程唐淵
(寧波申洲針織有限公司,浙江 寧波 315800)
現階段,無論是鄉鎮還是城市,人們生活生產所需要的水均來自自來水廠[1]。自來水廠逐漸成為人們用水的中轉站和重要的處理中心。選擇科學、合適的水處理工藝,可以在一定程度上實現水資源利用效率的有效提升,確保水資源的再利用達到理想狀態。因此,自來水廠和相關部門要加大對污水處理技術的研究力度,根據水處理工藝的發展趨勢不斷提升污水處理效果,為節能環保做出貢獻。
水資源在人們日常生產和生活中扮演著非常重要的角色,如果缺少水,人就難以生存,幾乎所有的生產活動也會停止。與水資源相比,自來水的純凈性更為重要。如果水資源不純凈,不僅難以發揮實效性,還會造成一定的污染。就我國目前實際情況來看,雖然飲用水的總量看起來比較多,但是我國人口同樣較多,這樣分配下來,人均的占有量就變得非常少[2]。特別是在如今這個社會環境背景下,全國各地都呈現出快速發展的態勢,無論是農業、工業還是畜牧業等都飛速發展,與此同時幾乎每個地區的水體均受到不同程度的污染。為了滿足人們的用水需求,同時也為了保護好生態環境,當前,自來水廠既要做好純凈水供應工作,還要加強對污水的處理[3]。自來水廠如果能夠全面掌握污水處理技術,不僅可以協調好生態環境保護與經濟發展之間的關系,還能最大限度滿足人們對水資源越來越高的質量要求和數量要求,從而很好地解決清潔水資源匱乏問題,確保人們都可以使用或者飲用標準的自來水。
總之,水資源是有限的,尤其是供人們使用的淡水資源,數量更是非常少,而人們每天的生活、生產等活動需要使用大量的水,尤其是部分生產活動還會對干凈的水資源造成不同程度的污染。如果不對其進行處理,水資源數量就會越來越少,而且被污染的水資源會破壞生態環境,繼而威脅人體健康。如果自來水廠能夠合理運用污水處理技術,就可以實現資源的最大化利用,保護生態環境,這樣既能實現經濟效益,又能獲得健康、長遠的發展。
在污水處理技術中,生物預處理技術是一種比較常用的技術[4]。該技術主要是指對水資源進行常規性處理之前,也就是在使用化學或物理等方法對水源進行處理之前,利用微生物的新陳代謝將水中的一些雜質去除,如亞硝酸氮、其他污染物等。這樣就可以簡化自來水廠的水資源常規處理流程,既可以在一定程度上減輕污水處理負擔,又能實現對自來水整體質量的有效改善[5]。一般來說,生物預處理技術還可以進一步細化,分為生物預處理工藝和化學氧化。
自來水廠經常使用生物膜法對飲用水進行預處理,利用生物膜有效吸收自來水中的氮磷和其他有機物,這樣就可以利用懸浮填料生物流化床、生物接觸氧化等方式進行有效的處理。從本質上來說,生物膜法主要是指利用物體表面生長的各種微生物對有機污水進行有效處理的一種污水處理方式。藻類以及各種原生動物是生物膜的主要構成成分[6]。物體表面有很多微生物,這些微生物需要新陳代謝,它們在新陳代謝中會對水里的各種有害物質進行分解。除此之外,水中的微生物繁殖能力非常強,其吸附性能也會隨著自身的不斷生長而得到一定強化,這樣就可以達到固液分離的目的,而且其具備比較理想的硝化功能。更重要的是,生物膜法不會因為水質、水溫或者水量的變化而受到影響,也不會占據太多面積,消耗的財力和人力資源非常小,有利于自來水廠的有效管理。
隨著生活水平的提升,人們對自來水質量的要求越來越高。活性炭處理技術是一種應用廣泛的污水處理技術,尤其是在飲用水深度處理中,該技術發揮著重要的作用。GAC(顆粒活性炭)以及PAC(粉末活性炭)是活性炭處理技術中比較常用的兩種活性炭[7]。其中,粉末活性炭的基建投資量相對較小,價格較低,不需要設置構筑物或特殊設備,對于一些水質發生突發性事故變化或者季節性事故變化的水源可以起到有效的干預和凈化作用。
近些年來,對于粉末活性炭,國外的研究和使用力度不斷加大,而且針對各種具體污染物吸附展開的研究也越來越深入。顆粒活性炭在國外的使用也越來越廣泛。與粉末活性炭相比,顆粒活性炭工藝的不足之處就是運行成本比較高,而且基建消耗也比較高。此外,這種處理工藝很容易滋生一些細菌,從而形成可能會致癌的各種物質,如常見的亞硝酸鹽等,對于自來水廠一些突發性的或者短期的污染還缺少理想的適應能力。自來水廠在污水處理上還有很長的路要走,就活性炭處理技術而言,怎樣實現活性炭再生成本的有效降低、運行費用的有效控制、基建投資消耗成本的有效降低等,是自來水廠在污水處理方面需要進一步研究的內容,其中包括對粉末活性炭技術的全面應用和深入研究。
顆粒活性炭與粉末活性炭有著基本一致的作用和效能,在自來水廠污水處理上均可以應用。大多數情況下,顆粒活性炭很難流失,可以進行重復利用和再生,所以自來水廠可以將其運用到需要進行連續性處理、污染不嚴重的污水處理工藝中。除此之外,活性炭濾池可以深度處理污水資源,將污水中溶解的有機污染物、色度等有效去除,從而實現供水水質的有效提升。
膜生物反應器一類的膜法水處理技術是近些年來才逐漸普及和發展的技術,由于裝置占地面積比較小,加上出水的水質比較好,所以該技術受到人們廣泛的青睞。水處理行業因為膜法水處理技術的成功應用進入一個全新的時代。逆滲透膜是膜法水處理的核心元件,如今在各個領域中得到廣泛的應用。膜法水處理技術的工作原理是借助逆滲透膜,在壓力下讓溶液中的溶質和溶劑相互分離。膜法水處理技術之所以得到人們廣泛的青睞,還有一個原因就是膜壽命比較長,通常高于10年。
就目前技術手段來看,膜技術是一種可以用來提升水資源生物安全性的理想技術,如超濾膜,這種膜的孔徑只有幾十納米,從原則上說,這種膜可以有效截留污水里的所有微生物,從而提升水的安全性。在污水利用和污水處理中,膜法水處理技術發揮出比較好的作用,這是其他污水處理技術難以取代的。目前已經有國外的公司制造并生產出浸沒式超濾膜,而且技術已經達到比較高的水平。從本質上說,膜法水處理技術實際上就是利用天然礦石,綜合運用反滲透技術、超濾技術等對污水進行重復的物理過濾,達到對自來水進行化學污染、生物污染的屏障作用。逆滲透膜裝置作為膜法水處理技術中最為核心的部分,有著舉足輕重的作用。借助反滲透膜進行深度處理,基本可以去除污水中的重金屬離子、大多數無機鹽等有害物質,使水質滿足人們的生活用水標準。
就目前人們的生活情況來看,無論是村莊、鄉鎮還是城市,自來水廠是其生活和生產所需水資源的基本來源,尤其是對城市居民來說,自來水廠供應的水資源是他們生活用水和生產用水的唯一來源。所以,自來水廠肩負著為人們生活和生產供應純凈水的重任。污水處理廠必須選擇科學且正確的水處理工藝,實現水資源利用效率的有效提升,確保水資源能夠實現循環利用。
近些年來,無論是居民還是政府,都越來越關注用水問題。自來水廠的污水處理技術在這樣的背景下也獲得一定的發展。作為一種新興的技術手段,膜濾法是一種比較理想的分離工藝,可以實現分離溶液、過濾的作用。未來,隨著科技的進步和發展,加上人們對水資源質量要求的日益提升,膜處理技術將會獲得持續完善和發展,而且消耗的成本會不斷降低,在城市自來水廠中,這種處理技術將會得到更加廣泛的應用。所以,從整體上來看,膜處理技術有著廣闊的市場前景。
污水處理是自來水廠在運營過程中必須重視的關鍵環節。在自來水廠處理污水的過程中,一些常規的污水處理技術具有較多優勢,但是也存在各種各樣的缺陷。自來水廠要對其進行深入研究,讓污水處理技術能夠更好、更快地應用在污水處理中,從而達到有效利用水資源的目的,給人們的生產和日常生活提供優質的水資源。