自來水廠深度處理工藝探討

岳瑩

【摘要】由于飲用水源中污染物的增加和人們對水質(zhì)要求的提高，利用常規(guī)水處理工藝處理后的飲用水很難達到現(xiàn)行的水質(zhì)標準，這就要求城市給水廠改善水處理工藝，增強深度處理工藝的應用，以進一步改善水質(zhì)，滿足人們生產(chǎn)生活用水、保障人們的飲水安全。

【關鍵詞】自來水廠；深度處理；工藝探討

1、導言

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活水平的提高，飲用水源中有毒有害物質(zhì)含量和種類明顯增加，水污染問題日益嚴重，飲用水的水質(zhì)安全問題已經(jīng)受到人們的普遍關注。根據(jù)世界衛(wèi)生組織報道，不潔飲水為人類健康的10大威脅之一。為了滿足日益提高的水質(zhì)標準要求，保證飲用水的安全，就必須采取切實有效的凈水工藝。

2、深度處理技術執(zhí)行的關鍵性

當前人類社會的發(fā)展以及生活都與水資源有著密切聯(lián)系。然而水資源的匱乏，水的污染也變得愈加的嚴重起來。除此之外，在水質(zhì)方面人們對其也有著愈加嚴格的高要求，根據(jù)我國2007年《生活飲用水標準》的新規(guī)范也對出水水質(zhì)的合格標準明確了新的要求。為了讓出水的水質(zhì)能夠達到要求，自來水廠在水工藝的常規(guī)化前提之下又新添加了進行深度處理的環(huán)節(jié)，來希望可以達到目前規(guī)定的水質(zhì)的標準。

3、常見的深度處理工藝

3.1活性炭吸附及組合工藝

3.1.1活性炭吸附工藝。經(jīng)過大量試驗表明，活性炭吸附工藝相對分子質(zhì)量在500～3000的有機物的處理達到85%左右的去除率，但是僅僅依靠單純的活性炭吸附并不能達到所有人的水質(zhì)要求。所以，為了進一步提高出水水質(zhì)，活性炭吸附和其他水凈化工藝的組合工藝在自來水廠得到了廣泛應用，例如高錳酸鉀-活性炭、生物活性炭、臭氧-生物活性炭（O3-BAC）、活性炭-硅藻土處理工藝等，在這里我們要重點提出臭氧-生物活性炭（O3-BAC）處理工藝。

3.1.2臭氧-生物活性炭（O3-BAC）水處理工藝。

臭氧-生物活性炭水處理工藝一般是將含有一些難以被生物氧化的有機物的污染水先進行臭氧氧化工藝將有機物進行轉(zhuǎn)化，為了提高水處理效率，含有通過其他氧化劑氧化速度很慢的有機物的污染水也會被選擇臭氧氧化，氧化后的污染水中的有機物就變成了全部可以由活性炭進行吸附的有機物。這種深度處理工藝的使用將有效提高水處理的效率，并且采用這種深度處理工藝的活性炭的使用周期將得到延長，節(jié)約自來水廠水處理成本。

3.2深度氧化處理工藝

整個深度氧化處理過程中氧化劑的投入被分成了三種方式：預氧化、中間氧化及末端消毒。預氧化的目的是去除無機礦化物、色度、濁度、懸浮物以及一些味道，同時還有降解一些天然有機物、滅活微生物、強化凝聚-絮凝效果的作用。而中間氧化是為了殺滅致病污染物，將一些有機物變得更加容易去除。末端消毒是為了使細菌以及氧化副產(chǎn)物形成達到最少化。深度氧化工藝技術（AOPs）與臭氧氧化工藝有一定的相似性，但是深度氧化工藝技術的工作原理與臭氧氧化并不相同，深度氧化工藝技術需要在高溫高壓、光輻射、催化劑等條件下，將污染水中存在的那些難降解的大分子有機物由具有強氧化能力的羥基自由基（·OH）進行氧化，最終大分子有機物被氧化成低毒或無毒的小分子物質(zhì)。這種深度氧化的方式既不會像單一化學氧化劑氧化一樣產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物的二次污染，又更加地節(jié)省了時間，且與采用單一化學氧化劑如O3、H2O2和Cl2等氧化劑相比，APOs技術通常不會對設備有高要求，且擁有更加簡單的使污染物變得無害（變成H2O和CO2）的操作過程，因而深度氧化工藝技術在自來水廠進行深度處理時大肆運用也變得極為正常。

3.3膜分離處理工藝

3.3.1微濾在水處理中的應用。微孔過濾的推動力是靜壓差，它的原理與普通的過濾并無太大的差別，但它所過濾出來的微粒小，所以被通常使用于去除水中的懸浮物、細菌類、微粒子、大分子有機物等污染物。微孔過濾一般在污水處理中的二級出水環(huán)節(jié)中被使用。

3.3.2超濾在水處理中的應用。超濾的推動力同樣是靜壓差，超濾膜的孔徑范圍在微濾和納濾之間。這就使得在外力作用下只有溶解性固體和小分子物質(zhì)等可以通過分離膜，提高了水質(zhì)的純度，達到了凈化溶液、分離污染物的目的。這種技術在一定程度上保證了原水遠離遭受二次污染的可能性，也提高了原水的純凈率，使最終的出水達到現(xiàn)代人的水質(zhì)要求。但是也不難發(fā)現(xiàn)由于溶質(zhì)和膜之間是具有相互作用的，通過靜壓差這一外力作用溶質(zhì)與膜吸附在了一起，這種情形就會導致膜的特性開始發(fā)生變化，從而縮短了膜的使用時間，增加了膜的處理費用，導致自來水廠在研究水的深度處理工藝方面成本增加，不利于膜分離技術在自來水廠深度處理車間廣泛運用。

3.3.3納濾在水處理中的應用。納濾技術在水處理中通常被使用于處理飲用水和工業(yè)用水，利用納濾膜對水進行軟化，去除掉其中的大部分的污染物，值得一提的是納濾膜對細菌的去除作用也是顯而易見的，所以我們甚至可以用納濾膜來代替常規(guī)的化學消毒。納濾工藝在處理金屬加工和合金生產(chǎn)過程的清洗水的時候可以回收重金屬，從而達到可持續(xù)的發(fā)展。

4、結語

總的來講，常規(guī)處理水的技術已經(jīng)不能滿足人們逐漸增長的生活以及生產(chǎn)需求。 針對繁多的水處理技術，目前國內(nèi)外在水廠建設中，普遍采用的深度處理技術主要是臭氧-生物活性炭技術，在采用臭氧生物活性炭凈水工藝之前，應對原水進行一年以上的抽樣試驗和分析。國內(nèi)在深度處理工藝方面起步較晚，近年來做了大量的研究，取得了較大進步，但在出水微生物安全性、臭氧副產(chǎn)物控制、工藝控制標準集成、過程指標監(jiān)控、運行維護等方面仍需進一步研究。

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