給水廠凈水工藝的發(fā)展及其比較

馬明星

摘要：給水廠的作用是多方面的，我們知道飲用水常規(guī)工藝的主要目標(biāo)是去除水源水中的懸浮物、膠體雜質(zhì)和細(xì)菌。因此在日常生活中給水廠的凈水工藝就顯得尤為重要，這關(guān)系到廣大人民群眾的生命健康安全。本文主要對(duì)給水凈水工藝的發(fā)展過程和凈水工藝比較進(jìn)行了闡述，以供參考。

關(guān)鍵詞：給水廠；凈水工藝；發(fā)展趨勢(shì)

1 給水凈水工藝的發(fā)展過程

當(dāng)今社會(huì)人們對(duì)于健康的要求越來(lái)越高，水作為生產(chǎn)、生活的必需品，人們對(duì)其水質(zhì)也有了更高的需求。所以，給水廠的凈水工藝也需要與時(shí)俱進(jìn)。給水廠的主要目的就是要通過各種處理方法去除水中的雜質(zhì)，細(xì)菌等指標(biāo)，得到符合標(biāo)準(zhǔn)的出水，供給居民生活、市政公用、工業(yè)生產(chǎn)等用水點(diǎn)。在20 世紀(jì)時(shí)，給水廠的技術(shù)人員的主要任務(wù)就是水廠的投資效益問題，即以最低的工程投資建設(shè)符合出水標(biāo)準(zhǔn)的處理構(gòu)（建）筑物，從而實(shí)現(xiàn)利益的最大化。

所以，在這樣的目標(biāo)下，其中有基于“淺池理論”開發(fā)的斜板斜管沉淀池，還有針對(duì)輕質(zhì)小絮凝顆粒開發(fā)的氣浮泥水分離工藝，以及在普通快濾池工藝基礎(chǔ)上開發(fā)的均質(zhì)濾料濾池（V型濾池）、反沖洗防止跑濾料的翻板濾池等過濾工藝。

但是隨著工業(yè)社會(huì)的高速發(fā)展，到了20 世紀(jì)后期，給水廠水源受到了不同程度的污染，水中出現(xiàn)了一些微量有機(jī)物，如氨氮，COD等，這些指標(biāo)對(duì)人體健康有較大危害，必須加以去除。《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中的控制指標(biāo)也增加到了106項(xiàng)，因此，人們需要針對(duì)新的污染物質(zhì)增加相應(yīng)的處理工藝來(lái)達(dá)到出水標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過大量試驗(yàn)研究，人們開發(fā)出了“加強(qiáng)常規(guī)處理”、“增加預(yù)處理和深度處理”的凈水工藝。加強(qiáng)常規(guī)處理主要是對(duì)老三段中的絮凝、沉淀、過濾工藝進(jìn)行優(yōu)化，增加預(yù)處理主要是增加生物與處理和化學(xué)預(yù)氧化，增加深度處理主要是“臭氧+活性炭“的聯(lián)用以及超濾膜組合等膜處理工藝。

2 給水廠凈水工藝設(shè)計(jì)原則

2.1水處理構(gòu)筑物的生產(chǎn)能力，應(yīng)以最高日供水量加水廠自用水量進(jìn)行設(shè)計(jì)，并以原水水質(zhì)最不利情況進(jìn)行校核。城鎮(zhèn)水廠自用水量一般采用供水量的5-10%，必要時(shí)通過計(jì)算確定。

2.2水廠應(yīng)該按近期設(shè)計(jì)，考慮遠(yuǎn)期發(fā)展。

2.3水廠中應(yīng)考慮各構(gòu)筑物或設(shè)備進(jìn)行檢修，清洗及部分停止工作時(shí)，仍能滿足用水要求。

2.4水廠自動(dòng)化程度，應(yīng)提高水質(zhì)和供水可靠性。

2.5設(shè)計(jì)中必須遵守設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定。

3凈水工藝比較

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，一些水源遭到了污染，導(dǎo)致氨氮濃度超標(biāo)，使得原水渾濁。另外有些給水廠從水庫(kù)進(jìn)行取水，但是由于原水中的藻類不斷增加，使得原水出現(xiàn)了營(yíng)養(yǎng)化，這種原水經(jīng)過凈化處理后，原水濁度并不能得到有效控制，并且會(huì)有引發(fā)癌癥的風(fēng)險(xiǎn)，因此，必須盡全力對(duì)凈水工藝實(shí)施改造。

（1）根據(jù)原水污染情況，增設(shè)凈水預(yù)處理。常用的預(yù)處理方法有：向原水中投加適量高錳酸鉀與臭氧等氧化劑；向原水中投加適量活化粘土與粉末活性炭等吸附劑；采用曝氣生物濾池等新型生物氧化技術(shù)等。對(duì)曝氣生物濾池而言，因其存在效率高、效果好、成本省等優(yōu)勢(shì)，所以在我國(guó)很快得到重視與應(yīng)用，現(xiàn)在已有許多水廠致力于建造曝氣生物濾池及其相關(guān)附屬設(shè)施。

（2）改造以往混凝技術(shù)。在改造的過程中，應(yīng)嚴(yán)格按照因地制宜的基本原則進(jìn)行，可采取加裝混合器等方法實(shí)現(xiàn)改造目標(biāo)。

（3）改造以往絮凝技術(shù)。改造過程應(yīng)遵循以下原則：創(chuàng)造良好水力條件，確保絮凝所有環(huán)節(jié)都能達(dá)到或接近理想GT值。對(duì)于可能將絮體打碎的部分，應(yīng)適當(dāng)增大斷面；如果GT值較小，則需增加有效水頭損失或停留時(shí)間，增加水頭損失的措施有增設(shè)或加密絮凝設(shè)備，也可安裝阻流裝置，至于要增加絮凝作用時(shí)間的問題，可通過對(duì)沉淀池空間的適當(dāng)占用加以解決。

（4）改造以往過濾技術(shù)，將單層過濾改造成分別設(shè)置砂與煤的雙層濾池。在濾料的選擇方面，建議以有良好均勻性、粒徑較大且輕質(zhì)的粒料為主。對(duì)于濾池，可借助氣水聯(lián)合的方式進(jìn)行反沖洗，以此增強(qiáng)沖洗的效果，并減少?zèng)_洗所用的水量。

（5） 增加深度處理。對(duì)于經(jīng)混凝、沉淀、過濾后還無(wú)法去除的有機(jī)或無(wú)機(jī)污染物，可通過增加深度處理的方式來(lái)解決，常用的深度處理工藝有“臭氧+活性炭”聯(lián)用以及超濾膜組合處理等膜處理工藝。“臭氧+活性炭”主要是通過臭氧對(duì)有機(jī)物進(jìn)行氧化分解，然后利用活性炭濾池進(jìn)行吸附過濾，超濾膜組合工藝主要是通過孔徑范圍為0.01～0.1μm的孔徑進(jìn)行機(jī)械篩分，從而進(jìn)一步去除膠體、細(xì)菌、大分子有機(jī)物、部分病毒等物質(zhì)。（6）合理使用助濾劑。通過在濾池當(dāng)中少量或微量絮凝劑與混凝劑的添加，能起到增強(qiáng)過濾性能的顯著作用，以此提高污染去除率。實(shí)踐表明，這是一種通過改善過濾實(shí)現(xiàn)提高出水水質(zhì)目標(biāo)的關(guān)鍵辦法。在加入適量助濾劑以后，系統(tǒng)出水的濁度顯著降低。相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果表明，如果采用添加助濾劑的方法使運(yùn)行周期變長(zhǎng)，則可在適當(dāng)情況下對(duì)濾層進(jìn)行更改，可將原濾層改成雙層，同時(shí)進(jìn)行表面沖洗，以此提高沖洗的效果。

4結(jié)束語(yǔ)

給水廠的作用是多方面的，我們知道飲用水常規(guī)工藝的主要目標(biāo)是去除水源水中的懸浮物、膠體雜質(zhì)和細(xì)菌。因此在日常生活中給水廠的凈水工藝就顯得尤為重要，這關(guān)系到廣大人民群眾的生命健康安全。隨著時(shí)代的發(fā)展，給水廠的凈水工藝得到了很大的發(fā)展，管理方式也在不斷完善。給水廠凈水工藝的發(fā)展給人民的生活帶來(lái)了很大的保障，但是在提供方便服務(wù)的同時(shí)也存在著很多問題，本文圍繞著給水廠凈水工藝的發(fā)展趨勢(shì)展開討論，希望相關(guān)的研究能夠給相關(guān)的工作人員以啟示和借鑒。

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（作者單位：河南省水利勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限公司）