新時代背景下城市給水處理技術探討

王玉濤 平原縣供水管理中心

1 前言

水是生命之源，水品質的高低關系到人們的生活質量。隨著現(xiàn)代社會經濟的不斷發(fā)展，人們的生活水平越來越高，對水質的關注度也越來越高。而城市水資源在輸送前會經過一系列的處理環(huán)節(jié)，其處理效果的好壞直接關系到水品質的高低。長期以來，我國的城市用水在經過傳統(tǒng)給水處理方式處理以后，還存在一定的問題，必須要加強對相關技術的改進和完善，提高城市給水處理的質量與效果，加強對水資源中污染物的處理，采取有效措施控制給水污染物的出現(xiàn)，從而確保城市的健康發(fā)展，滿足人們的日常生活對水資源的應用需求。

2 傳統(tǒng)給水處理技術存在的弊端

以往給水處理使用的技術主要有雜質沉淀法、藥物混凝法等。通過使用這些處理技術，能夠清除掉水中的雜質以及細菌，改善供水質量，確保人民能夠喝上放心水。傳統(tǒng)給水處理技術操作較為便捷，投入成本也不高，然而不能夠徹底清除掉水中的雜質以及細菌，處理后的水質仍然不理想。

2.1 給水處理模式落后

傳統(tǒng)給水處理中使用的雜質沉淀法與藥物混凝法，其最終目的是增加水資源的透明度，凈化水質，然而因為給水處理設備較為老舊，處理工藝與方法落后，在對一些特殊水質進行處理時，往往難以獲得良好的處理效果。一方面會使得處理后的水資源中還摻雜了許多有害物質，另一方面也難以對水資源做到徹底凈化，使得其嚴重威脅到人們的生命健康安全，影響到人們的正常生活。從當下城市的給水處理現(xiàn)狀來看，許多給水設備老化現(xiàn)象嚴重，嚴重影響其給水處理性能，對設備的維護保養(yǎng)也較為困難，無法確保處理后的水質符合規(guī)定要求。

2.2 化學藥物的應用會增加水污染

傳統(tǒng)城市給水處理中常采用藥物混凝法，其主要是依托于化學藥物來處理水中的各種有害、有毒雜質。雖然這樣的方法能夠獲得較好的絮凝效果，然而如果不將這些凝聚的雜質及時處理掉，就會使得水資源存在許多鋁殘留物。這樣的水資源進入到人體內，會導致人體出現(xiàn)重金屬反應，對人們的生命健康安全產生不利影響。一些生產單位對水資源的要求和標準也非常高，當水中的鋁元素含量超標時，極易對精密的生產設備產生損害，影響設備的正常運轉。

2.3 給水處理速度緩慢

傳統(tǒng)城市給水處理技術是按照普通水處理標準開發(fā)設計的，并沒有針對特殊水質給予相應的解決辦法。當出現(xiàn)低濁水、高濁水以及有機污染水時，往往無法對其進行有效處理，導致城市給水處理的水平較低，給水處理速度也較為緩慢，難以達到城市居民用水標準。

2.4 水中存在細菌殘留

在以往的城市水資源處理中，通常使用氯消毒的方式來達到凈化水質的目的，以確保處理后的水資源能夠達到城市飲用水標準。在水資源中有一些細菌對氯有較好的抗性，通過氯消毒的方式不但無法將水資源中的細菌全部處理掉，還會造成輸送水管中有許多的細菌殘留，對水資源的安全性帶來較大影響，威脅到城市居民的身體健康。

3 新時代背景下城市給水處理技術

隨著現(xiàn)代城市經濟的不斷發(fā)展，科學技術水平也越來越高，出現(xiàn)了許多新型的給水處理技術，有效改善了城市給水處理效果。

3.1 聚合硫酸混凝劑

隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)展，出現(xiàn)了許多新的水處理技術，其中聚合硫酸混凝劑催化氧化技術就是其中之一。這種混凝劑替代了傳統(tǒng)的聚鋁絮凝劑，一方面可以有效提高水處理效果，另一方面其催化氧化反應也可以降低催化劑的毒性，實現(xiàn)水資源凈化的目的。在使用聚合硫酸混凝劑進行水處理的過程中，強氧化劑與濃硫酸發(fā)生強烈的化學反應，產生大量的熱能，能在短時間內去除水中的雜質。另外，通過這種方法對水進行凈化消毒，不會有殘留物質，可以保證處理后的水資源質量高，并能有效防止水資源的二次污染。這種水處理工藝對設備要求低，處理費用和維護費用低。

3.2 生物絮凝劑

在現(xiàn)代城市給水處理過程中，為了得到更好的水資源處理效果，可以將生物絮凝劑應用到給水處理中，通過這種方法能夠很好地避免傳統(tǒng)給水處理技術存在的產生鋁鹽的問題。使用生物絮凝劑技術還可以較好地清除掉水資源中的雜質與重金屬，也可以將水資源中的油與水快速分離開來，有效改善了城市給水處理的品質。

3.3 臭氧消毒技術

臭氧消毒技術也是現(xiàn)代科學技術飛速發(fā)展的一種新型水處理方法。該技術能在短時間內去除水資源中的細菌、雜質等有害物質，而不改變水資源原有的氣味和顏色。臭氧消毒技術的應用可以有效地提高城市供水的處理速度，改善水質，城市水資源的水質是現(xiàn)代非常普遍的水處理技術。

3.4 紫外線消毒技術

紫外線消毒技術在現(xiàn)代城市的許多行業(yè)領域中都有著較為廣泛的應用，人們在日常生活中經常看見的有醫(yī)療領域、餐飲行業(yè)等。紫外線可以對微生物的DNA產生較大的損傷，有一定的抑制微生物生長繁殖的作用，將紫外線消毒技術應用到城市給水處理中，能夠損傷水資源中微生物的DNA，降低細菌的繁殖速度。同時，紫外線消毒技術具有很好的環(huán)保性，不會對水資源產生二次污染。在利用紫外線消毒技術對水資源進行消毒的過程中，還可以消滅掉許多水中的隱孢子蟲，進一步改善水資源的品質。

3.5 二氧化氯與次氯酸鈉聯(lián)用方法

為解決自來水水廠水體中存在多種雜質的問題，提出靈活選擇二氧化氯與次氯酸鈉投入點的方式，解決原水突變情況下水質的安全問題。綜合水廠在建設過程中自來水凈化問題的解決措施，提出在加入次氯酸鈉前，使用二氧化氯凈水消毒的方式，進行自來水聯(lián)用消毒。考慮到此過程中二氧化氯投入原水池后，可能會在水體中產生負一價的氯元素，為避免此種元素對水體造成二次污染，可根據氯元素生成量與投入點之間的相互影響關系，持續(xù)進行負一價氯元素減量處理工藝。具體如下：在自來水原水池中，投入0.35mg/L～1.05mg/L的穩(wěn)定試劑，對水質中雜質進行預氧化處理，持續(xù)10min～15min，使用大型攪拌機進行混凝沉淀，每攪拌1次，間隔等待30min、60min、90min，濾除原水池中的絮凝物。使用稀鹽酸中和水池pH值，使水體pH值呈現(xiàn)中性，約為6.5～7.5即可。重復上述減量處理工藝步驟，直至原水池所有絮凝物被濾除。根據水體中生存的藻類微生物與有機污染物質，按照“原水—聯(lián)用裝置—混合池絮凝沉淀”的流程，在發(fā)生反應的不同環(huán)節(jié)，進行二氧化氯與次氯酸鈉的聯(lián)用投入。考慮到預氧化試劑的投入可能會導致水池中水質出現(xiàn)不穩(wěn)定或渾濁現(xiàn)象。可在使用聯(lián)用裝置過程中按照“混合池—送水泵—翻板過濾池—加速澄清池—出水”的方式進行自來水的凈化處理。

3.6 中水回用技術的利用

中國經濟的快速發(fā)展也加快了城市化進程。城市居民數量的不斷增加也帶動了城市用水量的增長。城市飲用水也受到了不同程度的污染，許多飲用水水質達不到標準，在城市發(fā)展過程中，我們需要更多與城市發(fā)展速度相適應的污水處理技術和中水回用技術。目前，膜生物處理技術、物化處理技術和生物后處理技術廣泛應用于中水回用。中水回用技術中的物化處理技術是混凝沉淀技術與活性炭技術相結合，達到回用的目的。該技術操作過程簡單、速度快、占地面積小，但成本高于生物回用技術。膜生物處理技術是現(xiàn)代城市水處理中的一項高利用率技術，引領著水處理技術的發(fā)展趨勢。經膜生物處理后，可提高排放標準，處理后的中水可用于城市綠化、公廁等，進一步實現(xiàn)水資源的循環(huán)利用，節(jié)約水資源。

3.7 水處理廠回水技術

再生水一般是指污水處理完畢后對水資源進行二次利用。再生水不能作為飲用水，但可以用于城市園林灌溉和道路清潔。中水的利用可以提高城市水資源的利用效率，充分挖掘水資源的價值。在土木工程建設過程中，合理利用中水，一方面可以加強水資源的循環(huán)利用，另一方面也可以節(jié)約水資源的使用成本。加強中水回用技術在城市供水處理中的應用，不僅可以防止水資源中氮磷等物質的發(fā)生.而且可以有效提高地下水的清潔度。過濾是我國城市污水處理與回收的主要方式。依托氣浮技術.實現(xiàn)城市污水的集中處理。隨著我國城市化進程的加快，城市規(guī)模不斷擴大.對水資源的需求也不斷增加，導致城市水資源日益短缺。中水回用技術可以提高水資源的循環(huán)利用率，促進水資源的可持續(xù)發(fā)展。通過加強與混凝沉淀、活性炭等技術的銜接，中回水技術還可以去除水資源中的雜質和異味.對污水中的雜質也能達到很好的去除效果。中水回用技術操作簡單，投資少，污水凈化效果好，對加強城市水資源的合理利用具有重要作用。

4 現(xiàn)代城市給水管理措施

水源管理是加強飲用水源地下源地水質安全，加大對水源地的保護措施，認真落實水源保護區(qū)的防范措施，對水源保護區(qū)污染嚴重的，企業(yè)和居民要限期搬遷，避免對水源保護區(qū)水質的影響，從源頭上控制污染物總量。加強水源保護區(qū)林業(yè)管理，禁止毀林，加大造林力度，確保水源地生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。加大環(huán)保宣傳力度，讓更多人參與水源保護行動，讓更多人自覺提高水源保護能力，只有讓人們自覺保護水源，才能使水環(huán)境干凈整潔。要加強組織領導，制定嚴格的水源安全管理制度，深入開展各級負責人管理，提高水源保護質量。對于供水管網的管理，必須加強管網的改造和建設。隨著現(xiàn)代城市的快速發(fā)展，許多傳統(tǒng)的管網已不能滿足現(xiàn)階段的建設要求。有必要加強管網的更新?lián)Q代，用新的管網代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鐵管網，提高管網的耐腐蝕性，以保證水源輸送的安全可靠，要加強管道施工管理，通過沖洗消毒驗收，提高管道施工的沖洗水平，避免管道水流方向變化，加強管網維護。特別是夏季用水高峰期，要組織相關力量集中供水，確保管網關鍵節(jié)點的水質安全。各調度控制點應區(qū)分不同的功能，確保各調度壓力點發(fā)揮一定的作用。如，安全壓力控制點必須確保選擇所有供水區(qū)域的最高壓力點，以確保最高壓力點的正常運行。工作壓力控制點與安全壓力控制點相似，可選擇全網最低壓力點進行判斷，有效彌補最低壓力點的供水質量。首先，在控制和調度過程中，必須采用SCADA控制系統(tǒng)進行監(jiān)控。保證能判斷調度控制點的優(yōu)先級，并能隨時轉向調度控制點進行服務。必須保證對控制點的數據進行實時檢測，檢測結果可以單獨保存，避免數據失真。

5 結束語

水資源在現(xiàn)代城市發(fā)展的過程中發(fā)揮了至關重要的作用，水資源的品質直接關系到人們的生活質量，也會對人們的身心健康產生重大影響。城市傳統(tǒng)給水處理技術存在較多的問題，為了提高城市水資源品質，加強水資源的利用效率，需要結合現(xiàn)代科學技術手段，創(chuàng)造出更加優(yōu)秀的城市污水處理技術，推動水資源的循環(huán)再利用。