自來水廠凈水處理工藝探析

李文博海口市瓊山自來水總公司，海南?？?571100

0 引言

水是人類生存的生命線，是實現可持續發展的重要物質基礎。我國飲用水資源總量為2.8億m3，居世界第6位，但人均占有量為2 300m3，約為世界人均值的1/4。改革開放以來,我國經濟迅速發展，同時也面臨著嚴峻的生態環境問題，各地流域水體普遍遭受不同程度的污染。隨著城鄉一體化規劃的實施，供水需求快速增加，然而由于河流水質普遍較差，已找不到潔凈的飲用水源。為了解決這一嚴重供需矛盾，加強自來水廠凈水處理，使之能用于生活飲用水的水源，以克服清潔水源短缺的困擾，已經成為社會關注的熱點，本文就自來水廠凈水處理工藝進行探析。

1 自來水廠凈水常規處理工藝概述

城市自來水廠水處理的任務是通過必要的處理方法去除水中雜質，使之符合生活飲用水的水質要求，故處理方法應根據水源水質確定。此處僅列出自來水廠凈水常規處理工藝。常規處理工藝主要處理對象為水源水中的懸浮物、膠體物質和病原微生物等。它主要是由混凝、沉淀或澄清、過濾和消毒等工序組成，該工藝仍為中國和世界上大多數水廠所采用。

“混凝-沉淀-過濾-消毒”是以地表水為水源的生活飲用水常規處理工藝，去除對象是引起水渾濁的懸浮物及膠體物質?；炷⒊恋砗瓦^濾在去除濁度的同時，對色度、細菌和病毒等也有一定去除作用。再通過向水中投加氯氣、漂白粉，或二氧化氯等消毒劑，殺滅濾后水中致病微生物，達到飲用水水質要求。

2 深入處理工藝

深入處理工藝中較為普及的是活性炭技術?；钚蕴靠蓱糜诳諝鈨艋徒o水、廢水處理，用來分離或收集空氣和水介質中的雜質。顆?；钚蕴亢头勰┨孔饔孟嗤?，均可用于水處理。顆粒炭不易流失，可再生重復使用，用于污染較輕，需連續運行的水處理工藝。活性炭濾池為給水處理中的深度處理工藝，可以有效地去除水中色度、異嗅異味和溶解的有機污染物，提高供水水質。顆?；钚蕴吭谑褂眠^ 程中根據原水水質情況定期進行反沖洗。一般采用水沖的形式，6天反洗一次，反沖強度需達到 30% 以上的濾池膨脹率。新炭主要以物理和化學吸附為主，使用一定時間炭表面形成生物膜后，則以生物降解作用為主。當評價活性炭吸附效果的指標降低到相關標準以下，或某種污染物指標穿透炭床時就必須進行更換或再生。新炭使用時需要浸泡 24～48h，之后還應進行反沖洗，以便去除殘存的活性炭中的焦油及炭粉等雜質。反洗次數和排水濁度可根據處理水用途確定，給水處理活性炭反洗排水濁度一般可控制在2～5NTU 。粉末活性炭在處理水中突發嗅味、工業污染物方面有很好的應用。

1）除臭和除味。除臭和除味的方法取決于水中臭和味的來源。用活性炭吸附、氧化劑氧化等方法去除水中有機物所產生的臭和味；用微濾機或氣浮法去除因藻類繁殖而產生的臭和味；采取除鹽措施解決溶解鹽類所產生的臭和味等。

2）除鐵、除錳和除氟。當溶解于地下水中的鐵、錳含量超過規定標準時，常采取氧化法和接觸氧化法除鐵、除錳。當水中含氟量超過1mg/L時，可采取活性氧化鋁或反滲透及電滲析法除氟。

3）軟化和淡化。軟化處理的對象是水中的鈣、鎂離子，主要方法有離子交換法和藥劑軟化法。淡化處理對象是水中各種溶解鹽類，即將高含鹽量的水，如苦咸水或海水處理到符合生活飲用水要求。主要方法有：蒸餾法、電滲析法和反滲透法等。

3 先進的自來水廠凈水處理工藝——“膜”法水處理工藝

水資源短缺成為世界范圍內普遍關注的問題，中國的缺水形勢尤為嚴峻。隨著經濟的高速發展，用水量劇增，而水處理設施的相對落后使水環境質量呈持續惡化的趨勢。目前，我國60%～70%的水廠采用的仍是第一代的水處理工藝，即沉淀消毒法，這一工藝對水源地的水質要求較高。但由于有些地區水質上的先天不足，對水廠的水處理系統提出了更高的要求。膜-生物反應器（MBR）等膜法水處理技術是近年發展起來的新技術，由于具有出水水質優良、裝置占地面積小等特點，且膜使用壽命長達10年左右，從目前技術來看，膜技術能夠非常有效的提高水的生物安全性，例如超濾膜，孔徑有幾十納米，原則上說可以講水中間一切微生物截留下來，使得水的安全性大大提高一步，在污水處理與回用中有很好的應用前景。目前，加拿大澤能環保工程公司生產制造浸沒式超濾膜，已經達到了世界領先水平。

“膜”法水處理工藝就是利用天然礦石、超濾技術、反滲透技術等多道物理過濾，實現對自來水的生物與化學污染的多級屏障。其中，反滲透膜裝置是該處理工藝的核心部分。經反滲透膜的深度處理，能去除水源中絕大部分無機鹽、重金屬離子以及有害物質，使水質達到生活飲用水標準。如杭州灣新區航豐自來水廠航豐公司投入9000多萬元建設了一期5萬t供水項目，其中第三代水處理工藝——“膜”法水處理工藝的設備投入就花掉了5000多萬元，這一投入是普通5萬t水廠項目投入的2倍還要多。為確保供水安全，公司實現了所有設備全自動化控制，可以有效地避免人為操作產生的失誤；同時，公司還安裝了視頻安保系統，一旦有設備出現異常或人為破壞情況產生，系統就會自動報警。自2004年建成投用以來，就受到了許多國內同行的關注，杭州、上海、深圳、北京的同行紛至沓來，向航豐公司學習取經。目前，航豐公司采用“膜”法水處理工藝，水處理達標率連續5年達到100%，并通過慈溪市、寧波市和國家相關水質檢測，水質完全符合國家生活飲用水標準。

4 結論

隨著人們生活質量的提高，對水質要求也越來越高。在飲用水處理傳統工藝上采取一些改進措施既經濟又有效，上述建議主要是針對水處理工藝的部分改善。良好的水源也是高質量出廠水的保證因此建立和完善相關法律規范，加強對地表水的保護措施，提高人們的環境保護意識，才是從根本上提高水質的保障。

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