給水深度處理技術在城市水廠中的應用

阮敏

【摘要】：相比于傳統處理而言，深度處理工藝往往在凈水處理的標準處理工藝之后，旨在加強原處理工藝的功能或者清除某些微量污染物。當前，給水深度處理技術在城市水廠中得到了普遍應用，并且積累了大量經驗，成為世界各國改善水質的重要技術。文章針對給水深度處理技術在城市水廠中的應用 進行了詳細的闡述，內容僅供參考。

【關鍵詞】：給水深度處理技術；城市水廠；應用

1、常見的深度處理技術

1.1活性炭吸附

該工藝在凈水處理中的應用可有效去除水體中溶解性物質，同時還能降低飲用水中的臭味。近幾年，由于水中微量有機物對人體健康構成威脅，活性炭被廣泛應用于給水工程中，具體的活性炭吸附技術有以下幾種：

（1）粉狀活性炭懸浮床吸附過濾技術。主要將吸附和過濾結合起來實現對水資源的凈化處理，在實際應用中，通常選用粒徑為1～3mm的輕質濾料作為載體，用水泵使粉狀活性炭漿在濾池中持續循環直至其完全附著于載體的表面，濾池水流采取向上流的方式，當粉狀活性炭吸附效果降至預定值后，可采用下向流沖洗法進行選擇性再生。

（2）粒狀活性炭。該技術主要適用于填充固定床濾器中，在實際應用過程中，粒狀活性炭較于粉狀活性炭的應用較少，主要原因在于一方面粒狀活性炭濾器固定投資和運行成本較高，在我國尚未實施分質供水模式之前，其在凈水處理中的應用會導致水價上升；另一方面是粉狀活性炭的應用靈活性較強，可隨時在高污染區域進行應用，一般被用作備水處理劑。

1.2高級氧化

高級氧化工藝是在凈水處理應用過程中生成氫氧自由基等能夠對無機或有機毒性污染物造成破壞的中間產物。通常情況下，高級氧化主要包括紫外線、臭氧、異相催化等，其中臭氧機紫外線在凈水處理中的應用較為廣泛。

將臭氧應用于凈化處理中，主要是利用臭氧強氧化的性質來去除水中溶解性有機物和臭味，以起到消毒水質的作用。臭氧可將水中的大分子有機物氧化成微生物極易分解的小分子，提高生物的可分解性，因此，利用這一特點常將其和活性炭進行組合使用。另外，可能為配水系統中微生物的生長提供可靠基質，促使微生物的再生長，一般情況下，pH值較高或溫度較低的話，臭氧在水中的溶解性就越強。

1.3薄膜凈水技術

薄膜凈水技術主要是采用低壓逆滲透膜單元和超濾膜單元整合系統處理技術，可有效過濾病毒、膠體顆粒等對人體健康構成威脅的有害化學物質。其應用優點在于沒有混凝劑殘留和消毒劑、同時去除多種污染物、無需加入化學制品即可實現固液分離；應用缺點為不適用于對某種特殊物質進行處理；每種薄膜去除物質的效果是不同的，由于各地區水質成分含量不同，若薄膜選擇不合理，則無法實現預期效果等。

1.4臭氧和生物活性炭的組合

活性炭雖在凈水處理中的應用效果顯著，但由于可粒狀活性炭需要不斷再生來維持活性炭的活性，而臭氧和生物活性炭的組合使用從去除機理上來說，其聯用后的微生物降解作用得到增強，可將污染物轉換成為水、二氧化碳和一些無害的中間產物，避免由于污染物從水中轉移至泥污或吸附物質中而引起二次污染現象，在實際應用中則無需使用處理濃縮污染物這一程序。臭氧和生物活性炭組合使用的最大優點在于可有效去除耗氧量及臭味物質，以實現對生物穩定性的有效控制，其應用缺點主要體現在生物安全性低、臭氧氧化副產物、反應器的設計問題等。

2、工藝評價

2.1臭氧-生物活性炭工藝

從現在運轉的城市深度水廠來看，臭氧-生物活性炭技能應用最為廣泛，最大處理能力近200萬m?/d。該技能具有如下長處：對耗氧量有較好的去掉作用；對臭、味物質有較好的去掉作用；對生物穩定性目標的操控作用佳。可是該技能也存在以下缺陷：臭氧氧化副產物、生物安全性疑問、反應器規劃疑問。依據現在深度處理的實踐工程計算，臭氧-活性炭深度處理單元出資運轉本錢為0.2～0.3元/m?。

2.2薄膜凈水技能

薄膜凈水技能用于城市水廠并不多，但近年發展迅速，其長處：不須加化學藥品就可做到固—液分離及消毒、無混凝劑及消毒劑殘留、占地較小、設備具擴大彈性。可是薄膜技能也有如下缺陷：

（1）薄膜反沖刷的作用有限。當薄膜積垢進行清潔后，將無法到達100%的回復率，且每清潔一次，作用就降低一次；若前處理作用不佳，將需常常進行反沖刷，因而若要節省時間，也許有必要準備兩組薄膜系統替換運用。

（2）若處理物質富含毒性，其濃縮水將有必要作后續處理。假設處理物質富含毒性，因為薄膜法屬于物理作用，因而無法使這些物質不見，不但如此，因為濃縮水濃度大幅提高，相對其毒性也將提高，將添加處理的困難度，所以一般來說，除非要進行物種的回收（如重金屬），否則若處理的物質富含毒性，也許較不適合運用此種辦法。

（3）若只想對于某種特殊物質進行處理，將無法運用此種辦法。因為薄膜法不但對有機物有去掉的作用，連大多數無機物也都有去掉作用，因而若只想對于某種物質進行處理，將不適用。實踐運轉標明，超濾系統的直接出資本錢約為250元/m?，直接運轉費用約為0.10元/m?。

結束語

綜上所述，給水深度處理技能在城市水廠中的應用，無需很多的資金投入和技能手段、設備等，即可確保城市供水到達有關水質標準，結合每個城市水廠的實踐運轉狀況及水質特色，可采納適合的水質處理技能進行凈水處理，進而為城市居民供應優異的水源供應。

【參考文獻】：

[1]康雅，韓海燕，沈磊，等.自來水廠深度處理改造中活性炭的比選試驗研究[J].中國給水排水，2013，29（3）：78.

[2]羅本福，楊曦.城市自來水廠深度處理工藝中臭氧設計參數的取值及成本分析[J].水處理技術，2012，38（12）：54～56.endprint