供水水廠凈水處理工藝技術(shù)應(yīng)用及效果

張麗 王小莉

【摘 要】隨著油田企業(yè)的延伸發(fā)展，供水需求快速增加，然而由于河流水質(zhì)普遍較差，已找不到潔凈的飲用水源。為了解決這一嚴(yán)重供需矛盾，加強(qiáng)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(jīng)成為社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)，本文就水廠凈水處理工藝進(jìn)行探析。

【關(guān)鍵詞】水廠；凈水；處理工藝；應(yīng)用；效果

水作為生命之源，萬(wàn)物之本。隨著社會(huì)的日益發(fā)展，人們對(duì)水資源的要求不斷提高，但供人類(lèi)可直接使用的水資源卻在不斷減少當(dāng)中。在一些發(fā)展中國(guó)家超過(guò)百分之五十的水資源因使用不當(dāng)而導(dǎo)致浪費(fèi)，超過(guò)百分之八十的廢水因處理不當(dāng)被排放到湖泊、河流中造成環(huán)境污染。對(duì)我國(guó)來(lái)說(shuō)，自改革開(kāi)放以來(lái)國(guó)家經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，過(guò)度關(guān)注經(jīng)濟(jì)而忽視了生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，使得各地水體流域有著不同程度的污染，基本很難找到潔凈的飲用水資源，但隨著相關(guān)政治經(jīng)濟(jì)政策的實(shí)施，對(duì)供水的需求卻在迅速增加。為解決這嚴(yán)重的供需問(wèn)題，需要增強(qiáng)城市水廠的凈水處理，使之能夠達(dá)到生活用水的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而克服因水資源污染而造成短缺的困擾。

一、水廠常規(guī)水處理工藝

因人為因素以及自然因素的關(guān)系，使得原水中含有復(fù)雜多樣的雜質(zhì)，城市水廠進(jìn)行凈水的目的就是除去原水中所含的對(duì)人類(lèi)健康不利的細(xì)菌、膠體物質(zhì)、懸浮物質(zhì)以及其他有害雜質(zhì)，從而使得城市用水能夠滿足日常的需求。水廠采用的常規(guī)水處理工藝，主要包括混合、沉淀、過(guò)濾以及消毒四個(gè)過(guò)程。

原水經(jīng)過(guò)取水泵房的提升之后，進(jìn)行混凝工藝處理，水與藥劑均勻混合后形成大顆粒絮凝體，這整個(gè)過(guò)程稱為混凝過(guò)程。一般使用的水處理劑有三氯化鐵、硫酸鋁、聚合氯化鋁等。混凝過(guò)后進(jìn)行沉淀，沉淀是指在沉淀池中將混凝階段形成的絮狀體在重力的作用下從水中分離出來(lái)。過(guò)濾則是指以有空隙的粒狀的濾料層如石英砂通過(guò)粘附作用來(lái)截留水中的懸浮顆粒，而從中進(jìn)一步除去病毒、細(xì)菌、有機(jī)物、細(xì)小懸浮雜質(zhì)從而達(dá)到使水澄清的作用。經(jīng)過(guò)過(guò)濾后，水的濁度將進(jìn)一步降低，同時(shí)雜質(zhì)的去除也使得殘留的病毒、細(xì)菌等失去依附或保護(hù)，為下一步的消毒過(guò)程創(chuàng)造了良好的條件。消毒并不是指把所有微生物完全消滅，只是消除致病微生物，消毒可使得城市自來(lái)水達(dá)到飲用水細(xì)菌學(xué)的指標(biāo)。通過(guò)消毒作用也可使城市水管的末梢保持一定的余氯量，從而控制細(xì)菌的繁殖預(yù)防污染。消毒的加氯量（液氯）一般在1-2.5g/m3之間，主要通過(guò)水與氯的反應(yīng)生成次氯酸而在細(xì)菌內(nèi)部進(jìn)行氧化作用，而達(dá)到破壞細(xì)菌的酶系統(tǒng)最終導(dǎo)致細(xì)菌死亡。

二、深度處理工藝

深度處理工藝中較為普及的是活性炭技術(shù)。活性炭可應(yīng)用于空氣凈化和給水、廢水處理，用來(lái)分離或收集空氣和水介質(zhì)中的雜質(zhì)。顆粒活性炭和粉末炭作用相同，均可用于水處理。顆粒炭不易流失，可再生重復(fù)使用，用于污染較輕，需連續(xù)運(yùn)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(jī)污染物，提高供水水質(zhì)。顆粒活性炭在使用過(guò)程中根據(jù)原水水質(zhì)情況定期進(jìn)行反沖洗。一般采用水沖的形式，6天反洗一次，反沖強(qiáng)度需達(dá)到30%以上的濾池膨脹率。新炭主要以物理和化學(xué)吸附為主，使用一定時(shí)間炭表面形成生物膜后，則以生物降解作用為主。當(dāng)評(píng)價(jià)活性炭吸附效果的指標(biāo)降低到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以下，或某種污染物指標(biāo)穿透炭床時(shí)就必須進(jìn)行更換或再生。新炭使用時(shí)需要浸泡24～48h，之后還應(yīng)進(jìn)行反沖洗，以便去除殘存的活性炭中的焦油及炭粉等雜質(zhì)。反洗次數(shù)和排水濁度可根據(jù)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(fā)嗅味、工業(yè)污染物方面有很好的應(yīng)用。

三、“膜”法水處理工藝

水資源短缺成為世界范圍內(nèi)普遍關(guān)注的問(wèn)題，中國(guó)的缺水形勢(shì)尤為嚴(yán)峻。隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，用水量劇增，而水處理設(shè)施的相對(duì)落后使水環(huán)境質(zhì)量呈持續(xù)惡化的趨勢(shì)。目前，我國(guó)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(duì)水源地的水質(zhì)要求較高。但由于有些地區(qū)水質(zhì)上的先天不足，對(duì)水廠的水處理系統(tǒng)提出了更高的要求。膜-生物反應(yīng)器（MBR）等膜法水處理技術(shù)是近年發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)，由于具有出水水質(zhì)優(yōu)良、裝置占地面積小等特點(diǎn)，且膜使用壽命長(zhǎng)達(dá)10年左右，從目前技術(shù)來(lái)看，膜技術(shù)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(shuō)可以講水中間一切微生物截留下來(lái)，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(yīng)用前景。目前，加拿大澤能環(huán)保工程公司生產(chǎn)制造浸沒(méi)式超濾膜，已經(jīng)達(dá)到了世界領(lǐng)先水平。“膜”法水處理工藝就是利用天然礦石、超濾技術(shù)、反滲透技術(shù)等多道物理過(guò)濾，實(shí)現(xiàn)對(duì)自來(lái)水的生物與化學(xué)污染的多級(jí)屏障。其中，反滲透膜裝置是該處理工藝的核心部分。經(jīng)反滲透膜的深度處理，能去除水源中絕大部分無(wú)機(jī)鹽、重金屬離子以及有害物質(zhì)，使水質(zhì)達(dá)到生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)。如杭州灣新區(qū)航豐水廠航豐公司投入9000多萬(wàn)元建設(shè)了一期5萬(wàn)t供水項(xiàng)目，其中第三代水處理工藝――“膜”法水處理工藝的設(shè)備投入就花掉了5000多萬(wàn)元，這一投入是普通5萬(wàn)t水廠項(xiàng)目投入的2倍還要多。為確保供水安全，公司實(shí)現(xiàn)了所有設(shè)備全自動(dòng)化控制，可以有效地避免人為操作產(chǎn)生的失誤；同時(shí)，公司還安裝了視頻安保系統(tǒng)，一旦有設(shè)備出現(xiàn)異常或人為破壞情況產(chǎn)生，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)報(bào)警。

四、活性炭水處理工藝

在深入處理水工藝中，活性炭技術(shù)使用較為普遍。活性炭屬于一種無(wú)定型炭，是由許多呈層狀結(jié)構(gòu)石墨形狀的微晶經(jīng)過(guò)不規(guī)則的集合而成，活性炭?jī)?nèi)部有無(wú)數(shù)的細(xì)微空隙通過(guò)縱橫相通而使得其具有巨大的比表面積。這種特殊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)使得活性炭在水處理中起著催化與吸附作用。在凈化給水這一方面，活性炭利用其多孔特性，不但對(duì)嗅、色的去除效果好，對(duì)合成洗滌劑的去除作用也較強(qiáng)，利用活性炭除去水中的大部分有機(jī)物也是其重要作用之一。另外，活性炭也能除去較難分解的物質(zhì)，如CODMn及氨基甲酸酯類(lèi)殺蟲(chóng)劑等。

顆粒活性炭在應(yīng)用的過(guò)程中根據(jù)原水的水質(zhì)情況按時(shí)進(jìn)行反沖刷。一般采用水沖的方式，常規(guī)是六天進(jìn)行反洗一次，反沖的強(qiáng)度要達(dá)到百分之三十以上的濾池膨脹率。而新炭以化學(xué)吸附與物理吸附為主，在使用達(dá)到一定的時(shí)刻，活性炭外表形成生物膜后，則主要進(jìn)行生物降解作用。當(dāng)評(píng)估性活性炭的吸附作用目標(biāo)降低到關(guān)聯(lián)規(guī)范以下時(shí)，或者說(shuō)某種污染物穿透炭床時(shí)，就需要對(duì)活性炭進(jìn)行再生或者替換。新的活性炭使用時(shí)需要浸泡24-48個(gè)小時(shí)，浸泡之后還需進(jìn)行反沖刷，用以除去活性炭中殘留的炭粉及焦油等雜質(zhì)。反洗的次數(shù)以及排水的濁度可以根據(jù)處置水的用處進(jìn)行判斷，反洗濁度一般控制在2-5NTU。再有，在使用粉末炭時(shí)，需要根據(jù)所要處理污染物的濃度及品種進(jìn)行吸附實(shí)驗(yàn)，從而判斷所需的粉炭量以及活性炭的品種。在使用之前，要注意將炭粉制作成炭漿均勻定量的加入水中，從而達(dá)到一定的除污染效果。在粉末炭的使用過(guò)程中還需注意安全問(wèn)題。

五、結(jié)語(yǔ)

隨著人們生活水平的提高以及城市的發(fā)展，使得環(huán)境污染對(duì)水源水質(zhì)的影響逐漸嚴(yán)重，而城市居民及國(guó)家對(duì)水質(zhì)要求越高，所以在城市自來(lái)水凈水處理工藝上采用一些先進(jìn)的工藝技術(shù)設(shè)備是必不可少的。除了使用各種凈水處理技術(shù)而使得水資源達(dá)到生活用水的標(biāo)準(zhǔn)外，提高水源的質(zhì)量更是一項(xiàng)重要的措施，要加強(qiáng)對(duì)地表水源的保護(hù)，提高人們的環(huán)保意識(shí)，這才是最根本的保證。

【參考文獻(xiàn)】

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