飲用水處理工藝改革的方向與愿景

李春鶴

摘要：在國家經濟建設不斷發展壯大的今天，我國的水環境問題日益嚴重，它不僅影響著我國城市化的步伐，還成為了人類健康的潛在危害。為保證居民身體健康和生活質量，我國在2007年頒布了最新的《生活飲用水衛生標準》，對飲用水處理工藝提出了更高的要求。然而，常規處理工藝已很難滿足日益嚴格的水質要求，因此，以去除飲用水中有機污染及有毒有害物質為目標的飲用水深度凈化技術得到廣泛的應用和發展。

關鍵詞：飲用水;處理技術;深度凈化

前言

改革開放以來，我國城市化和工業化的迅速發展嚴重污染了飲用水的水源，致使飲用水中不僅出現病原微生物因子，還增加了化學成分的數量。造成這種現象的主要原因之一就是常規的處理工藝對有些污染物的效果不明顯，尤其是氮和有機污染物。隨著科技的不斷進步，對于生活飲用水的處理技術也在在不斷的發展和完善，為了居民的健康生活，我們利用飲用水深度凈化技術，成功改善了居民的飲用水情況，并且取得了不錯的效果。

一、概述

凈水廠的主要工作任務就是保證水質，使居民飲用到放心水，而要想達到這個目標，則需要采用各種先進的水處理工藝來支持。水處理工藝流程主要由以下幾個流程組成：一級取水泵——管道混合——網絡反應池——斜管沉淀池——普快濾池——清水池——二級取水泵——用戶網絡，這些流程中的每一個環節都需要嚴格把控，無論是哪一環節出現問題，都會影響飲用水的質量。本文針對凈水廠水處理工藝相關問題，結合實際情況，對當前凈水廠主要幾種水處理工藝進行解析，并指出凈水廠水處理工藝中出現的一些問題，為凈水廠水處理工藝技術的提高和居民飲用水質量得以保證提供幫助。

二、凈水廠幾種常見水處理工藝解析

（一）生物預處理工藝

凈水廠生物預處理工藝主要是利用微生物自身新陳代謝功能，對未經過常規處理技術的水源進行預先處理，以處理掉水源水中含有的氨氮、有機污染物、異臭、亞硝酸鹽氮及鐵、錳元素，這樣既可以減輕常規水處理工藝的負擔，又可以提高飲用水的質量。一般的生物預處理工藝主要采用生物膜法，通過該種方法來吸收水中的有機物、氮磷化合物等化學物質，進而使水的質量得到提高。事實上，生物膜法的作用原理，主要是通過生長在物體上的微生物來實現的，這類微生物主要包括好氧菌、兼性菌、厭氧菌、原生生物、真菌、一些藻類，可以說包含了各種類型的微生物，利用微生物自身繁衍能力強和新陳代謝的優勢，不斷凈化水中的有害物質，且這種方法對水量、水溫也不會造成太大的影響。此外，對于一些污染較輕的水源，還可采用生物接觸氧化法、生物轉盤法進行水處理。

（二）生產廢水處理工藝

凈水廠的水凈化過程中，多是以節約水資源為標準，所以，在廢水處理過程中，采用廢水回流到配水井的方法，進而達到降低用水量的目的。通過對回收水池的科學設置，收集沖洗濾池用水，對這些水源進行停滯，將廢水中大顆粒的物質進行沉降。回收池設置過程中，需要注意的是清除濾池間歇式反沖洗給回流帶來的脈沖效應，減少其對配水井帶來的壓力。另外，反沖洗水中的濾料大多含有微粒絮體，且這種絮體具有吸附功能，可在一定程度上改善原水的絮凝環境，尤其是在低溫低濁時期，效果更好。

（三）飲用水處理工藝

目前凈水廠較為常見的飲用水處理工藝主要有臭氧-活性炭技術、膜分離技術、吹脫技術等。首先，臭氧-活性炭技術主要是利用臭氧的強氧化性和活性炭的吸附作用，對飲用水進行消毒、除色、去味的處理。其次，膜分離技術是利用機械篩濾作用來去除水中雜質，以保證飲用水的質量。第三，吹脫技術利用水中溶解化合物的實際濃度與平衡濃度之間的差異，將揮發性組分不斷由液相擴散到氣相中，達到去除揮發性有機物的目的。還有一種飲用水處理工藝，就是超聲空化技術，主要是利用20KHz以上的超聲波輻射溶液，進而引起水中各物質的化學反應，出現熱解、自由基氧化、超臨界水氧化、機械剪切作用等降解有機物的過程，進而達到飲用水除臭、殺菌、消毒、除雜的凈化作用。

三、凈水廠水處理工藝需注意問題

（一）夾氣問題

凈水廠水處理工藝中，夾氣問題是較為常見的問題。首先，是穩壓井夾氣，穩壓井具有將一級取水泵長距離輸送后產生的壓力水頭去除的作用。但是，在實際操作中，因為源水、抽水過程中都存在產生夾氣的可能，這也就造成了水在穩壓井跌落時產生氣體，進而將部分氣體留在管道中去，使管段流量計產生誤差，影響操作人員的判斷。其次，是網格反應池夾氣，這主要體現在，許多溶于水中的氣體，若無法得到釋放，就可能在進入反應池后產生許多小氣泡，而當這些小氣泡達到一定數量時，就可能隨著水的沖力，水表面的氣體將會對反應池上層拐彎處封閉的檢查入孔進行沖撞，若這種沖撞是長時間且持續的，就會造成檢查入孔的松動，進而使氣體從松動處涌出，進而穿過上層反應池，排除反應池水面，嚴重影響上層反應池反映效果。第三，是濾池夾氣，主要是由于水經過沉淀后，從濾池中的虹吸管導入配水槽，在經過配水槽，跌入池中，在這個跌入濾水的過程中，所夾帶的氣體會隨之進入濾床，進而造成局部氣塞，使濾池的過濾效果大打折扣。第四，是反沖洗水塔夾氣，該種夾氣問題所產生的原因是反沖洗水塔在對濾池進行沖洗時，因水位逐漸上升，在沖洗后期，水塔來水管中會夾帶大量氣體，進而增加了濾池夾帶氣體的可能性。

（二）低溫低濁、枯水期問題

在水池處于低溫低濁、枯水期時，凈水廠水處理工藝也會出現諸多問題。首先，是低溫低濁期，該時期主要發生在冬季，尤其是北方地區，因低溫低濁，凈水廠的水質往往難以處理，在反應池末端和過渡段的絮流區的水面上大多會聚集大量的漂浮物，且這些漂浮物很不干凈，給人以不舒服的感覺。其次，是枯水期，該時期發生于春季，很多河流都進入枯水期，致使河流水位降低，使凈水廠中的反應池中出現大量浮游生物，若處理不及時，則會因其繁殖速度快，在水中大量滋生，造成水污染，影響水質。

（三）凈水劑問題

凈水廠水處理過程中，凈水劑是必不可少的，目前，較為常見的凈水劑為聚合氯化鋁，該凈水劑具有穩定性好、水解速度快、吸附力強、 反應沉淀快、出水濁度低、脫水性能好的優點，比較適合水域較寬的地區。聚合氯化鋁主要有兩種形式，一種是噴霧干燥聚合氯化鋁，一種是滾筒干燥聚合氯化鋁，兩者相比，前者應用效果更好，可以減少制水成本，也可降低人工勞動強度，更重要的是噴霧干燥聚合氯化鋁能夠保證水質安全，使凈水廠處理處的飲用水更適合居民飲用。雖然聚合氯化鋁優點眾多，但在使用過程中，仍需要注意幾點問題。首先，是針對不同的原水，要進行使用前的試驗工作，通過不同比例的施用，找出最佳的施用量。其次，聚合氯化鋁在進行水處理時，施用量要科學合理，一般固體聚合氯化鋁，其與清水的使用比為1：9-1：15，而液體的聚合氯化鋁，其與清水的使用比為1：2-1：5，聚合氯化鋁施用量不能過高也不能過低，過低容易降低其使用效果，過高則容易造成投入不均的現象。

結論

針對目前飲用水源普遍受污染的情況，在近時期內只能依靠行之有效的水處理工藝和技術來達到對飲用水水質的要求。開發高效經濟的水質凈化技術并建立其調控與強化方法，這是在技術層次上根本解決我國水質安全保障問題的客觀需求，也是飲用水質安全保障的重要研究內容和技術發展方向。根據水污染的特點，并結合當地的環境、經濟條件，合理選擇適合自身需求的工藝。但從長遠角度來看，應該從源頭上解決導致水源污染的問題，對排污企業進行嚴格管理，對生活污水進行有效處理，對農業面源污染進行科學指導，構建和諧穩定的水環境。

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