微污染水源水處理技術及工程應用

任偉松

摘? ? 要：近年來，隨著我國經濟的快速發展，我國的工業和城市化的腳步不斷加快，由此帶來的直接問題就是對環境的污染和破壞，每天有大量的工業廢水在進行排放和農村地區對于農藥的肆意使用，這都加重了環境的負擔。要應對環境污染和水資源減少的問題，提升水處理技術就顯得尤為重要。

關鍵詞：微污染水源;水處理技術;工程應用

1? 引言

隨著經濟社會的發展，各類生產、生活廢水排放的污染物對原水水質的污染日益嚴重，常規給水處理工藝難以滿足新的飲用水水質的要求。根據微污染水源水處理研究現狀，綜述了具有實際應用價值的微污染水源水處理技術，介紹了某微污染水源水廠的預處理單元工程改造設計。

2? 微污染水源水質特點

微污染水源水一般是指水體受到有機物污染，部分水質指標超過GB 3838—2002《地表水環境質量標準》Ⅲ類標準的水體。微污染水源水的污染指標以高錳酸鹽指數（CODMn）和NH3-N為主，具有有機物綜合指標值（以CODMn表示）較高、NH3-N濃度較高、嗅和味明顯等特點。常規工藝處理后的出水水質難以達到飲用水水質標準，其水質問題主要有：①嗅閾值較高。色、嗅、味等感官性狀有待提高。②常規處理工藝對NH3-N、CODMn去除能力有限。當原水NH3-N、CODMn較高時，出水中的NH3-N、CODMn等指標無法滿足現有的生活飲用水衛生標準。③藥耗、氯耗量較高。藥耗量增大，在混凝工藝過程中可能產生鋁和丙烯酰胺等副產物。此外，水廠加氯消毒的氯單耗長期居高不下，而微污染水中的有機物濃度較高，使得出廠水中產生消毒副產物的風險加大。

3? 目前我國微污染水源的處理技術

3.1? 膜過濾技術

現在對微污染水源的處理技術中，膜過濾技術能高效地處理微污染水源的問題。它的主要結構分為：超濾、微濾和納濾，微污染水源在經過膜過濾技術的處理后能夠將水源中的色、味和細菌通通地處理掉，能夠保證水的安全和質量，相關的研究表明對經過膜過濾技術處理后的水源能夠完全達到國家的標準，對水中的雜質和細菌能夠做到有效去除。由于膜過濾技術的重要性，國內外的學者對它也進行了深入的研究，并且使膜過濾技術本身具備了無限的發展空間。

3.2? 臭氧氧化技術

這一技術是基于臭氧的氧化能力來實現對水中土霉味以及可溶性有機物的處理，該技術能夠將水體中的細菌進行清除，同時還能夠進一步提高水體的整體質量。理論上講，使用臭氧能夠將水質中所包含的有機物進行迅速處理，但是，在實踐的過程中，需要加入活性炭這一物質來提高對有機物的吸附能力。將二者相結合來處理微污染水源水的過程中，需要做到：先以臭氧技術將有機物的分子縮小，然后在使用活性炭將有機物進行吸附處理，在此過程中，使用二者相結合的方式不僅能夠實現對水質的進一步凈化處理，還能以臭氧的分解能力來提升活性炭的吸附能力。

3.3? 光催化氧化深度處理技術

光催化氧化深度處理技術的原理是利用太陽光譜中靠近紫外光的部分和N型半導體光催化劑，把有毒的有機污染物轉化為水、二氧化碳、無機離子，或者其他毒性較小的有機物。目前，我國和其他國家在光催化氧化處理技術的應用方面，都處于實驗階段。這項技術的主要研究和發展方向主要集中在以下幾個方面：第一，對光催化劑進行科學選擇，避免出現催化劑中毒的情況，使光催化反應的量子效率和光活性有效提高。第二，根據水體情況和特點選擇合適的催化劑載體，確定科學的處理方法，對光催化氧化反應器進行研究，提高其實用性。第三，對以太陽能廣電系統為輔助手段的多效單元技術和優化組合技術進行研究開發。不同的光催化氧化深度處理方式有著不同效果，在色嗅性、有機物去除、突變性等方面都有著一定差異，各自有自己的優點和缺點。因此，在使用此種處理技術時，要根據水污染情況和水體特征進行合理選擇。

3.4? 生物預處理

生物預處理是在常規工藝之前對水中NH3-N和有機物預去除或轉化的一種有效方法。目前研究應用的生物預處理工藝主要有生物接觸氧化、生物膨脹床與流化床、生物轉盤、生物流化床等。采用接觸氧化-生物過濾組合工藝對微污染高濁度水源水進行預處理，組合工藝對CODMn和UV254的平均去除率分別為33.3%和23.4%。趙博對生物濾池處理微污染水源水的處理性能進行了試驗研究，試驗結果表明：生物濾池對CODMn、UV254、NH3-N、TP和葉綠素a的平均去除率分別為18.7%、16.44%、11.94%、20.27%、38.74%。利用生物轉盤和生物流化床等生物膜工藝對微污染水源水進行預處理，發現對藻類的去除率可達到50%～80%。通過生物預處理可降解有機物質，減少前體物質在水中的濃度。但是，生物預處理技術仍存在一次性投資成本高、占地面積大及微生物新陳代謝容易受溫度的影響等缺點。生物預處理技術具有良好的處理效果，在微污染水源水預處理方面將會得到廣泛應用。

3.5? 膜到生物的反應器

這一技術融合了膜分離和生物的處理部分，用膜分離來代替了固液態的分離?？梢愿綦x微污染水源里的微生物，并對水流展開對顆粒物的處理工作，它不單能夠高效率的處理水質，還可以使占地面積降低，在提升水質的前提下，也為推廣這一技術奠定了扎實的基礎。從實踐上看，這種膜到生物的反應器技術已經在水庫的污水處理上得到了應用。

4? 處理和對策

4.1? 系統最優方法

在基于整體性方式的基礎上形成了系統的最優化方法它也是最具有特色的一種方法。系統方法的目的是做最優化方法，各式各樣的路徑都可以使一個系統得以實現，其中也勢必會有一個路徑自身的實現讓系統到達一個最優質的結果，也讓系統的功能達到最佳的發揮。把系統的最優化方法應用到解決環境問題中來，在吸收了經濟學、技術學等的基礎之上，根據我國現有的國情和制度，進而甄選出最為貼切有效的環境治理的手段和途徑來。就當下形式來說，用環境的經濟政策作為主導方向，相應的技術作為輔助，這對解決現有的環境問題更加的具有幫助作用，在以后的幾十年中，法律中對于環境的強制保護的措施會更有利于環境的保護問題，進而成為更深層次的理論宣傳，在非人類的整體主義、中心主義中引入人類的中心主義。當然，這種方法不會排斥系統的整體主義的方法，我們僅僅是側重其中的一部分，對于整體中的其他部分還要兼顧。

4.2? 系統模型化的方法

這種方法是對在同一個系統中某一個方面中它的本質屬性的具體描述，它是用某一種已定的形式（數字、符號、文字等等）為該系統提供必要的知識。對現有系統的描述和模仿是是系統模型的本質，由反映系統的本質和一些特征的因素組成的。對于這些主要因素的關系在系統模型中都做了集中體現。在把系統模型化的方法應用在環境里并在對污水進行處理時，有三種對策可以采用：創新固有的對污水的處理方法，根據處理的效果優化水處理技術。主要在三個方面進行優化：首先微污染水源處理中的沉淀技術;其次是過濾技術;再次是對微污染水源進行處理時的強化技術。在進行污水處理時，要將傳統和新型的微污染水源處理技術做有效的結合，這樣不但可以提高水處理的工作效率還可以提高水處理的工作水平。在創新微污染水源的技術時，要依據水源的現有狀況和性質做充足的研究和分析，把傳統的處理技術和新型技術做有機的結合。

5? 結語

隨著水源水質惡化問題的日益嚴峻和新的飲用水標準的出臺，只有加快研究適用于不同微污染水源水質的處理工藝，才能切實提高飲用水的安全可靠性，從而適應國民經濟的發展以及人民生活水平的提高。

參考文獻：

[1] 杜黃金.微污染水源水處理技術研究進展[J].甘肅科技縱橫，2018（6）.