研究現代給水處理新技術的應用

摘 要 水資源是國民生存發展的基本保障，城市的運行離不開給水系統的支持，然而要想為用戶提供高質量的用水，并保障供水的及時性、有效性，就要采用科學、高效的城市給水處理技術，這樣才能夠保障城市正常、有效的運轉。隨著給水新處理技術在城市水廠供水中的廣泛應用，其不僅能夠提高給水的殺菌效率，還能夠避免對水質造成不良影響，有利于實現我國水廠給水系統經濟效益的最大化。

關鍵詞 城市給水;給水處理;新技術

引言

隨著城市的發展建設，人們對供水凈化處理也提出了新的要求，急需高效且無副作用和不良影響的供水處理方式，在提高現代城市用水質量的同時，保證人們的身體健康。隨著給水新處理技術在城市水廠供水中的廣泛應用，其不僅能夠提高給水的殺菌效率，還能夠避免對水質造成不良影響，有利于實現我國水廠給水系統經濟效益的最大化。所以，給水處理新技術利用自身的高效環保特點得以在各個領域中進行廣泛應用。

1傳統給水處理工藝

目前，我國常規的水處理技術通常是通過吸附水體中的有機顆粒物質，將過濾水里面含有的病毒物，然后提高水環境質量，達到凈化水體的目標。如下介紹其中常見傳統技術處理技術。

（1）活性炭吸附技術實施方法?；钚蕴课絻羲幚砑夹g在城市水廠中的應用可以有效地去除飲用水中含有的溶解性物質，同時還可以降低飲用水中存在的臭味。常見的活性炭吸附技術主要有以下幾種：

1）粉狀活性炭。這種處理技術把吸附方法與過濾方法進行有效融合，能夠更好地對供水資源進行有效的凈化處理。在實際應用過程中，常用粒徑范圍在1～3mm的輕質濾料，再使用水泵將粉狀的活性炭在濾池中進行持續循環，直到粉狀活性炭完全附著在載體表面。濾池的水流是上方向流，當這些粉狀的活性炭的實際吸附效果降低到預定值之后，可以采用下方向水流進行沖洗，使得這些活性炭能夠實現選擇性再生。

2）粒狀活性炭。這種處理技術是將粒狀的活性炭填充在固定床的濾器中。相較于粉狀活性炭，粒狀活性炭在水處理過程中的應用較少，而出現這種現象的原因為，粒狀活性炭濾器的固定投資和運營成本需要投入大量資金，并且在我國尚未實施分質供水模式之前，這種處理方式在應用之后會導致居民用水的實際價格增加[1]。

（2）明礬凈水技術。在城市水廠的供水凈化處理過程中，為了提高水體中天然有機物的實際去除效率，需要在原有的凈水處理環節中加入明礬，這種處理方式能夠有效去除飲用水中的膠體物質。同時，為了更好地控制飲用水中的溶解性有機物質，需要適當增加明礬的使用劑量，并對水體的pH進行適當調整。相關研究表明，pH降低或者明礬用量較高都會更好地去除水體中的有機物質。

（3）薄膜凈水技術。薄膜凈水處理技術主要是利用低壓逆滲透膜單元、超濾膜單元所整合成的處理技術方式，能夠有效地過濾掉病毒和膠體顆粒等有害的化學物質，降低其對人體健康的影響。這種處理技術在污水處理過程中的應用，不僅沒有混凝劑和消毒劑殘留，還能夠去除多種污染物質，不用加入任何化學物質就可以實現固液之間的有效分離。但是這種處理技術的應用也存在較大的弊端，例如其不利于對某種特殊物質進行處理，并且每種薄膜的處理效果是不同的。因此在污水處理過程中，需要結合實際情況來選擇合適的薄膜。

2常規給水處理技術存在問題

（1）處理能力不高。運用傳統方法凈水的時候，處理周期長，成本高，凈化效果不明顯，以致無法保障水處理效率，且供水壓力較大時還會產生效率和水質問題。

（2）技術存在缺陷。在處理溫度和水質不澄清、含有過量有機污染物水體的時候，傳統的水處理技術不但效率不高，還會造成另外的污染，降低水處置的效果。

（3）氯消毒產生危害。氯消毒是利用管道末端的余氯來控制細菌的繁殖，以保證飲用水的水質。

（4）產生其他污染物。通過比較可知，鋁離子是傳統水處置技術的重要絮凝物質，水體中如果含有很多的鋁離子，會對飲用者造成傷害，破壞人們身體機能[2]。

3現代城市給水處理技術應用對策分析

（1）高分子混凝劑。近年高分子混凝劑在國內的發展非常迅速，常用做取代傳統無機鹽混凝劑。常用的高分子混凝劑有聚丙烯酰胺（PAM）和聚合氯化鋁（PAC）等。

聚丙烯酰胺由丙烯酰胺聚合而成，無色無味且無腐蝕性，主要用于懸浮物多、濁度高或含藻難絮凝劑的原水混凝;聚合氯化鋁屬于無機高分子混凝劑，以含鋁礦物為原料，聚合氯化物在生產過程中盡量避免了低效能聚合物出現，所以硫酸鋁水解聚合生成的無機高分子有更好的絮凝效果。此類混凝劑在水處理中的主要作用是減少了絮凝劑的用量，能明顯的改善水質，提高絮體強度與沉降速度。高分子混凝劑的使用可大大減少無機絮凝劑的用量，從而避免無機物質在設備表面的沉積，減緩設備的腐蝕與結垢，大大提升了給水處理過程中的經濟性。

（2）生物絮凝劑。生物絮凝劑是由微生物產生，可使水中不易降解的固體懸浮顆粒凝聚沉淀的特殊高分子代謝產物，是具有高效、廉價、無毒、無二次污染的水處理劑，是典型的對環境友好型的功能材料，適應當代可持續發展的理念，對人體健康和環境保護都有很重要的現實意義。

（3）臭氧消毒技術。當前臭氧消毒技術在相關領域得到了廣泛的應用，其在城市給水處理中也發揮了重要作用，臭氧能破壞分解細菌的細胞壁，迅速進入細胞內氧化其中的酶系統，或破壞細胞膜和組織結構中的蛋白質與核糖核酸，導致細胞死亡。臭氧能對病毒、芽孢等生命力較強的微生物起到殺滅作用，是一種很好的消毒劑。通過臭氧消毒技術可對水中的細菌、病毒、雜質進行有效的清除，而且不會使水質的味道、顏色發生任何的變化，通常先使用臭氧預氧化，經過水處理構筑物多級處理后，再加氯消毒，可使生成的副產物量大為減少，致突變活性大幅度降低。

（4）紫外線消毒技術。紫外線具有很高的消毒殺菌廣譜性，據研究，紫外線幾乎對所有的細菌、病毒都能高效率殺滅，并且具有較高的消毒效率，能在很短的時間內殺滅各種細菌病毒，紫外線在使用的過程中不產生其他消毒副產物，并且運行維護簡單費用較低，在投資造價上具有很大的優勢。

（5）中水回用技術。在現代城市給水處理中采用的中水回用技術主要有三種：一是過濾法，其主要采用氣浮技術進行污水處理，其處理過程簡便快捷，且給水處理效率比較高;二是生物處理技術、物理化學處理技術等，這些技術可對污水中存在的雜質、污垢進行清除，確保獲得的水質較為清澈、無異味;三是混凝劑沉淀技術、活性炭技術，都能夠對污水的污染物質及有害雜質進行清除。

4案例概述

某市地域遼闊，植被良好，水系發達，河流眾多，工業污染較少，原水水質較好，一般只在菌類和濁度指標上超標，因此給水工程凈水處理以生物絮凝處理為主。

基本的生物慢濾水處理由粗濾池、慢濾池及清水池3部分組成，在原水水質較好時（原水濁度長期低于500NTU，瞬時不超過1000NTU）可以減少粗濾池，原水直接進入慢濾池凈化后再蓄至清水池。該地區原水多為地表山澗水，原水濁度易受降雨影響，原水含沙含泥量變化較大，濁度經常超過500NTU。因此，普遍采用預沉、粗濾、慢濾及蓄水四部分組成慢濾水處理系統，自然沉淀池應根據沙峰期原水懸浮物含量及其組成、沙峰持續時間、水源保證率、排泥條件、設計規模、預沉后的濁度要求、地形條件及參照相似情況下運行經驗進行設計，并要符合預沉時間為8～12h，有效水深度宜為1.5～3.0m，池頂高不宜小于0.3m，池底設計存泥高度不宜小于0.3m。

粗濾池由承托層、濾層及儲水層組成，原水在取水口經欄柵后由下往上粗濾后進入慢濾池。進水濁度應小于500NTU，出水濁度應小于20NTU，設計濾速宜為0.3～1.0m/h。

慢濾池進水濁度應小于20NTU，按24h連續工作設計，濾速宜按0.1～0.3m/h設計。出口應有控制濾速的措施，濾料宜用石英砂，粒徑0.3～1.0mm，濾層厚度800～1200mm，濾料表面以上水深宜為1.0～1.3m，池頂應高出水面0.3m，由集水槽、承托層、級配碎石層及石英砂濾層組成。

5結束語

在經濟和社會飛速發展的新興時代，水環境質量的好壞直接影響人們的身心健康，人們對水質的關注越來越多。為了保障城市有序的運行與健康的發展，就要對城市給水進行有效的處理，而傳統的給水處理技術存在諸多的弊端，通過對現代城市給水處理技術的應用能夠大大提升供水的質量，從而為城市工業化生產及居民生活提供及時、有效的用水。

參考文獻

[1] 李曉艷.現代城市給水處理技術研究[J].冶金叢刊，2016（5）：53.

[2] 張德軍，朱紅蓮.現代城市給水處理技術研究[J].科技與創新，2017（8）：16-17.

作者簡介

李佐斌（1968-），男，湖南衡陽人;學歷：本科，職稱：高級工程師，現就職單位：湖南省建筑科學研究院有限責任公司，研究方向：市政給水排水。