自來水廠水處理工藝的發(fā)展與應(yīng)用

姜宇琦

（吉林市水務(wù)集團有限公司，吉林 吉林市 132000）

現(xiàn)階段，我國飲用水的水資源儲備量相對較多，然而，由于人均水資源占有量相對較低，導(dǎo)致經(jīng)濟發(fā)展進程及生態(tài)環(huán)境保護工作之中矛盾頻發(fā)，也因此導(dǎo)致不同省份流域之中的水體均出現(xiàn)了嚴重污染，進而影響了水質(zhì)的整體質(zhì)量。然而，由于社會發(fā)展過程中的水資源需求持續(xù)提升，為更好適應(yīng)人們?nèi)找嬖鲩L的水資源需求，要求自來水廠充分運用水處理工藝手段，以更好應(yīng)對清潔水資源匱乏的問題，為人們提供更加契合標準的水資源。

一、發(fā)展自來水處理工藝的意義

水資源在人們?nèi)粘Ｉ罴吧a(chǎn)實踐中有著十分重要的作用，然而，相比之下，自來水的純凈性更為重要。我國的飲用水資源總量相對較多，但是水資源人均占有量卻相對較少。在目前的社會大環(huán)境下，由于經(jīng)濟發(fā)展速度較快，使得不同省市地區(qū)之間的流域水體都遭到了不同程度的污染，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境保護及經(jīng)濟發(fā)展之間表現(xiàn)出較為突出的矛盾問題，但是，與此同時，水資源整體需求量卻呈現(xiàn)出持續(xù)升高的趨勢，在此背景下，為更好適應(yīng)人們的用水需求，要求自來水廠積極展開對于水資源處理工藝的優(yōu)化，以充分解決清潔水能源匱乏的問題，讓人們的自來水飲用及使用標準得到切實提升[1]。

二、我國自來水資源整體環(huán)境

在我國水資源污染日益嚴峻的背景下，要求自來水廠積極強化資源凈化處理工藝，以實現(xiàn)對于水資源微生物和懸浮物的高效處理。然而，在此過程中往往難以清除有機污染之中的微污染問題，可能嚴重危害人們的身體健康?，F(xiàn)階段，水污染之中的微生物指標表現(xiàn)出嚴重的超標問題，帶來了十分嚴重的飲用水安全問題，對水質(zhì)造成了嚴重影響，使其難以達到相應(yīng)的標準。

實施自來水廠水資源處理，可以借助科學(xué)有效的手段進行雜質(zhì)處理，使水質(zhì)得以更好達到生活飲用水的實際使用要求。在實際操作工藝中，要求結(jié)合工程實際進行膠體物質(zhì)、懸浮物及病原微生物處理，其中主要包含混凝、澄清、沉淀、過濾、消毒等工序，可以有效殺滅水中的致病微生物。借助此類方式進行處理，所得到的水資源水質(zhì)可以達到相應(yīng)使用標準，也能很好適應(yīng)人們的日常生活用水需求[2]。

三、自來水廠水處理工序分析

要求自來水廠結(jié)合具體的處理工序?qū)嵤┧幚?，以充分確保處理工序的完整性，讓水資源處理的質(zhì)量要求得到切實滿足，方可實現(xiàn)良好的水資源處理效果。在水資源處理過程中需要經(jīng)歷十分繁瑣的流程，要求針對源水實施反應(yīng)處理，待引入到混合槽之中后，可以借助凈水機實施源水反應(yīng)處理，綜合利用混合槽及網(wǎng)絡(luò)反應(yīng)池，將水中的輕微顆粒構(gòu)建成大顆粒團，在此基礎(chǔ)上實施原水沉淀處理，源水在流經(jīng)網(wǎng)絡(luò)池后可能流入斜管沉淀池之中，以沉淀水中的顆粒物質(zhì)。為了讓水中的污泥得以充分消除，要求積極開展排泥處理，針對水中的沉淀物實施過濾，以吸附其中的雜質(zhì)。可以將吸附過濾的水存儲于清水池之中，運用消毒處理的方式，針對清水池中的水實施加壓處理，以達成良好的自來水凈化效果，借助供水系統(tǒng)為人們提供符合質(zhì)量要求的生活用水[3]。

四、我國水處理工藝技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

水處理工藝，也即通過科學(xué)高效的技術(shù)手段進行水污染雜質(zhì)處理，以清除水中的多余雜質(zhì)。在經(jīng)過上述處理措施后，可以讓自來水水質(zhì)更加契合人們的日常使用及飲用水標準。要求充分關(guān)注水源及水質(zhì)差異，與水資源實際相結(jié)合確定具體的水處理工藝技術(shù)，為人們?nèi)粘Ｉ罴吧顚嵺`提供充足可靠的自來水。通常而言，實施常規(guī)水處理時，通常針對水源中的病原微生物、膠體物質(zhì)及懸浮物等雜物，利用生活飲用的常規(guī)地表水，將其作為重要水源，經(jīng)過混凝、沉淀等多項處理工序進行處理，以降低飲用水的濁度，清除水中的病菌物質(zhì)，并在其中加入一定量的消毒劑，以清除水中的致病微生物，使其得以更好適應(yīng)人民群眾的用水需求。

（一）生物預(yù)處理

生物預(yù)處理技術(shù)，也即在常規(guī)性處理工藝前，綜合利用物理和化學(xué)技術(shù)進行水源處理，結(jié)合微生物的新陳代謝作用清除水中的亞硝酸氮及污染物質(zhì)，以降低后續(xù)常規(guī)處理操作的難度，為自來水廠減輕水處理工藝負擔，以實現(xiàn)對于飲用水整體質(zhì)量的優(yōu)化改善。

此外，采取生物預(yù)處理技術(shù)，可以實現(xiàn)對于化學(xué)氧化和生物預(yù)處理工藝的處理，采取生物預(yù)處理工藝進行飲用水處理，可以借助生物膜法實施處理，利用生物膜實現(xiàn)對于水中有機物及氮磷等物質(zhì)的充分吸收，以實現(xiàn)良好的凈化效果。對于受污染水平相對較低的水資源，可以利用生物接觸氧化的方式，結(jié)合懸浮填料生物流化床措施進行高效處理。生物膜法通常借助物體表面所生長的部分微生物實現(xiàn)對于有機污水的高效處理，其主要成分主要分為原生動物和藻類物質(zhì)，可以借助物體表面所固著微生物的新陳代謝作用，實現(xiàn)對于水中有害物質(zhì)的分解。此外，水中的微生物具有相對較強的繁殖能力，在物體的生長過程中，微生物的吸附性能也會得到一定增強，進而達到良好的固液分離效果，展現(xiàn)良好的消化功能，同時不會被水溫、水量及水質(zhì)等多種因素所影響，也不會占據(jù)過大的面積，人力和財力消耗都相對較少，可以實現(xiàn)正常管理。

（二）飲用水深度處理

就水處理工藝現(xiàn)狀而言，在現(xiàn)階段所采用的飲用水深度處理工藝中應(yīng)用相對較多的一種方式為活性炭處理技術(shù)。借助活性炭可以實現(xiàn)良好的空氣凈化效果，同時也可以將其用于廢水處理，以實現(xiàn)對水中和空氣中雜質(zhì)的有效收集和高效分離?，F(xiàn)階段，粉末活性炭和顆?；钚蕴渴窍鄬^為常見的兩類活性炭類型，其中粉末活性炭相對低廉，無需過多的基建投資量，同時也不需要設(shè)置特殊設(shè)備或構(gòu)筑物，較適用于水質(zhì)季節(jié)性或突發(fā)性變化的情形，可以在此背景下進行水源凈化干預(yù)。

近年來，國外學(xué)者都提高了對于粉末型活性炭的使用和研究力度，將其深入拓展到污染物吸附領(lǐng)域之中。同時，國外對顆?；钚蕴康膽?yīng)用也相對廣泛，且有著十分穩(wěn)定的顆粒性活性炭處理效果。運用顆粒性活性炭可以實現(xiàn)對于飲用水中雜質(zhì)的有效處理，然而，與此同時，此類活性炭所需消耗的基建和運行成本相對較高，且在其使用過程中極易滋生細菌，形成亞硝酸鹽等一系列強致癌物質(zhì)。

為此，要求在日后研究過程中積極關(guān)注活性炭應(yīng)用過程中的成本問題，針對基建投資成本和運行控制成本予以妥善控制。同時，相應(yīng)削弱活性炭的再生成本，探究活性炭在水處理工藝中的全新應(yīng)用路徑。通常情況下，顆?；钚蕴坎灰琢魇?，可以實現(xiàn)重復(fù)利用，在污染不嚴重的情況下，可以將其運用于連續(xù)性處理工藝之中。在經(jīng)過活性炭濾池之后，可以實現(xiàn)良好的水處理效果，以充分清除水中的色度，實現(xiàn)對于水中有機污染物的充分溶解，以促進供水水質(zhì)提升[4]。

（三）膜法水處理

近年來，隨著科技的持續(xù)發(fā)展，膜生物反應(yīng)器（MBR）一類的膜法水處理工藝逐漸趨近于成熟，并在水處理實踐中得到了日益廣泛的運用。由于出水水質(zhì)相對較高，且裝置所需的占地面積不大，膜的壽命相對較長，因此運用膜技術(shù)可以讓水資源生物安全性得到充分提升，具有十分突出的應(yīng)用效果。以超濾膜為例，此類濾膜的孔徑約為幾十納米，可以充分截留水中的各類微生物，以提升水安全，對于污水治理及污水重復(fù)利用而言十分重要。

現(xiàn)階段，已有多個外國企業(yè)生產(chǎn)并制造出了可以實現(xiàn)污水治理的超濾膜結(jié)構(gòu)，同時其生產(chǎn)技藝已經(jīng)達到了世界領(lǐng)先水平。采取膜法水處理工藝，也即依托于天然型號的礦石，充分結(jié)合超濾技術(shù)和反滲透技術(shù)展開對于自來水的反復(fù)物理過濾，以充分清除自來水之中的生物污染和化學(xué)污染，可以起到良好的污染屏障效果。在此過程中，反滲透膜裝置是此類處理工藝最為核心的結(jié)構(gòu)，利用這一裝置進行深度處理，可以有效清除水源之中的多數(shù)污染物質(zhì)，同時也可以清除水源中的重金屬離子等有害物質(zhì)，以提升水質(zhì)，使其得以更好適應(yīng)生活用水的標準[5]。

五、自來水廠水處理工藝未來發(fā)展趨勢

在國民經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的背景下，隨著人們生活品質(zhì)的不斷提升，人們也相應(yīng)提高了對自來水的質(zhì)量要求，需要自來水廠積極強化對自來水的處理。綜合利用活性炭、臭氧氧化等多種處理技術(shù)，充分保障自來水的質(zhì)量，為人們提供高質(zhì)量的生活用水。除此之外，也可以采取膜濾法的方式，這是一種高科技的處理技術(shù)，可以實現(xiàn)對于水質(zhì)污染物的充分分離，表現(xiàn)出較為突出的處理效果。在自來水處理工藝實施過程中運用此類處理技術(shù)，結(jié)合相應(yīng)的介質(zhì)和附加能量，可以實現(xiàn)對于溶液的有效分離。同時，納濾膜、反滲透膜及超濾膜等技術(shù)的運用也相對較為廣泛。利用納濾膜可以實現(xiàn)對于水中農(nóng)藥等有害物質(zhì)的凈化處理，至于反滲透膜，則主要用于清除水中的有機物和無機離子。膜濾法在水資源處理中的運用相對較為廣泛，為此，要求在水處理過程中充分降低膜成本，以推動這一技術(shù)的發(fā)展。

此外，還需積極探索微孔精濾膜工藝技術(shù)，以清除水資源之中的天然有機物和病毒物質(zhì)。在我國科技水平持續(xù)提升的背景之下，隨著自來水處理工藝的不斷發(fā)展，使得工藝成本消耗量持續(xù)降低，可以將其運用于生活飲用水凈化領(lǐng)域之中。然而無法忽略的是，此類工藝存在一定的局限性，通常只能用于瓶裝水及優(yōu)質(zhì)水的處理，但是，事實上農(nóng)村地區(qū)更需要低成本、高效能的水處理工藝，需要積極探索更為先進且更加低廉的膜處理技術(shù)，使其得以廣泛運用于水資源處理之中。

在可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略理念的指引下，我國逐漸提高了對生態(tài)平衡及自然資源可持續(xù)發(fā)展的關(guān)注。針對水資源進行處理，要求從思想層面提高對于生態(tài)環(huán)境保護的關(guān)注，結(jié)合我國城市化發(fā)展現(xiàn)狀，采取合理的處理工藝手段，制定長期的水處理發(fā)展目標，以提升和優(yōu)化水處理工藝為前提，不斷提升自來水廠的社會效益和經(jīng)濟效益，進而充分保障水資源的利用率[6]。

六、結(jié)束語

綜上所述，通過有效的水處理技術(shù)可以實現(xiàn)對于水資源的凈化，為人們提供生活所需的自來水?，F(xiàn)階段，已有多種自來水處理工藝投入使用，每種工藝都有其獨特的特點和優(yōu)勢，綜合利用各類水處理工藝并展開對于其工藝的持續(xù)優(yōu)化，可以實現(xiàn)對于水資源的充分凈化。本文從多個角度展開了對于自來水廠水處理工藝的探索，同時，也為自來水廠指明了發(fā)展方向，希望可以實現(xiàn)對于自來水處理工藝的充分優(yōu)化，以更好適應(yīng)人們?nèi)找嬖鲩L的水資源需求。