技术应用ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＡＮＤＭＡＲＫＥＴ
Ｖｏｌ.２５ꎬＮｏ.７ꎬ２０１８
自来水厂水处理工艺初探
方㊀林
(天津津滨威立雅水业有限公司津滨水厂ꎬ天津３０００００)
摘㊀要:随着我国对水质要求的不断增高ꎬ自来水处理技术也有很大的提升ꎮ自来水厂是为居民提供饮用水的关键所在ꎬ自来水的应用已经遍布各大城市及城镇ꎮ自来水处理技术是自来水厂的核心部分ꎬ也是是保障人们用水质量的根本ꎬ其在人们日常生活中扮演重要角色ꎮ整合了自来水处理工艺程序㊁工艺现状ꎬ并根据自来水处理技术的发展趋势做出分析ꎮ
关键词:自来水厂ꎻ水处理技术ꎻ发展趋势
ｄｏｉ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１００６－８５５４.２０１８.０７.０７３
0㊀引言
目前ꎬ我国储备大量的饮用水资源ꎬ但饮用水资源的人均占有量相对较低ꎬ在我国经济高速发展的大背景下ꎬ非常激烈的冲突存在于经济高速发展与生态环境保护之间ꎮ受到各省份区域水体污染的影响ꎬ导致目前各方饮用水源水质指标偏低ꎬ但社会高速发展需要大规模的水量ꎮ在此大背景下ꎬ为了保障居民在日常生活中的用水需求量ꎬ自来水厂的水处理工艺技术尤为重要ꎬ有效处理自来水ꎬ从而保障清洁水质指标ꎬ满足人们目前对合格水质的需求ꎮ
1㊀饮用水资源背景及水处理工序分析
１.１㊀饮用水资源背景分析
目前我国处于经济高速发展时期ꎬ同时也给生态环境方面带来一定影响ꎬ尤其对水源水质造成污染问题尤为突出ꎬ这也给自来水水处理工艺技术带来了很大的难题ꎮ水处理工艺能够很好去除悬浮物及一些微生物ꎬ对水质有积极作用ꎬ但一些存在于水中的有机污染却难以消除ꎬ这些有机污染是人们健康安全的巨大威胁ꎮ另一个对健康安全存在隐患的就是水质受到微生物的影响ꎮ相关实验结果显示ꎬ微生物在我国部分区域饮用水中的含量是超标的ꎬ总调查人数的３８.８％所饮用的水中细菌含量超过了１００个/ｍｌꎮ经过大规模调研ꎬ分散式供水应用已经占到我国人口５０％ꎬ由此导致农村人口饮用水中微生物含量大幅超标ꎮ管网对饮用水质污染也十分严重ꎬ管道内壁长时间腐蚀ꎬ滋生各类细菌均可导致饮用水质污染ꎮ１.２㊀自来水厂水处理工序分析
为保障自来水水质处理效果达标ꎬ必须按照自来水厂相应的工序实施水质处理ꎮ自来水厂水处理工艺要经过４个复杂的工序开展ꎮ一是混凝反应阶段:在混合反应单元内引入原水ꎬ利用净水剂与原水在混合反应池中进行混合反应ꎬ将原水中的微小颗粒聚集凝结而形成较大的颗粒团ꎮ二是沉降处理阶段:一阶段处理后的原水进入各种类型的沉淀池ꎬ在此过程中较大的颗粒团由于重力作用会沉淀到水质底部ꎬ在将此部分沉淀集中排泥ꎮ三是过滤处理阶段:经过二段处理的过程水进入各种类型的滤池ꎬ经过滤池过滤进入清水池ꎬ将其储存起来ꎮ四是消毒阶段:应用诸如液氯㊁次氯酸钠或者氯胺等消毒剂对三段处理后的清水进行消毒ꎬ以达到灭活微生物的目的ꎬ再由泵房内的离心泵将清水增压至城市自来水管网中[１]ꎮ
2㊀我国自来水水处理工艺的技术发展现状
自来水处理工艺是原水经过相关技术措施将水中的悬浮物㊁胶体㊁微生物㊁细菌等杂质处理掉ꎬ经过处理工艺后的自来水需要达到合格标准ꎬ即可提供给人们在日常生活中进行饮用和应用ꎮ如何科学有效地将原水处理成符合标准的自来水ꎬ是一直进行跟踪发展的重要课题ꎮ目前针对自来水处理技术主要是根据水源和水质的差异ꎬ在技术的应用和选择方面需要根据各地区的实际情况进行处理ꎬ这样也保障的生活㊁生产用水的质量ꎮ在日常自来水处理技术中ꎬ重点需要处理的是微生物㊁细菌㊁悬浮物以及有机胶体等ꎮ例如居民生活用水需要经过自然沉降㊁混凝沉降㊁滤池过滤即 两级沉降㊁一级过滤 工艺ꎬ此过程中还需对水质进行消毒处理ꎬ由此才能保障生活用水质量ꎮ
２.１㊀水质预处理技术
有两个途径可以通过预臭氧化控制消毒副产物:一是将消毒副产物的前体物直接去除掉ꎻ二是前体物进行转化ꎬ对于后续工艺的协同去除作用有积极影响ꎮ虽然目前存在一些争议对于预臭氧化控制消毒副产物的方法ꎬ但能够大幅降低消毒副产物前体物含量ꎮ
在常规自来水处理工艺将预臭氧化和预氯化进行对比ꎬ并开展试验ꎬ发现预氯化工艺沉淀池和滤池出水浊度均高于预臭氧化ꎬ预臭氧化对有机物的去除效果要优于预氯化ꎬ对ＣＯＤＭｎ的总去除率达５３.４％ꎬ原水中大量的ＴＨＭｓ前体物能够大量去除ꎬ同时出水中ＨＡＡｓ的含量也能够大幅降低ꎮ经致癌风险性分析ꎬ预氯化工艺的出水致癌风险性明显高于预臭氧化工艺出水ꎬ预氯化工艺出水的致癌风险性分别是预臭氧化工艺滤后水和消毒水的１３６１倍和３８倍ꎮ与无预处理相比ꎬ预臭氧化能够提高ＣＯＤＭｎ的去除率达１７.５２％ꎬ能够提高９.１５％消毒副产物前体物的去除率ꎬ提高１９.６２％的ＴＯＣ去除率ꎬ与没有预臭氧化的氯消毒过程相比ꎬ出广水中氯化消毒副产物减少了
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技术与市场技术应用２０１８年第２５卷第７期
８９ ５％ꎮ高乃云等人研究不同预氧化工艺对饮用水致突变活性的影响中发现ꎬ预臭氧化工艺各处理过程中出水的致突变物质的量比预氯化工艺总平均下降２０％左右ꎮ
２.２㊀水质深度处理技术
活性炭水质处理技术是目前水质深度处理工艺中应用最为广泛的技术ꎮ水中的杂质能够通过活性炭被收集到一起ꎮ目前粉末活性炭(ＰＡＣ)以及颗粒活性炭(ＧＡＣ)是应用比较广泛的活性炭ꎮＰＡＣ应用优势主要在于成本低㊁配套设备投资小ꎬ无需专业设备或工艺配合其应用ꎬ主要应用净化突发性水质恶化的情况下效果显著ꎮＰＡＣ的研究与开发应用在国外受到高度重视ꎬ深入研究了其吸附特性ꎮＧＡＣ在国外的应用范围广泛ꎬ６０多项影响饮用水质指标的污染物中有９０％均能被ＧＡＣ很好处理ꎬ同时效果稳定ꎬ但与ＰＡＣ相比ꎬＧＡＣ配套工艺要求高ꎬ投资大ꎬ运行成本相对较高ꎮＧＡＣ不适合突发性水质污染处理ꎬ过程中滋生的细菌及亚硝酸盐是人类健康杀手ꎮ如何降低配套工艺以及基建投资ꎬ降低活性炭水处理技术成本ꎬ在今后的水处理基础中是研究的重点ꎮ难以流失㊁实现重复利用是颗粒碳的技术优势ꎬ可以应用到自来水厂水处理日常平稳生产工艺中ꎬ应用于轻度污染水质处理中均有良好效果ꎮ２.３㊀水质膜法处理技术
膜法水处理技术是近几年新兴的一种水质处理技术ꎬ该技术有水质处理效果好㊁占地面积小㊁膜１０年的应用寿命等优势ꎬ目前已经逐步开始普遍应用ꎮ膜技术在水处理的应用中在目前来说是最为理想的处理技术ꎬ例如孔径仅有几十纳米的超滤膜ꎬ能够截留水中残留的所有微生物ꎬ能够广泛应用于自来水处理及污水利用中ꎬ提高居民生活用水的安全性ꎮ目前处于世界领先水平的浸没式超滤膜已经在国外问世ꎬ膜法水处理工艺就是利用超滤和反渗透技术使水体在处理过程中完成深层过滤ꎬ能够阻碍自来水在各个节点中的生物和化学污染ꎮ膜法处理工艺中技术核心部分就是反渗透膜装置ꎬ当水源通过反渗透膜的过程中ꎬ水质中的大多数无机盐和重金属离子等有害物质均能够得到去除ꎬ能够深层次过滤自来水ꎬ提升生活用水质量[２]ꎮ
3㊀自来水厂水处理工艺技术未来趋势
自来水厂水处理工艺中的臭氧氧化技术㊁活性炭处理技术ꎬ是目前基于原有的常规水处理措施基础上新开发研制并已开展应用的技术ꎬ这方面的先进技术已经很好应用于一些城市的自来水厂中ꎬ同时能够实现出水水质高质量的目标ꎮ膜滤法目前已经成为自来水处理技术高速发展中的新型高效吸附分离的技术产物ꎬ它能够对自来水进行深层次的处理并取得优异效果ꎮ在开发过程中ꎬ通过人工合成或天然高分子薄膜应用于自来水的处理工艺当中ꎬ推动该技术的推广与应用ꎬ在水质净化方面起到重要作用ꎮ其主要原理就是微小孔径的精滤膜能够将水质中的大部分细菌和杂质去除掉ꎬ同时水中的病毒以及有机污染物也能够被其吸附剔除出去ꎬ钙镁离子㊁消毒产物等污染物也在其剔除范围之内ꎮ反渗透膜也能够消除水中的无机离子ꎬ该项技术在我国技术开发历程当中ꎬ能够降低生产过程中的成本ꎬ目前已经应用于我国水处理工艺当中并取得良好效果ꎬ但在我国尚未广泛推广ꎬ一些高端用水和瓶装水会应用到该技术ꎬ可作为自来水厂水处理的储备技术ꎮ该项技术的不断开发研制ꎬ实现成本降低ꎬ今后的水处理工艺技术中有很好的发展前景ꎮ
目前ꎬ常规水质的处理技术工艺仍是自来水厂的主要水质处理技术ꎬ常规处理效果相对比较理想ꎬ一些新型技术在自来水水处理工艺应用较少ꎬ技术生疏ꎬ如何加强自来水厂水质治理ꎬ提高水厂出水质量ꎬ以及生产运行中存在的相关问题仍是我们下步需要继续攻关的主要方向ꎮ
4㊀结语
目前ꎬ我国自来水厂出水水质质量较高ꎬ能够为居民实际生活中用水质量提供很强的保障ꎮ自来水厂水处理生产运行相对平稳ꎬ管理模式不断创新ꎬ水处理工艺技术也相对成熟ꎮ但随着水源以及地域差异ꎬ自来水处理工艺技术及日常生产过程中仍存在一些问题ꎮ接下来就需要继续针对自来水厂水处理工艺技术进行深入挖潜ꎬ不断提高资源利用率ꎬ降低生产劳动成本ꎬ提高水质处理效果ꎬ以满足人们日益增长的合格水质的需求量ꎮ深入研究水质处理工艺技术ꎬ提高自来水厂效益ꎬ推进社会经济发展ꎮ
参考文献:
[１]㊀何晓欣ꎬ唐冬云ꎬ刘丽.某自来水厂增加投加氢氧化钠工艺的影响探究[Ｊ].化工管理ꎬ２０１７(７).
[２]㊀梁超.自动化控制系统在自来水厂节能降耗中的应用[Ｊ].价值工程ꎬ２０１７(８).
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