自来水厂深度处理工艺探讨

岳莹

【摘要】由于饮用水源中污染物的增加和人们对水质要求的提高，利用常规水处理工艺处理后的饮用水很难达到现行的水质标准，这就要求城市给水厂改善水处理工艺，增强深度处理工艺的应用，以进一步改善水质，满足人们生产生活用水、保障人们的饮水安全。

【关键词】自来水厂；深度处理；工艺探讨

1、导言

随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，饮用水源中有毒有害物质含量和种类明显增加，水污染问题日益严重，饮用水的水质安全问题已经受到人们的普遍关注。根据世界卫生组织报道，不洁饮水为人类健康的10大威胁之一。为了满足日益提高的水质标准要求，保证饮用水的安全，就必须采取切实有效的净水工艺。

2、深度处理技术执行的关键性

当前人类社会的发展以及生活都与水资源有着密切联系。然而水资源的匮乏，水的污染也变得愈加的严重起来。除此之外，在水质方面人们对其也有着愈加严格的高要求，根据我国2007年《生活饮用水标准》的新规范也对出水水质的合格标准明确了新的要求。为了让出水的水质能够达到要求，自来水厂在水工艺的常规化前提之下又新添加了进行深度处理的环节，来希望可以达到目前规定的水质的标准。

3、常见的深度处理工艺

3.1活性炭吸附及组合工艺

3.1.1活性炭吸附工艺。经过大量试验表明，活性炭吸附工艺相对分子质量在500～3000的有机物的处理达到85%左右的去除率，但是仅仅依靠单纯的活性炭吸附并不能达到所有人的水质要求。所以，为了进一步提高出水水质，活性炭吸附和其他水净化工艺的组合工艺在自来水厂得到了广泛应用，例如高锰酸钾-活性炭、生物活性炭、臭氧-生物活性炭（O3-BAC）、活性炭-硅藻土处理工艺等，在这里我们要重点提出臭氧-生物活性炭（O3-BAC）处理工艺。

3.1.2臭氧-生物活性炭（O3-BAC）水处理工艺。

臭氧-生物活性炭水处理工艺一般是将含有一些难以被生物氧化的有机物的污染水先进行臭氧氧化工艺将有机物进行转化，为了提高水处理效率，含有通过其他氧化剂氧化速度很慢的有机物的污染水也会被选择臭氧氧化，氧化后的污染水中的有机物就变成了全部可以由活性炭进行吸附的有机物。这种深度处理工艺的使用将有效提高水处理的效率，并且采用这种深度处理工艺的活性炭的使用周期将得到延长，节约自来水厂水处理成本。

3.2深度氧化处理工艺

整个深度氧化处理过程中氧化剂的投入被分成了三种方式：预氧化、中间氧化及末端消毒。预氧化的目的是去除无机矿化物、色度、浊度、悬浮物以及一些味道，同时还有降解一些天然有机物、灭活微生物、强化凝聚-絮凝效果的作用。而中间氧化是为了杀灭致病污染物，将一些有机物变得更加容易去除。末端消毒是为了使细菌以及氧化副产物形成达到最少化。深度氧化工艺技术（AOPs）与臭氧氧化工艺有一定的相似性，但是深度氧化工艺技术的工作原理与臭氧氧化并不相同，深度氧化工艺技术需要在高温高压、光辐射、催化剂等条件下，将污染水中存在的那些难降解的大分子有机物由具有强氧化能力的羟基自由基（·OH）进行氧化，最终大分子有机物被氧化成低毒或无毒的小分子物质。这种深度氧化的方式既不会像单一化学氧化剂氧化一样产生消毒副产物的二次污染，又更加地节省了时间，且与采用单一化学氧化剂如O3、H2O2和Cl2等氧化剂相比，APOs技术通常不会对设备有高要求，且拥有更加简单的使污染物变得无害（变成H2O和CO2）的操作过程，因而深度氧化工艺技术在自来水厂进行深度处理时大肆运用也变得极为正常。

3.3膜分离处理工艺

3.3.1微滤在水处理中的应用。微孔过滤的推动力是静压差，它的原理与普通的过滤并无太大的差别，但它所过滤出来的微粒小，所以被通常使用于去除水中的悬浮物、细菌类、微粒子、大分子有机物等污染物。微孔过滤一般在污水处理中的二级出水环节中被使用。

3.3.2超滤在水处理中的应用。超滤的推动力同样是静压差，超滤膜的孔径范围在微滤和纳滤之间。这就使得在外力作用下只有溶解性固体和小分子物质等可以通过分离膜，提高了水质的纯度，达到了净化溶液、分离污染物的目的。这种技术在一定程度上保证了原水远离遭受二次污染的可能性，也提高了原水的纯净率，使最终的出水达到现代人的水质要求。但是也不难发现由于溶质和膜之间是具有相互作用的，通过静压差这一外力作用溶质与膜吸附在了一起，这种情形就会导致膜的特性开始发生变化，从而缩短了膜的使用时间，增加了膜的处理费用，导致自来水厂在研究水的深度处理工艺方面成本增加，不利于膜分离技术在自来水厂深度处理车间广泛运用。

3.3.3纳滤在水处理中的应用。纳滤技术在水处理中通常被使用于处理饮用水和工业用水，利用纳滤膜对水进行软化，去除掉其中的大部分的污染物，值得一提的是纳滤膜对细菌的去除作用也是显而易见的，所以我们甚至可以用纳滤膜来代替常规的化学消毒。纳滤工艺在处理金属加工和合金生产过程的清洗水的时候可以回收重金属，从而达到可持續的发展。

4、结语

总的来讲，常规处理水的技术已经不能满足人们逐渐增长的生活以及生产需求。 针对繁多的水处理技术，目前国内外在水厂建设中，普遍采用的深度处理技术主要是臭氧-生物活性炭技术，在采用臭氧生物活性炭净水工艺之前，应对原水进行一年以上的抽样试验和分析。国内在深度处理工艺方面起步较晚，近年来做了大量的研究，取得了较大进步，但在出水微生物安全性、臭氧副产物控制、工艺控制标准集成、过程指标监控、运行维护等方面仍需进一步研究。

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