净水处理工艺发展

净水处理工艺的发展探析

摘要：本文介绍了给水厂净水工艺的发展过程，对不同的净水工艺进行比较。目前我国现有的条件下，今后水厂改造的主要方向是优先考虑强化常规工艺的前提下发展预处理和深度处理。 关键词：给水处理；强化常规工艺；预处理；深度处理；

一、给水净水的工艺发展历史

给水处理方法要依据水源的水质及其用水的对象对水质的具体需求来确定。人们逐步意识到饮用水在遭受着水质污染和危害，于是便开始了饮用水净化技术的研究与应用。在20世纪初期，我国饮用水净化的技术已基本形成普遍被人们称为常规处理的工艺处理方法：沉淀、混凝或过滤、以及澄清与消毒。这种常规处理的工艺已成为目前饮用水的处理的最主要的工艺。

饮用水常规的工艺目标主要是去除水源水中悬浮物和细菌及胶体杂质。混凝工艺的处理方法是投放混凝剂到水源中，使水中很难沉淀分离的胶体颗粒和悬浮物聚合，形成大颗粒状的絮状物质。沉淀即为通过重力把混凝产生的大颗粒絮状物质分离出来。过滤处理方法就是通过颗粒状滤料把沉淀后水中的残留颗粒物截留住，进一步去除水中的杂质，从而使水的混浊度降低。经过过滤，然后再运用消毒的工艺来消灭水中致病的微生物，以保证饮用水卫生及安全。

上个世纪的七八十年代，给水工程的技术人员面临的最主要的

问题是工程投资的效益，即怎样用最低工程的总投资达到最简单处理的目标。所以在这段时间内，他们发明研究了很多比较经济实惠的净水技术工艺，其中包括沉淀池的设计、改进与斜板沉淀池和斜管沉淀池、气浮池等速效澄清工艺相继出现。但是在上世纪八到九十年代，新的问题又出现了：饮用水的微量有机物会潜在危害人体的健康。于是水质污染指标和规定便尽享了修改，例如，挥发性的有机物及最大污染物的浓度、总三卤甲烷等。为达到信得净水处理要求，工程的技术与研究人员成功地设计了水中有机污染物的去除方法。比如强化混凝处理和化学氧化以用活性炭吸附等，长久以来都是研究的主要方向。

二、净水工艺比较及发展趋势的研究

我国自来水厂的水源现今主要的污染是来自工业的废水及生活的污水，她们让原水中有机物的氨氮浓度不断地增加，使水有味或变色。还有一些水厂从水库货湖泊中直接取水，由于原水藻类的繁殖增加，水的腥味和颜色也逐渐增加。这类原水同过水厂的常规工艺净化后，浊度很不容易控制，受水藻类影响，滤池容易出现堵塞，因为生物不稳定性，容易造成输配水管道中的细菌滋长，从而使水质恶化，并增加氯量的使用从而让消毒副产物量增加，使得饮用水存在致癌的风险，导致水质下降。所以，改造给水厂现有工艺迫在眉睫。

（一）净水工艺改造方法

笔者认为，净水厂工艺改造方法主要有以下几种：一是不增加

常规工艺前和工艺后的净化构筑物，而是在现有的工艺上进行改造，比如优化消毒和强化混凝以及强化过滤等。二是可增加预处理的构筑物。三是增加深度处理的构筑物，比如活性炭吸附技术。也可以将以上三种方法综合使用。综合采用前面几种技术。（二）净水系统技术改造内容

1、助滤剂应用可以加注微量（通常为几十μg/l）的高分子絮凝剂或少量（通常为1-3mg/l）的混凝剂在进滤池的水中，它们能明显地改善过滤的性能，去除率也会得到有效提高。这个应用是一个能改善过滤后的出水水质的非常重要的措施。加入助滤剂后，水浊度也会明降低，但其运行的周期也会相应缩短。试验验证，采取这一方案的时侯，如果运行的周期比较长期，就不必改变滤层，否则便需要将滤层改成双层滤料或均粒滤层同时加装表面冲洗用来改善它冲洗的效果。

2、投加粉末活性炭在没有建立活性炭的滤池的条件上时，可以考虑先投加适量的粉末活性炭在过滤的前，或改造滤池当活性滤池使用。同时优化消毒工艺，使用氯胺、二氧化氯或臭氧等消毒剂，从而降低消毒产生的副产物，提高饮用水的卫生安全性。 3、预处理设施的增设，预处理的技术主要是通过加入化学氧化剂，如臭氧、高锰酸钾等。另外也可以加入适量的吸附剂，包括粉末活性炭及活化粘土。除外，也存在生物氧化的技术。因为生物氧化预处理的技术的本身优点，在上世纪八十年代，它便已经收到了很多国家的重视。现在我国一部分城市的自来水厂也在工作中运用

了此项技术。

4、混凝技术的改造，混凝技术改造一般是通过不同地区选择相适合的静态混合器，再利用水泵与加装机械搅拌混合器等。 5、絮凝技术的改造，絮凝技术改造最基本的原则是要创造合适的水力条件，使絮凝每一段过程都尽量最佳的gt值。在gt值过小的地方加装网格或者阻流装置，对打碎絮体的地方需要扩大断面积。如果要增加絮凝的时间则可以适当占用一些沉淀池的空间。 6、过滤技术的改造过滤技术可改造成砂和煤双层滤料滤池，可以考虑用轻质、滤层比较厚、粒径比较粗的均匀滤料。采用气水联合反冲洗滤池，以改善冲洗的效果。

7、增设深度处理设施可增加生物活性炭或者活性炭的吸附的设施来深度处理，使卤代物质的生成量大量减少。活性炭吸附技术是目前有效去除水中有机物的最有效方法，也是净水厂最先要选用的深度处理构筑物。但是，从经济角度来看，采用活性炭吸附技术价格昂贵。

关于强化混凝，可通过以下几种方法：一是投加氧化剂，把水中的有机物氧化。二是加入絮凝剂，以增加吸附架桥作用，使有机物由于絮体的粘附而慢慢下沉。三是多投入混凝剂以致会压缩有机物水化壳，有机物的阴离子会和水解产生的阳离子发生电中和，从而消除了有机物对无机胶体造成的影响，然后无机胶体会脱稳。四是要调整混合及絮凝的反应时间，充分发挥药剂的作用。五是调整ph值，一般有机物较多时，ph值为5—6效果最佳。

（三）强化过滤技术的功能及疑难点

强化过滤的滤池的重要功能即为依靠滤料与脱稳颗粒充分接触而产生的凝聚作用去除掉细菌并降低浊度。如果没有洗涤干净滤料，它表面会有积泥，在预加氯时会抑制住滤料中的生物繁殖生长，所以让滤料层很少或没有生物的降解。如果不进行预加氯，那样滤料层中就会发生生物降解作用，那么出水中的氨氮含量也就会降低，例如亚盐氮含量地增加就是亚盐菌引起的。 目前，强化过滤技术具有以下难点：一是出水的浊度要控制1.0 ntu以下；二是要让滤池中的微环境要对生物膜的成长有积极影响；三是控制反冲洗强度时既要能冲掉积泥，又需要保持一定的生物膜；四是选择滤料，要有利于细菌的生长。还有其他的技术问题，比如冲洗水的膨胀率和强度等。 结 语

在我国目前经济技术条件下，在优先考虑了常规净水工艺加强处理的基础上，我国今后自来水厂的一个主要改造方向便是增加深度的处理及预处理。而在深度处理过程，生物活性炭或者活性炭将是一个主要发展趋势。预处理中，生物预处理的发展前景非常广阔。 参考文献：

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