给排水工程师浅谈现代给水处理新技术的应用

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一、给水常规工艺的优化处理

我国一直使用混合、絮凝、沉淀、过滤等组成的常规水处理工艺，这种工艺在广泛的实践应用中被证实为可行的，并为世界各国所接受，该工艺虽以去除浊度为主要目的，但是随着浊度的降低，吸附于胶体颗粒的有机物也相应降低，各种微生物和病毒也能随浊度的去除而减少，从而满足用水水质的各项要求。不过该工艺仅是一种给水处理的通式具有一定的局限性，特别是对某些特殊水质的处理能力有限如：低温低浊水、高浊度水、有机污染物过多的水等等。即使对常规水质的处理在供水水质标准日趋严格的情况下也变得力不从心。因此对给水常规工艺的优化处理已经成为一个重要的课题。给水常规工艺的优化处理包括加强混合、絮凝、沉淀和过滤等工艺，对各个工艺单元进行优化，并改善工艺流程，在工艺形式不变的情况下，提高各流程的处理效果从而增加处理能力。其中加强混合、絮凝、沉淀就主要是指采用高效混凝荆、采用合理助凝剂等措施来提高絮凝效果;加强过滤主要是指改进滤池形式、改变滤料(如均质滤料等)、强化反冲洗等方法提高过滤效果增强出水水质;强化消毒包括控制消毒副产物等，保证供水的安全性。对常规处理工艺优化具有操作简单、技术可行等特点，适用于现有水厂的该造以及新水厂技术的应用。

二、给水预处理技术

下面我简单介绍一下给水预处理技术的几种有关技术：

1、化学氧化

水质预处理常用氯氧化，当有机污染尚未得到去除时，会产生较多的有害消毒副产物。目前采用KMnO4。与其复合剂卜种专门商品)的应用逐渐展开，对氧化有机物、改善混凝取得较好效果。根据当地水质采用KMnO4.是否会产生有害氧化物，是否降低Ames致突活性，报道甚少。仍需作针对性的研究、测试。臭氧预氧化可以提高有机物的可生物降解性，又可除嗅、脱色，去除铁、锰，但往往结合后续深度处理臭氧一活性炭时才采用。

2、加吸附剂粉末碳

粉末碳，具有吸附能力好、投加灵活、对污染物处理效能高等优点，但由于耗费较高，一般只有在消除冲击性污染时采用，现在一些水污染事件中就曾应用过此技术，此外还可通过此技术对原水进行控制，并将该技术演化，如形成活性炭吸附带控制突发性污染等。

3、调节pH

由于投加酸与碱，运行成本增加，又在原水中增加无机离子。在我国很少采用，国外在次方面研究较多，这里不做祥述。但其对原水pH的控制以及对某些污染物去除还是有良好的功效的，这一点也被业内广泛认可。

4、生物预处理

20世纪70年代以来，生物处理工艺越来越广泛应用于市政给水处理中，成为处理微污染源水的有效手段之一。生物处理方法包括生物接触氧化法、生物转盘、生物流化床、生物滤池氧化法、生物活性炭滤池和膜生物反应器等多种形式。生物预处理借助微生物的生命活动对水中的氨氮等有机污染物和铁、锰等无机物进行去除从而改善水的混凝沉淀性能，使后续工艺较好的发挥作用，提高出水的水质。

三、给水深度处理技术

1、臭氧――生物活性炭工艺

臭氧――生物活性炭工艺是将活性炭物理化学吸附、臭氧化学氧化、生物氧化降解及臭氧灭菌消毒4种技术合为―体的工艺。利用臭氧预氧化作用，初步氧化分解水中的有机物及其它还原性物质，以降低生物活性炭滤池的有机负荷，同时臭氧氧化能使水中难以生物降解的有机物断链、开环.使它能够被生物降解。另外，臭氧化工艺还能在处理水中起到充氧作用，使生物活性炭滤池有充足的溶解氧用于生物氧化作用。这样可以扬长避短，充分发挥各自所长，克服各自之短，这一工艺可以使活性炭的吸附作用发挥得更好，活性炭能够迅速地吸附水中的溶解性有机物.同时也能富集水中的微生物。活性炭表面吸附的大量有机物也为微生物提供了良好的生存环境。

2、膜技术的应用

各种膜技术：微滤、超滤、纳滤、反渗透在分质给水系统制取纯净水与饮用净水中都已有效地应用。在污水回用、工业给水中也已有应用实例，惟在市政供水中尚未见报道。广东东莞曾建10,000m3/d的微滤工程净化受污染的东江水，但因去除溶解性有机物不理想并未成功。但在国外某些水厂中有过成功经验，并在小型给水系统中应用较多。

3、中水回用技术

中永处理技术是对水资源循环利用和改善城市用水的重要方法，是将经过使用而未遭到严重污染的水进行再处理同时回用为冲厕、绿化等作用的过程。中水处理技术根据水处理的分类。按处理机理不同可分为物理化学处理法、生物处理法、膜处理法3大类。第一类，物理化学处理法。物理化学处理法是以混凝沉淀(气浮)技术和活性炭吸附技术相结合的基本方式，主要用于处理优质杂排水。该处理法适用于处理规模较小的中水工程，主要特点是处理工艺流程短，运行管理简单、方便，占地相对较小。但相对生物处理来讲，运行费用较大，并且出水水质受混凝剂种类和数量的影响，有一定的波动性。第二类，生物处理法。污水中含有大量的有机物质和无机物质。污水的常规生物处理主要是去除污水中的可降解的有机物质，利用好氧微生物的吸附、氧化作用。降解污水中有机物。生物处理法包括好氧微生物、厌氧微生物和兼性微生物处理。中水处理多采用好氧生物膜微生物处理技术。主要包括活性污泥法、接触氧化法等。生物处理法的特点是适用于较大处理规模的处理工程。近年来，开发出了小型的生物处理设施。适用于较小水量的工程，可同样获得较好的经济效果。生物处理法的出水水质较为稳定，运行费用相对较小，尤其对于大型污水处理工程，生物处理法显得尤为突出。第三类，膜处理法。膜处理法属于物理处理或物理化学处理方法，是指利用膜技术来处理水，使之符合一定的水质标准。当前膜处理方法主要有两种，即连续微过滤和膜生物反应器。连续微滤系统是以微滤膜为中心处理单元，配以特殊设计的管路、阀门、自清洗单元、加药单元和自控单元等，形成一个闭路连续操作系统。当污水在一定压力下通过微滤膜过滤时，就达到了物理分离的目的。连续微滤系统的特点有：设备控制简单，系统可自动运行;占地小、结构紧凑，模块化设计可根据用户需求灵活地扩大或缩小;高抗污染的聚偏氟乙烯膜材料，耐氧化，使用寿命长：独特的在线气水双洗方法，优异的膜通量恢复率;运行费用较低;可采用氧化性清洗剂进行系统清洗;产水水质高。

中水回用技术现在在小区内应用较多，而整个城市内部的中水回用尚难实施，不过据西方国家的经验，城市内部的中水回用具有良好的经济效益和环保效益，是未来发展的一个方向。

随着中国经济的快速发展，人民生活水平的提高以及环保问题的日益突出，给水处理正成为人们关注的焦点，在以往给水处理的基础上对原有工艺进行强化、深化、优化是一项刻不容缓的任务，也是我们相关从业人员的研究方向。我们要利用现有的供水条件，在保证供水安全性、可靠性、经济型的前提下，提高供水质量是一个永恒的话题。希望在未来城市给水规划中给水设计上能把握以上要点，应该从全局出发，保证公众用水安全。

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