水厂预处理及深度处理的几点研究

任山 REN Shan

（中冶集团铜锌有限公司，北京 100028）

（China Metallirgical Group Corporation Copper and Zinc Subsidary，Beijing 100028，China）

0 引言

近年来，我国水污染事件发生的频率逐渐升高。我们所熟知的2005年的哈尔滨市的停水事件，就一度引起人们对用水与水源保护问题的关注。在未来的一段时间内，我国的经济依旧会得到更为迅猛的发展，而水污染的问题如果没有得到一个非常好的治理的话，水污染的事故仍然会频繁爆发，使人民的生命财产安全受到更大的威胁。因此，为了迎合当前发展形势，更好的应对水污染事件，我国的各级供水公司都在积极的出台应对措施，对用水进行预处理与深度处理，从而能够更好的保证水资源的干净与环保，让人民百姓能够饮用到安全干净的水源。

1 水厂对于水资源的预处理

预处理通常指的是在对用水采用常规的处理工艺之前要适当的用物理、化学或者是生物领域的相关处理方法，对残留在水中的污染物进行初级的去除。在预处理的环节中，相关的处理技术有很多种，但是水厂常用的主要是生物预处理技术、化学预氧化技术、粉末活性炭技术。

1.1 生物预处理技术 水厂根据水源被污染的一般特性进行研究，可以在水处理的环节利用生物预处理技术对其进行预处理。生物预处理主要指的是对水源进行曝气处理，除去水中存在的氨氮或者是将有机物进行降解，主要的方式是设置氧化池。最早使用此类方式的是日本，首次将接触氧化技术全面的应用在对水资源的预处理的环节上，此法一经使用就使得水中藻类、氨氮、嗅味大幅度的减少，使水厂产出的水能够切实的保障质量。

1.2 化学预氧化技术 化学预氧化技术主要是将一些含氯、臭氧或者是高锰酸盐等化学成分的氧化剂放到水里，用来氧化或者是催氧化水中的有机物，或者是改变有机物自身的性质，同时还要减少污染物对常规水处理工艺的不良影响，从而更好的强化常规水处理工艺的处理效能。通过化学预氧化技术主要的目的在于除去水中的污染物或者是为了控制氧化消毒而产生的副产物，最终保证水的质量与饮用的安全性。除此之外，它还能够达到除藻、除嗅、除味、除铁等目的。在水的预处理的过程中，通过氧化剂与水中成分产生的作用，可以切实提高去除污染物的效率，但是要注意的是用氧化剂对水进行预处理的时候会给水本身造成一定的影响，因此要注意氧化剂的选用。目前能够在的预处理环节充当氧化剂的主要有臭氧、氯、二氧化氯或者是高锰酸盐等。

1.3 粉末活性炭技术 粉末活性炭技术主要是指在水的预处理环节，将粉末活性炭投入到水中，粉末活性炭可以自主的吸附水中的有机物，之后通过混凝沉淀对有机物进行去除，此类技术可以有效的改变水自身的色嗅味，而且对相对分子量大约在1000-5000之间的有机物的去除有非常好的效果，但是某些有机物由于相对分子质量较小，吸附的效果会随着有机物自身性质的不同而产生较大的差别。粉末活性炭在投加的时候主要分为两种，分别是干式投加与湿式投加两种。干式投加主要是采用干式投加机进行投加，而湿式投加主要是采用同计量泵进行投加。一般情况下，为了使净化效果更佳且不污染环境，大都采用湿式投加法。

粉末活性炭相比颗粒状活性炭来讲，具有基建较少、投资较少、使用灵活且管理方便等特点，非常能够适应在污染高峰期使用。因为在水源污染严重的时期，可以将粉末活性炭作为应急措施，从而取得非常好的净化作用。而且将粉末活性炭同硅藻土或者是高锰酸钾等化学产品混合使用，不仅可以节省粉末活性炭的投加量，还能够起到更为显著的处理效果。

2 水厂对与水资源的深度处理

水厂在对用水进行处理的时候，除了要进行预处理与常规处理之后，还要对水进行深度处理，这样才能够对一些微量杂质做到更好的处理。深度处理技术在近几年的发展中，逐渐衍生了多种处理技术，主要的深度处理技术在于：

2.1 活性炭吸附 活性炭从自身的性质上讲，它属于非极性吸附剂，在水中对一些非极性或者是弱极性的有机物会产生非常强大的吸附能力。而它去除的物质主要是有机物、微生物、余氯、重金属离子等。但是要想在深处理的环节使用此类技术，务必要与膜过滤或者是离子交换器同时使用，这样不仅能够起到非常好的处理效果，而且还会对使用的设备起到一个非常好的护理作用。

2.2 离子交换技术 在对水进行深度处理的时候，为了降低水的硬度，要采用钠离子交换系统与电渗析、钠离子交换系统与弱酸氢、钠离子串联系统三种，通过这三种系统可以将水中的阴离子与阳离子进行交换，从而去除水中的钙离子与镁离子，最终达到弱化的效果。

2.3 电渗析技术 此技术主要指的是通过外加直流电的作用，通过离子交换膜自身的选择透过性，让水中的阴阳离子进行定向迁移的运动，从而使离子在水中分离，其主要的目的在于将水中的盐脱出。但是此种技术需要的设备体积较大，而且管理的费用与维护的要求较高。

2.4 电吸附技术 电吸附处理技术主要指的是利用带电电极表面的作用，在水中去吸附离子或者是带电粒子，从而使得水中的溶解盐或者是其他的带电物质，在电极的表面进行富集与浓缩，最终达到水的净化或者是水的淡化的新型处理技术。

2.5 微滤膜处理技术 微滤膜，筛型精滤介质，又称微滤孔膜。主要的工作原理在于通过滤膜的表面在水中充分的截留住细微颗粒或者是污染物，从而达到深度净化、分离还有浓缩的目的。微滤膜一般都是有纤维素、无机材料或者是高分子聚合材料支撑的多孔式过滤介质，材料的本身会具有一定的刚性与均匀性。利用微滤膜进行过滤，达到的效果通常都会是从粗糙的相对性质过滤到精密的绝对性质，此类技术可以分为表面型与深层型两种。

2.6 超滤技术 这是一种较为成熟的膜分离技术，它能够使水的溶液达到净化、分离与浓缩的效果。超滤技术主要是介于微滤与纳滤二者之间的一种膜过程，超滤膜的膜孔孔径范围大概在0.05μm-1nm之间。超滤技术的应用主要是将大分子物质与胶体从溶液当中分离出来，其分离的机理大都是要靠物理筛分或者是迁移的作用，让小分子的物质可以透过超滤膜，但是大分子的物质要被阻隔在膜外，它可以将水中细菌与病毒或者是大分子颗粒进行去除，但是此法不能够脱盐。

3 结语

综合我国水质管理的具体情况可以知道，虽然我国的水厂在对水质进行综合整治已经取得一定的成果，但是水污染的事件在我国依然存在。因此，我国的水厂应当切实的对用水进行过滤与净化的处理，要在预处理与深度处理的环节加大监管的力度，运用社会上最为先进的水质处理技术对用水进行处理从而达到净化的标准，使我国居民的用水能够得到真正的保障。

[1]李广东.太原市呼延水厂原水预处理与深度处理方案的优化选择[J].科技情报开发与经济，2011.

[2]郝庆云.原水预处理与深度处理项目提出的背景及意义[J].山西科技，2009.

[3]孙瑞林,彭建东,费相琴,胡继平,张宝萍.水厂深度处理工艺选择及应用研究[C].全国给水深度处理研究会论文集，2012.