供水水厂净水处理工艺技术应用及效果

张丽 王小莉

【摘 要】随着油田企业的延伸发展，供水需求快速增加，然而由于河流水质普遍较差，已找不到洁净的饮用水源。为了解决这一严重供需矛盾，加强水厂净水处理，使之能用于生活饮用水的水源，以克服清洁水源短缺的困扰，已经成为社会关注的热点，本文就水厂净水处理工艺进行探析。

【关键词】水厂；净水；处理工艺；应用；效果

水作为生命之源，万物之本。随着社会的日益发展，人们对水资源的要求不断提高，但供人类可直接使用的水资源却在不断减少当中。在一些发展中国家超过百分之五十的水资源因使用不当而导致浪费，超过百分之八十的废水因处理不当被排放到湖泊、河流中造成环境污染。对我国来说，自改革开放以来国家经济迅速发展，过度关注经济而忽视了生态环境问题，使得各地水体流域有着不同程度的污染，基本很难找到洁净的饮用水资源，但随着相关政治经济政策的实施，对供水的需求却在迅速增加。为解决这严重的供需问题，需要增强城市水厂的净水处理，使之能够达到生活用水的标准，进而克服因水资源污染而造成短缺的困扰。

一、水厂常规水处理工艺

因人为因素以及自然因素的关系，使得原水中含有复杂多样的杂质，城市水厂进行净水的目的就是除去原水中所含的对人类健康不利的细菌、胶体物质、悬浮物质以及其他有害杂质，从而使得城市用水能够满足日常的需求。水厂采用的常规水处理工藝，主要包括混合、沉淀、过滤以及消毒四个过程。

原水经过取水泵房的提升之后，进行混凝工艺处理，水与药剂均匀混合后形成大颗粒絮凝体，这整个过程称为混凝过程。一般使用的水处理剂有三氯化铁、硫酸铝、聚合氯化铝等。混凝过后进行沉淀，沉淀是指在沉淀池中将混凝阶段形成的絮状体在重力的作用下从水中分离出来。过滤则是指以有空隙的粒状的滤料层如石英砂通过粘附作用来截留水中的悬浮颗粒，而从中进一步除去病毒、细菌、有机物、细小悬浮杂质从而达到使水澄清的作用。经过过滤后，水的浊度将进一步降低，同时杂质的去除也使得残留的病毒、细菌等失去依附或保护，为下一步的消毒过程创造了良好的条件。消毒并不是指把所有微生物完全消灭，只是消除致病微生物，消毒可使得城市自来水达到饮用水细菌学的指标。通过消毒作用也可使城市水管的末梢保持一定的余氯量，从而控制细菌的繁殖预防污染。消毒的加氯量（液氯）一般在1-2.5g/m3之间，主要通过水与氯的反应生成次氯酸而在细菌内部进行氧化作用，而达到破坏细菌的酶系统最终导致细菌死亡。

二、深度处理工艺

深度处理工艺中较为普及的是活性炭技术。活性炭可应用于空气净化和给水、废水处理，用来分离或收集空气和水介质中的杂质。颗粒活性炭和粉末炭作用相同，均可用于水处理。颗粒炭不易流失，可再生重复使用，用于污染较轻，需连续运行的水处理工艺。活性炭滤池为给水处理中的深度处理工艺，可以有效地去除水中色度、异嗅异味和溶解的有机污染物，提高供水水质。颗粒活性炭在使用过程中根据原水水质情况定期进行反冲洗。一般采用水冲的形式，6天反洗一次，反冲强度需达到30%以上的滤池膨胀率。新炭主要以物理和化学吸附为主，使用一定时间炭表面形成生物膜后，则以生物降解作用为主。当评价活性炭吸附效果的指标降低到相关标准以下，或某种污染物指标穿透炭床时就必须进行更换或再生。新炭使用时需要浸泡24～48h，之后还应进行反冲洗，以便去除残存的活性炭中的焦油及炭粉等杂质。反洗次数和排水浊度可根据处理水用途确定，给水处理活性炭反洗排水浊度一般可控制在2～5NTU。粉末活性炭在处理水中突发嗅味、工业污染物方面有很好的应用。

三、“膜”法水处理工艺

水资源短缺成为世界范围内普遍关注的问题，中国的缺水形势尤为严峻。随着经济的高速发展，用水量剧增，而水处理设施的相对落后使水环境质量呈持续恶化的趋势。目前，我国60%～70%的水厂采用的仍是第一代的水处理工艺，即沉淀消毒法，这一工艺对水源地的水质要求较高。但由于有些地区水质上的先天不足，对水厂的水处理系统提出了更高的要求。膜-生物反应器（MBR）等膜法水处理技术是近年发展起来的新技术，由于具有出水水质优良、装置占地面积小等特点，且膜使用寿命长达10年左右，从目前技术来看，膜技术能够非常有效的提高水的生物安全性，例如超滤膜，孔径有几十纳米，原则上说可以讲水中间一切微生物截留下来，使得水的安全性大大提高一步，在污水处理与回用中有很好的应用前景。目前，加拿大泽能环保工程公司生产制造浸没式超滤膜，已经达到了世界领先水平。“膜”法水处理工艺就是利用天然矿石、超滤技术、反渗透技术等多道物理过滤，实现对自来水的生物与化学污染的多级屏障。其中，反渗透膜装置是该处理工艺的核心部分。经反渗透膜的深度处理，能去除水源中绝大部分无机盐、重金属离子以及有害物质，使水质达到生活饮用水标准。如杭州湾新区航丰水厂航丰公司投入9000多万元建设了一期5万t供水项目，其中第三代水处理工艺――“膜”法水处理工艺的设备投入就花掉了5000多万元，这一投入是普通5万t水厂项目投入的2倍还要多。为确保供水安全，公司实现了所有设备全自动化控制，可以有效地避免人为操作产生的失误；同时，公司还安装了视频安保系统，一旦有设备出现异常或人为破坏情况产生，系统就会自动报警。

四、活性炭水处理工艺

在深入处理水工艺中，活性炭技术使用较为普遍。活性炭属于一种无定型炭，是由许多呈层状结构石墨形状的微晶经过不规则的集合而成，活性炭内部有无数的细微空隙通过纵横相通而使得其具有巨大的比表面积。这种特殊的内部结构使得活性炭在水处理中起着催化与吸附作用。在净化给水这一方面，活性炭利用其多孔特性，不但对嗅、色的去除效果好，对合成洗涤剂的去除作用也较强，利用活性炭除去水中的大部分有机物也是其重要作用之一。另外，活性炭也能除去较难分解的物质，如CODMn及氨基甲酸酯类杀虫剂等。

颗粒活性炭在应用的过程中根据原水的水质情况按时进行反冲刷。一般采用水冲的方式，常规是六天进行反洗一次，反冲的强度要达到百分之三十以上的滤池膨胀率。而新炭以化学吸附与物理吸附为主，在使用达到一定的时刻，活性炭外表形成生物膜后，则主要进行生物降解作用。当评估性活性炭的吸附作用目标降低到关联规范以下时，或者说某种污染物穿透炭床时，就需要对活性炭进行再生或者替换。新的活性炭使用时需要浸泡24-48个小时，浸泡之后还需进行反冲刷，用以除去活性炭中残留的炭粉及焦油等杂质。反洗的次数以及排水的浊度可以根据处置水的用处进行判断，反洗浊度一般控制在2-5NTU。再有，在使用粉末炭时，需要根据所要处理污染物的浓度及品种进行吸附实验，从而判断所需的粉炭量以及活性炭的品种。在使用之前，要注意将炭粉制作成炭浆均匀定量的加入水中，从而达到一定的除污染效果。在粉末炭的使用过程中还需注意安全问题。

五、结语

随着人们生活水平的提高以及城市的发展，使得环境污染对水源水质的影响逐渐严重，而城市居民及国家对水质要求越高，所以在城市自来水净水处理工艺上采用一些先进的工艺技术设备是必不可少的。除了使用各种净水处理技术而使得水资源达到生活用水的标准外，提高水源的质量更是一项重要的措施，要加强对地表水源的保护，提高人们的环保意识，这才是最根本的保证。

【参考文献】

【1】邵青， 等. 水处理及循环再利用技术. 北京： 化学工业出版社， 2004.

【2】戴爱丽， 徐玲， 胡正信， 等. 应用粉末活性炭处理微污染原水的探讨[ J ] . 工业水处理， 2005 ， 25 （ 12 ） ： 54- 55.