现代城市给水处理技术研究

张德军　朱红莲

摘 要：现代给水处理新技术是对传统给水处理技术的改造与升级，在水处理的质量和效率方面，现代城市给水处理新技术都有了较大幅度的提升。在分析传统给水处理工艺及问题的基础上，阐述了现代城市给水处理新技术的优势，为城市给水处理提供借鉴。

关键词：给水处理；生物絮凝剂；氯消毒；紫外线消毒

中图分类号：TU991.2 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.08.016

1 传统给水处理技术

给水处理在传统上主要是指理化药物混凝、杂物沉淀、杂质沉淀3个最主要的工艺流程，其目的主要是增强水体透明度、吸附有机颗粒、过滤水中的病毒等，最终达到净化水体的目的。传统给水处理技术的优势主要体现在工艺与设备简单、造价较低等方面，因而在城市生产、生活中被广泛应用。但是它也存在弊端，那就是一些特殊情况下无法彻底地净化水体，对生产、生活用水造成不良影响。

2 给水处理技术的现状

通俗来讲，给水处理技术就是改善不达标的水资源水质的技术。现如今，我国高度重视并大力发展各地区的给水处理技术，许多地方也已经具备了完备的给水处理技术系统，发展了全方位给水处理检测技术。但是就我国而言，该技术仍旧存在不少问题。本文将从以下几方面进行思考与分析。

2.1 净水方法较为传统，新技术推广受限

目前，“混凝—沉淀和澄清—过滤—消毒”的系列处理工艺是我国普遍采用的净水方法流程，部分老旧水厂仍采用陈旧的工艺，工作效率低、水质不稳定、难以维护。采用国际新技术又会出现成本高、技术被限制等问题。

2.2 处理技术中包含化学剂，存在安全隐患

国内大多供水企业在絮凝处理时普遍采用铝盐，虽然成效较好，但是残留在水中的铝含量时常会升高，影响水质，同时潜在威胁着我国居民的身体健康和生命安全。

2.3 处理能力不高

相对于处理普通水，传统的给水处理技术在处理特殊水质时效果不佳，比如低温低浊水、高浊水等。尤其是当水中有机污染物含量较高时，采用传统工艺处理往往难以确保水质。

2.4 给水处理工艺容易产生细菌

氯消毒是我国主要采用的给水处理方法，也就是使用管道末端的余氯控制细菌滋生，以此保证饮用水质。但是现代科学家在研究中发现，即使使用一定量的余氯，也难以消除水管道中的一些细菌。

3 现代给水处理技术的核心

现代给水处理主要是在混凝环节和消毒技术环节进行了创新与优化，用硫酸铁和生物絮凝剂作为混凝剂，避免了对人体的毒害，同时更提高了絮凝的速度。现代处理技术采用紫外线、臭氧等方法杀菌和消毒，其效果尤为显著。另外，将更先进的材料运用在各个环节，以提升水处理效果，比如渗透膜材料。

4 现代城市给水处理新技术分析

现代给水处理新技术主要是改进以往常规混凝、消毒、沉淀和过滤技术，优化其工艺流程。

4.1 聚合硫酸铁的应用

现如今，城市给水经常使用催化氧化法净化水，但是该方法具有周期长、反应慢、成本高等弊端。除此之外，大多催化剂有毒性，在很大程度上影响了净水的效果。但是，使用聚合硫酸混凝剂净水新技术，在很大程度上改善了传统技术的上述不足。该技术主要使用强氧化剂，以及在快速溶解浓硫酸时产生放热效应，优化了水质净化的效果。净化时，使用的化学试剂反应所产生的钾盐、钠盐杂质也不会二次污染水质。生产聚合硫酸混凝剂的流程也比较简单，大大降低了净化成本。

4.2 生物絮凝剂的应用

现代水处理的发展方向之一是絮凝剂的使用，常规工艺在选择絮凝剂时多使用铝盐。这可能导致处理后的水中铝含量超标，长期饮用可能危害人体健康。而生物絮凝剂既能快速处理水中的杂质和重金属，又能分离水中的油水混合液，不大会危害人体健康。

4.3 中水回收再利用的技术应用

随着社会发展进程的不断加快，城市用水量与日俱增，但日益突出的水污染问题也吸引着人们的视线，可以直接利用的绿色水源在不断减少。这一切迫使我们去寻找适用的治理和回收再利用污水的工艺。当前，中水回用工艺包括膜生物处理工艺、物理化学再處理工艺和生物再处理工艺。其中，利用活性炭和混凝剂进行吸附和沉淀是物理化学法的特点，它的优势是占地少、操作简便等，但是，物理化学法成本比生物中水处理工艺要高。因此在现实生活中大多采用生物处理工艺，经过处理后的水质完全可以达标，并且还可以用于生活中的非饮用水领域，在很大程度上节约了城市水资源。

4.4 紫外线消毒技术和臭氧消毒技术的应用

紫外线消毒技术就是指利用紫外线破坏微生物DNA，阻止其合成蛋白质来抑制细菌的繁殖。紫外线消毒技术可以在不造成污染的条件下高效杀死隐孢子虫，因而被广泛应用于各界。臭氧消毒技术能在较少用量的情况下快速、高效地杀灭水中的细菌与病毒，同时不会影响水的色泽和气味，因而也被广泛地应用。

4.5 有机物的去除

去除有机物时，通过将其黏附在絮凝体上进行沉淀、过滤的比率约在30%左右。采取预加氯的方法对微污染水源进行氧化，则可以去除其中较大部分小分子、易降解的部分有机物，但是其中那些大分子、难降解的有机物却很难去除。以AOC为代表的有机物在常规处理时去除波动较大。根据实测资料，AOC的去除率在40.7%～75.4%之间，去除率为58.1%，原水AOC浓度高时，相应的去除率也高，水厂出水AOC浓度波动较小。但过滤时加滤清毒后，AOC浓度有一定的增加，增加量为8.4%～32.5%.因此，即使水厂处理能很好地去除AOC，水厂处理工艺也必须有的一道工序就是氯消毒。

4.6 臭味和异味的去除

活性炭吸附或氧化法可以去除有机物所产生的臭味和异味，曝气法可以有效去除溶解性气体或挥发性有机物所产生的臭味和异味，微滤机或气浮法可以去除因藻类繁殖而产生的臭味和异味，适当除盐等方法可以有效处理因溶解盐类所产生的臭味和异味。可见，污染物与臭味和异味是相依相存的，因此在水处理时，能去除某些污染物的，同时也能去除臭味和异味。

5 结束语

无论是在处理方式上，还是在处理效率上，传统的城市给水处理技术都与当前城市发展状况不相适宜，同时也难以有效保障水质。积极引入新的技术，升级改造现行的水质处理工艺，并将其应用到实际生产生活中的给水处理中，有利于进一步建立和完善现代城市给水处理系统。

参考文献

[1]钱嫦萍.中国南方城市河流污染治理共性技术集成与工程绩效评估[D].上海：华东师范大学，2014.

[2]杨锦程.浅析现代给水处理新技术的应用[J].科学中国人，2014（24）：43，62.

〔编辑：刘晓芳〕