给水深度处理技术研究进展

尤大海，毕晓魏

（1.沈阳建筑大学市政与环境工程学院，辽宁沈阳 110168；2.沈阳经济技术开发区规划建筑设计有限公司，辽宁沈阳 11000）

给水深度处理技术研究进展

尤大海1，毕晓魏2

（1.沈阳建筑大学市政与环境工程学院，辽宁沈阳 110168；2.沈阳经济技术开发区规划建筑设计有限公司，辽宁沈阳 11000）

通过对臭氧催化氧化-生物活性炭工艺、超声强化臭氧催化氧化和低压抗污染渗透膜技术三种新型给水深度处理技术进行分析研究，为解决我国城市供水污染问题提供指导建议。对国内外典型水厂深度处理工艺与处理规模进行了论述。研究可看出，采用给水深度处理系统成为当前各国改善供水水质的必然选择。

臭氧 ；催化氧化；生物活性炭；超声-催化氧化 ；低压渗透膜

我国是水资源大国，水资源总量占比大。然而由于我国庞大的人口数量，人均水资源占有量却非常匮乏。同时，我国大部分城市供水水源均遭到不同程度的污染。为解决我国城市供水水源污染问题，确保供水质量安全，研发各种新型给水深度处理技术势在必行。给水深度处理技术主要用于传统给水处理工艺之后，强化去除水体中难降解污染物。通常去除包括农药、内分泌干扰物等高稳定性的有机物，以及重金属、氨氮、嗅味和传统加氯消毒工艺中的副产物等难降解物质[1]。

1 臭氧催化氧化-生物活性炭联用技术

臭氧氧化 -生物活性炭（O3-BAC）技术已经获得了广泛的 应用[2]。20 世纪 60 年代在德国 水厂第一次采用 该工艺，我国则在20世纪80年代开始运用。而臭氧催化氧化 -生物活性炭联用技术由于引入了臭氧催化剂，具备比 O3-BAC 更强的氧化能力，因此可看作对 O3-BAC 的强化。有学者在研究 AC/ O3-BAC 处理工艺时发现，AC 催化剂可提升进水的可生化性，同时还提高了臭氧的氧化能力，使其氧化效率更高。对于水源中难降解有机物的去除效果也得到了强化，去除COD的能力较 O3-BAC 更强。臭氧催化氧化技术对难降解有机物具有很强的氧化降解能力，使后续处理工艺的污染物负荷明显减少。同时，活性炭对有机物吸附能力提高近一倍。可知，臭氧催化氧化联用技术可有效提升处理有机物和氯消毒副产物等的能力。催化剂、臭氧投加量、温度等对该联用技术的处理能力有一定影响。

2 超声强化臭氧催化氧化技术

其原理主要是通过超声波促使臭氧分解，产生具有极强氧化能力的羰基自由基（•OH）等，同时提高传质速率。有研究表明，超声催化臭氧化工艺对于水中五氯酚处理能力和对灰黄霉酸废水脱色均要比单独超声或臭氧的方法好；Kang 等研究了该工艺对甲基叔丁基醚（MTBE）的降解过程，发现MTBE 的三种降解途径：①在空化泡内直接降解；②与 O3直接反应；③与 •OH 的反应。Weavers 等研究发现，超声不仅能加快臭氧的传质速率，而超声分解 O3产生具有强氧化能力的羰基自由基是该工艺处理能力得到强化的主要因素。

3 低压抗污染渗透膜技术

膜处理技术有望在未来被广泛应用于水净化领域。膜技术有微滤、超滤、纳滤和反渗透等，适应性强，处理范围广，尤其适用于饮用水处理。膜过滤属于物理截留，对有机物的处理能力差。但是，膜过滤存在膜污染的问题，因此急需研究具有高水通量、高截留、低污染等功能的高性能膜材料。使用低压超滤膜技术与常规给水处理工艺的结合，可有效避免膜污染。抗污染超低压膜滤系统的工艺路线是 ：混凝 -抗污染超低压膜 -消毒，常用于给水厂中废水回收和反冲洗水的回用。该工艺对藻类细胞和浊度的去除率非常高，分别可达100% 和96%；还可去除部分 UV254物质，避免消毒副产物的产生。

4 深度处理技术应用的典型实例

国内外典型净水厂深度处理工艺路线如下表所示：

表1 国内外典型深度水厂简介表

由表1可知，国内外许多大城市水厂均使用臭氧 -生物活性炭工艺进行深度处理。无锡、杭州等地已将膜处理工艺运用于给水深度处理系统中。

5 结论

为解决我国各地供水水源污染问题，确保供水安全，水厂必须采用先进的给水深度处理工艺。文章研究了臭氧催化氧化-生物活性炭工艺、超声强化臭氧催化氧化和低压抗污染渗透膜技术三种新型给水深度处理技术的工艺原理、特点和处理优势范围，为城市水厂选择深度处理技术工艺提供参考。当前，给水深度处理工艺已是当前各国改善供水水质的必然选择。

[1] 刘阳，刘佳，尹文利，等.深度处理技术在给水工程中的应用[J].科技传播，2014，（5）.

[2] 陈言明，沈倩青，朱易春，等.催化臭氧氧化—生物活性炭饮用水深度处理技术介绍[J].给水排水，2010，（S1）：57-62.

Research Progress of Water Treatment Technology

You Da-hai，Bi Xiao-wei

This paper analyzes and analyzes three kinds of new water treatment technologies，such as ozone catalytic oxidationbiologically active carbon technology，ultrasonic enhanced ozone catalytic oxidation and low pressure anti-pollution permeable membrane technology，and provides guidance for solving the problem of urban water supply pollution in China.This paper discusses the deep processing technology and processing scale of typical waterworks at home and abroad.It can be seen that the use of water depth treatment system to become the country to improve the water quality of the inevitable choice.

ozone；catalytic oxidation；biologically active carbon；ultrasound-catalyzed oxidation；low pressure osmotic membrane

X703

B

1003-6490（2017）06-0210-01

2017-05-03

尤大海（1984—），男（满族），辽宁岫岩人，研究生在读，主要从事水污染防治研究。