自来水厂水处理工艺的现状及发展趋势

邵文杰

【摘要】：自来水厂的水处理工艺，意味着通过科学有效的方式来处理水中的各种杂质，随着社会的发展，人们对饮用水水质的要求也越来越高。我们应该使用什么样的水处理技术，这需要有针对性地根据不同情况的水源来决定选择，从而确保人们得到安全可靠的自来水。本文简要分析了我国自来水厂水处理工艺几种应用技术及未来给排水工艺技术的发展趋势。

【关键词】：自来水厂；处理工艺；现状；发展趋势

1、我国自来水厂水处理工艺技术的应用现状

在常规的水处理工艺中，主要处理病原微生物的水源、胶体物质和悬浮物。我国自来水厂一般采用混凝、沉淀、过滤和消毒常规工艺净水技术（图1），该工艺仍为国内大多数自来水厂所采用。混凝工艺中的混凝剂一般使用聚合氯化铝、三氯化铁和硫酸铝等，至于助凝剂和混凝过程中的pH调节则很少使用。经过几十年的发展，已发展了多种适合各地情况的不同形式和性能的处理构筑物，如快速混合、水力或机械搅拌的絮凝设施；不同结构和型式的沉淀、澄清池；带有气水反冲洗、均质滤料、多层滤料的过滤设施等，其中V型滤池已得到广泛应用。由于技术和经济条件的限制，液氯是目前国内水厂使用最多的消毒剂，也有水厂采用次氯酸钠或二氧化氯作消毒剂。自来水水处理工艺上述常规工艺一直被我国自来水厂视为自来水净水工艺的基本环节，以符合饮用水水质标准，以满足人们对生活用水的需求。

1.1预处理工艺

预处理工艺是在常规处理工艺之前，预先用物理、化学、生物的方法对水源进行处理，例如氧化作用、吸附和生物絮凝等，用于去除水中的氨氮、有机污染物、异臭、亚硝酸盐氮及铁、锰等，从而减轻常规工艺中的处理负担，进而改善和提高饮用水的质量。

自来水厂在进行净水处理的过程中，都会采取预处理工艺对水源进行预处理。自来水厂进行预处理工艺主要分为化学氧化预处理工艺、生物预处理工艺以及吸附预处理工艺。化学氧化预处理工艺主要采用臭氧氧化，臭氧预氧化能够消除水中的浮游生物、病毒、细菌和孢子等一些可以导致疾病的微生物，在长时间氧化的过程中还能够灭除一些隐孢子虫等难去除的微生物，还有除藻和去除臭味的作用。生物预处理工艺主要是生物膜技术，这种技术手段能够有效吸附水源中有害物质和异味。另外生物膜在吸附微生物的过程中，还能加快微生物新陈代谢的速度，使得水源中有害物质和微生物能够在最短的时间内溶解。吸附工艺主要手段是粉末活性碳，尤其適用于水质季节性及突发性事故的水源净化处理，粉末活性炭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。

1.2 深度处理工艺

随着社会的发展，人们对饮用水的要求也越来越高，在对水源进行水处理的时候，仅仅采取常规工艺和预处理方法并不能全面清除水源中的有害物质和病菌，因此在这个过程中还应该进行深度处理。这样才能保证自来水达到直接饮用的状态。采用颗粒活性炭进行过滤是目前所有饮用水深度处理技术中应用最广泛的一种深度处理技术，其根本原因在活性炭本身就具有一定吸附作用，能够有效分离水中的杂质，可以有效地去除水中色度、异嗅异味和溶解的有机污染物，对于提升饮用水水质具有非常重要的作用。 活性炭滤池处理工艺的缺点是基建和运行费用较高，容易滋生细菌产生亚硝酸盐等致癌物，不能够适应突发性污染或相对短期污染，并且如何判断活性炭滤料失效，需要更换或者再生，目前还没有一个统一固定技术标准，将成为今后给排水工艺的研究课题。

2、自来水厂处理工艺发展趋势

随着近年来水体污染的加剧，我国自来水厂水处理工艺面临的挑战也越来越大，主要有臭氧化副产物问题，生物安全性问题和藻类分泌藻毒素问题。其中臭氧化副产物主要有两种，溴酸盐和次溴酸盐，这两种物质都是对人体有害的物质。生物安全问题则由于所用于吸附原水有害物质的活性炭长期在水中会生长大量的微生物，这些微生物中不乏有一些对人体有害的物质，进入到水中，无法被消毒物质杀死，所以吸附工艺也需要相应的改进。至于藻类分泌藻毒素问题，主要原因为原水富营养化，原水中藻类氧化使原本藻类中的有毒物质释放到水体中。这些问题将是以后水处理工艺研究的重点方向。

自来水厂反冲洗废水，虽然反冲洗废水中无机成分占绝大多数，但其悬浮物浓度很高，如果将这部分水直接排入水体，不仅是对水资源的一种浪费，还会对受纳水体造成污染。目前国内只有少数水厂对排泥水进行处理，取得了一定的效果。随着环境保护力度的日益加大，自来水厂实施排泥水减量化、无害化和资源化处置势在必行。但由于缺乏实践经验，对不同水源、不同水处理工艺所产生的排泥水的处理工艺、脱水方式以及预处理药剂的合理选取还有待进一步研究。

结束语

目前我国自来水厂水处理技术工艺的使用情况已形成以常规处理工艺为主体，预处理、深度处理工艺作补充的局面。随着社会和科技的发展，自来水厂应用预处理技术和深度处理技术将会得到更加广泛的应用。随着水质检测技术的不断发展和水质标准的不断提高，一些安全性高、能耗省、药耗低、占地少、操作管理简单的新处理技术工艺将是未来发展的方向。

【参考文献】：

[1]曲琳.自来水厂水处理工艺的应用现状及发展趋势[J].民营科技，2015（6）

[2]自来水厂深度处理工艺探讨[J].《中国高新技术企业》， 2016 （14）

[3]浅谈自来水厂水处理工艺的应用现状及发展趋势[J]《低碳世界》， 2017 （7）