自来水厂给水工艺技术分析

2017-08-10

中国设备工程 2017年15期

关键词：自来水厂滤池沉淀池

（惠州市供水有限公司,广东惠州 516003）

自来水厂给水工艺技术分析

容振辉

（惠州市供水有限公司,广东惠州 516003）

水源污染的严重使水质在逐渐变差，洁净的饮用水源逐渐匮乏。为了解决供水水质问题，自来水厂必须加大净水处理的力度，提高自来水厂给水工艺技术，以适应水资源的污染问题和不断提升水质标准要求。本文对我国自来水厂给水工艺技术的应用现状展开分析探讨。

环境；水资源；自来水；工艺技术

我国人均水资源占有量很低，所以我们要跟随科技的发展，合理使用科学的方法来解决水处理问题。自来水厂是提供居民用水的直接来源，将不可直接饮用的水资源转化为可饮用水的关键是给水工艺技术，此项技术对提高水资源可利用率起着至关重要的作用。下面就对自来水厂给水工艺技术进行分析。

1 自来水厂给水工艺技术的现状

自来水厂根据水质的具体情况来确定要使用的处理方法，然后除去水中的杂质，使之达到生活饮用水的标准。当前，我国大多数自来水厂仍是采用净水常规处理工艺，其主要的工序包括混凝、澄清或者沉淀、过滤和消毒等过程，主要处理对象是水源中的悬浮物、微生物和胶体之类的杂质。净水工艺采用的是单一的混凝剂，混凝剂的成分主要包括硫酸铝和聚合氯化铝等。消毒剂大多采用氯气消毒，部分乡、镇自来水厂还在使用消毒片剂进行消毒。在大、中型水厂的沉淀修筑物中可以发现有平流式沉淀池的使用，但是对辅助剂和混凝过程中的酸碱性尚不多见。滤池也通常采用普通快滤池或者虹吸滤池，过滤效果与水厂生产管理相关性很大。近十年来，为了弥补传统工艺的不足，自来水厂出现了一些新工艺——臭氧生物活性炭、生物预处理等。在一段时间内，新工艺的应用得到了较好的发展。

2 自来水厂给水工艺技术的应用

2.1 生物预处理

生物处理往往会被应用在常规工艺使用之前。生物预处理工艺是通过生物作用和化学方法来实现净水处理。水中的化学元素会给水造成一定的污染，为了去除水中的有机物、异味和氨氮等化学成分，使用的主要方法有：微生物新陈代谢方法、生物絮凝吸附法等等。另外，生物预处理工艺包括两种形式，分别是流化和滤池，两种形式相对来说流化池的应用更广泛些，因为流化池的造价成本较低，外形简单，运行比较方便，最重要的是对氨氮的去除率较高。先进的微生物新陈代谢工艺极大地减轻了常规工艺所带来的工作负担，直接提高了自来水的质量，吸附预处理工艺与氧化预处理工艺是生物预处理工艺的两个主要组成部分。其中，生物预处理工艺中的生物膜法处理系统比较完善，因为微生物的生长速度非常快，可以较快的净化水质，生物膜法处理系统的原理是利用原水中的微生物将水中的有机物分解掉，达到净化水质的目的。而且，生物膜工艺技术不会受外界的环境的影响，不会因环境的温度等的变化而受到干扰，并且既易于管理，又节约人力，用此方法的处理效果比较明显，所以，值得推广。

2.2 臭氧氧化工艺

臭氧氧化工艺可以消除水中的一些有害物质，工作原理是利用其中的不饱和键等，与水中的有害物质产生一系列的化学反应，以消除水中的浮游生物与病毒等微生物。由于臭氧属于一种很容易分解的物质，所以在臭氧合成和投加时必须特别注意，防止污染空气。臭氧氧化工艺处理是一个比较长的过程，在此过程中利用的是臭氧的强氧化性，能够在最大程度上消除水中的微生物和藻类，同时也能消除水中的臭味。臭氧氧化工艺还具有较强的助凝作用，在现实的应用中，不仅能够减少矾的消耗量，还能降低水的浑浊度和色度。但是在臭氧预氧化阶段，投入的臭氧量不能过高，因为投入量太高不利于助凝。如果面对比较特别的水质，可以交叉使用多种净水处理工艺，也可以将传统工艺和臭氧氧化工艺相结合，可以实现高效的净水处理结果。

2.3 沉淀工艺

伴随着科学技术的发展，新的沉淀工艺在自来水厂的净化处理环节中得到了长足的发展。沉淀工艺的原理主要是利用沉淀剂，将原来水中的悬浮物和一些胶体聚合成絮凝体，然后将水中的悬浮颗粒分离去除。我单位一水厂采用了高效反应沉淀池，实践证明是一项不错的处理工艺。高效反应沉淀池通过高速搅拌机提高混合效率，再通过低速搅拌机促进混凝效果，最后通过部分污泥回流到沉淀池进水口来控制水源浊度的相对稳定，从而使得高效反应沉淀池的运行既高效又稳定。图1为高效反应沉淀池。当前，部分自来水厂也对原有的传统沉淀池进行改造，目的是提高絮凝体的沉降速度，同时也降低了能源的消耗，提高沉淀池出水的质量，也收到了不错的成效。当前形势下，我国的净水系统功能已经有了很大的提高，在一定程度上解决了传统工艺系统所遗留下来的老问题，自来水厂利用先进的科技将助滤剂进行改善，设备的性能就会进一步的提高，然后将其高性能应用到自来水沉淀工艺中，可以推进我国净水沉淀技术的发展，图1为高效反应沉淀池。

图1

2.4 “膜”法水处理工艺

近几年，“膜”法水处理工艺作为新型净水技术逐渐发展起来，其工作原理是反渗透、微滤和超滤等几种不同的膜处理手段技术的相互结合，最突出的作用就是高效去污和深度脱盐。“膜”技术具有能够明显的改善水质、提高了人们饮水的安全性的作用，能够有效的抵制化学或者生物引起的污染，在一定程度上可以作为自来水的有效屏障。反渗透膜经过处理后可以消除水中的无机盐和重金属离子等，改善水质以达到饮用水的标准。所以，在未来的自来水厂处理工艺中“膜”法水处理工艺有着良好的发展前景。但是，由于这种处理的技术性要求比较高，所以，为了保证水的质量，在必要情况下需要安装自动化控制系统，用来防止因人为操作所产生的错误。

2.5 深层处理工艺

活性炭处理技术从问世以来，在应用领域得到了不断地发展，在空气净化、水净化和废水处理方面使用较为广泛。在目前的饮用水深度处理技术中应用最普遍的一种深度处理技术就是活性炭，其工作原理是利用固体表面的小吸附水中的杂质，分离水介质和有害物质。活性炭是给水处理工艺中的深度处理技术，不仅可以有效的消除水中的颜色和异味，并且能够溶解和吸附水中的有机物，是一种非常高效的净水技术。较为常用的活性炭有两种：粉末活性炭和颗粒活性炭。粉末活性炭的价格比较便宜，基础建设要求低，不需要添加特殊的设备与构筑物，利用率比较高，特别适合用于水质季节性或者突发性的事故水源净化处理。近几年，在国外研究较多的就是粉末型活性炭，更深入的研究就是对一些具体的污染物的吸附能力。颗粒型活性炭的净水效果比较稳定，更多的应用于滤池的净水处理过程中。颗粒型活性炭不容易流失，可以重复使用，能够去除水中的颜色、异味，能够溶解有机污染物，比较适合用于轻污染，从而提高滤池出水的质量。但是，活性炭滤池对基建设备的要求比较高，运行的费用比较高，并且很容易滋生细菌，还会产生一些危及人们健康的有害物质，比如亚硝酸盐等等，还存在不能适应短期或者突发性的污染等问题。所以，活性炭滤池通常会和砂滤串联使用，既能提高净水系统的抗冲击能力，也能确保深度处理的水质。

3 自来水厂给排水工艺技术的发展趋势

国内外研究最多的是在常规处理的基础上，采用臭氧氧化和活性炭吸附的深度处理技术，目前很多城市已经采用了该项工艺。膜滤法是一种新型的分离技术，薄膜介质多是天然或者人工合成的。过去膜处理技术主要应用在工业制水的净水处理环节，近些年随着膜处理工艺的发展，此前曾困扰其发展的成本问题已经有所降低，目前已经逐渐的投入到饮用水领域。虽然当前膜技术的使用条件并不完善，但是该技术的发展前景值得期待，膜制造技术的不断发展和成本的降低，在今后将会得到更广泛的应用。