自来水厂的水处理工艺探讨

卢金龙

摘 要：随着现代社会的飞速发展，人们对于水的需求量呈快速的递增趋势，水资源稀缺问题成为现代社会严峻的考验。与此同时，工业的快速发展导致水资源遭受到了严重的破坏，为了满足现代社会的用水需求，寻求饮用水的深度净化处理工艺成为业界的重要任务。基于此，本文对自来水厂的净水工艺进行了分析和探讨

关键词：自来水厂；深度处理工艺；用水需求

地球上的水总是处于进行自然循环和社会循环的两个状态中，在水进入水循环的状态中，杂质几乎随时随地都在准备混入其中，而流动性和溶解能力都十分强大的水自然将这些杂质变成自身的一部分，这便使水质发生了变化。为了人体安全，给水厂使用一些常规工艺，例如有混凝、絮凝、沉淀、过滤、消毒等来保证饮用水的基本安全，随着水污染的严重，水质问题受到广泛的关注，越来越多的人在要求给水厂达到更高的水质标准要求，保证饮用水的安全

1目前我国自来水厂的处理工艺

所谓的水处理工艺就是指通过科学合理的方式去除水中的各类杂质，从而使水达到人们生活用水的标准。但是在选择水处理工艺的时候，还要考虑到不同水源的不同水质情况而定。在进行常规水处理时，主要是针对水源内的病原微生物和胶体以及悬浮物进行处理，经过混凝、沉淀、澄清、过滤、消毒等步骤，在除去浊度的同时要除去病毒和细菌，从而才能达到居民饮用水的要求。目前我国自来水产的水处理工艺有以下几种：

（一）生物预处理工艺

生物预处理工艺应用在常规处理工艺之前，通过物理和化学的方式对水源进行处理。通常会选择微生物，通过它们的新陈代谢除掉水中的有机污染物以及亚硝酸盐等杂质，这种预处理工艺能够有效改善水质，还能减轻常规处理工艺的工作强度。生物预处理工艺的实施可以具体分为吸附、生物、化学氧化等步骤，如果水资源污染情况并不十分严重的话，可以通过生物活性炭、生物转盘或者生物接触氧化等方法进行处理，目前在预处理工艺中主要是利用一些好氧菌、厌氧菌、原生生物等藻类和菌类生物组成的，这些生物的繁殖能力和新陈代谢能力都很强，它们的代谢物能够有效的分解和吸附水中的杂质，从而对污水进行固液分离。对水体的浊度、色度、细菌和病毒都有一定的去除作用，之后再在水中加入氯气等消毒剂，杀灭水体中的一些致病微生物。

（二）深度处理工艺

虽然有很多种饮用水的深度处理技术，但是目前被自来水厂广泛应用的深度处理工艺主要是活性炭技术。活性炭处理技术不仅应用在水处理工艺中，在空气净化处理上也被广泛应用，它能够将空气以及水质中的杂质收集起来，进而进行分离。目前使用较多的是颗粒活性炭和粉末活性炭两种。粉末活性炭的优点是价格低廉，这样就有效的降低了成本，而且它在应用过程中对设备没有要求，所以更多用于突发性事故的水净化处理工作中。而颗粒活性炭的处理效果稳定，具有很多明显的优点，这种方式在使用的过程中根据水源水质的不同情况，采用水冲的形式进行反洗，一般的周期是6天左右，反洗的次数可以根据水的用途而定。颗粒活性炭不易流失，能够重复使用，一般用于需要连续进行的轻度水污染处理中，但与此同时也存在很多缺点，首先它对基建的要求较高，增加了运行的成本，再者颗粒活性炭的处理容易滋生细菌，在突发性污染上的使用效果不理想[1]。由此可见，如何降低运行的成本和对粉末活性炭的研究将是未来工作的重点，这种深度的水处理工艺主要能够去除溶解在水中的有机污染物以及异味等，从而进一步净化水质。

（三）膜分离处理工艺

在以上自来水厂深度处理工艺中，膜分离技术被称为“21世纪最有前途、最有发展前景的重大高新技术之一”，由此可以看出膜分离技术在自来水厂深度处理工艺未来发展的使用率将是不断上升的。膜分离技术的原理其实就是在处理水资源时，利用水溶液中的水分子具有透过分离膜的能力，但是溶质或其他杂质并不具有透过分离膜这一能力，从而将水分子和杂质在外力作用下分离开来，最终得到水质较高的纯净水。从原理分析可以看出膜分离技术的使用效率较其他深度处理工艺高，且工艺流程较短，同时获取质量更加稳定可靠的水质，单从原理出发，这种深度处理工艺具有极大的发展空间。但是不同的产业拥有不同的水质要求，为了满足不同产业的需求膜分离技术，根据滤孔的大小被分为微滤、超滤和纳滤。

（1） 微滤在水处理中的应用。微孔过滤的推动力是静压差，它的原理与普通的过滤并无太大的差别，但它所过滤出来的微粒小，所以被通常使用于去除水中的悬浮物、细菌类、微粒子、大分子有机物等污染物。微孔过滤一般在污水处理中的二级出水环节中被使用。

（2） 超滤在水处理中的应用。超滤的推动力同样是静压差，超滤膜的孔径范围在微滤和纳滤之间。这就使得在外力作用下只有溶解性固体和小分子物质等可以通过分离膜，提高了水质的纯度，达到了净化溶液、分离污染物的目的。这种技术在一定程度上保证了原水远离遭受二次污染的可能性，也提高了原水的纯净率，使最终的出水达到现代人的水质要求。但是也不难发现由于溶质和膜之间是具有相互作用的，通过静压差这一外力作用溶质与膜吸附在了一起，这种情形就会导致膜的特性开始发生变化，从而缩短了膜的使用时间，增加了膜的处理费用，导致自来水厂在研究水的深度处理工艺方面成本增加，不利于膜分离技术在自来水厂深度处理车间广泛运用。

（3） 纳滤在水处理中的应用。纳滤技术在水处理中通常被使用于处理饮用水和工业用水，利用纳滤膜对水进行软化，去除掉其中的大部分的污染物，值得一提的是纳滤膜对细菌的去除作用也是显而易见的，所以我們甚至可以用纳滤膜来代替常规的化学消毒。纳滤工艺在处理金属加工和合金生产过程的清洗水的时候可以回收重金属，从而达到可持续的发展。

（四）先进处理工艺

目前中国水资源短缺情况十分严峻，而社会的高速发展又加大了城市用水需求，但是我国目前的水处理设施又落后于一些发达国家，严重影响了城市用水的质量。现阶段我国有很多地方仍在使用落后的水处理工艺，但是由于水质的先天不足，这种处理方式显然不能达到生活用水的标准。生物膜法水处理技术是最近这些年迅速发展起来的一种水处理技术，它具有占地面积小、人力、财力、物力投入小、管理方便的优点，被广泛的使用在自来水厂的处理工艺中。这种生物膜的使用寿命很长，而且能够有效阻拦水中的微生物，提高生活用水的安全性。这种生物膜法主要是先利用天然的矿石和反渗透等物理过滤技术，然后经过反渗透膜的深度处理，进一步去除水中的无机盐、重金属和有害物质等，从而达到饮用水的用水标准。经过生物膜法处理的水质，达标率可以达到100%。

结束语

随着社会和经济的发展，人们的生活质量越来越高，如何能够提高水源的质量、满足人们的需求是我们水处理工作的重要内容。目前在我国城市自来水厂中应用较多的还是常规水处理工艺，因为这种工艺的效果明显、操作性强、而且在我国的应用上也比较成熟，但是随着水源污染的加剧，这种常规的水处理工艺很明显已经难以达到饮用水的标准要求，所以我们要深入研究深度处理技术，将其早日推广在自来水厂的应用中，从而为居民提供更优质的生活用水，与此同时，我们也要提高环境保护意识，从根本上改善水资源的质量。

参考文献

[1]范宗军.自来水厂的水处理工艺探讨[J].住宅与房地产，2017（36）.

[2]方林.自来水厂水处理工艺初探[J].技术与市场，2018（7）.

[3]任淑军.基于自控技术下的自来水厂水处理工艺研究[J].科技经济市场，2018（5）.

（作者单位：泰州市姜堰自来水公司）