试析饮用水净化处理技术

[摘 要]随着人类文明的进步，人口的增加，工农业的快速发展，水污染的问题越来越突出。一方面饮用水水源水质日益恶化，另一方面，用户对饮用水出厂水质提出了更加严格的要求。对于供水企业来说，普遍面临原水水质恶化和出厂水水质标准提高的双重压力。现有饮用水常规处理工艺存在安全隐患，急需技术升级。

[关键词]饮用水；净化处理；技术

中图分类号：TU991.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）20-0050-01

引言

目前，水源普遍存在溶解性有机物增多、氨氮浓度升高、水体有异味、色度增高、藻类大量繁殖等问题。在受污染水源水体中，同时存在胶体颗粒、无机离子、藻类个体、溶解性有机物、不溶性有机物、病原体等，而且它们之间并不是一个个完全独立的子系统，而是相互联系、密不可分的一个污染物复杂体系。当受污染的水体作为饮用水水源时，就会对人体健康产生危害。作为供水行业而言，水污染带来的负面影响直接波及到了安全供水问题，给人民的身体健康、生活、社会安定都带来很多问题，引起了人们越来越多的关注。

一、饮用水相关技术分析

1.1预处理技术

预处理技术是指在常规水处理工艺前面。采用适宜的物理、化学和生物的处理方法，对水中的污染物进行初级去除。减轻常规水处理工艺的负担，提高污染物净化效率，改善和提高水质。

1.1.1化学氧化预处理技术

化学氧化预处理技术是指向水体中投加化学氧化剂，氧化分解水中的污染物。常用的化学氧化剂有氯气、臭氧、高锰酸钾和紫外光氧化及其联合工艺。化学氧化法可有效降低水中的有机物含量，提高水中有机物的可生化降解性.有利于后续处理；可控制因水体污染而生成的微生物和藻类的生长，提高混凝效果，但会使氯化后的出水致突变活性增加，且运行费用较高。目前只在一些有特殊要求的小型供水系统中有所应用。

1.1.2生物预处理技术

生物预处理技术是去除污染水体中可生物降解有机污染物和氨氮、亚硝酸盐、铁、锰等无机污染物的一种行之有效的方法，对低浓度有机污染物有较好的去除效果，在适宜的环境温度下，氨氮去除率可达80%以上，不仅能改善混凝沉淀性能，减少混凝剂用量.为后续常规处理工艺及深度处理减轻污染物负荷，提高系统净化能力，而且还可以减少水处理中氯的消耗量.降低水中卤代有机物的生成量，使整个处理系统出水更安全可靠。

1.1.3吸附预处理技术

吸附预处理技术是利用物质的吸附性能或交换作用来去除水中污染物的方法。主要有粉末活性炭吸附、黏土吸附等。国外利用粉末活性炭脱色除嗅。已取得成功的经验和较好的效果。但是粉末活性炭参与混凝沉淀过程后，残留于污泥中，目前尚无很好的回收再生利用方法，只能作一次性使用，致使处理费用较高，其实际应用也只是在一些有特殊要求的供水系统中配置。

1.2强化混凝

强化混凝是指向水中投加适量的混凝剂并控制一定的pH值，通过电中和作用、吸附作用等来提高常规处理中天然有机物的去除效果，最大限度地去除消毒副产物的前驱物。混凝剂种类按化学成分可分为无机和有机混凝剂。无机混凝剂主要是铁盐、铝盐及其水解聚合物，有机混凝剂主要是高分子物质，按基团带电情况分为阳离子型、阴离子型、两性型和非离子型等。水体中有机物去除率的大小主要受混凝剂的种类和性质、混凝剂的添加量以及pH值等因素的影响，然而过量的混凝剂会提高处理成本，增加污泥处理的困难。

1.2.1深度处理技术

深度处理技术是指在常规处理工艺后，采用适当的处理方法，将常规处理工艺不能有效去除的污染物加以去除，提高和保证饮水水质。主要技术有活性炭吸附、臭氧氧化、生物活性炭、光催化氧化和膜技术等。

1.2.2活性炭吸附

活性炭是一种多孔性物质，具有很高的比表面积。其去除污染物主要靠的是微孔吸附作用。活性炭对水体的色度、臭味有很好的去除作用。活性炭对水中其他有机物也有吸附作用。许多研究发现活性炭对微量有机物的吸附作用有独特之处。可较好地吸附一些杀虫剂，还可以去除水中的致突变物质。但是，活性炭价格及高再生成本限制了其广泛应用。目前我国只有一些特殊城市和有特殊要求的供水厂采用活性炭吸附工艺。

1.2.3臭氧活性炭联用

臭氧活性炭联用技术是采用先臭氧氧化，后活性炭吸附，在活性炭吸附中又继续氧化的方法，扬长避短，使活性炭充分发挥吸附作用。

1.2.4生物活性炭

生物活性炭是在活性炭上培养生物膜，使其同时具有生物膜去除污染物和活性炭吸附两种特性。生物活性炭增加水中溶解性污染物的去除效率，延长活性炭再生周期和降低三卤甲烷的生成量。该技术只能用在氯化工艺前，否则不能形成微生物膜。

1.2.5光催化氧化

光催化氧化特点是氧化能力强，反应前后氧化触媒材料不发生变化。由于设备简单、初期投资和运行费用低。是供水深度处理中非常有应用前景的处理方法。但实际应用中必须寻求最佳的粉状催化剂、使用后的回收及活性再生方法。通过在不同载体上如陶瓷、活性炭、纤维、玻璃、沸石和SiO2制备光催化剂，有效提高了该技术的应用范围。利用自然阳光照射实现水质净化和保持水质不受微生物等污染。但是与常规水处理工艺相比，处理成本、设备体积、费用等偏高，普及应用还受到限制。催化剂固载技术的开发，提高催化效果、设备小型化、系列化是该技术的关键。

1.3电化学净化

电化学净化是利用特殊材料的电极在水体里的脉冲放电，使水体中产生氧化自由基，可快速降解水体中的有机污染物。该技术克服了生物净化方法速度慢、条件要求高及污染物浓度阈值的限制。

1.3.1膜滤

膜滤是指用高分子薄膜作介质，以附加能量为动力，对双组分或多组分溶液进行表面过滤分离的物理处理方法。按滤膜孔径大小分为反渗透、超滤、微滤、纳滤。膜滤技术去除污染物范围广。不需要投加药剂，运行可靠，设备紧凑，容易自动控制。但基建投资和运转费用高，易发生堵塞，需要高水平的预处理和定期的化学清洗。市场上琳琅满目的饮水净化设备有从欧美日等地区和国家进口的，也有合资或国内企业生产的。

1.3.2生物慢滤技术

生物慢滤技术是由不同粒径的沙粒集配成过滤塔.沙粒表面上形成的生物膜及沙粒本身的过滤作用对水体中的污染物进行净化。该技术可使水体中的有机污染物、重金属和病原菌等的去除率达到90%以上。面对水源水质日益恶化的状况。常规饮用水处理工艺已显得力不从心。必将导致供水厂处理工艺的更新换代。因此，除采用严格措施控制水源污染外.迫切需要研究开发经济、高效的微污染饮用水处理技术及装置。

结语

优质饮用水处理技术种类很多，其中包括许多现有的自来水处理技术，污水处理技术和新发展的处理工艺。饮用水除污染技术是物理、化学、生物多种技术的组合，其中膜技术、高级氧化、吸附技术是较有前途的三项关键技术。其中生活污水处理技术正在从传统常规的生物和化学等处理方法逐渐向更新更有效的方向发展。因此，在饮用水净化处理技术的探索过程中，一方面是开发新技术来处理的各类污水、废水，实现污废水的循环利用；二是要充分合理利用城市“三水”资源。

参考文献

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