強化常規(guī)水處理工藝的方法及效果

王夢悅

（鄭州大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院，河南 鄭州 450001）

強化常規(guī)水處理工藝的方法及效果

王夢悅

（鄭州大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院，河南 鄭州 450001）

我國水資源污染嚴重，一些有機物含量超標(biāo)。而目前廣泛采用的常規(guī)處理工藝，去除水中的各類微量污染物能力明顯不足，同時飲用水水質(zhì)標(biāo)準在不斷提高，因此有必要在常規(guī)水處理的基礎(chǔ)上進行強化，以保障水質(zhì)。本文概述了強化常規(guī)給水處理工藝的必要性，主要方法和處理效果。

強化混凝；強化過濾；常規(guī)水處理工藝

目前水廠采用的常規(guī)水處理工藝是傳統(tǒng)的混凝、沉淀、過濾和消毒。這些工藝適用于水溫，污染物含量，濁度等指標(biāo)處于正常范圍內(nèi)的原水，而對被污染水源中有機物的去除效果有限。為了提高出水水質(zhì)，可采用一些改進技術(shù)，比如預(yù)處理技術(shù)，強化常規(guī)處理技術(shù)，深度處理技術(shù)等。這些技術(shù)相互組合，聯(lián)合使用可達到較為優(yōu)質(zhì)的出水水質(zhì)。其中，強化常規(guī)處理技術(shù)，主要是通過改善和優(yōu)化系統(tǒng)條件、開發(fā)高效混凝劑和新型濾料等手段，有效改善常規(guī)處理系統(tǒng)的凈水效能，特別是改善對水中的微量有機物去除效能，提高出水的水質(zhì)安全性[1]。強化常規(guī)水處理工藝不需要改變原有構(gòu)筑物和設(shè)備，是最為節(jié)約成本，簡便易行的改進方法。強化常規(guī)水處理技術(shù)主要包括強化混凝、強化沉淀/氣浮和強化過濾。而消毒工藝可以進行優(yōu)化。目前優(yōu)化消毒可采用替代消毒劑和傳統(tǒng)消毒工藝優(yōu)化。

1 強化混凝

1.1 含義。強化混凝（Enhanced Coagulation）是通過投加高效混凝劑，控制一定的pH值，從而提高常規(guī)混凝法處理中的天然有機物（NOM）去除效果，最大限度地去除消毒副產(chǎn)物前驅(qū)物（DBPFP）等有機物的改進后的混凝方法[2]。還可以降低水中有機污染物（尤其是腐殖質(zhì)）。

1.2 措施。強化混凝的工藝的確定，可以通過實驗結(jié)合實際，確定混凝的最佳條件，發(fā)揮混凝的最佳效果，盡量多地降低有機成分。強化混凝的措施有以下三種：一是對混凝劑的強化。包括增加混凝劑的投加量和改善無機或有機絮凝藥劑性能兩方面。憎水性有機物和分子有機物使用這種方法，處理效果較好。二是對絮凝設(shè)備的強化。研制與改進絮凝設(shè)備，從水力條件方面增強混凝效果。三是強化絮凝單元。比如優(yōu)化混凝攪拌強度、優(yōu)化反應(yīng)時間、確定最佳絮凝pH條件等。其中水的pH值對有機物去除影響明顯，當(dāng)存在較多的有機物，pH調(diào)整到5-6效果較好。此時投加絮凝劑，增強作用機理，更容易黏附沉淀。

1.3 效果分析。強化混凝不僅可以降低濁度，還可以有效地降低有機污染物含量。該工藝具有很多優(yōu)點：水處理成本最低，簡單易行，而且技術(shù)經(jīng)濟，可為中小型水廠提供可靠的水質(zhì)安全保障。這是在我國現(xiàn)有的自然經(jīng)濟條件和管理水平下，很有發(fā)展前途的水處理工藝新技術(shù)。

2 強化沉淀/氣浮

2.1 含義及措施。沉淀/氣浮是水處理工藝中固液分離的重要環(huán)節(jié)，其運行狀況直接影響出水水質(zhì)。強化沉淀的技術(shù)措施包括優(yōu)化斜板間距、優(yōu)化沉淀區(qū)流態(tài)、優(yōu)化排泥等[3]。氣浮單元的強化措施包括優(yōu)化氣浮的接觸區(qū)和分離區(qū)、優(yōu)化進水和出水、優(yōu)化各區(qū)流態(tài)等[2]。

2.2 效果。強化沉淀/氣浮的處理效果分析包括以下幾點：一是對濁度去除效果提升。無論混凝或氣浮均取得明顯效果，當(dāng)混凝劑投加量略小時，氣浮出水濁度優(yōu)于沉淀出水，且出水水質(zhì)穩(wěn)定[4]。二是對有機物去除效果提升。三是對消毒副產(chǎn)物去除效果提升。氣浮單元在控制DBPFP方面有較好的效果[5]。

3 強化過濾

3.1 含義。在常規(guī)水處理過程中，過濾一般是指在推動力作用下，懸浮雜質(zhì)被石英砂等過濾介質(zhì)截留，固液分離使水澄清的工藝。過濾是以去除水中濁度和細菌為主要目的的。水中有機物含量會隨著濁度的降低，但去除程度有局限。因此，強化過濾對解決目前水源有機物污染嚴重，氨氮含量偏高的情況是很有必要的。

3.2 措施。通常強化過濾可采用的技術(shù)措施有優(yōu)化過濾運行參數(shù)，加強濾前處理工藝，選擇合理的濾層和保證濾料的清潔等.具體分為以下幾種：一是選擇合適的濾料種類。濾料具有足夠的比表面積且表面利于細菌的生長。二是選擇合適的濾料粒徑和厚度。濾后水必須滿足濁度的要求，且反沖洗必須在去除截留雜質(zhì)的同時，保留生物膜。三是進濾池水有足夠的溶解氧。可以通過曝氣的方式增加溶氧，以滿足氨氮的硝化過程中需氧。考慮到余氯對細菌的抑制作用，因此濾前不加氯，濾池的反沖洗水也不應(yīng)含余氯，加強濾池后的消毒工藝。

3.3 效果分析?！皬娀^濾”通過對合適濾料的選擇，適當(dāng)增加濾料層厚度等措施和技術(shù)，同時去除濁度，降低有機物，降低氨氮含量和亞硝酸鹽氮的含量，對出水水質(zhì)的安全提供的有效地保障。

綜上所述，提高對濁度、有機物、消毒副產(chǎn)物前體物等的去除效率，優(yōu)化出水水質(zhì)，強化混凝、強化氣浮/沉淀、強化過濾等強化常規(guī)水處理工藝的方式非常有效，為出廠水的水質(zhì)提供了進一步的保障。

[1]岳桂存.飲用水處理技術(shù)現(xiàn)狀評價及技術(shù)集成研究[J].城市建設(shè)，2012（28）.

[2]白芝蘭，趙樂軍.高效強化常規(guī)水處理技術(shù)綜述[A].//2008年全國給水排水技術(shù)交流會暨全國水網(wǎng)理事會換屆大會論文集[C]，2008：47-49.

[3]Antoine M，Benedicte W.Preozonation coupled with flota?tion filtration：successful removal of algae.Water and Technolo?gy.1999，37（2）：65-73.

[4]梁恒，李圭白，李星，等.高錳酸鹽復(fù)合藥劑（PPC）安全強化低溫低濁水處理[J].環(huán)境化學(xué)，2005（2）：143-145.

TU9912

A

1671-0037（2014）09-109-1

王夢悅（1994.1-），本科在讀，研究方向：水處理。