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    現(xiàn)代城市給水處理技術(shù)研究

    2017-06-07 20:44:35張德軍朱紅蓮
    科技與創(chuàng)新 2017年8期

    張德軍 朱紅蓮

    摘 要:現(xiàn)代給水處理新技術(shù)是對(duì)傳統(tǒng)給水處理技術(shù)的改造與升級(jí),在水處理的質(zhì)量和效率方面,現(xiàn)代城市給水處理新技術(shù)都有了較大幅度的提升。在分析傳統(tǒng)給水處理工藝及問(wèn)題的基礎(chǔ)上,闡述了現(xiàn)代城市給水處理新技術(shù)的優(yōu)勢(shì),為城市給水處理提供借鑒。

    關(guān)鍵詞:給水處理;生物絮凝劑;氯消毒;紫外線消毒

    中圖分類號(hào):TU991.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2017.08.016

    1 傳統(tǒng)給水處理技術(shù)

    給水處理在傳統(tǒng)上主要是指理化藥物混凝、雜物沉淀、雜質(zhì)沉淀3個(gè)最主要的工藝流程,其目的主要是增強(qiáng)水體透明度、吸附有機(jī)顆粒、過(guò)濾水中的病毒等,最終達(dá)到凈化水體的目的。傳統(tǒng)給水處理技術(shù)的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在工藝與設(shè)備簡(jiǎn)單、造價(jià)較低等方面,因而在城市生產(chǎn)、生活中被廣泛應(yīng)用。但是它也存在弊端,那就是一些特殊情況下無(wú)法徹底地凈化水體,對(duì)生產(chǎn)、生活用水造成不良影響。

    2 給水處理技術(shù)的現(xiàn)狀

    通俗來(lái)講,給水處理技術(shù)就是改善不達(dá)標(biāo)的水資源水質(zhì)的技術(shù)?,F(xiàn)如今,我國(guó)高度重視并大力發(fā)展各地區(qū)的給水處理技術(shù),許多地方也已經(jīng)具備了完備的給水處理技術(shù)系統(tǒng),發(fā)展了全方位給水處理檢測(cè)技術(shù)。但是就我國(guó)而言,該技術(shù)仍舊存在不少問(wèn)題。本文將從以下幾方面進(jìn)行思考與分析。

    2.1 凈水方法較為傳統(tǒng),新技術(shù)推廣受限

    目前,“混凝—沉淀和澄清—過(guò)濾—消毒”的系列處理工藝是我國(guó)普遍采用的凈水方法流程,部分老舊水廠仍采用陳舊的工藝,工作效率低、水質(zhì)不穩(wěn)定、難以維護(hù)。采用國(guó)際新技術(shù)又會(huì)出現(xiàn)成本高、技術(shù)被限制等問(wèn)題。

    2.2 處理技術(shù)中包含化學(xué)劑,存在安全隱患

    國(guó)內(nèi)大多供水企業(yè)在絮凝處理時(shí)普遍采用鋁鹽,雖然成效較好,但是殘留在水中的鋁含量時(shí)常會(huì)升高,影響水質(zhì),同時(shí)潛在威脅著我國(guó)居民的身體健康和生命安全。

    2.3 處理能力不高

    相對(duì)于處理普通水,傳統(tǒng)的給水處理技術(shù)在處理特殊水質(zhì)時(shí)效果不佳,比如低溫低濁水、高濁水等。尤其是當(dāng)水中有機(jī)污染物含量較高時(shí),采用傳統(tǒng)工藝處理往往難以確保水質(zhì)。

    2.4 給水處理工藝容易產(chǎn)生細(xì)菌

    氯消毒是我國(guó)主要采用的給水處理方法,也就是使用管道末端的余氯控制細(xì)菌滋生,以此保證飲用水質(zhì)。但是現(xiàn)代科學(xué)家在研究中發(fā)現(xiàn),即使使用一定量的余氯,也難以消除水管道中的一些細(xì)菌。

    3 現(xiàn)代給水處理技術(shù)的核心

    現(xiàn)代給水處理主要是在混凝環(huán)節(jié)和消毒技術(shù)環(huán)節(jié)進(jìn)行了創(chuàng)新與優(yōu)化,用硫酸鐵和生物絮凝劑作為混凝劑,避免了對(duì)人體的毒害,同時(shí)更提高了絮凝的速度?,F(xiàn)代處理技術(shù)采用紫外線、臭氧等方法殺菌和消毒,其效果尤為顯著。另外,將更先進(jìn)的材料運(yùn)用在各個(gè)環(huán)節(jié),以提升水處理效果,比如滲透膜材料。

    4 現(xiàn)代城市給水處理新技術(shù)分析

    現(xiàn)代給水處理新技術(shù)主要是改進(jìn)以往常規(guī)混凝、消毒、沉淀和過(guò)濾技術(shù),優(yōu)化其工藝流程。

    4.1 聚合硫酸鐵的應(yīng)用

    現(xiàn)如今,城市給水經(jīng)常使用催化氧化法凈化水,但是該方法具有周期長(zhǎng)、反應(yīng)慢、成本高等弊端。除此之外,大多催化劑有毒性,在很大程度上影響了凈水的效果。但是,使用聚合硫酸混凝劑凈水新技術(shù),在很大程度上改善了傳統(tǒng)技術(shù)的上述不足。該技術(shù)主要使用強(qiáng)氧化劑,以及在快速溶解濃硫酸時(shí)產(chǎn)生放熱效應(yīng),優(yōu)化了水質(zhì)凈化的效果。凈化時(shí),使用的化學(xué)試劑反應(yīng)所產(chǎn)生的鉀鹽、鈉鹽雜質(zhì)也不會(huì)二次污染水質(zhì)。生產(chǎn)聚合硫酸混凝劑的流程也比較簡(jiǎn)單,大大降低了凈化成本。

    4.2 生物絮凝劑的應(yīng)用

    現(xiàn)代水處理的發(fā)展方向之一是絮凝劑的使用,常規(guī)工藝在選擇絮凝劑時(shí)多使用鋁鹽。這可能導(dǎo)致處理后的水中鋁含量超標(biāo),長(zhǎng)期飲用可能危害人體健康。而生物絮凝劑既能快速處理水中的雜質(zhì)和重金屬,又能分離水中的油水混合液,不大會(huì)危害人體健康。

    4.3 中水回收再利用的技術(shù)應(yīng)用

    隨著社會(huì)發(fā)展進(jìn)程的不斷加快,城市用水量與日俱增,但日益突出的水污染問(wèn)題也吸引著人們的視線,可以直接利用的綠色水源在不斷減少。這一切迫使我們?nèi)ふ疫m用的治理和回收再利用污水的工藝。當(dāng)前,中水回用工藝包括膜生物處理工藝、物理化學(xué)再處理工藝和生物再處理工藝。其中,利用活性炭和混凝劑進(jìn)行吸附和沉淀是物理化學(xué)法的特點(diǎn),它的優(yōu)勢(shì)是占地少、操作簡(jiǎn)便等,但是,物理化學(xué)法成本比生物中水處理工藝要高。因此在現(xiàn)實(shí)生活中大多采用生物處理工藝,經(jīng)過(guò)處理后的水質(zhì)完全可以達(dá)標(biāo),并且還可以用于生活中的非飲用水領(lǐng)域,在很大程度上節(jié)約了城市水資源。

    4.4 紫外線消毒技術(shù)和臭氧消毒技術(shù)的應(yīng)用

    紫外線消毒技術(shù)就是指利用紫外線破壞微生物DNA,阻止其合成蛋白質(zhì)來(lái)抑制細(xì)菌的繁殖。紫外線消毒技術(shù)可以在不造成污染的條件下高效殺死隱孢子蟲,因而被廣泛應(yīng)用于各界。臭氧消毒技術(shù)能在較少用量的情況下快速、高效地殺滅水中的細(xì)菌與病毒,同時(shí)不會(huì)影響水的色澤和氣味,因而也被廣泛地應(yīng)用。

    4.5 有機(jī)物的去除

    去除有機(jī)物時(shí),通過(guò)將其黏附在絮凝體上進(jìn)行沉淀、過(guò)濾的比率約在30%左右。采取預(yù)加氯的方法對(duì)微污染水源進(jìn)行氧化,則可以去除其中較大部分小分子、易降解的部分有機(jī)物,但是其中那些大分子、難降解的有機(jī)物卻很難去除。以AOC為代表的有機(jī)物在常規(guī)處理時(shí)去除波動(dòng)較大。根據(jù)實(shí)測(cè)資料,AOC的去除率在40.7%~75.4%之間,去除率為58.1%,原水AOC濃度高時(shí),相應(yīng)的去除率也高,水廠出水AOC濃度波動(dòng)較小。但過(guò)濾時(shí)加濾清毒后,AOC濃度有一定的增加,增加量為8.4%~32.5%.因此,即使水廠處理能很好地去除AOC,水廠處理工藝也必須有的一道工序就是氯消毒。

    4.6 臭味和異味的去除

    活性炭吸附或氧化法可以去除有機(jī)物所產(chǎn)生的臭味和異味,曝氣法可以有效去除溶解性氣體或揮發(fā)性有機(jī)物所產(chǎn)生的臭味和異味,微濾機(jī)或氣浮法可以去除因藻類繁殖而產(chǎn)生的臭味和異味,適當(dāng)除鹽等方法可以有效處理因溶解鹽類所產(chǎn)生的臭味和異味??梢?jiàn),污染物與臭味和異味是相依相存的,因此在水處理時(shí),能去除某些污染物的,同時(shí)也能去除臭味和異味。

    5 結(jié)束語(yǔ)

    無(wú)論是在處理方式上,還是在處理效率上,傳統(tǒng)的城市給水處理技術(shù)都與當(dāng)前城市發(fā)展?fàn)顩r不相適宜,同時(shí)也難以有效保障水質(zhì)。積極引入新的技術(shù),升級(jí)改造現(xiàn)行的水質(zhì)處理工藝,并將其應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)生活中的給水處理中,有利于進(jìn)一步建立和完善現(xiàn)代城市給水處理系統(tǒng)。

    參考文獻(xiàn)

    [1]錢嫦萍.中國(guó)南方城市河流污染治理共性技術(shù)集成與工程績(jī)效評(píng)估[D].上海:華東師范大學(xué),2014.

    [2]楊錦程.淺析現(xiàn)代給水處理新技術(shù)的應(yīng)用[J].科學(xué)中國(guó)人,2014(24):43,62.

    〔編輯:劉曉芳〕

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