摘要：我國飲用水水資源總儲(chǔ)量較多，但人均水資源占有量則處于較低水平。特別是當(dāng)前隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)之間的矛盾越發(fā)激烈，我國各地流域內(nèi)的水體都受到不同程度的污染，源水水質(zhì)普遍較差，但社會(huì)發(fā)展過程中對(duì)供水需求仍然不斷增加，在這種情況下，為了能夠滿足人們對(duì)生活飲用水的需求，自來水廠通過加強(qiáng)管理，提高工藝水平，從而提升出廠水質(zhì)，確保水質(zhì)達(dá)標(biāo)。

關(guān)鍵詞：自來水廠;水處理工藝技術(shù);現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢

一、當(dāng)前我國水處理工藝的技術(shù)現(xiàn)狀

自來水廠通常分為進(jìn)、凈、送三個(gè)環(huán)節(jié)，其中凈水環(huán)節(jié)中包含混凝、沉淀、過濾、消毒四項(xiàng)凈水工藝，通常稱之為常規(guī)水處理工藝。水處理產(chǎn)生的污泥、污水，通過污泥處理工藝進(jìn)行泥水分離。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，供水需求量的增加，老舊水廠由于工藝設(shè)施、設(shè)備老化，額定產(chǎn)供水能力有所下降，不能滿足供水需求，需要進(jìn)行更新改造，另一方面，水務(wù)部門會(huì)通過供水區(qū)域的增加，針對(duì)性的建設(shè)新的水廠，來滿足供水需求量。但是，經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的副產(chǎn)物就是環(huán)境的破壞，從而引發(fā)源水水質(zhì)惡化，相關(guān)部門通過源頭治理以改善源水水質(zhì)，國家針對(duì)北方水質(zhì)情況，以及京津翼一體化發(fā)展布局，開展了重大水利工程，南水北調(diào)工程順利承擔(dān)起供水任務(wù)。雖然一系列的重大舉措改善了源水水質(zhì)，但仍然存在水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)，所以老舊水廠的更新改造以及新水廠通過強(qiáng)化原水預(yù)處理以及深度處理工藝來確保水質(zhì)安全。

1、原水預(yù)處理

1.1預(yù)氧化

主要采用預(yù)臭氧技術(shù)，預(yù)臭氧工程應(yīng)用中，其主要目的是助凝，必要時(shí)考慮強(qiáng)化去除藻類、嗅味、色度和有機(jī)污染物通過溶裂藻細(xì)胞殺藻，藻體破壞后釋放出的藻毒素也能部分被臭氧繼續(xù)分解去除，同時(shí)臭氧對(duì)去除由于藻類分泌物產(chǎn)生的異臭味有一定作用，其他還會(huì)使用高錳酸鹽預(yù)氧化技術(shù)及二氧化氯預(yù)氧化技術(shù)。

1.2預(yù)氯化

主要采用氯氣或次氯酸鈉預(yù)氯化技術(shù)。

1.3氣浮

通過水中氣泡粘附水中藻類，使其浮于池面，用刮渣機(jī)刮除。該方法主要去除藻類，對(duì)其他污染物無效果。

1.4生物預(yù)處理

指的是常規(guī)性的處理工藝之前，使用生物膜法，借助微生物的新陳代謝去除水中的污染物、亞硝酸氮等，令后續(xù)的常規(guī)處理工藝更加容易，減輕負(fù)擔(dān)，繼而有效改善飲用水整體質(zhì)量水平。

2、常規(guī)處理

通常利用混凝、沉淀、過濾、消毒，四項(xiàng)工藝環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)水質(zhì)的凈化、提升。

2.1水中含有大量以膠體形式存在的粘土顆粒。由于這些粘土顆粒一般都帶有一定的負(fù)電荷，在靜電的相斥作用下，這些顆粒一般不易結(jié)大而沉淀。把一定量的礬溶液按比例混合到原水中，并在混合槽和反應(yīng)池中充分混合、反應(yīng)，凝聚成較大顆粒的礬花的過程稱為混凝。

2.2混凝階段形成的絮狀體依靠重力作用從水中分離出來的過程稱為沉淀，這個(gè)過程在沉淀池中進(jìn)行。沉淀池多數(shù)使用平流沉淀池、高密度沉淀池、脈沖沉淀池、氣浮池等。

2.3濾池濾料層去除懸浮物的過程，可分為遷移和粘附兩個(gè)步驟;①遷移：就是水流所挾帶的顆粒脫離水流流線，向?yàn)V料顆粒表面靠近的過程;②粘附：就是當(dāng)雜質(zhì)顆粒與濾料顆粒表面接近時(shí)，依靠力的作用附著于濾料顆粒表面的過程。

2.4滅活致病微生物的過程。消毒起到了保證成品水達(dá)到飲用水細(xì)菌學(xué)指標(biāo)的作用，同時(shí)它使城市水管末梢保持一定余氯量，以控制細(xì)菌繁殖且預(yù)防污染。

3、深度處理

深度處理系統(tǒng)通常由臭氧發(fā)生系統(tǒng)和活性炭濾池組成，由臭氧發(fā)生系統(tǒng)制備臭氧，在活性炭濾池過濾時(shí)在池面產(chǎn)生生物膜，并通過物理及生物的方式吸附、降解水中的小分子有機(jī)污染物、去除色度、味和嗅等。比較多見的活性炭包括粉末活性炭以及顆?；钚蕴績煞N類型。其中粉末活性炭大多在原水預(yù)處理中使用。

4、污泥處理

污泥處理系統(tǒng)通常由污泥排水池、排泥池、濃縮池、均衡池和離心脫水系統(tǒng)組成。水廠在正常運(yùn)行時(shí)常規(guī)處理系統(tǒng)如濾池反沖洗、沉淀池排泥等會(huì)產(chǎn)生一定的污泥，通常這部分污泥通過污泥處理系統(tǒng)進(jìn)行泥水回收、濃縮，最終實(shí)現(xiàn)泥水分離，離心水回用，泥餅進(jìn)行無害化處理。

二、自來水廠水處理工藝的發(fā)展趨勢

1、近年來我國更關(guān)注居民的用水問題，加大了研究采用臭氧氧化、活性炭吸附的深度處理技術(shù)力度，現(xiàn)在我國有的城市已經(jīng)在水廠中選擇了這種工藝，成效較好。

2、現(xiàn)在出現(xiàn)了一種膜濾法，屬于一種高效分離技術(shù)，這種技術(shù)對(duì)水的處理結(jié)果非常好。實(shí)施這種工藝的時(shí)候需要選擇人工合成或者天然的高分子薄膜作為介質(zhì)，借助其附加能量作為推動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)過濾以及分離溶液的目的。除此之外，可以選擇微孔精濾膜能夠?qū)⑺蠢锩娴募?xì)菌以及濁度進(jìn)行有效去除，可以選擇超濾膜去除水源里的天然有機(jī)物或者病毒，可以選擇納濾膜去除水源中的消毒副產(chǎn)物和農(nóng)藥、鎂離子、鈣離子，可以選擇反滲透膜去除水源里的有機(jī)物、無機(jī)離子。近幾年來，由于科技、工藝的不斷發(fā)展大大降低膜工藝的成本，使得生活飲用水領(lǐng)域也能夠應(yīng)用該工藝。然而，這種工藝的應(yīng)用還是非常有限的，只應(yīng)用于一些瓶裝水處理系統(tǒng)或者優(yōu)質(zhì)水供應(yīng)系統(tǒng)中。相信在未來膜處理技術(shù)一定會(huì)獲得更大的發(fā)展，成本消耗會(huì)更低，這種工藝會(huì)更多地應(yīng)用于城市水廠中，因此膜處理技術(shù)的市場前景還是非常廣闊的。

3、未來水處理的發(fā)展方向可以是多元化的，往往一些概念性的處理工藝應(yīng)運(yùn)而生。水處理中的鹽類大多是以離子（帶正電或負(fù)電）的狀態(tài)存在。電吸附除鹽技術(shù)的基本思想就是通過施加外加電壓形成靜電場，強(qiáng)制離子向帶有相反電荷的電極處移動(dòng)，使離子在雙電層內(nèi)富集，大大降低溶液本體濃度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)水溶液的除鹽。

三、結(jié)語

由于常規(guī)水處理工藝具有較強(qiáng)的操作性，而且實(shí)際應(yīng)用中效果較為明顯，技術(shù)成熟，所以目前我國自來水廠在水處理中還主要以常規(guī)水處理工藝為主。但這種處理工藝還有優(yōu)化的空間，隨著全面建成小康社會(huì)步伐的推進(jìn)，人民對(duì)美好生活的向往，本著以人民為中心的發(fā)展思想，提升水質(zhì)、提升口感成為自來水職工的首要任務(wù)，所以需要加快推動(dòng)深度處理技術(shù)在自來水廠的應(yīng)用，從而有效的提高水資源的利用率，確保為人民群眾提供高質(zhì)量的生活飲用水。

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（作者單位：天津津?yàn)I威立雅水業(yè)有限公司）

作者簡介： 張皓? 1985年1月 男 漢 工程師 研究方向： 水廠工藝管理。