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城市水厂中给水深度处理技术的应用分析

作者

张丽娟

胜利油田供水分公司 山东东营 257000

随着城市的发展建设,人们对供水净化处理也提出了新的要求,急需高效且无副作用和不良影响的供水处理方式,在提高现代城市用水质量的同时,保证人们的身体健康。随着给水深度处理技术在城市水厂供水中的广泛应用,其不仅能够提高给水的杀菌效率,还能够避免对水质造成不良影响,有利于实现水厂给水系统经济效益的最大化。所以,给水深度处理技术利用自身的高效环保特点得以在各个领域中进行广泛应用。

1、城市水厂中的深度处理技术

1.1 活性炭吸附技术实施方法

净水处理工艺技术在城市水厂中的应用可以有效地去除饮用水中含有的溶解性物质,同时还可以降低饮用水中存在的臭味。近年来,饮用水中含有的微量有机物会严重威胁人体健康,这就使得活性炭吸附技术被广泛地应用在水厂的给水处理环节。常见的活性炭吸附技术主要有以下几种。

1.2 粉状活性炭悬浮窗吸附过滤技术

这种处理技术把吸附方法与过滤方法进行有效融合,能够更好地对供水资源进行有效的净化处理。在实际应用过程中,常用粒径范围在 1-3mm 的轻质滤料,再使用水泵将粉状的活性炭在滤池中进行持续循环,直到粉状活性炭完全附着在载体表面。滤池的水流是上方向流,当这些粉状的活性炭的实际吸附效果降低到预定值之后,可以采用下方向水流进行冲洗,

使得这些活性炭能够实现选择性再生。

1.3 粒状的活性炭

这种处理技术是将粒状的活性炭填充在固定床的滤器中。在实际应用过程中,相较于粉状活性炭,粒状活性炭在水处理过程中的应用较少,而出现这种现象的原因为,粒状活性炭滤器的固定投资和运营成本需要投入大量资金,并且在尚未实施分质供水模式之前,这种处理方式在应用之后会导致居民用水的实际价格增加。

1.4 高级氧化技术

高级氧化技术在城市水厂供水中的应用,主要是在净水工作中生成氢氧自由基等化合物质,这部分化合物质能够对无机污染物或者有机污染物的结构进行破坏,并生成对水体和身体无影响的中间化产物。通常情况下,高级氧化技术主要包含臭氧、紫外线、异相催化等,其中,前两种技术方式是城市水厂供水净化处理过程中应用最为广泛的方式。同时,臭氧处理方法在城市水厂供水净化工作中的应用,主要是依靠臭氧自身具有的强氧化性来去除饮用水中溶解的有机物和臭气味,从而实现饮用水消毒的作用。在整个饮用水的处理过程中,臭氧可以将水体中的大分子有机物质氧化成为具有较强分解功能的小分子物质,因而这种物质经常与活性炭组合在一起进行使用。

1.5 明矾净水技术

在城市水厂的供水净化处理过程中,为了提高水体中天然有机物的实际去除效率,需要在原有的净水处理环节中加入明矾,这种处理方式能够有效去除饮用水中的胶体物质。同时,为了更好地控制饮用水中的溶解性有机物质,需要适当增加明矾的使用剂量,并对水体 pH 进行适当调整。相关研究表明,pH 降低或者明矾用量较高都会更好地去除水体中的有机物质。

1.6 薄膜净水技术

薄膜净水处理技术主要是利用低压逆渗透膜单元、超滤膜单元所整合成的处理技术方式,能够有效地过滤掉病毒和胶体颗粒等有害的化学物质,降低其对人体健康的影响。这种处理技术在污水处理过程中的应用,不仅没有混凝剂和消毒剂残留,还能够去除多种污染物质,不用加入任何化学物质就可以实现固液之间的有效分离。但是,这种处理技术的应用也存在

较大的弊端,例如其不利于对某种特殊物质进行处理,并且每种薄膜的处理效果是不同的。因此,在污水处理过程中应用此技术时,需要结合实际情况来选择合适的薄膜。

2、深度处理技术在城市水厂净水环节中的应用研究

2.1 深度处理技术的产生背景

在 20 世纪 60 年代之后,世界各个国家受到工业快速发展的影响,水体出现严重的有机物质污染问题,主要是小分子和溶解性的合成有机物质,如杀虫剂、农药、除草剂等。在 1979 年之后,氯用于饮用水消毒过程中,会与相关有机物质发生反应,并生产对人体健康有害的相关物质,而常规的处理单元无法对这些有机污染物质进行去除,因此,饮用水的水质对人体健康的影响问题受到社会各界的关注。人们正在积极地寻找新的饮用水处理净化技术,从而解决常规处理单元的弊端。在这种环境背景下,臭氧一生物活性炭处理技术被各个国家开发且应用,通过对整个水处理过程进行分析可知,活性炭吸附作用能够去除水体中的诸多有机污染物质,如农药、氯化有机物质、臭味、放射性污染物、色度等。虽然这种组合形式的处理方式能够有效去除水体中的污染物质,但是其整体处理过程中投人的经济成本较大,无法去除那些具有极性短链结构的含氧有机物质,如甲醇、甲酸、甲醛、乙醇、丙酮等,而且这些物质都需要经过再生之后才能够进行重新应用,因而使活性炭处理技术的应用受到较大的限制。

2.2 深度处理技术的实际效果

2.2.1 对耗氧量具有较强的去除作用

臭氧一生物活性炭结合方式在城市水厂供水净化处理过程中针对有机物和耗氧量的实际去除效果,会受到有机物浓度、水温、运行工艺条件、pH、有机物特性等诸多因素的影响,能够达到 20%-30% 的处理效果,并且这种结合的处理方式在长期应用过程中能够使处理环节 COD、 Mn+3 的实际处理效率保持在 50%-60%c 。

2.2.2 对臭味物质有较强的去除作用

臭味是公众面对污染物质最为敏感的重要指标,尤其是城市多对地下水资源进行开采,并且地表水资源的变化会受到诸多因素的影响,这就使得人们对饮用水中的臭味更加敏感。引起饮用水臭味的原因有多种,在对其进行深度处理时,相关量化指标还不够明确,城市水厂在使用臭氧一生物活性炭技术进行臭味处理时,有明显的处理效果。

2.2.3 对生物稳定性指标的控制作用

自来水是不可以直接进行饮用的,主要是因为自来水出厂时,水生物的稳定性较差,其含有较高浓度的 AOC。而发达国家出厂的自来水中 AOC 浓度可以达到 20-50ug/L ,甚至更低,能够满足国际相关标准要求,因而管网中即使没有余氯物质的存在,也能够有效抑制管网中微生物的生长。但是,目前由于原水水质的影响,常规的原水处理工艺最好的出水水质中 AOC浓度在 100ug/L 以上,因此,出水管网中的微生物生长具有较大的活跃性。根据部分城市水厂的深度处理技术的实践应用,会将出水水质中的 AOC 控制在 50ug/L ,这表明这种处理方式对维持出水管网中水质的安全性和稳定性具有重要意义。同时,深度处理技术针对原水中微量有机物、消毒副产物等物质的去除具有重要意义。

3、结论

综上所述,深度处理技术在城市水厂原水供水水质净化处理过程中的应用,不需要投入大量经济成本、技术方式及技术设备,就可以在处理之后满足相关的饮用水水质标准,并可结合城市水厂的实际运行情况和原水水质特点,采用合适的原水水质处理工艺进行净化处理,为城市居民的正常生活提供充足的水源。

参考文献:

[1] 史洪涛,城市水厂中给水深度处理技术的应用研究[J]. 低碳世界,2018(11):136-137.

[2] 蒲文斌,给水深度处理技术在城市水厂中的应用[J]. 建材与装饰,2017(02) :266-267.