浅谈我国常规给水处理工艺及水处理新技术

2022-09-12

引言:

水处理在国民生产生活中所占据的位置越来越重要, 这不仅仅是对水资源生态保护的根本方法, 同时水处理服务覆盖范围越来越广, 作为一个新兴领域有光明的创新发展前景, 因此水处理工艺的先进与否, 衡量着一个国家环境质量达标的水平。

1、我国常规给水处理工艺

(1) 混凝技术。混凝技术可以说是工业污水废水处理的最基本也始终必不可少的一个过程。混凝水处理技术一般是通过无机混凝剂以去除原水中的胶体物质 (粘土、矿物质以及二氧化硅等) 。混凝技术的原理, 先是使所添加的絮凝剂与水中的胶体物质相互凝结为初级絮凝体;在凝结的同时, 初级絮凝体继续絮凝形成更加大颗粒的絮体并开始发生下沉, 再投加电解质以中和原水中的带电胶体电压下降, 最终使得胶体脱稳, 达到澄清原水的目的。

(2) 过滤工艺。随着混凝的作用、根据沉淀池物理作用来分离固体颗粒后, 对付微小颗粒, 过滤工艺就派上用场。过滤技术作为一种水处理的常规处理方法, 其过滤的方法是指处理水经滤料层和承托层, 工艺中气、水同时反冲洗兼有的表面扫洗等运行方式使得水中的细小悬浮物和胶体物质被截留于滤料表面和内层空隙中, 从而使水得到净化, 降低水质的浊度。按过滤介质的不同分为V型过滤、微孔过滤、以及膜过滤。

(3) 消毒技术。消毒技术, 自20世纪70年代来同样作为一种常用的水处理工艺, 主要目的是消除原水中可能带来疾病问题的致病微生物, 到今天消毒技术也有了一些新的发展, 如出现了生物消毒技术。溯及过往, 氯消毒可以说是公共水体中最常见也最易于使用的水处理消毒技术, 这主要利用的是氯氧化反应, 具有同样的内在机理的还有可以间接氧化的臭氧消毒方法。除此之外, 消毒技术还包括物理消毒、传统的生物消毒方法。

2、常规给水处理技术的缺陷

我国已联合政府的环保、卫生部门以及供水公司组建了水质安全监察网络, 以更好的实现对水处理技术的应用以及水质的全方位实时监测, 过去常规的水处理技术也确实达到了水质净化的要求。但也不得不承认, 我国在水处理的技术上仍然存在漏洞, 还不能与国际上先进给水处理技术相媲美。一是, 常规给水处理技术存在着净水周期长、反应效率不高, 最终导致的经济效益与生态效益不相平衡的问题;二是常规给水处理技术中所用的催化剂含有毒物质, 长期使用可能会危害饮水者生命健康;三是, 处理的范围和能力有限, 还不足以应付水质中的有机污染物等特殊水质的情况, 且经过水处理后易滋生出少数铁细菌和硫细菌等异样菌。这就需要我们深度强化给水处理工艺,

3、给水处理新技术及应用

(1) 生物絮凝剂混凝技术的应用。如今生物絮凝剂被用于常规的混凝水处理中, 越来越引起人们的广为关注和宣传。生物絮凝剂, 顾名思义, 是一种较以前所使用的以铝盐作为絮凝剂的处理方式更为生态、绿色、无污染, 不仅能够清除掉原水中的悬浮固体、COD、重金属等污染物, 起到安全高效的絮凝效果, 还具有生物降解的作用。在原有混凝水处理技术达到的净化效果上, 还能够保证剩余污泥也达到生物降解的效果, 大大提高了水质净化的效率, 改进了以铝盐作为絮凝剂时常遗留残余铝含量而危害人体健康的情况。这还只是生物絮凝剂用于给水处理的一个方面, 除此之外, 生物絮凝剂还可以用于从油水混合物中提炼纯油、去除原水中颗粒物。

(2) 臭氧-生物活性炭水处理工艺。臭氧-生物活性炭 (O3BAC) 水处理工艺已经在我国一些经济发达城市试点成功, 该项水处理工艺的工作原理主要是利用臭氧的预氧化作用将水中的有机物预先氧化分解, 并为生物活性炭滤池提供充足的氧气含量以促进生物氧化作用, 同时利用活性炭的空隙构造对原水中有机物的吸附处理, 去除其中的有机物, 达到净化水质的作用。以深水集团的梅林水厂为例, 该水厂在2005年应用了臭氧-生物活性炭技术后, 提高了水质的生物稳定性, 并且能够通过对活性炭滤池药剂处理有效防止微生物的滋生和繁殖。预臭氧技术加强了常规水处理工艺在消除水质中有机物的有效性, 随着预先臭氧投加量的增加, 使得后续的常规处理技术在沉后水、砂滤后水的CODMn和UV254去除率都得到了明显的提升, 但是仍然要注意臭氧投加量并不是一味的投放越多越好, 而应注意臭氧最佳投加比例的问题。

(3) 中水回收再利用技术。中水回收再利用, 是对轻微污染的水体 (即中水, 如盥洗排水、厨房排水等) 进行回收后生物再处理、物理化学再处理和膜再处理后循环利用于绿化、清洁用水, 不仅能够节约优质水源、缓解过度用水压力。以河北科技大学新校区投入使用的中水系统为例, 虽然投入时的造价高达500万元, 但是经中水处理站再进行排出的水用于厕所冲洗、花园草坪的浇灌, 仅一年收益可达122.38万元, 能够达到生态效益和经济效益的共赢。在上述三种污水再处理方式中, 现在多采用的是膜生物反应器工艺, 综合了膜再处理与生物再处理的两项优点, 用高效膜分离技术代替了传统生物再处理中的二沉池可以轻松将混合物进行分离, 同时生物处理技术可以氧化分解有机物、促进微生物的富集。

4、结语

水污染的降解处理不仅是中国问题, 同样也是全球性问题。我国已开展多项节能减排项目, 并确立了一系列排污标准、乃至污水处理方面的法律法规, 但是从目前迫在眉睫的生死攸关境地, 以上努力难免显得收效甚微。对于水资源的生态保护必然离不开给水处理技术的革新和实施, 为的是对其进行循环使用, 节约国家优质水资源, 同时又能保证绿化、清洁等用水保障问题。

摘要：如今常规的给水处理技术已经不能满足水资源的循环开发利用, 并且常规给水处理技术存在着运行周期长、成本耗费较大以及水处理效率不高的漏洞。本文旨在分析混凝、过滤、消毒灯常规水处理技术及其缺陷的基础上, 总结了当前较为新颖的生物絮凝剂混凝技术、臭氧-生物活性炭水处理工艺以及中水回收再利用技术, 以期抛砖引玉, 引起各界重视。

关键词：水污染,水处理,新技术,应用