飲用水處理工藝技術的研究進展
摘要: 飲用水的凈化技術與工程設施,是從人類和水源污染及由此引起的疾病所做的長期斗爭中產(chǎn)生和發(fā)展起來的。
關鍵詞: 飲用水 水處理工藝 深度處理工藝
1 前言
飲用水的凈化技術與工程設施,是從人類和水源污染及由此引起的疾病所做的長期斗爭中產(chǎn)生和發(fā)展起來的。
19世紀,歐美一些國家由于排出的污水、糞便和垃圾等使地表和地下水源受到污染,造成霍亂、痢疾、傷寒等水傳染病的多次大規(guī)模的爆發(fā)和蔓延,奪去了成千上萬人的生命。這些慘痛教訓,導致了傳統(tǒng)飲用水處理工藝的誕生。其代表處理流程是混凝→沉淀→過濾→投氯消毒,主要用以除去原水中的濁度和病原菌。
自20世紀60年代以來,隨著工業(yè)和城市的迅速發(fā)展,飲用水源不僅受到越來越多的城市污水和工業(yè)廢水等點污染源的污染,而且還受到更難控制的非點污染源的污染,給水中帶來了難以或不能生物降解的有機物。面對越來越多的有機物,傳統(tǒng)水處理工藝相形見拙,表現(xiàn)在:
(1)不能有效去除各種有機物。且氯化消毒產(chǎn)生的多種有機鹵化物,比其先質(zhì)毒性更大;
(2)水廠沉淀池、濾池濾料層的含泥量中有機物的溶出與遷移會帶來有機物;
(3)為改進絮凝,提高濾池效率,保證殺菌效果的多點投氯,為氯與水中的有機物(如富里酸、腐殖酸)反應生成 THMs等消毒副產(chǎn)物創(chuàng)造了條件;
(4)自來水在冗長的輸水管道及水塔、水箱等設施中,余氯與水中的有機物有時間進一步反應,又因為管網(wǎng)腐蝕、泄漏、接觸污染,會生成更多的 THMs,導致了二次污染。據(jù)北京市衛(wèi)生防疫站的檢測,由于二次污染,有15%的自來水超過飲用水標準。
新的挑戰(zhàn),導致了飲用水處理的第二次革命:不僅要除去濁度和病原菌,而且還要除去多種多樣的有機和無機微量污染物。其處理途徑概括為二:一是對氯化消毒副產(chǎn)物(DBP)的前驅(qū)物(THMFP)加以控制,從而減少 DBP的生成,如通過生物預處理法、臭氧-活性炭法、空氣吹脫法等方法處理后再進行氯化消毒;二是對自來水進行深度凈化,減少 DBP的含量,可采用的方法有:分質(zhì)供水(管道或桶裝)、多級蒸餾法、膜分離、離子交換、活性炭吸附等。
2 傳統(tǒng)飲用水處理工藝的改進:
2.1 混凝