自来水厂技术工艺应用现状及发展趋势探讨.doc

自来水厂技术工艺应用现状及发展趋势探讨原作者： 陈 琼 龙腾锐 姜文超 唐 然来源：《中国建设信息》水工业市场杂志时间：2006-3-31陈 琼 龙腾锐 姜文超 唐 然（重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室，重庆400045）摘要：我国自来水厂技术工艺经过长期的发展，积累了不少宝贵经验。本文概括地总结了其应用现状，并针对各技术工艺在实际应用中所遇到的问题对其发展趋势提出展望。关键词：自来水厂，水厂现状，发展趋势1. 技术工艺现状我国自来水厂技术工艺经过长期的发展，积累了不少宝贵经验。目前，我国城市供水处理技术仍以由混凝、沉淀、过滤和消毒四个单元处理过程组成的常规供水处理工艺为主，其理论主要是建立在传统的以粘土胶体微粒和致病细菌为主要去除对象的基础上，在我国得到了较长时期和较大范围的应用一直广泛应用于我国的供水处理。经过几十年的发展，我国已发展了多种适合各地情况的不同形式和性能的处理构筑物，如快速混合、水力或机械搅拌的絮凝设施；带有不同斜板或斜管的沉淀、澄清以及气浮构筑物；带有气水反冲洗、均质滤料、多层滤料的过滤设施等。目前常用的混凝剂主要有铝盐和铁盐等[1]。随着我国各地区水体污染状况的发展，源水水质不断恶化，直接影响到社会生产以及人民生活。微污染水源水，主要含有微量有机物、农药、氨氮等有害污染物，用常规的净化工艺很难去除掉。尤其是微量有机物的去除，引起人们的高度重视。国家对微污染水源的预处理和水的深度处理进行了广泛的研究与开发[2][3]。目前常见的预处理方法有氧化法（包括化学氧化法：氯气预氧化、高锰酸钾预氧化、臭氧预处理等以及生物氧化法：生物滤池、生物塔滤、生物接触氧化等）和吸附法：粉末活性炭吸附等[4][5]。深度处理通常是指在常规处理工艺以后，采用适当的处理方法，将常规处理工艺不能有效去除的污染物或消毒副产物的前体物加以去除，提高和保证饮用水质。目前应用较广泛的深度处理技术有：活性炭吸附、臭氧氧化、生物活性碳和膜技术等[6]。此外，各种针对特殊水源的处理技术工艺也得到了广泛应用，如采用气浮或者生物预处理+活性碳深度处理除藻，接触氧化过滤除铁除锰，活性氧化铝吸附法、混凝沉淀法或电渗析法除氟等[7]-[11]。在供水安全消毒技术方面，液氯消毒仍然是主流。70年代开始发现氯消毒会产生具有致癌作用的卤代甲烷类化合物。根据三卤形成的规律，研究出多种去除方法[12]。近年来，水厂自动化程度越来越高并趋普及，供水行业特别在新建水厂中已大量采用先进的仪器仪表、自动化装置、各种新型专用器材与设备等。水厂运行的调度管理以及生产过程的监控系统和自动化技术，已在大中型水厂广泛采用，小型水厂也已逐步推广[13]-[16]。2. 技术工艺发展趋势（1）强化常规处理目前我国在各类聚合铝(铁)絮凝剂的开发应用方面，已取得很大成效，但混凝技术的综合水平与国外先进水平仍有差距。由于我国水资源缺乏和水质污染，增大了水混凝处理的难度和运行成本。积极研究开发新型、高效、绿色水处理药剂和强化固液分离设施已显得越来越重要[17][18]。高品质混凝剂和助凝剂的开发与利用是提高出水水质的一个重要方面，它们的合理投加也是自来水厂高效、低耗的一个关键因素[19][20]。（2）生物预处理工艺我国从20世纪70年代开始研究利用微生物酶催化氧化对有机物的分解作用，以去除原水中可生化降解物质和氨氮，现已取得很大发展。针对我国原水中可降解有机物高的特点，生物预处理工艺已在深圳、宁波、上海等城市中得到应用，对降低原水中氨氮等可降解有机物和提高出厂水水质起着重要作用。面对目前日益恶化的水资源环境，如何利用生物的氧化分解作用结合传统的处理工艺，对各种不同的水源进行处理，还有待进一步研究，以期在实用化的基础上不断提高其处理效果[19]。（3）深度处理工艺关于在常规处理的基础上，进一步采用臭氧氧化、活性炭吸附的深度处理技术，国内外已有较多研究，国内也有不少城市的水厂采用该工艺。2005年国家建设部颁布了必威体育精装版的供水水质标准，即《城市供水水质标准》（CJ／T206—2005），检测项目由目前规定的35项增加到88项，其中浊度标准必须小于1NTU[21]。按照该标准，许多城市的原水即使通过加强常规处理，甚至增设生物预处理设施，也还不能达到上述要求，因此有理由相信臭氧活性炭深度处理的广泛应用将是未来的发展趋势。该工艺处理效果明显，但基建投资与运行费用相对较高，如何合理运用还须进行进一步研究[6]。（4）膜处理技术膜滤法是新兴高效分离技术，系用天然或人工合成的高分子薄膜作介质，以附加能量为推动力，对双组分或多组分溶液进行过滤分离的处理方法。一般说，对于浊度和细菌可用微孔精滤膜去除，例如大同市水