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摘要：改革开放以来, 随着我国经济发展的不断前行，我们也开始面临着严峻的环境污染问题，其中对日常生活影响最严重的就属水环境污染。随着城乡一体化规划的实施，供水需求快速增加，然而由于各流域水体都受到不同程度的污染，水质普遍较差，已不再适合作为可饮用水源。因此，自来水厂就成为了日常生活用水的重要处理基地。选择合理的水处理工艺技术，提高自来水厂净水处理效率，使水资源能得到更高效的利用，以此来克服洁净水源短缺的困扰，已经成为社会关注的热点。本文就通过对我国自来水厂水处理工艺的技术的应用进行了分析探讨。
关键词：水处理工艺技术、自来水厂
1.我国可饮用水资源环境概述
水是人类生存的生命线，是实现可持续发展的重要物质基础。我国饮用水资源总量为2.8 亿立方米，居世界第6 位，但人均占有量为2 300 立方米，约为世界人均值的1/4。更为重要的是，随着我国经济的发展，水体中的微生物污染也是越发的严重。我国饮用水中微生物的含量普遍严重超标。据调查显示，饮用水中细菌总数超过100个/mL的人口数占总调查人数的39.1%；另外，我国仍有53%的人口使用分散式供水，由此造成农村饮用水微生物指标的严重超标。水资源做为不可再生资源，现在受到了人们越来越多的重视，如何高效的利用水资源成为了一个全社会性的问题。而自来水厂作为居民用水的处理和中转基地，它所选择的的水处理工艺技术对水资源的利用程度有着绝对性的影响。
2、自来水厂中的水处理工艺技术应用
1.生物预处理工艺
生物预处理工艺是在常规处理工艺之前，用物理、化学、生物的处理方法，主要通过微生物的新陈代谢，例如氧化作用、吸附和生物絮凝等，用于去除水中的氨氮、有机污染物、异臭、亚硝酸盐氮及铁、锰等，从而减轻常规工艺中的处理负担，进而改善和提高饮用水的质量。生物预处理工艺主要分为化学氧化预处理工艺、吸附预处理工艺以及生物预处理工艺。饮用水生物预处理处理一般采用生物膜法工艺，即用生物膜来吸收水中的有机物、氮磷等化学物质来通过新陈代谢来净化水资源。微污染水源水的生物处理还可以分为生物接触氧化法、生物转盘、悬浮填料生物流化床、生物活性碳和曝气生物滤池等方法。生物预处理技术中的生物膜法是利用生长在一些物体表面的微生物来进行有机污水处理的方法。生物膜主要由好氧菌、兼性菌、厌氧菌、原生动物、真菌和一些藻类组成。生物膜法的净水原理为，用固着在物体表面的微生物来通过微生物新陈代谢来分解水中的有害物质，并且微生物很容易在水中适合生存的载体表面很快的繁殖，牢固的附着和生长，并且有很强的吸附性能，所以这种生物膜这种技术工艺能够很好并很广泛的用于净水。生物膜处理不会因为水量、水质或者水温的变动而变化，处理效果好有很好的硝化功能，污泥量小能够很容易的用固液分离，而且占地面积小，便于管理不需要过高的人力物力。
2.饮用水的深度处理工艺
活性炭是目前所有饮用水深度处理技术中应用最广泛的一种深度处理技术。活性炭可应用于空气净化和给水、废水处理，用来分离或收集空气和水介质中的杂质。常用的活性炭主要有粉末活性炭(PAC) 和颗粒活性炭(GAC) 两大类。PAC 价格便宜, 基建投资省, 不需增加特殊设备和构筑物, 尤其适用于水质季节性及突发性事故的水源净化处理。近年来, 国外对粉末活性炭的研究较多, 已经深入到对各种具体污染物的吸附能力的研究。GAC 在国外水处理中应用较多, 处理效果也较稳定, 美国环保署(USEPA) 饮用水标准的64 项有机物指标中, 有51 项将GAC 列为最有效技术。GAC 处理工艺的缺点是基建和运行费用较高, 且存在易滋生细菌产生亚硝酸盐等致癌物, 相对短期或突发性污染适应性差等问题。如何进一步降低基建投资和运行费用, 降低活性炭再生成本,以及PAC 技术的深入研究应用将成为今后的研究重点。颗粒活性炭和粉末炭作用相同，均可用于水处理。颗粒炭不易流失，可再生重复使用，用于污染较轻，需连续运行的水处理工艺。活性炭滤池为给水处理中的深度处理工艺，可以有效地去除水中色度、异嗅异味和溶解的有机污染物，提高供水水质。
3.“膜”法水处理工艺
膜- 生物反应器（MBR）等膜法水处理技术是近年发展起来的新技术，由于具有出水水质优良、装置占地面积小等特点，且膜使用寿命长达10 年左右，从目前技术来看，膜技术能够非常有效的提高水的生物安全性，例如超滤膜，孔径有几十纳米，原则上说可以讲水中间一切微生物截留下来，使得水的安全性大大提高一步，在污水处理与回用中有很好的应用前景。目前，加拿大泽能环保工程公司生产制造浸没式超滤膜，已经达到了世界领先水平。“膜”法水处理工艺就是利用天然矿石、超滤技术、反渗透技术等多道物理过滤，实现对自来水的生物与化学污染的多级屏障。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其中，反渗透膜装置是该处理工艺的核心部分。经反渗透膜的深度处理，能去除水源中绝大部分无机盐、重金属离子以及有害物质，使水质达到生活饮用水标准。如杭州湾新区航丰自来水厂航丰公司投入9000 多万元建设了一期5 万吨供水项目，其中第三代水处理工艺——“膜”法水处理工艺的设备投入就花掉了5000 多万元，这一投入是普通5 万吨水厂项目投入的2 倍还要多。为确保供水安全，公司实现了所有设备全自动化控制，可以有效地避免人为操作产生的失误；同时，公司还安装了视频安保系统，一旦有设备出现异常或人为破坏情况产生系统就会自动报警。
4. 臭氧氧化工艺
臭氧是一种极易分解的物质，使用时应当尽量避免污染空气；臭氧氧化工艺用的是含有低浓度臭氧的空气，利用其中不饱和键与水中的有害物质发生化学反应，以杀害水中的病毒以及微生物。臭氧氧化工艺是一个长时间的反应过程，利用臭氧的强氧化性，能够去除水中的浮游生物和水藻，并且消除水中的臭味。臭氧预氧化工艺具有显著的助凝效果，在实际利用中，能够减少矾耗，同时降低水的浑浊度；但在进行预氧化时不可投入高量臭氧，投入量太高不利于助凝。对于较为特殊的原水水质，可以交叉利用多种净水技术，也可以将臭氧预氧化工艺与传统工艺相互结合会更加经济、高效，净水效果更佳。
5.生物预处理工艺
生物预处理工艺在常规工艺之前就得到了使用，该处理工艺原理是利用生物作用、化学方法，比如微生物新陈代谢法、生物絮凝吸附法等，以消除水中的异味、氨氮、有机物。生物预处理工艺有流化与滤池两种形式，流化池造型简单，造价较低，运行方便，对氨氮的去除率也较高，应用较为普遍。另外，生物预处理技术中的生物膜法处理系统较为完善，工作原理是以原水中的微生物分解水中的有机物质，微生物的生长速度很快，所以可以快速净化水源。生物膜工艺处理法不受外界条件的影响，不会因环境温度的改变而受到干扰，处理效果较为显著，易于管理，节约人力，可大力推广这种新型方法。
6.沉淀工艺
我国水资源局势越来越紧张，水污染使水资源越来越贫乏，自来水厂净水技术存在诸多问题，落后的净水仪器和净水设备已不能满足居民对水质的要求。沉淀工艺的原理是利用沉淀剂，使原水中的悬浮物以及胶体聚合成絮凝体，进一步分离去除水中的悬浮颗粒，加速过滤的速度。但传统的沉淀工艺系统并不完善，在实际操作过程中，容易导致细粒滤料的流失，配水设备存在许多漏洞，冲洗作业分配不均衡，也会导致细粒滤料进入配水环节，洗料方式过于落后，无法适应新技术下的配置。因此，自来水厂在应用该种工艺时，应当进一步完善沉淀设备和机器，对沉淀池加以整改，修整排泥设备，将气浮池的整体结构进行科学设计，利用合理的步骤，重新规划排渣系统，进而降低能源的消耗，提高出口水质。此外，自来水厂也当引进全新的设备系统，将其高性能合理的运用到自来水沉淀工艺中，能够进一步促进我国净水沉淀技术的发展。
3、自来水厂水处理工艺的发展趋势
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。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，例如大同市水司曾用中孔纤维膜微滤设备对水库微污染水进行了试验，出水浊度0.1 NTU，细菌总数趋于0 等；对于病毒、天然有机物，可用超滤膜去除；纳滤膜可去除水中的钙、镁离子、消毒副产物、农药、表面活性剂等；反渗透膜可去除更小的无机离子与有机物等。过去膜处理在净水处理上主要用于工业制水，近年来随着膜工艺的发展，其成本有所降低，已逐步渗透到生活饮用水领域。目前国内在小范围的优质水供应系统及瓶装水处理系统中已普遍采用了膜处理技术。虽然目前城市水厂普遍采用膜处理的条件尚不成熟，但膜处理技术的发展前景十分光明，随着膜制造技术的发展和成本的不断降低，今后该技术将得到更加广泛的应用。
4.结语
水是人们生活中必不可少的重要元素，近年来，随着经济水平的提高，水体污染也是越来越严重，传统的净水工艺已不能保证水质要求。因此，必须进一步提高和完善自来水厂给排水工艺技术的应用技术，全力发展臭氧氧化、膜处理、生物预处理等技术才能达到更高的净水标准，保证居民用水安全，进而推动社会健康和谐的发展。
参考文献：
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[2] 曲琳. 自来水厂水处理工艺的应用现状及发展趋势[J]. 民营科技,2015,06:264.
[3] 张继锋. 浅谈自来水厂水处理工艺的应用现状及发展趋势[J]. 低碳世界,2017,07:272-273.
论文作者:夏文东
论文发表刊物:《防护工程》2018年第5期
论文发表时间:2018/7/10
标签：工艺论文; 生物论文; 水处理论文; 自来水厂论文; 水中论文; 微生物论文; 净水论文; 《防护工程》2018年第5期论文;