摘要：研究发现，我国的淡水资源为全球的6%，但人均占有量仅为全球平均值的1/4，淡水资源紧张，近些年，随着农业化肥的大量使用，及工业的飞速发展，我国的水环境污染日益严峻，饮用水中的主要污染物变为有机物及氨氮，淡水资源更加紧张。目前，我国常用的水处理工艺还是混凝、沉淀、过滤、氯消毒，该工艺对细菌和浊度等有很好的处理效果，但不能有效去除氨氮及有机物，且氯消毒还会产生对人体有害的消毒副产物。我国现在仍有很多人处在饮用不洁水的危险中，研究发现，饮用不洁水会严重危害人体的身心健康。研究发现，水污染与恶性肿瘤、女性疾病、婴儿畸形等疾病都有直接或间接的关联，每天全球大约有6000个小孩因为饮用不洁水而死亡。随着人们生活质量的提高，饮用水的水质安全已成为人们的关注热点，因此需要研发新的自来水厂水处理工艺，使人们喝上安全健康的饮用水。
关键词：自来水厂；水处理；工艺
1研究的意义
对人们的日常生活和生产来说，水资源是非常重要的，但是与其相比，更加重要的是自来水的纯净性。在我国，相对来说饮用水的资源总量相对比较多，不过人均占有量比较少，尤其是当前的社会环境下，各个省市地区间流域水体均因经济飞速发展的进程被不同程度污染，对生态环境进行保护，同时协调经济发展就成为了非常重要的矛盾性问题，在此基础之上，水资源的整体需求量依然在不断升高。在这样的情境下，自来水厂为了能够更好地满足人们的需求，采取了一些水资源的处理工艺，令清洁水能源匮乏的问题得到了较好的解决，保证人们均能够饮用或者使用标准自来水。
2当前我国水处理工艺的技术现状
我们通常说的水处理工艺，指的是借助一些科学且有效的措施将水中的一些多余的杂质处理掉，在经过这些处理措施之后，自来水的水质就能够符合人们日常使用和饮用的相关标准了。那么应该采取怎样的处理技术来对其进行处理？通常就需要参照水源和水质的差异，结合实际情况来进行选择和确定，进而为人们的日常生活和生产提供可靠且安全的自来水。大部分情况下，进行常规性的水处理的过程当中，主要针对的是水源当中的病原微生物、悬浮物以及胶体物质等，假如水源是用于生活饮用的常规地表水，需要进行混凝、沉淀等处理工序，去除浊度以及病菌等，之后置入适量消毒剂，杀灭水中的致病微生物，以满足人民群众的用水需求。
2.1生物预处理
所谓生物预处理，指的是常规性的处理工艺之前，即借助物理措施或者化学措施等处理水源的措施之前，借助微生物的新陈代谢去除水中的污染物、亚硝酸氮等，令后续的常规处理工艺更加容易，减轻负担，继而有效改善饮用水整体质量水平。除此之外，生物预处理的工艺还能够更加细化成化学氧化以及生物预处理工艺，在使用生物预处理的相关工艺来处理饮用水的时候，通常使用的是生物膜法予以处理，借助生物膜对水中的有机物以及氮磷等予以吸收，继而起到良好的净化作用。针对受到轻度污染的一些水资源，还能够借助生物接触氧化的方式以及悬浮填料生物流化床等策略来予以有效处理。所谓生物膜法，指的是借助生长于物体表面的一些微生物来有效处理有机污水，它的生物膜的主要成分由原生动物以及藻类等构成，借助固着于物体表面的一些微生物新陈代谢作用来分解水里的一些有害物质，同时微生物在水中也拥有很强的自身繁殖能力，随着固着物体表面进行生长，在这一过程当中吸附性能也会有较好的增强作用，能够在较大程度上实现水中固液分离作用，硝化功能比较理想，而且还不会被水量、水温以及水质造成影响，不会占据太大的占地面积，人力和财力消耗量不大，有助于进行正常的管理。
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2.2饮用水深度处理
就当前的情况来看，所有的饮用水深度处理工艺当中最为广泛应用的一种就是活性炭处理技术。通常来说，使用活性炭能够很好地起到空气净化的作用，同时也可以用于废水处理，以此来收集或者分离在水里或者空气当中存在的杂质，比较多见的活性炭包括粉末活性炭（即PAC）以及颗粒活性炭（即GAC）两种类型。其中PAC的价格相对比较便宜，基建投资量也比较小，不需要设置一些特殊的设备或者是构筑物，特别适合在水质发生季节性（或者是突发性的）事故变化下的水源净化干预。在最近这几年，外国针对粉末型活性炭使用和研究的力度均比较大，而且也已经深入了各种具体的污染物吸附上。在国外，GAC的使用比较广泛，而且处理效果相对比较稳定，USEPA针对饮用水标准提出的60多项有机物质指标当中有50项以上均认为GAC是最有效的技术手段。但是相对的，GAC工艺存在的缺陷就是基建消耗以及运行成本相对比较高，而且很容易会滋生一些细菌，形成亚硝酸盐等可能会致癌的物质，对于短期（或者是突发性的）污染不具备较为理想的适应性等。怎样才能够降低消耗在基建投资上的成本以及控制运行费用，有效降低活性炭的再生成本、PAC技术深入研究和应用等，都将会变成日后研究的重点内容。粉末炭的作用以及颗粒活性炭的作用基本一致，均可以用在水处理上。颗粒炭大部分情况下很难流失，可以进行再生和重复利用，可以使用在污染不严重，需要进行连续性的运行的处理工艺当中。活性炭滤池也使水处理实现了深度的处理，能够很好地去除水里的色度以及溶解有机污染物等，有效提升供水的水质。
2.3膜法水处理
通常来说，膜生物反应器（即MBR）一类膜法水处理工艺是在最近这些年才开始渐渐发展且普及的技术，因为拥有出水水质较为良好，且装置占地的面积也不大等优势，加上膜寿命超过10年以上，就当前的技术手段来说，膜技术可以较为理想地提升水资源生物安全性，比方说超滤膜，其孔径大约在几十纳米左右，从原则上来说，可以把水里的所有微生物均截留下来，令水安全得以提升，在处理污水以及污水利用当中均有较好的使用优势。当前，已有外国公司生产并制造出了浸没式的超滤膜，而且也已经达到了领先水平。所谓膜法水处理的工艺措施，就是借助天然型号的矿石，辅以超滤技术以及反渗透技术等对水进行多次物理过滤，以此来实现对于自来水进行生物污染以及化学污染的屏障作用。在这之中，反渗透膜装置就是这项处理工艺最核心的部分，经过反渗透膜深度处理，基本上可以去除在水源当中大多数无机盐以及重金属离子等有害的物质，令水质能够满足生活用水的标准。
结束语
由于传统自来水厂的水处理工艺不能去除现在水源水中含有的大量有机物及氨氮，故研究者研究了大量的新的水处理工艺，总的分为原水预处理、强化常规处理及深度处理三大部分，其中深度处理是最热门的研究方向。目前，深度处理研究最多的是臭氧活性炭技术及膜分离技术。两者在现实中也已经有大量应用。但这两种技术也还存在各自的不足，未来，还需要通过大量研究克服这些难题，使深度处理技术更好地服务饮用水的水质处理，还全民一个健康的饮用水环境
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论文作者:刘长青1,相培2
论文发表刊物:《基层建设》2017年第36期
论文发表时间:2018/4/9
标签：工艺论文; 活性炭论文; 水处理论文; 生物论文; 饮用水论文; 水质论文; 水源论文; 《基层建设》2017年第36期论文;