1海宁长河水务有限责任公司 浙江海宁 314408
2海宁上塘水务有限公司 浙江海宁 314408
摘要：城市供水质量与城市居民生活品质具有紧密联系，对自来水水质进行检测并采用一定处理措施具有重要意义。本文首先对自来水水质检测中的时间序列预测算法、聚类/分类算法和紫外线光谱法这三种自来水水质检测方法进行分析，然后结合实例，对几种常规自来水水质处理措施作出探究。
关键词：自来水检测；紫外线光谱法；高密度沉淀池
前言：在自来水水质检测中，其安全标准主要为良好的感官性，即自来水的外观、色泽以及嗅味等，流行病学的安全性，即自来水水质中微生物含量等。当前，水质污染主要来源于工业废水、生活污水、农业污染与船舶污染等方面。
一、自来水水质检测方法
（一）时间序列预测算法
时间序列预测算法主要是利用时间序列历史数据来完成模型的建立工作，然后根据模型来预测下一时间点指标数值，结合实践序列预测算法，应用的主要方法包含了实践序列递增、回归模型和神经网络等。其主要步骤可分为三个环节，首先，需要选取移动时间窗长度N，然后选择t-N至t-1时刻为移动时间窗，并计算对应于滑动窗口内的标准差及均差；然后需要将标准化后的Z（t-1）予以计算；最后，需要用Z（t-1）代替Z*（t），和当前时刻标准化后测量值Z（t）进行比较，将预测残差计算出来。
（二）聚类/分类算法
利用聚类/分类算法，利用群分析手段同样可以检测自来水中的异常情况，利用数据类别之间的联系，对本身没有类别样本进行聚类，可以将异常数据从正常数据中进行区分，较为常见算法为K-均值聚类算法。
（三）紫外线光谱法
利用紫外线光谱法，可以对自来水中有机物进行分析，单特征波长分析、多特征波长分析和连续光谱分析的方法已经得到了广泛应用，在世界范围内的水质检测领域都已得到了认可。进行数据预处理时，主要采用均值中心化、标准化和标准正态变量SNV的方法。以水质异常事件检测为例，利用历史光谱紫外光谱法的流程为图1所示。
结合图2，其在净水方面选择了网格絮凝行式的两级斜管沉淀过滤处理工艺，这种工艺和传统工艺基本相同，在运行管理方面不需要过多的学习成本，而且维护较为容易。在沉沙方面，因为该水厂水源沙粒粒径很细，只采用沉砂池并不能起到良好的效果，利用斜管预沉池，通过一定混凝剂与助凝剂的投入，让沉淀效果得到了提升，进而使得水质提高；在去浊方面，因为该水厂源水中存有腐植土，粘土颗粒粒径很小，且类似于胶体，所以不能只采用自然沉淀，通过第一级的斜管混凝沉淀池可以让水浊度得到降低，可以让二沉池的出水质量得到保证。同时，网格絮凝形式也在整个流程中起到了极为关键的作用，在该厂中，逆向流小口径蜂窝斜管沉淀，絮凝时间是22min，斜管沉淀池液面上升的速度为2.13mm/s。三口斜管沉淀池，利用变频调速搅拌机对絮凝池可以做到快速混合，絮凝池为小斗结构，于单池上，存在42个小斗排泥，一斗一底阀，利用旋转扫角式的刮泥机可以对沉淀部分进行排泥，小孔眼格网设置在网格絮凝池之内，能够让水流通过格网时使得颗粒的碰撞几率得到提升，进而提升矾花密实程度[2]。
（二）臭氧（O3）+生物活性炭
臭氧（O3）+生物活性炭是一种对自来水水质进行深度处理的方法，主要是在常规出水中投入臭氧，然后再利用活性炭池进行处理。臭氧可以让自来水中的有机物得到氧化，可以让水中的异味得到去除，并对自来水色度予以改善。它可以让水中溶解性有机碳（DOC）转化为可生化性溶解性有机碳（BDOC），进而使得有机物可生物降解性得到提升，让净化效率得到提高。以我国某水厂为例，该水厂出水处为V型滤池，之后经过氧化，可以让生物活性炭滤池有机负荷降低，让大分子有机物得到氧化，让水中可吸附性得到提升，同时，臭氧在分解之后可以生成氧气，让水中充氧，让生物活性炭滤池的溶解氧更为丰富，之后，该厂采用了生物活性炭技术对自来水进行再次处理，此种技术可以让水中残余臭氧得到破坏，利用吸附作用，可以让臭氧副产物与化合物得到去除，利用生物活动可以让有机物得到讲解，同时活性炭可以让水中氨氮浓度降低。最后，该厂利用了氯消毒技术，让自来水在运输过程中的水质得到保障。
（三）高密度沉淀池
利用高密度沉淀池可以让水厂自来水水质得到提升，以法国得利满企业的泥渣接触型DENSADEG高密度沉淀池为例，它可以对有机物予以澄清，可以让悬浮物得到去除，整体设计具有良好的紧凑性、可靠性与高效性。如果源水浊度高于1000NTU，且持续数天，那么需要进行预沉淀处理，它可以让大于0.1mm粒径的泥沙得到去除，经过高密度沉淀池，可以将混凝、强化絮凝以及斜管沉淀环节予以优化，利用斜板沉淀方法，可以让沉淀效率得到提升，除出水水质得到保证以外，这种高密度沉淀池的抗冲击负荷能力也相对较强，但这种高密度沉淀池占地面积较大。主要工艺包含四个部分，第一，搅拌式反应器，在反应器底座中心存在源水进口，在圆底导流板中，存在螺旋状涡轮，可以让搅拌更加均匀；第二，混凝池、絮凝池与泥浆循环澄清池；第三，容积式螺旋泵，泥渣浓度处于10g/L到120g/L之间；第四，矾花在池底的浓缩与聚集，利用刮泥机可以让浓缩泥渣运输到中心区域。
（四）V型滤池
V型滤池在运行过程中，包含五个环节，即过滤、反冲洗、气冲与气水同时反冲洗。在过滤过程中，自来水会通过进水总渠道流过进水阀与方孔，在溢出堰口之后，流过侧孔可以让自来水流到V型槽，槽底存在均匀配水孔与V型孔，利用其可以让水流到达滤池，均质滤料滤层过滤之后，经过方孔可以进行汇集，通过方孔进入管渠，经过管廊可以到达水封井，进而到达出水堰、清水渠，最后流到清水池。在反冲洗过程中，将进水阀关闭，自来水通过V型槽一侧流入排水渠，对表面进行冲洗，将排水阀开启，让自来水在排水槽中排出，让V型槽顶与滤池水面水平。在气冲过程中，需要将进气阀和供气设备打开，通过气水分配渠可以让空气从上方小孔流入滤池底部，并通过长柄滤头予以喷出。在气水同时反冲洗过程中，需要在进行气冲时将吸水泵予以启动，并让冲洗水阀开启[3]。
（五）投炭点的选择
针对当前自来水水源污染问题，很多水厂都采用了活性炭投放方法。以某厂为例，对粉末活性炭投加点进行试验，水样挥发酚投加浓度是0.005mg/L，在原水中，其UV254是0.068到0.074之间，加聚合铝投加浓度是30mg/L，加氯浓度是0.50mg/L，试验结果如表1所示。
结合表1，在吸水井进行投炭可以让挥发酚达到最佳的去除作用，投炭点为加矾间与絮凝初期时，挥发酚受到活性炭的去除效果将会逐渐减少，但结果和实际情况存在密切联系，需要进行试验才能做出选择。
结论：综上所述，针对当前自来水水质污染问题，通过两级斜管沉淀过滤处理工艺、臭氧（O3）+生物活性炭技术、高密度沉淀池、V型滤池和选择合适地点进行投炭，可以让自来水水质得到提升，进而使得我国城市供水质量得到保证。
参考文献：
[1]郑宇婷.自来水水质检测的意义及检测的关键环节[J].民营科技,2015,09:1.
[2]聂晓娟.城市自来水卫生问题及相关水质指标的检测分析[J].世界最新医学信息文摘,2016,1652:211+214.
[3].饮用水源地水质在线检测预警系统研究与应用苏州市自来水有限公司[J].江苏水利,2014,04:51.
论文作者:宓朝萍1,夏丰2
论文发表刊物:《基层建设》2017年第29期
论文发表时间:2018/1/4
标签：自来水论文; 水质论文; 滤池论文; 活性炭论文; 絮凝论文; 水中论文; 臭氧论文; 《基层建设》2017年第29期论文;