自来水厂给排水工艺技术分析

自来水厂给排水工艺技术分析

陈竞

身份证号码：45252319630601xxxx广西桂林市541000

摘要：改革开放以来，我国经济迅速发展，同时也面临着严峻的生态环境问题，各地流域水体普遍遭受不同程度的污染。随着城乡一体化规划的实施，供水需求快速增加，然而由于河流水质普遍较差，已找不到洁净的饮用水源。为了解决这一严重供需矛盾，加强自来水厂净水处理，使之能用于生活饮用水的水源，以克服清洁水源短缺的困扰，已经成为社会关注的热点。本文就通过对我国自来水厂的给排水工艺的技术的应用进行了分析探讨。

关键词：自来水厂；给排水；工艺技术

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2300立方米，约为世界人均值的1/4。随着我国经济的发展，人们的环保意识也在不断的加强，而水资源做为不可再生资源更是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。自来水厂是居民用水的处理和中转基地，它的给排水工艺技术的应用，对水资源的利用程度有着绝对性的影响。

1、我国自来水给排水工艺技术应用现状

自来水厂水处理的任务是通过必要的处理方法去除水中杂质，使之符合生活饮用水的水质要求，故处理方法应根据水源水质的具体情况来确定。此处仅列出来水厂净水常规处理工艺。净水常规处理工艺主要处理对象为水源水中的悬浮物、胶体物质和病原微生物等。它主要是由混凝、沉淀或澄清、过滤和消毒等工序组成，该工艺仍为中国与世界上大多数给水厂所采用。

“混凝-沉淀-过滤-消毒”是以地表水为水源的生活饮用水常规处理工艺，去除对象是引起水浑浊的悬浮物及胶体物质。混凝、沉淀和过滤在去除浊度的同时，对色度、细菌和病毒等也有一定去除作用。再通过向水中投加氯气、漂白粉，或二氧化氯等消毒剂，杀灭滤后水中致病微生物，达到饮用水水质要求。

1.1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。

1.2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。

1.3“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。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。

2、自来水厂给排水工艺的发展趋势

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0.1NTU，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。

结束语

综上所述，由混凝、沉淀或澄清、过滤和消毒等工序组成的常规处理工艺在我国自来水厂仍然占据主导地位，虽然这种工艺的可操作性强与实际的应用效果很明显，但是仍然存在着一定的弊端，为了能更加合理高效的利用水资源，自来水厂应用的深度处理技术与“膜”法水处理工艺将得到更加广泛的应用。

参考文献：

[1]原盛广王东红马梅王子健吴玉英自来水厂不同净水工艺对持久性有机物的去除效果试验研究[J]环境工程学报2008（05）

[2]石连东张开尔水处理自动控制系统的应用现状及发展前景[J]中国给水排水，2010（22）