浅谈自来水厂水处理工艺的应用现状及发展趋势

作者：彭梦云

来源：《中外企业家》 2017年第5期

就当前我国的现实情况来看，饮用水的水资源储备量较大，但是人均占有的水资源占有量相对比较低，尤其是在目前经济飞速发展的大环境下，经济的发展进程和生态环境的保护工作之间形成了非常激烈的矛盾冲突，各个省份流域当中的水体均已经造成了一定的污染，水质整体比较差，不过社会发展却依然呈现出不断提升的水资源需求。受到这样的大环境所影响，为了能够在较大程度上满足人们的日常需求，自来水厂均需要充分利用水处理的工艺手段，进而有效处理清洁水资源的匮乏问题，保证人们可以使用符合标准的水资源。

一、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。

二、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。

（一）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。

（二）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。

（三）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。

三、水厂进行水处理的工艺发展趋势分析

就很多城市、乡镇以及村庄的生活情况来看，人们生活、畜牧养殖等需要的水基本都是来自于自来水厂的。对居民用水而言，自来水厂渐渐地已经变成了人们用水非常重要的处理中心以及中转站，择取正确且科学的水处理工艺，能够在较大程度上提升对水资源利用的效率，保证水资源能够获得较为理想的再利用。就最近这几年的现实情况来看，我国无论是政府还是居民，都更加广泛地开始关注人民用水的相关问题，在较大程度上加大了使用臭氧氧化或者活性炭吸附等深度处理技术的研究力度，当前我国一部分城市的水厂已经采取了这些先进的处理工艺，获得了较为理想的成效。当前，膜滤法属于较为新兴的技术手段，是一种效果理想的分离工艺，这种技术能够很好地处理水资源，在采取这项工艺的过程当中，往往需要发挥人工合成（或者是天然高分子薄膜）介质的作用，通过附加能量，将其作为主要的推动力，以此来实现过滤和分离溶液的作用。

另外，还可以择取微孔精滤膜，将水资源当中天然有机物以及病毒等去除掉，择取合同纳滤膜可以去掉水源当中消毒副产品以及农药、钙离子以及镁离子等，择取反渗透膜能够去掉水源当中的有机物以及无机离子等。最近这几年，因为科技水平和工艺水平上的不断提高，在较大程度上降低了膜工艺成本消耗量，令生活饮水的领域也可以很好地使用这项工艺。但是，这种工艺在实际应用当中还是有一定的限度的，仅仅可以使用在瓶装水的处理系统当中或者是优质水的供应系统当中，而且在一些农村地区，更加需要实用性较高，且效果较好，但是成本比较低的处理技术，这在目前还存在一些阻碍。不过在未来，随着科技的不断发展和进步，膜处理技术也渐渐可以获得更加理想的发展和完善，消耗成本量也会渐渐降低，这种处理工艺可以更加广泛地使用在城市水厂当中。所以，膜处理技术在市场前景上还是相对比较广阔的。

总的来说，在自来水厂对水进行处理的过程当中，常规性的水处理措施具备较多的优势，不过也多少存在一些缺陷，需要更加深入地对深度处理工艺进行研究分析，令其能够更快、更好地使用在自来水厂的运转工作当中，从而更好地实现水资源的有效应用，为人民群众的日常生活以及生产等提供更加优质的水资源。

参考文献：

[1] 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，（7）.

[2] 罗云华.自来水厂水处理工艺的应用现状及发展趋势[J].中小

企业管理与科技旬刊，2016，（20）.

[3] 丁晶晶.自来水厂水处理工艺的应用现状及发展趋势[J].商品

与质量，2016，（15）.

[4] 金杨.自来水厂水处理工艺的应用现状及发展趋势[J].城市建

设理论研究：电子版，2015，（36）.

[5] 路旭龙，张宇.净水厂水处理工艺的应用现状及发展趋势[J].

城市建设理论研究：电子版，2016，（24）.

[6] 贾采权，李剑.浅谈膜技术在水处理中的应用现状[J].世界家

苑，2013，（1）.

[7] 李培彬.浅谈水处理技术在城市发展中的应用状况[J].中国科

技博览，2011，（23）.

[8] 韩靖.浅谈我国自来水厂给排水工艺技术的应用现状及发展

趋势[J].大科技，2016，（11）.

[9] 赵玲，李继峰，苗东华.浅谈国内外城市饮用水处理技术发展

现状与趋势分析[J].商情，2013，（31）.

[10] 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，（7）.

（责任编辑：陈喜辉）