飲用水處理工藝技術的研究進展
摘要: 飲用水的凈化技術與工程設施,是從人類和水源污染及由此引起的疾病所做的長期斗爭中產生和發展起來的。
關鍵詞: 飲用水 水處理工藝 深度處理工藝
1 前言
飲用水的凈化技術與工程設施,是從人類和水源污染及由此引起的疾病所做的長期斗爭中產生和發展起來的。
19世紀,歐美一些國家由于排出的污水、糞便和垃圾等使地表和地下水源受到污染,造成霍亂、痢疾、傷寒等水傳染病的多次大規模的爆發和蔓延,奪去了成千上萬人的生命。這些慘痛教訓,導致了傳統飲用水處理工藝的誕生。其代表處理流程是混凝→沉淀→過濾→投氯消毒,主要用以除去原水中的濁度和病原菌。
自20世紀60年代以來,隨著工業和城市的迅速發展,飲用水源不僅受到越來越多的城市污水和工業廢水等點污染源的污染,而且還受到更難控制的非點污染源的污染,給水中帶來了難以或不能生物降解的有機物。面對越來越多的有機物,傳統水處理工藝相形見拙,表現在:
(1)不能有效去除各種有機物。且氯化消毒產生的多種有機鹵化物,比其先質毒性更大;
(2)水廠沉淀池、濾池濾料層的含泥量中有機物的溶出與遷移會帶來有機物;
(3)為改進絮凝,提高濾池效率,保證殺菌效果的多點投氯,為氯與水中的有機物(如富里酸、腐殖酸)反應生成 THMs等消毒副產物創造了條件;
(4)自來水在冗長的輸水管道及水塔、水箱等設施中,余氯與水中的有機物有時間進一步反應,又因為管網腐蝕、泄漏、接觸污染,會生成更多的 THMs,導致了二次污染。據北京市衛生防疫站的檢測,由于二次污染,有15%的自來水超過飲用水標準。
新的挑戰,導致了飲用水處理的第二次革命:不僅要除去濁度和病原菌,而且還要除去多種多樣的有機和無機微量污染物。其處理途徑概括為二:一是對氯化消毒副產物(DBP)的前驅物(THMFP)加以控制,從而減少 DBP的生成,如通過生物預處理法、臭氧-活性炭法、空氣吹脫法等方法處理后再進行氯化消毒;二是對自來水進行深度凈化,減少 DBP的含量,可采用的方法有:分質供水(管道或桶裝)、多級蒸餾法、膜分離、離子交換、活性炭吸附等。
2 傳統飲用水處理工藝的改進:
2.1 混凝