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自来水厂水处理设备及水处理工艺详解

信息来源:www.xahqwater.com 作者:Admin 时间:2019/04/12

水是实现可持续发展的物质基础,但是随着改革开放以来,严重破坏了生态环境,造成了水体的污染,在无法找到清洁的水源的情况下,只能通过自来水厂对水资源进行处理,使之能够用于生活用水。本文分析了城市自来水厂水处理工艺。
  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,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,保证人们可以使用符合标准的水资源。
  1 目前我国自来水厂的处理工艺
  所谓的水处理工艺就是指通过科学合理的方式去除水中的各类杂质,从而使水达到人们生活用水的标准。在进行常规水处理时,主要是针对水源内的病原微生物和胶体以及悬浮物进行处理,经过混凝、沉淀、澄清、过滤、消毒等步骤,在除去浊度的同时要除去病毒和细菌,从而才能达到居民饮用水的要求。目前我国水处理工艺有以下几种:
  1.1 生物预处理工艺
  生物预处理工艺应用在常规处理工艺之前,通过物理和化学的方式对水源进行处理。通常会选择微生物,通过它们的新陈代谢除掉水中的有机污染物以及亚硝酸盐等杂质,这种预处理工艺能够有效改善水质,还能减轻常规处理工艺的工作强度。生物预处理工艺的实施可以具体分为吸附、生物、化学氧化等步骤,目前在预处理工艺中主要是利用一些好氧菌、厌氧菌、原生生物等藻类和菌类生物组成的,这些生物的繁殖能力和新陈代谢能力都很强,它们的代谢物能够有效的分解和吸附水中的杂质,从而对污水进行固液分离。对水体的浊度、色度、细菌和病毒都有一定的去除作用,之后再在水中加入氯气等消毒剂,杀灭水体中的一些致病微生物。
  1.2 深度处理饮用水
  自来水厂的三级水处理工艺――饮用水的深度处理。这种水处理工艺的方式有很多中,其中最为常见的就是活性炭处理技术。因为活性炭具有很强的吸附性,所以在自来水处理和水质的空气净化处理方面,常用到这项水处理工艺。活性炭处理技术的主要作用就是通过吸附水质中的杂质和空气中的介质,然后进行分离,达到净化水资源的目的。
  2 自来水处理工艺中在线监测技术和设备的应用模式
  近年来,饮用水的安全问题越来越受到各方关注,对自来水水厂的水质监测提出了更高的要求。饮用水监测主要包括实验室、移动实验室和在线监测三种方式,虽然在线监测的成本较高,但由于其集水质卫生指标监测传感器、无线数据传导设备和远程监控平台为一体,运用现代自动监测技术、自动控制技术、计算机应用技术并配以相关的专业软件,组成一个从取样、预处理、分析到数据处理及存储的完整系统,从而实现了对饮用水水质的在线自动监测,可24小时连续、准确地监测饮用水中余氯、浑浊度、pH值等卫生指标及其变化状况,并通过网络实时将数据传输到自动化控制管理平台,便于水厂对饮用水质信息进行实时统计分析等特点。。
  根据《生活饮用水卫生标准》实施的相关规定:出厂水水质检测必须测定浑浊度、余氯、色度、臭和味、肉眼可见物、耗氧量(CODMn)、菌落总数、总大肠菌群、耐热大肠菌群(大肠埃希氏菌)九项指标。以舟山市自来水有限公司某水厂为例,水厂在线监测指标包括浊度、pH值、余氯/总氯、氨氮、CODMn、电导率、溶解氧、颗粒度、臭氧浓度等。其中,浊度、余氯、pH值是三个重要的监控指标。以下是该水厂安装的在线监测仪表的汇总图(表1)。
  从上表可以看出,目前这些监测设备在使用过程也存在着一些问题。主要是和实验室仪器存在着差异:(1)取样位置不同,如何取出两者均有代表性的样品。(2)很多在线监测仪器不同工艺段均装同一种型号的仪表,要针对不同的水质情况选择合适的监测方法。(3)在线监测分析方法与实验室分析方法存在诸多差异,为了取得与实验室分析值较好的一致性,定期的线性校正是非常必要的,一般需要每周校正一次。其方法一般采用在线监测仪与实验室同时测量同质水样,用实验室测量值来修正测仪的测量值的方法来进行。最好所测水样为多组,且浓度有一定的差距,可保证仪器在较大的范围内与实验室有较好的一致性。(4)要考虑到样品预处理不同对监测结果的影响,比如COD分析方法是将样品采集并固定后带回实验室分析,分析时将样品混匀消解滴定。而水质在线监测仪多采用潜水泵或自吸泵将水样采集后再通过蠕动泵将定量水样加入仪器内,为预防管路堵塞多在水样采集的源头或进仪器前加装过滤装置,造成指标物质的损失。所以必要的定期和实验室仪器进行比对是验证在线监测仪器的必要手段。
  3 城市自来水厂处理工艺的未来发展
  随着我国经济的进一步发展,现在已经充分关注到了生态破坏和水污染的问题,对居民的用水的管理上也加大了力度。我国目前对臭氧氧化和活性炭深度水处理技术做了进一步的深入研究,并且在很多城市自厂的水处理中进行了应用,并且取得了一定的成效。臭氧活性炭处理法:将臭氧化学氧化、臭氧灭菌消毒、活性炭物理化学吸附和生物氧化降解四种技术合为一体其主要目的是在常规处理之后进一步去除水中有机污染物、氯消毒副产物的前体物以及氨氮。臭氧投加在水中以后.主要有以下作用.一方面直接降解有机物.减少进入活性炭池中的有机负荷,提高水中有机物的可生化性.从而有利于强化后续活性炭工艺对于中小分子量有机物的吸附降解:另一个作用就是为后续活性炭工艺充氧有利于活性炭好氧微生物的生长。活性炭作为一种多孔物质.能够吸附水中浓度较低、其它方法难以去除的物质。同时.还可以去除水中的浊度、嗅味、色度,改善水的口感,而且能够有效地吸附合成洗涤剂、阴离子表面活性剂等活性物质。同时,由于臭氧供氧充分炭床中大量生长繁殖好氧菌,有足够时间来生物降解所吸附的低分子有机物.
  随着社会和经济的发展,人们的生活质量越来越高,如何能够提高水源的质量、满足人们的需求是我们水处理工作的重要内容。目前在我国城市自来水厂中应用较多的还是常规水处理工艺,因为这种工艺的效果明显、操作性强、而且在我国的应用上也比较成熟,但是随着水源污染的加剧,这种常规的水处理工艺很明显已经难以达到饮用水的标准要求,所以我们要深入研究深度处理技术,将其早日推广在自来水厂的应用中,从而为居民提供更优质的生活用水,与此同时,我们也要提高环境保护意识,从根本上改善水资源的质量。