给水深度处理技术在城市水厂中的应用

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1、季维增（廊坊京御房地产开发有限公司河北廊坊065000）摘要介绍活性炭吸附等6种给水深度处理技术，并从技术经济角度分析各自的优缺点。对部分国家和地区典型的深度净水厂的工艺与处理效果进行论述，指出深度净水工艺已是当前各国改善水质的趋势。关键词给水深度处理技术生物活性炭高级氧化薄膜技术城市水厂文章编号：1672-9064(2011)01－0080－03中图分类号：TU991.2文献标识码：A深度处理工艺是为了去除某些微量污染物或增强原处理工艺的功能而设置，因为相对于传统处理而言，出现在净水处理的标准处理工艺之后

2、，所以称之为深度处理工艺。包括：活性炭吸附、高级氧化、离子交换、增强混凝、生物活性炭及其与臭氧的组合程序、离子交换树脂法与薄膜技术等。离子交换树脂用于去除腐植质，而polymer吸附剂则用于去除氯仿。由于大多数有机物在水中所带电荷多为负的或呈中性，因此强酸性和弱酸性阳离子交换树脂较少被应用在有机物的去除方面。（4）增强混凝。所谓增强混凝，即是对传统的混凝加以修正，加强此处理程序对天然有机物的去除效果。传统净水程序中的混凝单元主要作用是设计在去除引起饮用水浊度的胶体物。若希望其亦能控制水中的溶解性有机物，则需

3、要调整pH值与混凝剂加药量。研究指出［2，3］，在较低pH值与较1常见的深度水处理工艺（1）活性炭吸附。活性炭吸附被视为能有效去除水体中溶解性物质的一种处理技术，活性炭最初被用来降低饮用水中的臭味。近年来，由于水中微量有机物对人体造成威胁，活性炭被更广泛的应用于给水工程上。影响活性炭吸附的因子大致分为活性炭本身性质、有机物特性及水质条件影响。（2）高级氧化。高级氧化法是指反应程序中能生成氢氧自由基等活性中间产物，以破坏有机、无机的毒性污染物及其中间产物者。除了光催化、异相催化、紫外线、臭氧、超音波等之外，尚

4、包括上述两种或多种组合程序。在净水处理上，应用较广的属臭氧及紫外线。净水处理上利用臭氧强氧化的性质来去除水中溶解性有机物与臭味，同时达到消毒的效果。臭氧可将大分子有机物氧化成微生物容易分解的小分子，增加生物的可分解性，因此通常和生物活性碳处理配合；但同时亦能提供配水系统中微生物生长的基质，造成配水系统中微生物的再生长，故多采其为预处理程序。pH值愈高或温度愈低，臭氧在水中溶解度愈大，20℃蒸馏水，臭氧半衰期约20～30min，因此其处理效果较不稳定，易受现场环境影响。紫外线消毒在水厂工艺上也有较好的应用实例

5、，处理能力60万m3/d的上海临江水厂就是采用紫外线消毒，并取得很好的效果［1］。（3）离子交换树脂。离子交换法是液相中的离子及固相中的离子间的一种化学反应。由于必须维持电中性，某些液相中的离子较为离子交换固体所喜好而吸附，同时离子交换固体即释出等价离子回溶液中，而离子交换树脂即为离子交换法中的离子交换物质。近年来树脂被研究用来控总三卤甲烷（THMs）生成，主要有强碱性阴离子交换树脂和弱碱性阴高混凝剂加药量进行对天然有机质才有效果。据（NOM）USEPA调查，传统混凝程序pH值在7.2与明矾加药量在11mg

6、/L时，对水中TOC去除率为26％，但如实施增强混凝，即在较高混凝剂加药量与较低pH值下进行混凝，则TOC去除率可提高至50％～60％。（5）薄膜处理程序。研究显示［4］薄膜处理技术对某些高有机物的原水能有效、经济地控制消毒副产物。实际运行显示，利用11种不同的NF薄膜对于DBPs操作结果显示，除了C和D2种薄膜外，其它薄膜对DBPs的去除效果都很好。该水厂经过1年的操作结果显示，对于消毒副产物的前驱体（DBPFP）的去除范围为94％～98％；总有机氯化物的前驱体（TOXFP）的去除范围为92%～98%。（

7、6）生物活性碳与臭氧的组合程序。以单纯吸附作用为主的活性碳在目前的净水程序中的应用已经颇为久远及广泛，原理及功能已于前所述，其缺点为GAC需要定期再生以保持活性碳的“活性”。而从20世纪70年代开始，可同时利用吸附作用及微生物分解作用的生物活性碳，因可延长活性碳的操作时间及提供较大的操作量，并对于生物可分解性有机物有更好的去除效果，而逐渐受到净水工程所重视，因此相关的研究也逐渐多起来。但是，由于BAC兼具生物降解作用及物理－化学吸附现象，使得要界定、分析实际的吸附量与生物作用量并不容易。22.1典型实例西欧

8、国家作者简介：季维增（1978～），男，河北衡水人，大学本科，助理工程师，主要从事设备专业技术管理工作。环保技术ISSN1672-9064CN35-1272/TK（1）法国Mery-Sur-Oise水厂。在19世纪60年代，其处理程序为预氯，加多元氯化铝及粉状活性碳进行混凝、沉淀，然后砂滤、臭氧消毒，在进入配水系统之前，加一点氯，以维持余氯。后因原水污染，而产生氯化有机物及臭味等问题。在1980年，处理程序改为原