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【摘 要】随着我国经济的发展以及城市化进程的加快，对于水质处理的要求也在不断的提高。加强水厂水质处理，其目的是保证自来水生产过程的稳定、安全连续进行并取得良好的社会与经济效益。基于此，文章对水厂水质处理进行分析，以期能够提供一个借鉴。
【关键词】水厂；水质处理；处理工艺
1.水质净化常规处理工艺研究现状
目前我国城市供水行业中净水厂大多采用混凝—澄清—过滤—消毒常规水质净化处理工艺，可以有效去除“两虫”、病毒、细菌以及一些经投加混凝剂或者氧化产生的非溶解性化合物，强化常规水质净化工艺在降低出厂水浊度数值的同时，细菌、“两虫”铁、锰、挥发性有机物等数值也会有所降低。
强化混凝的重点是可以通过优化筛选并适量投加混凝剂、恰当控制混凝条件、强化反应过程来实现对水中浊度和天然有机物的去除效果。美国环境署最先提出强化混凝概念，强化混凝在去除天然有机物（NOM）方面相较于常规混凝更为有效。目前国内最新研制了一种G值相对较大的管式微涡初级混合器，水流通过后传质速率和颗粒碰撞几率得以提高，无论从混合效果还是缩短混合时间方面都要优于传统的静态管式混合器。有专家研究发现，混凝剂扩散时的快速混合碰撞过程对强化混凝有效去除有机物有影响，当搅拌速度为200r/min～250r/min，搅拌时间为1min左右，G值为106s-1～145s-1时混凝过程得以强化。此外，在强化混凝去除天然有机物的过程中最佳投药量和最佳pH不被濁度所影响，TOC的去除率>70%可以通过加大硫酸铝的投量或者减小pH实现。哈尔滨工业大学在研发新型混凝剂方面有较先进的发现，目前一些水厂正在使用他们研发的高锰酸盐复合剂系列，同时高铁酸盐复合剂系列也正在研发过程中。在强化混凝去除高有机物含量、低温低浊度原水中藻类、酚类、DBPs先质等物质及去除效率方面高锰酸盐复合剂要优于传统的预投加、预氯化高锰酸钾除藻工艺。
目前澄清工艺在技术上相较成熟和稳定。气浮方式对于处理低温低浊度水或者高藻类水方面具有良好的效果。合理确定沉淀池排泥方式、优化气浮接触区、采用新型多功能气浮等方法在提升水厂适应性和现有的水处理能力方面具有卓越成效。
强化过滤可以从确定合适的反冲洗时间、反冲洗强度等参数，尽可能的发挥深层颗粒滤料的截污能力，或者对滤池本身的系统进行探索更新，包括对新型滤料的研发等方面着手。研究发现，用反向过滤气水反冲洗滤池替代原有的虹吸滤池可以起到改善过滤效果的作用，在节约反冲洗水的同时提高了出滤水水质。
2.城市水厂水质处理体系的分析
2.1澄清和消毒工艺系统
是以地表水为水源的生活饮用水的常规处理工艺系统。但工业用水也常需澄清工艺。澄清工艺系统通常包括混凝，沉淀和过滤。处理对象是水中悬浮物和股体杂质。原水加药后，经混凝使水中悬浮物和胶体形成大颗粒絮凝体.而后通过沉淀池进行重力分离。澄清池是絮凝和沉淀综合于一体的构筑物。过滤池是利用粒状滤料截留水中杂质的构筑物，常置于混凝、沉淀构筑物之后，用以进一步降低水的浑浊度。完整而有效的混凝、沉淀和过滤，不仅能有效地降低水的浊度，对水中某些有机物、细菌及病毒等的去除也是相当有效的。根据原水水质不同，在上述澄清工艺系统中还可适当增加或减少某些处理构筑物。但在生活饮用水处理中，过滤是必不可少的。大多数工业用水也往往采用澄清工艺作为预处理过程。如果工业用水对澄清要求不高，可以省去过滤而仅需混凝、沉淀即可：消毒是消灭水中致病微生物，通常在过滤以后进行。主要消毒方法是在水中投加消毒剂以杀灭致病微生物。当前普遍采用的消毒剂是氯，也有采用漂自粉、氧化氯及次氯酸钠。
2.2除臭、除味是生活饮用水净化中所需的特殊处理方法
当原水中臭和味严重而采用澄清和消毒工艺系统不能达到水质要求时才采用除臭、除味的方法取决于水中臭和味的来源。例如，对于水中有机物所产生的臭和味，可用活性炭吸附或氧化剂氧化法去除：对于溶解性气体或挥发性有机物所产生的臭和味，可采用曝气法去除；因蕊类繁殖而产生的臭和味，可在水中投加硫酸铜除藻：因溶解盐类所产生的臭和味，可采用适当的除盐措施等。
氟是有机体生命活动所必需的微量元素之一，但过量的氟则可产生毒性作用，如使人患有氟斑牙或氟骨症。我国饮用水水质标准规定的氟含量为1.0mg/L，当地下水的氟含量超过此限制时，需采用除氟措施。适用的除氟方法是活性氧化铝吸附。活性氧化侣除氟的设备与离子交换的设备类似。
软化处理对象主要是水中钙、镁离子。软化方法主要有；离子交换法和药剂软化法。前者在于使水中钙，镁离子与阳离子交换剂上的离子互相交换以达到去除的目的；后者系在水中投人药剂，如石灰、苏打，以使钙、镁离子转变为沉淀物而从水中分离。淡化和除盐处理对象是水中各种溶解盐类，包括阴、阳离子。将高含盐量的水如海水及“苦咸水”处理到符合生活饮用或工业用水要求时的处理过程，一般称为咸水“淡化”。制取纯水及高纯水的处理过程称为水的“除盐”。
2.3聚合硫酸铁处理技术
聚合硫酸铁具有反应速度快、生产工艺简单、操作简便、原料成本低、生产周期短、经济效益高的优点，同时聚合硫酸铁在产品质量上还有可靠性高、稳定性强等长处，不但不需要基本的加热和计量设备，而且对投和催化储存设备也没有太多的要求，这使得现代给水处理技术的经济效益得到保障，水处理的效率得到提升。在现代给水处理系统运行的过程中应该选择好聚合硫酸铁的质量，应该选用有品质保障的厂商作为聚合硫酸铁的提供单位，这样不但可以保障混凝的效果，也可以控制水体中铁离子的含量，有利于确保现代给水处理目标的实现。
2.4生物絮凝剂的应用
利用生物活性或生物习性做到对待处理水资源中污染物质的絮凝是现代给水处理技术的一个发展方向，由于生物絮凝剂对人体健康危害较小，在给水混凝过程中，可以很快的除去水中的杂质、重金属、悬浮颗粒物等污染水质的物质，而且也可有效的分离油水混合液中的油与水，同时在工业用水处理过程中，通过利用生物絮凝剂混凝技术，可以提高水混凝的效率。在现代给水处理技术中应该将生物絮凝剂作为提高水处理的效果，减少污染物的排放的手段，在减少现代给水处理成本的同时，有效提升现代给水处理的效率。 2.5紫外线消毒技术的应用
紫外线消毒的优势在于无残留，只要控制得当紫外线消毒的污染是各类消毒技术中最低的一种，紫外线消毒技术消毒过程是利用波长200nm～280nm的紫外线，以及其附近波长区域对微生物DNA的破坏，从而阻止滞蛋白质的合成，阻止细菌繁殖。基于紫外线可以很好地杀灭隐孢子虫的优点，并且在消毒过程中又不会生产出危害水质的物质，因此，紫外线消毒技术已经广泛应用在给水处理中。在现代给水处理系统中采用紫外线消毒可以有效控制成本，但是要预防盲目扩大紫外线强度，避免波长范围的狭窄，在提高紫外线消毒效率的基础上，实现对现代给水处理工作质量的保證。
2.6臭氧消毒技术的应用
臭氧是氧元素的特殊单质形态，由于臭氧原子间结合依靠的是共价键，因此，在水中可以迅速电离出阳离子，可以实现对细菌和病毒的消杀作用。在现代给水处理技术中利用臭氧对隐孢子虫的杀菌效果好的优势，使用臭氧作为消毒剂。在实际的给水处理工作中臭氧消毒的用量少、作用快，能同时控制水中的锰、铁以及色、嗅、味，在消毒过程中不会产生较多的污染物，在有效减少污染物和危害人体健康的有害物质产生的基础上，使得现代给水处理技术效果得到保障。现代给水处理技术应用臭氧已经是一个趋势，要在臭氧应用过程中注意臭氧的用量，过多的臭氧残留会引起对现代给水处理系统和给水设备的腐蚀，而且还会影响现代给水处理维护者和饮用水者的健康。要本着提高消毒效果、控制消毒成本、确保健康的原则来使用臭氧消毒技术，要建立起残余臭氧检测的体系，设立必要的应急方案和组织体系，使臭氧的消毒效果得到强化，做到对危险和危害的有力控制。
3.加强水质检验，及时指导生产、确保出厂水水质
水厂除厂部设化验室外，班组也应定时，定项进行水质检验，将这两级化验的资料作为水质信息反馈至厂办公室，及时指导生产，化验室要协同解决水质问题。水厂不能单纯满足于国家颁发的国家饮用水卫生规程中所列的水质项目的检测，而要将重点放在原水水质变化和对余氯、浊度的控制上，为此应要求化验员熟知厂内管道埋设分布情况，以及各净水构筑物的运行规律，特别是结合水质检测掌握它们的运行是否正常，是否存在事故的隐患，根据历史资料及其他因素搞好原水水质的预测预报，以便及时掌握，评价原水水质。
参考文献：
[1]笪跃武，顾新春，胡侃，袁君.水厂O_3-BAC深度处理工艺系统的运行管理[J].中国给水排水，2013，18：48-55.
[2]张好辉，赵玉芬.城市给水厂水质处理新技术探讨[J].黑龙江科技信息，2013，23：22.
[3]林辉.中小型水厂水源及其供水水质达标处理研究[D].浙江大学，2013.
【关键词】水厂；水质处理；处理工艺
1.水质净化常规处理工艺研究现状
目前我国城市供水行业中净水厂大多采用混凝—澄清—过滤—消毒常规水质净化处理工艺，可以有效去除“两虫”、病毒、细菌以及一些经投加混凝剂或者氧化产生的非溶解性化合物，强化常规水质净化工艺在降低出厂水浊度数值的同时，细菌、“两虫”铁、锰、挥发性有机物等数值也会有所降低。
强化混凝的重点是可以通过优化筛选并适量投加混凝剂、恰当控制混凝条件、强化反应过程来实现对水中浊度和天然有机物的去除效果。美国环境署最先提出强化混凝概念，强化混凝在去除天然有机物（NOM）方面相较于常规混凝更为有效。目前国内最新研制了一种G值相对较大的管式微涡初级混合器，水流通过后传质速率和颗粒碰撞几率得以提高，无论从混合效果还是缩短混合时间方面都要优于传统的静态管式混合器。有专家研究发现，混凝剂扩散时的快速混合碰撞过程对强化混凝有效去除有机物有影响，当搅拌速度为200r/min～250r/min，搅拌时间为1min左右，G值为106s-1～145s-1时混凝过程得以强化。此外，在强化混凝去除天然有机物的过程中最佳投药量和最佳pH不被濁度所影响，TOC的去除率>70%可以通过加大硫酸铝的投量或者减小pH实现。哈尔滨工业大学在研发新型混凝剂方面有较先进的发现，目前一些水厂正在使用他们研发的高锰酸盐复合剂系列，同时高铁酸盐复合剂系列也正在研发过程中。在强化混凝去除高有机物含量、低温低浊度原水中藻类、酚类、DBPs先质等物质及去除效率方面高锰酸盐复合剂要优于传统的预投加、预氯化高锰酸钾除藻工艺。
目前澄清工艺在技术上相较成熟和稳定。气浮方式对于处理低温低浊度水或者高藻类水方面具有良好的效果。合理确定沉淀池排泥方式、优化气浮接触区、采用新型多功能气浮等方法在提升水厂适应性和现有的水处理能力方面具有卓越成效。
强化过滤可以从确定合适的反冲洗时间、反冲洗强度等参数，尽可能的发挥深层颗粒滤料的截污能力，或者对滤池本身的系统进行探索更新，包括对新型滤料的研发等方面着手。研究发现，用反向过滤气水反冲洗滤池替代原有的虹吸滤池可以起到改善过滤效果的作用，在节约反冲洗水的同时提高了出滤水水质。
2.城市水厂水质处理体系的分析
2.1澄清和消毒工艺系统
是以地表水为水源的生活饮用水的常规处理工艺系统。但工业用水也常需澄清工艺。澄清工艺系统通常包括混凝，沉淀和过滤。处理对象是水中悬浮物和股体杂质。原水加药后，经混凝使水中悬浮物和胶体形成大颗粒絮凝体.而后通过沉淀池进行重力分离。澄清池是絮凝和沉淀综合于一体的构筑物。过滤池是利用粒状滤料截留水中杂质的构筑物，常置于混凝、沉淀构筑物之后，用以进一步降低水的浑浊度。完整而有效的混凝、沉淀和过滤，不仅能有效地降低水的浊度，对水中某些有机物、细菌及病毒等的去除也是相当有效的。根据原水水质不同，在上述澄清工艺系统中还可适当增加或减少某些处理构筑物。但在生活饮用水处理中，过滤是必不可少的。大多数工业用水也往往采用澄清工艺作为预处理过程。如果工业用水对澄清要求不高，可以省去过滤而仅需混凝、沉淀即可：消毒是消灭水中致病微生物，通常在过滤以后进行。主要消毒方法是在水中投加消毒剂以杀灭致病微生物。当前普遍采用的消毒剂是氯，也有采用漂自粉、氧化氯及次氯酸钠。
2.2除臭、除味是生活饮用水净化中所需的特殊处理方法
当原水中臭和味严重而采用澄清和消毒工艺系统不能达到水质要求时才采用除臭、除味的方法取决于水中臭和味的来源。例如，对于水中有机物所产生的臭和味，可用活性炭吸附或氧化剂氧化法去除：对于溶解性气体或挥发性有机物所产生的臭和味，可采用曝气法去除；因蕊类繁殖而产生的臭和味，可在水中投加硫酸铜除藻：因溶解盐类所产生的臭和味，可采用适当的除盐措施等。
氟是有机体生命活动所必需的微量元素之一，但过量的氟则可产生毒性作用，如使人患有氟斑牙或氟骨症。我国饮用水水质标准规定的氟含量为1.0mg/L，当地下水的氟含量超过此限制时，需采用除氟措施。适用的除氟方法是活性氧化铝吸附。活性氧化侣除氟的设备与离子交换的设备类似。
软化处理对象主要是水中钙、镁离子。软化方法主要有；离子交换法和药剂软化法。前者在于使水中钙，镁离子与阳离子交换剂上的离子互相交换以达到去除的目的；后者系在水中投人药剂，如石灰、苏打，以使钙、镁离子转变为沉淀物而从水中分离。淡化和除盐处理对象是水中各种溶解盐类，包括阴、阳离子。将高含盐量的水如海水及“苦咸水”处理到符合生活饮用或工业用水要求时的处理过程，一般称为咸水“淡化”。制取纯水及高纯水的处理过程称为水的“除盐”。
2.3聚合硫酸铁处理技术
聚合硫酸铁具有反应速度快、生产工艺简单、操作简便、原料成本低、生产周期短、经济效益高的优点，同时聚合硫酸铁在产品质量上还有可靠性高、稳定性强等长处，不但不需要基本的加热和计量设备，而且对投和催化储存设备也没有太多的要求，这使得现代给水处理技术的经济效益得到保障，水处理的效率得到提升。在现代给水处理系统运行的过程中应该选择好聚合硫酸铁的质量，应该选用有品质保障的厂商作为聚合硫酸铁的提供单位，这样不但可以保障混凝的效果，也可以控制水体中铁离子的含量，有利于确保现代给水处理目标的实现。
2.4生物絮凝剂的应用
利用生物活性或生物习性做到对待处理水资源中污染物质的絮凝是现代给水处理技术的一个发展方向，由于生物絮凝剂对人体健康危害较小，在给水混凝过程中，可以很快的除去水中的杂质、重金属、悬浮颗粒物等污染水质的物质，而且也可有效的分离油水混合液中的油与水，同时在工业用水处理过程中，通过利用生物絮凝剂混凝技术，可以提高水混凝的效率。在现代给水处理技术中应该将生物絮凝剂作为提高水处理的效果，减少污染物的排放的手段，在减少现代给水处理成本的同时，有效提升现代给水处理的效率。 2.5紫外线消毒技术的应用
紫外线消毒的优势在于无残留，只要控制得当紫外线消毒的污染是各类消毒技术中最低的一种，紫外线消毒技术消毒过程是利用波长200nm～280nm的紫外线，以及其附近波长区域对微生物DNA的破坏，从而阻止滞蛋白质的合成，阻止细菌繁殖。基于紫外线可以很好地杀灭隐孢子虫的优点，并且在消毒过程中又不会生产出危害水质的物质，因此，紫外线消毒技术已经广泛应用在给水处理中。在现代给水处理系统中采用紫外线消毒可以有效控制成本，但是要预防盲目扩大紫外线强度，避免波长范围的狭窄，在提高紫外线消毒效率的基础上，实现对现代给水处理工作质量的保證。
2.6臭氧消毒技术的应用
臭氧是氧元素的特殊单质形态，由于臭氧原子间结合依靠的是共价键，因此，在水中可以迅速电离出阳离子，可以实现对细菌和病毒的消杀作用。在现代给水处理技术中利用臭氧对隐孢子虫的杀菌效果好的优势，使用臭氧作为消毒剂。在实际的给水处理工作中臭氧消毒的用量少、作用快，能同时控制水中的锰、铁以及色、嗅、味，在消毒过程中不会产生较多的污染物，在有效减少污染物和危害人体健康的有害物质产生的基础上，使得现代给水处理技术效果得到保障。现代给水处理技术应用臭氧已经是一个趋势，要在臭氧应用过程中注意臭氧的用量，过多的臭氧残留会引起对现代给水处理系统和给水设备的腐蚀，而且还会影响现代给水处理维护者和饮用水者的健康。要本着提高消毒效果、控制消毒成本、确保健康的原则来使用臭氧消毒技术，要建立起残余臭氧检测的体系，设立必要的应急方案和组织体系，使臭氧的消毒效果得到强化，做到对危险和危害的有力控制。
3.加强水质检验，及时指导生产、确保出厂水水质
水厂除厂部设化验室外，班组也应定时，定项进行水质检验，将这两级化验的资料作为水质信息反馈至厂办公室，及时指导生产，化验室要协同解决水质问题。水厂不能单纯满足于国家颁发的国家饮用水卫生规程中所列的水质项目的检测，而要将重点放在原水水质变化和对余氯、浊度的控制上，为此应要求化验员熟知厂内管道埋设分布情况，以及各净水构筑物的运行规律，特别是结合水质检测掌握它们的运行是否正常，是否存在事故的隐患，根据历史资料及其他因素搞好原水水质的预测预报，以便及时掌握，评价原水水质。
参考文献：
[1]笪跃武，顾新春，胡侃，袁君.水厂O_3-BAC深度处理工艺系统的运行管理[J].中国给水排水，2013，18：48-55.
[2]张好辉，赵玉芬.城市给水厂水质处理新技术探讨[J].黑龙江科技信息，2013，23：22.
[3]林辉.中小型水厂水源及其供水水质达标处理研究[D].浙江大学，2013.