张凌霄 张保顺
德州公用水务集团有限公司 山东省德州市 253000
摘要:?随着社会经济的发展和人们生产生活水平的提高,自来水作为人们生活的必需品,其质量直接关系到人们的生活和健康。水厂在进行水处理时,水体中有机污染物的去除对于水质来说是至关重要的。本文通过分析有机污染物在水体中的存在形式和去除工艺原理,来探讨水厂强化常规的水处理工艺来达到去除有机污染物的目的。
关键词:水厂强化常规水处理工艺;有机污染物;去除研究;分析探讨
目前,经济的快速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,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。
一、强化常规水处理工艺
强化常规水处理技术,指的是通过一些特殊手段,包括开发高效混凝剂和新型滤料、改善和优化系统条件等,从而改善常规处理系统,达到有效的净水效能,尤其是对于去除水中的微量有机物,效果改善非常明显,进而可以有效提高水质,确保用水安全。强化常规水处理工艺这门技术手段,可以有效节约成本,因为其不需要改变原来的系统和设备,只需要在此基础上稍加改动就行可以了。强化常规水处理技术包括了三个过程,分别是混凝、沉淀和气浮、过滤三个过程。
二、常规给水处理方法
1.悬浮物、胶体物的去除
悬浮固体包括天然水中原有的以及在使用过程中混入的,或者在处理过程中产生的泥沙、细菌、病毒、藻类以及原生动物孢囊、卵囊等,都是天然水中常见的悬浮固体。悬浮固体的含量基本上可以通过水的浊度和微生物参数反映出来。饮用水处理基本上也是除悬浮固体的问题。所以浊度和大肠杆菌是饮用水水质的两项极为重要的参数。虽然饮用水中以不存在任何悬浮固体为佳,但在技术上极难达到,所以饮用水的浊度和大肠杆菌类仍然允许出现一定的数值。此程序采用水加药混合进行澄清过滤,降低浊度为主。
2.改善氧化和消毒
氧化和消毒是最基本的水处理工艺之一,在给水系统中,氯气和氯的衍生物是目前应用最广泛的消毒剂,但是,随着人们对氯气消毒产生的副产品的研究,发现氯气消毒产生的副产品如氯仿、三卤甲烷等被认为是致癌物质或潜在致癌物质。氯气消毒工艺对人体健康的潜在危害受到人们的关注,所以寻找新的适用于给水系统的消毒工艺就显得非常迫切。臭氧具有极强的氧化能力和渗入细胞壁能力,从而破坏细菌有机体链状结构而导致细菌的死亡。臭氧可以氧化二价铁、锰和酚等,并可以氧化腐殖酸、蛋白质等,迅速杀菌消毒,而且不产生“三致”产物,能明显改善水质。紫外线消毒是一种物理消毒法,不向水中添加任何物质,不影响水的理化性质,不产生三卤甲烷等“三致”物质,细菌病毒的对数杀灭率达3~5,对周边没有化学物质和噪声污染。面对复杂的源水水质,如何采取更安全的消毒措施,包括选择既经济又安全的新型消毒剂和寻找合理的方式,这是给水处理研究的一个重要内容。
3.活性炭吸附
活性炭吸附性能主要是活性炭孔隙的物理结构和孔表面的化学结构。活性炭是由类似石墨的碳微晶按“螺层形结构”排列,由微晶间的强烈交联形成了发达的微孔结构,通过活化反应使微孔扩大了许多大小不同的孔隙,孔隙表面一部分被烧掉,结构出现不完整,加之灰分和其它杂原子的存在,使活性炭的基本结构产生缺陷和不饱和价,使氧和其它杂原子吸着于这些缺陷上,因而使活性炭产生各种各样的吸附特性。
4.涡旋混凝低脉动沉淀给水处理技术
涡旋混凝低脉动沉淀给水处理技术主要包括以下程序:(1)混合。混合是反应第一关,也是非常重要的一关,在这个过程中应使混凝剂水解产物迅速地扩散到水体中的每一个细部,使所有胶体颗粒几乎在同一瞬间脱稳并凝聚,这样才能得到好的絮凝效果。(2)絮凝。絮凝是给水处理的最重要的工艺环节,其动力学原理是惯性效应。要想使水流中颗粒相互碰撞,就必须使其与水流产生相对运动,这样水流就会颗粒运动产生水力阻力。由于不同尺度颗粒所受水力阻力不同,所以不同尺度颗粒之间就产生了速度差。(3)沉淀。沉淀设备是水处理工艺中泥水分离的重要环节,其运行状况直接影响出水水质。总之,这项新技术具有处理效率高、水质好、投资省、制水成本低等特点。
5.直接加氨处理技术
直接加氨给水处理技术也称AVT(O)技术,是不加除氧剂只加氨的挥发性处理方式,这是一种弱氧化性的处理方式。在AVT(O)方式下,化学水工况的还原性比AVT弱,氧化性没有氧化处理方式强,该工况下金属表面的磁性铁垢也没有氧化处理时那样致密,而是介于两者之间。采用直接加氨处理,可在一定程度上克服AVT方式的缺陷。它能一定程度上降低给水中铁含量,并降低锅炉的结垢速率,延长锅炉化学清洗的时间。但由于氧化性较弱,ORP上升较小,对金属腐蚀的抑制作用没有加氧处理方式好。
三、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,对于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。某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。
四、实施方法
强化过滤技术具体包括:一是选择合理滤料,确保污染物能被有效过滤。二是确定滤料厚度和粒径,过滤后的水必须要满足浊度等的要去除,并且在反冲洗的过程中,必须要去除、截留水中的杂质以及保留好生物膜。三是确保进滤池水中溶解氧足够,通常可以采用曝气等方式有效增加溶氧,满足氨氮硝化过程中的需氧量。同时,综合考虑到余氯对细菌有较强的抑制作用,因此在采用强化过滤技术前不加氯,确保滤池的反冲洗水不含余氯,进而加强相关消毒水平和工艺。
? 强化过滤技术的使用,可以通过选择合适的滤料,并根据实际情况增加滤料层厚度等方法和措施,进而有效去除浊度,并降低氨氮含量、亚硝酸盐氮含量以及有机物含量,可以有效确保出水水质的安全,为居民用水提供一个良好的用水保障。
结束语
本文主要是对强化常规水处理工艺进行分析,通过强化混凝、强化气浮和沉淀、强化过滤等方式,可以有效去除浊度、有机物、消毒副产物等,相对于传统处理工艺效果明显,优化了出水水质,为水厂提供了进一步的安全保障。在我国环境污染较重,环境治理形势依然严峻的情况下,强化水处理工艺技术为我国水环境污染治理提供了技术支持,确保了居民用水安全,值得进一步研究和使用。参考文献:
[1]张定昌,邓志光,李国洪.强化常规水处理工艺的设计应用案例分析[J].中国给水排水,2013,(20):35-38.
[2]刘武平,刘皓林,吕锡武,等.强化常规工艺处理长江南京段水源水试验研究[J].四川环境,2015,(5):17-24.