自来水厂水处理工艺研究 赵利强

发表时间:2020/8/28   来源:《建筑模拟》2020年第9期   作者:赵利强
[导读] 我国淡水资源总量有限,水厂对城市未来发展具有重要作用,可以对污水进行深度处理,促进城市水资源的循环利用,保障居民的用水安全。当前,一些城市水厂在水处理过程中没有使用先进技术,导致污水处理能力和水处理效果较差,无法满足居民日常生活和生产所需。因此,城市水厂必须将现代水处理技术运用于日常水处理中,提高工作人员的专业能力,保障居民的用水安全。
        北京京燕水务有限公司  北京市房山区  102400
        摘要:我国淡水资源总量有限,水厂对城市未来发展具有重要作用,可以对污水进行深度处理,促进城市水资源的循环利用,保障居民的用水安全。当前,一些城市水厂在水处理过程中没有使用先进技术,导致污水处理能力和水处理效果较差,无法满足居民日常生活和生产所需。因此,城市水厂必须将现代水处理技术运用于日常水处理中,提高工作人员的专业能力,保障居民的用水安全。
        关键词:自来水厂;水处理;技术
       
        1.水处理生产过程中影响水质的因素
        1.1过滤器过滤效果不理想
        经过混合反应沉淀后,原水浊度降低,但仍有许多细菌和悬浮杂质,需要进一步处理,即通过一层或几层滤料去除残留的细菌和悬浮杂质。实践中,滤前水浊度设定值较高,滤层未冲洗干净,藻类进入砂层,造成砂层硬化现象,影响过滤效果。
        1.2消毒技术落后
        目前,我国大部分水厂基本上采用液氯消毒。氯消毒是通过其产生的次氯酸盐HOCl作用,破坏细菌体内的酶。而HOCl消毒效果与水温、pH值有关。事实上,原水中除了细菌和氨氮外,还有其他杂质,如H2S、Mn+、Fe+、硝酸盐、藻类、微生物等有机物。这些物质可以被氯氧化,氯消耗一定量的氯,产生多种衍生物,这使得消毒后的原水成分非常复杂。
        2.自来水厂水处理工艺
        2.1活性炭吸附技术
        活性炭吸附技术的原理相对简单。简单来说,活性炭利用本身间隙较大的结构,吸附污水中的有机物,再通过过滤等手段去除,达到清除污染物、实现污水净化的目的。随着技术的不断进步,活性炭吸附技术也得到进一步发展,生物活性炭技术出现。相较于前者,生物活性炭技术加入其他物质,使得吸附能力增强,水中杂质处理力度增大,极大地提高了活性炭的利用率,使得污水净化能力增强。生物活性炭技术凭借诸多优点,广泛应用于发达国家,用于污水处理与净化。目前,中国也引进了生物活性炭技术。
        2.2 臭氧-生物活性炭技术
        作为一种新型深度水处理技术,臭氧-生物活性炭技术就是利用臭氧以及活性炭的化学与物理性质来实现水体净化、水中污染物清除。臭氧可以杀菌消毒,而活性炭结构间隙大,吸附能力强,活性炭可以作为氧化剂,与臭氧发生化学反应。臭氧-生物活性炭技术主要通过臭氧氧化,分解水中的有机物和其他还原性物质,通过进一步过滤,降低水中污染物的含量。
        2.3 薄膜净水技术
        薄膜净水技术选取特殊工艺制成的薄膜,利用膜的特性,将污水中的有机物、无机物以及固体悬浮物质有选择性地去除。根据薄膜孔径大小,薄膜净水技术粗分为微滤、超滤、纳滤等。相较于其他处理技术,薄膜净水技术的工作时间较短,净水效果明显,但薄膜制作难度较大。另外,薄膜净化技术的核心工具是薄膜,其体积小,所以与其他污水处理技术相比,薄膜净化技术占地面积小、易操作、易执行、无环境限制、处理效果佳,因此,该技术受到较大的关注。
        2.4二氧化氯消毒
        二氧化氯(ClO2)在常温常压下是黄绿色或橘红色气体,极易溶于水而不与水反应,几乎不发生水解。二氧化氯中的有效氯是液氯的2.63倍,因此其具有极强的氧化性,杀菌活性很高,且不发生氯代反应。上述特点使二氧化氯的消毒机理有别于氯消毒,它是一种强氧化剂,可利用自身的氧化性,与细菌及其他微生物细胞中的蛋白质发生氧化还原反应而使其损坏,影响蛋白质合成,最终杀死细菌及病原微生物。


        二氧化氯消毒具有很强的反应活性和氧化能力,对水中病原微生物,包括病毒、芽子孢、配水管网的异养菌、硫酸盐、还原菌及真菌等均有很高的杀灭作用。在水的pH=6~10的范围内具有很好的消毒效果,同时其稳定性仅次于氯胺,能在管网中保持较长的消毒作用,并且在饮用水消毒时几乎不形成氯仿(CHCl3)等有机卤代物。但限制二氧化氯消毒大规模应用的主要原因是二氧化氯多为现场制备,设备复杂,费用较高。理论上二氧化氯用于饮用水消毒时不会产生有害健康的致突变物质,但由于在采用电解法和化学法制备二氧化氯时很难得到100%纯二氧化氯,因此仍会生成卤代消毒副产物,致使生产量有所降低,故其在短期之内尚不能全面替代氯消毒技术。
        2.4紫外线消毒
        紫外线消毒是一种物理消毒方法。紫外线光子能量能够破坏水中各种病毒、细菌以及致病微生物的遗传系统(DNA)结构。经紫外光照射后,微生物DNA中的结构键断裂,或发生光学聚合反应,DNA丧失复制繁殖能力,进而达到消毒灭菌的目的。波长为2 500~3 600的紫外光杀菌能力最强。
        一般化学氧化剂消毒处理不是灭菌,并不能杀灭水中所有微生物,特别是对于个别生存能力很强的微生物,如某些病毒和原生动物(隐孢子虫及贾第鞭毛虫),一般消毒处理并不能完全去除。而紫外线消毒则可以在短时间内杀灭这些病毒和原生动物,因此它是控制两虫行之有效的方法。此外紫外线消毒还具有杀菌速度快,效率高,产生消毒副产物少,操作简单,易于实现自动化管理的优点。但其不足之处在于紫外线无持续消毒能力,不能解决消毒后管网水再污染的问题,同臭氧一样,需配合化学消毒剂使用。并且紫外灯管易产生污垢,影响使用寿命。
        2.5优化混凝沉淀效果
        在原有常规水处理工艺应用的过程中,试验水厂通入沉淀池的进水管相对较短,若在其上方安装混合器,很难对其进行有效固定。对此,技术人员可以调整管网运行方式,将进水管道的行进路线改为跨越管道流入沉淀池当中,这样也增原水了管道长度,为安装混合器提供条件。为了提升最终的应用效果,可以在管线上安装静态混合起来提升混凝效果,经校验,优化后沉淀池生成矾花的时间变为7~10min,与之前应用效率相比,时间缩短了5~8min。
        2.6优化水消毒工艺
        在水处理过程中氯气属于非常常用且重要的消毒药剂。但是在氯气消毒使用时会产生多种消毒副产物,若不能合理控制液氯用量,很容易导致消毒副产物危害的发生。因此在对水消毒工艺进行优化时,水厂技术人员对初始管道结构进行了改造,在管道中安装二氧化氯的自动控制装置,相比于液氯,二氧化氯的消毒效果更佳,并且在现场构建二氧化氯发生器,自动控制消毒剂投原水量,从而提高实际的消毒效果。
        3.发展趋势
        从目前人们的基本生活状况来看,无论是在农村还是城市,实际生产生活都离不开自来水,特别是对城镇居民来说,自来水是水资源的唯一来源。基于此,自来水厂承担着为群众提供优质自来水的任务。因此,自来水厂应选择合理可行的水处理方法,提高水资源的实际利用率,促进水资源的循环利用。
        近年来,水问题引起了政府和居民的高度重视。在这种环境下,自来水厂取得了一定的发展。通过以上分析,膜法是一种新型的水处理方法,可以实现水的过滤和分离。今后,随着科技水平的不断提高,社会对水资源要求的逐步提高,这种方法将得到进一步的发展和完善,成本也将不断降低,从而得到更广泛的应用。因此,在各种水处理方法中,膜法具有良好的发展前景。
        结论
        综上所述,在水厂的实际运行过程中,水处理是非常重要的,必须得到相关技术人员的高度重视。不同的水处理方法采用不同的原理,有不同的优缺点。因此,对于自来水厂来说,有必要通过深入的分析研究,根据自身的实际情况和对未来发展的预测,选择合适的水处理方法,通过不同水处理方法的整合,达到水处理的目的,为社会稳定运行和发展提供优质自来水。
        参考文献:
        [1]马浪超.深度水处理工艺的优化技术[J].化工管理,2020(19):178-179.
        [2]于洋.水处理工艺影响因素分析[J].石油规划设计,2020,31(01):31-35+60.
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