【摘要】随着经济的迅速发展,环境污染日趋严重,饮用水的污染尤为突出。据世界卫生组织(WHO)调查表明:由于饮用不良水质导致的消化疾病、传染病、皮肤病、糖尿病、癌症、结石病、心血管病等多达100多种。在我国,因为水质污染而引起的各种疾病越来越多,解决水质污染问题迫在眉睫。本文主要介绍了自来水净水处理新工艺——“膜”法水处理,以及对如何从根本上提高城市水质管理工作提出了一些建议。 

  【关键词】水质安全;净水处理;“膜”法水处理;自来水厂 

  中图分类号:TU991.21文献标识码:A文章编号: 

  引言 

  水是人类生存的生命线,是实现可持续发展的重要物质基础。我国饮用水资源总量为2.8亿m3,居世界第6位,但人均占有量为230m3,约为世界人均值的1/4。改革开放以来,我国经济迅速发展,同时也面临着严峻的生态环境问题,各地流域水体普遍遭受不同程度的污染。随着城乡一体化规划的实施,供水需求快速增加,然而由于河流水质普遍较差,已找不到洁净的饮用水源。为了解决这一严重供需矛盾,加强自来水厂净水处理,使之能用于生活饮用水的水源,以克服清洁水源短缺的困扰,已经成为社会关注的热点。 

  一、自来水水质的不安全性主要体现 

  1.1 水源污染 

  国家环境部门统计,我国 82%的河流受到不同程度的污染,在我国七大水系中,不适合做饮用水源的河段已接近40%,城市水域中78%的河段不适合作饮用水源,约50%的城市地下水受到污染。随着现代工业的飞速发展,水体正受到工业废水、汽车尾气、农药等中的苯、酚等有机化学污染及重金属的污染越来越严重。 

  1.2 自来水输水管网的二次污染 

  自来水出厂后,经过漫长的输水管网及高楼水塔、水箱、二次叠压等设施,增加的污染物甚多,诸如铁锈、污垢、细菌等,他们相互作用生成许多有毒及致癌物质,因此直接使用很不安全。 

  二、自来水水质常规处理方法 

  以地表水为水源时,常规处理主要是去除悬浮物质、胶体物质和病原微生物。在常规处理工艺中,混凝是向原水中投加混凝剂,使水中难以自然沉淀的悬浮物和胶体颗粒相互凝聚,生成大颗粒絮体(伤称矾花),然后在沉淀池中沉淀下来,最后成为污泥排除。也可以在澄清池中同时完成混凝和沉淀过程。过滤是利用颗粒状滤料(加石英砂、白煤等)截留经过沉淀后水中残留的颗粒物,进一步去除水中的杂质 ,降低水的浑浊度。消毒是饮用水处理的最后一步 ,向水中加入消毒剂(一般用液氮)来灭活水中的病原微生物。 

  常规处理工艺对水中的悬浮物、胶体物和病原微生物有很好的去除效果 ,对无机污染物,如某些重金属离子和少量的有机物也有一定的去除效果。地表水经过常规处理工艺后,出厂水的浑浊度可以降到1NTU以下(运行良好的水厂 ,出厂水浑浊度可在0.3NTU以下)。对于未受到污染的水源水,常规处理后能够达到生活饮用水的水质标准,其一般化学指标和毒理学指标可以满足对健康的要求。以地下水为水源时,常规处理工艺比较简单,主要是去除水中可能存在的病原微生物。对于不合有其它污染物(如铁、锰、氟、砷等)的地下水,只需消毒就可以达到饮用水水质要求。 

  在原水浑浊度较低(一般在100度以下)、不受工业废水污染且水质变化不大的情况下 ,可省去混凝沉淀(或澄清)构筑物,而是采用双层滤料或多层滤料滤池直接过滤。相反,当原水浑浊度高或含砂量大时,应在水厂进水处增设预沉池或沉砂池再进行常规处理。而在水源受到较严重的污染时,可在砂滤池后再增设生物活性炭滤池。特殊水质需经过特殊处理。地下水一般无需经过常规处理 ,由泵提升后只经消毒即可作为饮用水,但如含有一定浓度的铁、锰、氟等时 ,必须有专门的除铁、除锰和除氟处理设施。又如原水硬度过高时 ,须将硬水加以软化,台盐量不符合要求时,可采取除盐和咸水淡化等处理。 

  目前水厂饮用水处理主要采用常规处理,即投药、混合、絮凝、沉淀、澄清或气浮、过滤和消毒的工艺流程。常规处理工艺目前仍为世界上大多数国家的水厂所采用 ,在我国约 95%以上的以地表水为水源的自来水厂都是采用常规处理工艺。 

  三、先进的自来水厂净水处理工艺——“膜”法水处理工艺 

  目前,我国60%~70%的水厂采用的仍是第一代的水处理工艺,即沉淀消毒法,这一工艺对水源地的水质要求较高。但由于有些地区水质上的先天不足,对水厂的水处理系统提出了更高的要求。膜生物反应器(MBR)等膜法水处理技术是近年发展起来的新技术,由于具有出水水质优良、装置占地面积小等特点,且膜使用寿命长达10年左右,从目前技术来看,膜技术能够非常有效的提高水的生物安全性,例如超滤膜,孔径有几十纳米,原则上说可以讲水中间一切微生物截留下来,使得水的安全性大大提高一步,在污水处理与回用中有很好的应用前景。目前,加拿大泽能环保工程公司生产制造浸没式超滤膜,已经达到了世界领先水平。 

  “膜”法水处理工艺就是利用天然矿石、超滤技术、反渗透技术等多道物理过滤,实现对自来水的生物与化学污染的多级屏障。其中,反渗透膜装置是该处理工艺的核心部分。经反渗透膜的深度处理,能去除水源中绝大部分无机盐、重金属离子以及有害物质,使水质达到生活饮用水标准。如杭州湾新区航丰自来水厂航丰公司投入 9000 多万元建设了一期5万t供水项目,其中第三代水处理工艺——“膜”法水处理工艺的设备投入就花掉了5000多万元,这一投入是普通5万t水厂项目投入的2倍还要多。为确保供水安全,公司实现了所有设备全自动化控制,可以有效地避免人为操作产生的失误;同时,公司还安装了视频安保系统,一旦有设备出现异常或人为破坏情况产生,系统就会自动报警。自 2004 年建成投用以来,就受到了许多国内同行的关注,杭州、上海、深圳、北京的同行纷至沓来,向航丰公司学习取经。目前,航丰公司采用“膜”法水处理工艺,水处理达标率连续多年达到100%,并通过慈溪市、宁波市和国家相关水质检测,水质完全符合国家生活饮用水标准。