自来水厂水处理工艺研究

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　　摘   要：混凝反应、沉淀反应、过滤操作、滤后进行消毒是生产自来水过程中最为重要的4个步骤。由于水内含有一种有毒气体，将会产生强烈的刺激性，不利于人体，所以进行水处理时，水厂必须保障水的质量安全。同时，还要考虑到人类对水资源的需求越来越大，所以还需解决水资源的利用率问题。分析了自来水厂水处理工艺的现实应用状况，并将同时探索有效加强自来水处理的办法。
　　关键词：处理;自来水;工艺;研究
　　1    现阶段自来水厂的处理工艺
　　我们可以按照自来水厂处理工艺的级别来划分处理过程。第一级处理是利用机械排除水中较大的污染物。第二级处理是进行生物处理，也就是在微生物的作用下，把污染物分解为水质。第三级是对上一级处理过的水源，进行更深层次的处理，因为二级处理后的水源还并不能成为合格的饮用水。三级处理后还要对水实施消毒，以保障人们饮用的是安全无污染的水。现阶段所提到的水处理工艺，就是借助现代科技的手段去处理水中的污染物，即上述所阐述的三级处理中的后两级，这是极其考验科学手段的。如果想让安全无污染的饮用水成为主流，在这两项处理工艺上，就一定不可以有一丁点马虎。我们要注意进行微生物分解时，在生物处理中，要分解为能够沉淀下来，并且可以过滤出去的物质，这样就能接着进行更深层次的处理。此时，过滤水中杂质非常重要，但绝不能忽略对自来水进行消毒和除色的步骤。将消毒剂放入水中，以便达到消除水里的微生物和水资源净化的目的。当下想要让自来水厂保证水的质量，就得严密监控后两级的处理工艺，因为这二、三级处理工艺是最费时费财的。
　　2    自来水的处理工艺
　　2.1  利用活性炭臭氧技术
　　当今比较先进的进一步处理饮用水的办法，是将活性炭技能和臭氧的特性结合一处，最早出现于1961年。首先，利用臭氧技术，对水源进行氧化处理，意在使有机物立刻变成小分子有机物，这就能很好地帮助滤池减轻压力。其次，將活性炭投入水中，以利用活性炭的功能，将水底的有机物彻底地清除掉。我国在处理松花江微污染水时，就是极为成功的案例，当时运用臭氧和活性炭技术，操作结果表明，臭氧活性炭技术不但有利于对水资源的进一步处理，还能够另外起到助凝作用，这就完美地降低了混凝剂的使用率，让水质长时间符合标准。实验中表明，活性炭技术的运用可以让水里的氨氮大体排除干净。臭氧-生物活性炭技能，可以有效地清除有毒物质，尤其体现在卤乙酸和三卤甲烷上，清除效果极好。国外水厂的统计资料中，我们不难发现，臭氧和活性炭技术早已被结合使用，其结果远远比只运用活性炭技术要好得多，两者结合使用后的成就都是有目共睹的。而且这项技能中活性炭的利用时间更久，臭氧活性炭技能也出现过一系列缺陷，我们要考虑到饮用水中致癌物和溴离子，如果不想办法解决，长此以往将很大程度地影响人们的生命健康。而将这一困难解决掉，正是当前研究人员的主要攻克目标。
　　当下，普遍应用于国外自来水厂的技术就是结合活性炭和臭氧，许多来自国外的成功案例，例如北故净水厂在日本就引用了这项技术，美国的海斯明水厂也在使用这个办法。近来几年中，我国已经在此基础上研发了相较于其他国家的成本低但品质更高的技术，并将不断扩大其使用范围。
　　2.2  膜分离办法
　　因为两相间的电位、压力和浓度的不同，可以使用选择性透过膜对水与污染物进行分离。根据分离膜孔的大小来选择合适的方法去进行反渗透、纳滤、超滤和微滤等。总的来说，达到自动化、用地较少和避免投放药物等特征的膜分离技能，将在世界范围内得以推广。反渗透膜的孔小到只有水能流过去，因此所有的漂浮物、灰尘和细菌等都能很快地被分离出来。相关的研究人员通过分析，发现将AOC和TOC基本清除出去的过程需要借助反渗透膜。不过，同时也将人体所需的微量元素和矿物质等也一齐清除掉了，因此，若长时间的饮用这种水，就大大地不利于人体的健康。并且反渗透膜还有一项弊病，就是它的成本极高。在保存水中益于人体的矿物质的同时，能够完全将其他物质隔离出去，这时深度处理饮用水依靠的是纳滤膜。在多次检测后，我们发现纳滤膜可以成为清除有害物质的重要手段，继而对其进行了深入分析。当下世界范围内的自来水厂使用最频繁的是超滤膜，它甚至将所有能够产生病变的有害物质完全清除，但有一点，它无法清除有机物，所以在实际操作中需要让它与别的工序合作使用。我们一般将超滤技术和普通工序融合比较多见，这样就能很大程度地做好水处理工艺。在我国超滤技术的运用并不多见，2005年最早在苏州试用。而国外这种技能却是遍地开花，微滤膜也要和其他工序一起使用，而不能单一使用于自来水厂。
　　2.3  常规处理的强化
　　这里提到的加强普通处理，就是在旧的处理模式上，更进一步地深入处理。可以通过加入活性炭、加大混凝剂、调整pH的利用等方法来增强混凝。借用新的絮凝剂等方法来增强沉淀，运用新的消毒剂加强消毒程度，借用新的过滤材料帮助过滤池效果的加强。
　　3    加强自来水处理的方案
　　3.1  改进消毒工艺
　　绝大多数自来水厂中，二氧化氯是用来净化水中的杂质的最好选择。当今形式下，利用紫外线、臭氧等多种多样方式交互使用，是大多数厂家进行常规净水消毒的手段。这样做会有一个很亮眼的优势，即能够大大地降低水中氯元素的比率，能最大化地将水中的各种有害的微生物杀死。同时借用各种把控的手段，严格检测水中各种不良的因素，保障检测出来的结果。当锰和铁的含水量过高时，需要防止黑棕色水的产生，使用氯消毒在此时就不是一个好的选择。当水管过长导致剩余氯不足时，添加氯化于进行阶段中，注意提高氯化自动化程度，从而达到氯化的合理值。
　　3.2  供水设施二次使用的规划以及如何完善
　　在水净化设备的规划和实施中，尽最大可能地让水源拥有一个匀速的流淌过程，形成推流流型状态。只有这样才能有效地规避死区，以期达到理想效果，然后可以在槽池的经过途中，尝试给它提高结构。流出管和一个进水管的设计，这就需要合理的规划和推敲，设计液位控制阀入口管的时候，要考虑到可能出现的情况，比如弃用溢流管，水池（箱） 底部和内壁应该保持水平，实现平滑。 　　3.3  水质处理管理的加强
　　从水源成功转化为可饮用水的程序里，各个细节的构成情况都不能忽略，每一个细节都要严格把控。水中禁止投放污染物质，垃圾杜绝堆放在靠近水源处，尤其是上游，并且水源近百米范围之内，不允许存放任何东西。而在一定的区域中，更要禁止任何有污染指标的工业企业的建设。如果有人为的污染出现，就应该开始备用水井，及时报告政府机关和公安部门、疾病预防控制中心等相关部门，以便这些部门安排消除污染物。等到水的质量检验过关，就能让广大用户安心继续使用。另外，相关部门还应积极组织宣传，内容要针对保护饮用水源。
　　3.4  水处理工艺所用的设备管理的加强
　　科学的手段是当下形式中的重点，我们必须要保证水厂净水过程可以正常进行。保证这一点的前提中，最重要的是确保相关的自来水设备运行时毫无障碍。而设备正常工作就需要合理科学的管理方式，针对出现的或者可能出现的问题，要严格执行各种管理项目及管理制度。对设备的维护管理与作用的评价十分重要，要最先保证设备能顺利的正常工作。
　　3.5  自来水厂提供的水质更稳定
　　一般对于原水的把控，必须要经过数个重要的步骤，水处理工艺中过滤、沉淀和混凝搅拌传统操作过程的净化，但在一些条件下，还是不能让饮用水的质量达标。针对这种情况，要提前设想好解决方案，做好质量浓度的控制，未雨绸缪。
　　4    结语
　　居民饮用水的清洁状况由自来水水质决定，这影响到人类的生命与健康，公民的基本诉求就是保障自来水的水质。自来水厂要解决的水质问题操作性较强，我国的自来水厂中，虽然目前的水处理工艺已经相对成熟了，处理后也有很多优点，不过也出现了新的问题，所以我们要不断地完善这个处理过程，当水资源让人放心，我們才能满足人们对水的需求。只有研究出更省时、省力、省钱的技术，才能促进自来水厂的发展，使经济的发展速度得以提高。
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