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    常規飲用水凈化技術面臨的挑戰及對策
    作者:管理員    發布于:2016-11-14 11:05:11    文字:【】【】【

      能得到表效去除;混凝劑在處理過通中會產產生部分移碼突變物前體物和堿基置換突變物前體,。cn物,使出水氯化后的致突變活性有所加;有預氯化的常規工藝不僅出水中鹵代物多,河北曝氣器而且優先控制污染物及毒性污染物數量也有明顯上升,出水的致突變活性較處理前加了在氯化消毒過程中,氯與水中的有機物反應產生三鹵甲烷(THMs)和其它鹵化副產物如鹵代乙酸、鹵代乙晴、三氯丙酮、氯化醛類、氯酚及其它特殊化合物和有機鹵代物。這些鹵化有機化合物中有許多被推測是致癌物或是誘變劑,且在較高濃度時有毒性。

      此外新近發現的許多病原微生物,由于他們尺寸?。▇5rtn),也很難用常規過濾技術去除,而且它們有的對氯消毒有很強的抗性。

      以臭氧化和生物活性炭工藝為主的深度凈化水廠在歐洲己相當普及;美國許多城市,自來水的濁度大都為0.1~0.2NTU.但是,20世紀90年代在美、加、英、澳等國多次出現或爆發了隱孢子蟲等病原原生動物的傳染事件。這些事件給美國和全世界的給水界敲響了警鐘,指出現有的飲用水凈化技術及其相應的供水設施,仍不能保證飲水安全。還需繼續努力,研究、開發更加安全可靠的飲用水凈化技術。

      綜上所述,在水源受污染情況下,由于常規凈化工藝的局限性,處理后的生活水質安全性難以保證。但是,人類在挑戰面前并不是束手無策。為了去除飲用水中的污染物質,尤其是有機污染物和新型病原微生物,水處理研究人員己研究出許多飲用水凈化新技術,有的己在實際中得到應用,取得較好效果。

      3優質飲用水的概念、指標及深度凈化新技術國外自20世紀60年代起,給水處理工藝開始發展和變化,己經逐步從控制懸浮物、細菌等為主要目標向控制有機污染尤其是三致物質轉移,我國自來水處理工藝在原水和出水水質的變化要求下正在經歷這一變化。飲用水水源污染及污水回用的發展使給水處理工藝中除污染的比例越來越大,給水與污水處理之間的交叉越來越多,一個針對有機污染為重點的更完善的自來水處理工藝正逐步形成、完善和發展。

      31優質飲用水的概念飲用水水源污染的嚴重性,傳統工藝本身的不足,加氯消毒的副作用,二次供水的污染問題等多種因素綜合并存,使飲用水水質難以得到保證。在居民健康飲水意識不斷提高的情況下,優質飲用水的概念應運而生。

      優質飲用水包括三個方面的意義:一是去除了水中的病毒、病原菌,病原原生動物(如寄生蟲)的衛生安全的飲用水。在目前不斷發現新的病原微生物(如賈第鞭毛蟲、軍團菌、隱孢子囊蟲等)這一形勢下,人們不再象以前一樣對加氯消毒等工藝抱有信心。二是去除了水中的多種多樣的污染物,特別是重金屬和微量有機污染物等對人體有慢性、急性危害作用的污染物質,這樣可保證飲用水的化學安全性;三是在上述基礎上盡可能地保持一定濃度的人體健康所必須的各種礦物質和微量元素。

      由以上幾方面可看出,優質飲用水優質性是合格性、安全性和健康性三者的有機統一。這三個層次上相互遞進、相互統一構成了優質飲用水的實際意義。其中安全性是位的和決定性的合格飲用水往往指的是各項水質指標都符合(〈生活飲用水衛生標準(GB5749―85)的水,但是如果以更嚴格的水質標準如美國和WHO(世界衛生組織)等標準來衡量,就不一定是合格的飲用水,符合(〈生活飲用水衛生標準(GB5749―85)的水只能說是合格的生活飲用水,而不是合格的專門飲用水,兩者概念上有很大的區別。生活飲用水即自來水的范疇除包括專門飲用水外,還包括市政用水、工業用水和生活用水(如沖廁、拖地、清洗)等,這些不同用途的水在水質、水量上都相差很大,這種籠統的生活飲用水概念是不科學的,容易造成概念上的誤解不利于優質飲用水概念和分質供水等的提出和實施。

      32優質飲用水的指標飲用水水質指標是一定發展階段的產物,它與一定的水處理水平和分析檢測水平是相互適應的。優質飲用水的指標體系應該不同于目前的生活飲用水衛生標準。這一方面體現了水質指標體系自身的發展性,即它是隨著人們生活水平和科學技術水平的提高而提高,同時如上所述,優質飲用水應僅僅局限于供人們直接飲用和做飯等那一部分直接入口的專門飲用水,它只占全部生活飲用水(自來水)的很小一部分(大約0.5~2)。GB5749―85標準的制定畢竟是針對城市綜合用途的(市政,消防,生活雜用的)而不是專門以飲水為目的的。從橫向上看,與不斷提高的歐美各國飲用水水質標準相比較而言(WHO1993年提出了151項的水質標準,美國EPA1996年水質標準為252項,而且每半年修訂一次),我國水質指標體系安全性是不夠充分的。

      我國飲用水水質標準中尚無有機物綜合性指標,采用化學耗氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、總有機碳(TOC)、溶解性有機碳(DOC)和紫外線吸光率等作為綜合判斷指標。隨著微量有機物富集和檢測技術的發展,飲用水中發現的有機化合物種類越來越多,其中不少對人體健康具有較大危害。因此常規的綜合指標或少數幾種有毒物的高允許濃度,己不能反應眾多有機物對人體健康的危害,也不能反應多種毒物同時存在所產生的協同效應。國外先進的飲用水水質標準己經將水質指標除感官性指標和微生物指標外向農藥、消毒副產物、微量有機污染物、病毒等指標發展。這應該是飲用水水質指標體系的發展方向。

      33飲用水深度凈化技術優質飲用水的優質性需要相應的處理工藝來保證,優質飲用水處理技術是優質飲用水的重要特征之一。

      生物預處理可部分地除去水中的有機污染物、氨氮、亞硝酸鹽以及三氯甲烷前驅物質(如富里酸、苯酚、苯胺等),減輕后續工藝的有機負荷,提高整體處理流程的處理效果。強化加氯點的選擇和加氯量的控制,盡量選用二氧化氯或其他消毒劑,使用臭氧、Cl2、KMn4等進行預氧化等等,是控制出水有機物尤其消毒副產物的有效途徑。

      氧化工藝是飲用水深度凈化的常用工藝之一。它包括臭氧、二氧化氯、雙氧水、高錳酸鉀氧化、光催化氧化以及紫外線和臭氧、雙氧水相結合的氧化技術。適量低劑量的氧化劑的加入往往可以降低一部分有機污染物濃度,部分地滅活水中的細菌和病毒,改善飲水的色、臭、味等,還可引起一定的微絮凝作用并提高了混凝效果。其中臭氧的研究和開發早、應用廣,它氧化能力很強,能與水中的大多數有機污染物和微生物發生迅速的反應,在水中完全氧化分解,其本身不產生任何副產物,這是氯氣等氧化劑所不能比擬的。雖然它不能將水中的有機污染物完全氧化成二氧化碳和水,但是它降低了水中有機污染物的負荷,提高了水中有機物可生化性5有利于提高后續處理工1藝的處理效率H在等1使用為普遍。但寸于1臭氧氧wxn化產生的一些不完全降解產物的影響還需進一步的考察和研究(如臭氧與水中的溴化物反應能形成毒性較大的溴酸鹽等)。一般地說,單純的氧化工藝相對來說需要的能量和費用較高,不太適合大規模的優質飲用水的制取,它只是有選擇的將危害性較大的有毒有害物質變為危害較小的物質,或與其他的處理單元如活性炭吸附等作適當的結合,才有可能廣泛地用于實踐。

      以活性炭為代表的吸附工藝是目前對付有機污染物的優選工藝,其他吸附劑如多孔合成樹脂、活性炭纖維等也正在推廣應用當中?;钚蕴縼碓磸V泛,比表面積大,對色、臭、味、農藥、消毒副產物、微量有機污染物等都具有一定的吸附能力,還可以有效去除鐵、錳、銅、汞、鉻、砷等重金屬,因此在研究和應用中使用廣泛、效果較好。美國環保局認為活性炭是控制合成有機物、THMs和鹵代乙酸等有機污染物的有效方法之一,美國活性炭用在給水凈化上的數量占其總數量的三分之一,居各種用途的首位。

      目前大量的工程實踐證明,臭氧和生物活性炭聯用工藝具有優異的除有機污染物性能。該工藝己經廣泛地推廣應用于歐洲國家如法、德、意、荷等上千座水廠中,我國己經在大慶、哈爾濱、伊春、松原等地設計和建成了10余座臭氧活性炭聯用法深度凈化水廠,總處理能力達15萬t/d該工藝將臭氧氧化、活性炭吸附、微生物降解統為一體其中適量的臭氧氧化所產生的中間產物有利于活性炭的吸附去除,臭氧自降解產物氧氣所導致的活性炭中的好氧微生物活性提高和生物再生也都是為廣大的研究人員所證實。實踐證明,臭氧氧化和生物活性炭聯用工藝可以使水中的TOC、CODMn、UV254、THMFP、NH3―N等有明顯的降低,可以使Ames實驗陽性的原水變為陰性,出水水質良好。該工藝是具有很大發展前途的飲用水深度處理技術將成為21世紀世界范圍內飲用水常規處理工藝一個不可缺少的有機組成部分。

      近年來發展很快的膜處理技術己經逐步應用于飲用水處理領域。反滲透膜、超濾膜、微濾膜和納濾膜初應用于工業用水、海水苦咸水等的淡化和脫鹽處理等,現在己經廣泛地應用于去除水中的濁度、色度、嗅味、消毒副產物前驅物質、微生物、溶解性有機物等。選擇合適的膜技術或膜技術組合,可以對飲用水進行深度凈化處理,甚至可以將原水處理到所希望的任何水質水平。正確地設計相應的預處理流程,采用合適的清洗技術和合適的工藝參數,可以減小膜污染的趨勢,延長膜體的使用壽命,可以降低整個膜系統的投資和運行費用,有利于膜技術更普遍地應用到包括飲用水處理的各個方面。特別是在受污染的水源水處理、消毒副產物的控制等方面被美國環保局為佳技術之一,膜技術也被譽為21世紀的水處理技術。

      綜上所述,優質飲用水處理技術種類很多,其中包括許多現有的自來水處理技術污水處理技術和新發展的處理工藝。飲用水除污染技術是物理、化學、生物多種技術的組合,其中膜技術、氧化、吸附技術是較有前途的三項關鍵技術。

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