蔣德臣

生命離不開(kāi)水，水是不可替代的寶貴資源，也是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和保護(hù)生態(tài)環(huán)境必不可少的重要因素。進(jìn)入21世際以來(lái)，我國(guó)水資源的根本和實(shí)質(zhì)不是水量的問(wèn)題，而是水質(zhì)問(wèn)題。因?yàn)樗粌H關(guān)系到水資源水量的可使用性，更影響到人們飲用水的安全性。人們擔(dān)心的不是喝不到水，而是喝不到“合格”、“安全”的水。因此，作為供水廠肩負(fù)著為人們提供安全可靠的水質(zhì)的重任，必須做好給排水工作，為人類(lèi)提供安全可靠的水源，從根本上保證人類(lèi)生存生產(chǎn)的正常進(jìn)行，這項(xiàng)工作任重而道遠(yuǎn)。

1.供水廠處理工藝

1.1常規(guī)處理工藝

城市自來(lái)水廠水處理的任務(wù)是通過(guò)必要的處理方法去除水中雜質(zhì)，使之符合生活飲用水的水質(zhì)要求，故處理方法應(yīng)根據(jù)水源水質(zhì)確定。此處僅列出自來(lái)水廠凈水常規(guī)處理工藝。常規(guī)處理工藝主要處理對(duì)象為水源水中的懸浮物、膠體物質(zhì)和病原微生物等。它主要是由混凝、沉淀或澄清、過(guò)濾和消毒等工序組成，該工藝仍為中國(guó)和世界上大多數(shù)水廠所采用。

“混凝-沉淀-過(guò)濾-消毒”是以地表水為水源的生活飲用水常規(guī)處理工藝，去除對(duì)象是引起水渾濁的懸浮物及膠體物質(zhì)。混凝、沉淀和過(guò)濾在去除濁度的同時(shí)，對(duì)色度、細(xì)菌和病毒等也有一定去除作用。再通過(guò)向水中投加氯氣、漂白粉，或二氧化氯等消毒劑，殺滅濾后水中致病微生物，達(dá)到飲用水水質(zhì)要求。

1.2深入處理工藝

深入處理工藝中較為普及的是活性炭技術(shù)?；钚蕴靠蓱?yīng)用于空氣凈化和給水、廢水處理，用來(lái)分離或收集空氣和水介質(zhì)中的雜質(zhì)。顆?；钚蕴亢头勰┨孔饔孟嗤捎糜谒幚?。顆粒炭不易流失，可再生重復(fù)使用，用于污染較輕，需連續(xù)運(yùn)行的水處理工藝?；钚蕴繛V池為給水處理中的深度處理工藝，可以有效地去除水中色度、異嗅異味和溶解的有機(jī)污染物，提高供水水質(zhì)。顆粒活性炭在使用過(guò)程中根據(jù)原水水質(zhì)情況定期進(jìn)行反沖洗。一般采用水沖的形式，6天反洗一次，反沖強(qiáng)度需達(dá)到30%以上的濾池膨脹率。新炭主要以物理和化學(xué)吸附為主，使用一定時(shí)間炭表面形成生物膜后，則以生物降解作用為主。當(dāng)評(píng)價(jià)活性炭吸附效果的指標(biāo)降低到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以下，或某種污染物指標(biāo)穿透炭床時(shí)就必須進(jìn)行更換或再生。新炭使用時(shí)需要浸泡24～48h，之后還應(yīng)進(jìn)行反沖洗，以便去除殘存的活性炭中的焦油及炭粉等雜質(zhì)。反洗次數(shù)和排水濁度可根據(jù)處理水用途確定，給水處理活性炭反洗排水濁度一般可控制在2～5NTU。粉末活性炭在處理水中突發(fā)嗅味、工業(yè)污染物方面有很好的應(yīng)用。

1.3先進(jìn)的自來(lái)水廠凈水處理工藝

目前，我國(guó)60%～70%的水廠采用的仍是第一代的水處理工藝，即沉淀消毒法，這一工藝對(duì)水源地的水質(zhì)要求較高。但由于有些地區(qū)水質(zhì)上的先天不足，對(duì)水廠的水處理系統(tǒng)提出了更高的要求。膜-生物反應(yīng)器（MBR）等膜法水處理技術(shù)是近年發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)，由于具有出水水質(zhì)優(yōu)良、裝置占地面積小等特點(diǎn)，且膜使用壽命長(zhǎng)達(dá)10年左右，從目前技術(shù)來(lái)看，膜技術(shù)能夠非常有效的提高水的生物安全性，例如超濾膜，孔徑有幾十納米，原則上說(shuō)可以講水中間一切微生物截留下來(lái)，使得水的安全性大大提高一步，在污水處理與回用中有很好的應(yīng)用前景。“膜”法水處理工藝就是利用超濾技術(shù)、反滲透技術(shù)等物理過(guò)濾，實(shí)現(xiàn)對(duì)自來(lái)水的生物與化學(xué)污染的多級(jí)屏障。其中，反滲透膜裝置，能去除水源中絕大部分無(wú)機(jī)鹽、重金屬離子以及有害物質(zhì)，使水質(zhì)達(dá)到生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)。舉例：杭州灣新區(qū)航豐自來(lái)水廠投入9000多萬(wàn)元建設(shè)了一期5萬(wàn)t供水項(xiàng)目，其中第三代水處理工藝—“膜”法水處理工藝的設(shè)備投入就花掉了5000多萬(wàn)元，這一投入是普通5萬(wàn)t水廠項(xiàng)目投入的2倍還要多。為確保供水安全，所有設(shè)備全自動(dòng)化控制，可以有效地避免人為操作產(chǎn)生的失誤；同時(shí)，安裝了視頻安保系統(tǒng)，一旦有設(shè)備出現(xiàn)異常或人為破壞情況產(chǎn)生，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)報(bào)警。

2.供水廠給排水存在的問(wèn)題

對(duì)于現(xiàn)行的供水廠存在的問(wèn)題是多方面的，既有主觀方面的，同時(shí)也存在客觀方面的，甚至有些是歷史原因，大致可以歸納如下。

（1）現(xiàn)行的供水廠缺乏科學(xué)的管理手段，大部分水廠不具備自動(dòng)化控制的基礎(chǔ)條件，甚至連裝設(shè)儀表的位置和條件都不具備。

（2）水源水質(zhì)超標(biāo)，常規(guī)凈化工藝處理后的自來(lái)水達(dá)不到國(guó)家規(guī)定的飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于產(chǎn)生的污水處理不科學(xué)，回收利用率低。

（3）生產(chǎn)設(shè)備落后，輸配水管網(wǎng)陳舊，送水能耗居高不下，缺乏系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)的管理隊(duì)伍進(jìn)行維護(hù)優(yōu)化，高級(jí)人才短缺、運(yùn)行機(jī)制不靈活。

（4）相當(dāng)不分水廠供水設(shè)備不完善，工藝落后或者有缺陷，管網(wǎng)漏耗嚴(yán)重，運(yùn)行成本高。

（5）投加混凝劑的品種、投加量、投加方式、投加部位和自動(dòng)投加方式都存在各種各樣的問(wèn)題。

3.供水廠污水回用研究

供水廠生產(chǎn)廢水主要來(lái)自沉淀池或澄清池的排泥和濾池生產(chǎn)廢水，此外也來(lái)自原水中的色度和懸浮生物、藻類(lèi)的殘骸等，以及在處理過(guò)程中投加的鋁鹽、鐵鹽等各種絮凝劑。一般占水廠水量的3%～10%。目前絕大部分水廠均將其直接排入附近水體，既浪費(fèi)水資源，同時(shí)也污染水體，還會(huì)帶來(lái)河道淤積等問(wèn)題。對(duì)干生產(chǎn)廢水進(jìn)行回收和利用，不僅能夠減少污染和節(jié)約水資源，具有巨大的環(huán)保意義和經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)回用一定比例的生產(chǎn)廢水可改善低濁源的混凝效果。然而我國(guó)水處理技術(shù)體系尚未形成，急需加強(qiáng)水質(zhì)處理工程技術(shù)的開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新。目前對(duì)于生產(chǎn)廢水的回用，一般有兩種方式：與生產(chǎn)廢水經(jīng)濃縮后上清液回用；生產(chǎn)經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)后直接回用。水廠的濾池反沖洗、廢水沉淀池和澄清池排泥水的產(chǎn)生都是間歇的。一般常規(guī)處理進(jìn)入濾池的濁度相對(duì)穩(wěn)定，因此根據(jù)排泥水的水量和水質(zhì)的特點(diǎn)，水廠水處理一般分為調(diào)節(jié)、濃縮、預(yù)處理、脫水和泥餅處置等五部分。為提高廢水回用的衛(wèi)生安全性，宜采用回用前的預(yù)處理，首先在排水池中進(jìn)行重力沉淀，上清液流至原水井，沉淀下來(lái)的再送到污泥池，與沉淀污泥一起處理。目前發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)水廠水質(zhì)安全性提高的主要措施是降低濁度，但由于濁度、除鐵除錳水度低于并不能保證隱抱子蟲(chóng)等原生物被去除。想要安全去除，可以將水燒開(kāi)，否則可以用膜或臭氧消毒。隨著技術(shù)進(jìn)步，膜技術(shù)越來(lái)越受到重視，不僅因?yàn)槠渚哂猩偕踔敛煌痘瘜W(xué)藥劑外，而且其價(jià)格低廉。

4.對(duì)現(xiàn)代供水廠的要求

通過(guò)研究世界發(fā)達(dá)國(guó)家水廠的情況以及結(jié)合國(guó)內(nèi)水廠的現(xiàn)實(shí)情況，作者認(rèn)為現(xiàn)代水廠應(yīng)該滿足一些基本要求，歸納如下。

（1）水廠凈化處理工藝，必須在一定情況下保證出水水質(zhì)，而且必須滿足有關(guān)水質(zhì)方面的法律法規(guī)。同時(shí)處理工藝應(yīng)該是連續(xù)的而不是間歇的，應(yīng)該根據(jù)本地的水源條件及時(shí)調(diào)整處理工藝，不要單純的遵循常規(guī)處理。

（2）水廠構(gòu)筑物的選型和設(shè)計(jì)參數(shù)必須能夠承受水量的沖擊，能確保出水水質(zhì)安全合格，在生產(chǎn)工藝運(yùn)行管理上，盡量采用微機(jī)自動(dòng)技術(shù)。如自動(dòng)化添加混凝劑，自動(dòng)排泥，濾池自動(dòng)清洗等。

（3）密集型的總體布置、平面型的操作管理，整個(gè)水廠構(gòu)筑物緊密組合，這樣一方面節(jié)約土地資源，另一方面也可以實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控。同時(shí)水廠應(yīng)以明快、整潔為主調(diào)，不追求華麗，以草坪為主，減少繁多的建筑小品，讓人感覺(jué)水廠自身的安全衛(wèi)士。

（4）建立完善的污水處理系統(tǒng)，對(duì)于產(chǎn)生的污水盡量做到回收利用，遵循循環(huán)理念。

5.結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)行的水廠的給排水系統(tǒng)存在諸多問(wèn)題，其工藝流程、工藝設(shè)施等與世界發(fā)達(dá)國(guó)家大同小異，但是管理方法和手段卻有較大差距，為此我們應(yīng)借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家的理念，并結(jié)合我過(guò)水廠的現(xiàn)實(shí)情況對(duì)我國(guó)供水廠進(jìn)行改造，以達(dá)到提高水質(zhì)、節(jié)約能耗、循環(huán)利用、科學(xué)運(yùn)行管理的目標(biāo)。 [科]