提高自来水水质的策略

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　1、处理工艺的总要求

　　根据国内外研究资料，为改进水质，日常首先要抓好以下几个易于检测的综合性水质指标：

　　①粪型大肠杆菌属：城市供水必须严格消毒，以杀灭病原菌、病毒、隐形孢子虫、贾弟氏虫等致病微生物。

　　②浊度：浊度显示对悬浮物、微生物、有机物的去除程度。有些资料已证明，降低浊度也将降低Ames突变率MR值建议最终出水浊度<0.5NTU，最好能达到0.1～0.2NTU.

　　③色度：色度来源于腐殖质、动植物腐败物、工业废水排放的有机物和铁、锰。腐殖质等有机物是消毒副产物的母体。建议色度控制在10度以下，最好<5度。

　　④氨氮：氨氮致臭味，其存在降低除锰效率。一氯胺试管试验致突变为阳性、生物体内为阴性二氯胺、三氯胺致臭味。在生物处理中，由于氨氮耗氧会削弱有机物的去除效率，增加出水亚硝酸盐含量，建议控制最终出水氨氮<0.5mg/L，最好达到0.05mg/L.

　　⑤耗氧量：耗氧量大体上与水中有机物总量呈正相关关系，降低耗氧量能降低Ames试验突变率MR值。有资料证明，耗氧量与水的臭味呈正相关，建议耗氧量<3mg/L，最好2mg/L以下。

　　后4项控制指标限值较前述“水质目标”的限值为低，这是考虑出厂后水质在管网中的变化而采取的保证实现“水质目标”的措施。

　　2、提高水质应采取的工艺

　　2.1强化、优化常规水处理工艺

　　提高自来水水质，除选择好水源并加强保护外，首先应考虑强化或优化常规水处理工艺，使其技术设备、技术参数处于最佳状态，表1为常规水处理工艺的优化条件。强化或优化混凝工艺有重大作用。与混和有关的药剂选择、投药点及混和条件对其后续工艺——絮凝、沉淀、过滤有决定性作用。混凝剂品种很多，应采用烧杯搅拌试验并通过生产验证确定；混凝剂的投加液浓度要确定，以保证投加前不发生水解，混凝剂加入后能立即与处理水强烈混和。

　　最好用进水泵混和或采用其他机械设备，静态混和器也可，但G值较小。絮凝设备可采用隔板或机械装置，并保证足够的G值和絮凝时间。沉淀池出水浊度要<2NTU，否则滤后水浊度难于达到0.1～0.5NTU.滤池是常规水处理工艺中最重要和最后一道防线。滤池滤层以稍厚为宜，其时工作状态良好，出水浊度低，有机物去除率高，截留细菌、病毒、贾弟氏虫、隐形孢子虫等的效率高，并有利于消毒工艺，必要时可加助滤剂。

　　加氯消毒副产物TTHMs，HAAs，MX等有的致癌，有的致突变，可改用其他消毒剂，表2为杀灭不同微生物消毒剂的CT值。

　　为降低消毒副产物的浓度，可调整水的pH至5.5～6.5或采用一氯胺消毒，加氯点应尽量放在过滤池出水管上。为去除铁、锰、色度采用预加氯，折点加氯会导致加氯副产品浓度增加，可考虑采用二氧化氯。

　　2.2合理采用水质深度处理工艺

　　在经过优化常规水处理工艺后，发生下列情况时，应视不同情况考虑采用不同的深度处理工艺：

　　①按建设部“水质目标”较国标新增加的53项指标合格率<80%；

　　②感官性状和一般化学指标超标，水有异味，TON＞3，色度＞15度，氨氮＞1.5mg/L，耗氧量＞3mg/L，苯类、酚类及其衍生物超标，总溶固体高等；

　　③当接种水样体积为1L时，Ames致突变率MR≥2；

　　④虽未发生以上情况，但水质指标接近限值，有经济条件采用深度处理工艺。

　　视具体情况在常规处理工艺系列中选择采用下列单项或组合水质深度处理工艺。

　　当前水中致害物质主要是微量有机物，而水中常量存在的无害有机物往往成为去除有害微量有机物的障碍，为此，深度处理工艺的实质仍是着眼于吸附或摧毁（氧化）水中常量有机物的同时去除微量有机物。粉末活性炭PAC一般于突发性水质恶化时投加，应通过搅拌试验确定剂量，也有人将其与KMnO4同时投加，取得良好的净水效果。硅藻土、PAC预涂膜过滤、沸石过滤除NH3-N仅适用于小型净水装置，颗粒活性炭滤池则使用较为普遍，采用KMnO4或O3作预处理，既氧化有机物，又有助凝作用，O3可使不可生物降解有机物（NBDOC）转化成可生物降解有机物（BDOC），使其在生物活性炭池中分解。

　　深度氧化工艺（AOP）是近几年发展起来的水处理工艺，包括化学氧化和光化学氧化，主要是指自由基（如：OH）快速、无选择性、彻底氧化有机物的水处理技术。产生自由基的方法很多，表3仅列出易于在水厂或小型净水装置上采用的几项，这几项工艺只需向水中投加O3、H2O2和Fe2+并使水流经UV装置。

　　生物氧化很有前途，既可用于前处理也可用于后处理，最常用的水质深度处理组合工艺为：常规处理+O3+活性炭滤池+Cl2或ClO2，建议采用生物处理+常规处理，是否投加O3、Cl2或ClO2应通过试验选择。

　　2.3膜技术的应用

　　微滤（MF）、超滤（UF）可去除水中悬浮物、细菌、病毒、原虫等且可降低浊度，纳滤（NF）、反渗析（RO）、电渗析（RD）可进一步去除无机盐类及有机物，这些工艺大都用于小型净水设备或纯水生产。