第六节 饮用水源水质净化技术的发展

一、饮用水常规处理工艺及其局限性

水源水中的悬浮物、胶体杂质和细菌是饮用水常规处理工艺的主要去除对象。传统饮用水处理工艺的代表工艺流程是:混凝→沉淀→过滤→氯消毒,主要以去除原水中的悬浮物、浊度、色度和病原菌为主,对溶解性有机物去除能力相对不足。传统的物理化学处理技术主要针对水中的悬浮物与胶体,适用于较清洁的原水,一旦水源被污染,则会导致处理效果不理想。但是随着我国地表水有机污染的加重,氨氮、有机物含量不断超标,传统的物理化学方法已不能满足净化水质的需要,具体表现在以下几个方面。

1.对有机物去除能力有限

常规的水处理技术及工艺对有机污染物的去除能力非常有限,而且有研究和经验表明,常规处理工艺只能去除水中有机物的20%左右,尤其是对于水中溶解状的有机物,除了极少量的有机物会被吸附在滤料表面上,常规水处理工艺基本上没有去除效果。

2.消毒副产物的问题

近些年来由于水体被污染,不少地方地表水源水中氨氮的质量浓度超过或经常超过饮用水源水对氨氮的水质要求。我国许多水厂都采用折点氯化法进行消毒,对于氨氮过高的水源水,在加氯消毒时为了获得自由性余氯必须投加大量的氯来分解氨氮,使水的加氯量大大增加。高的加氯量更加重了产生消毒副产物的问题。

3.出水的生物稳定性问题

理想的饮用水中应该不含有机物,因此异养微生物无法在自来水中大量繁殖。传统的消毒理论认为,在已消毒的水中保持有一定浓度的剩余消毒剂的条件下,水中微生物无法再繁殖,从而保证自来水在自来水配水管网系统中的生物稳定性。但是近年来的研究表明,如果自来水中含有一定量的可以被异养微生物作为基质利用的有机物,则此种自来水为生物不稳定的水,即使在水中保持一定浓度的剩余消毒剂,仍然存在着较高的微生物再繁殖的风险。特别是对于超大型城市配水管网和高位水箱,由于存在水的停留时间过长、剩余消毒剂被完全分解的可能性,生物稳定性差的饮用水更容易出现管网或水箱中微生物再繁殖的问题。