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                        我国饮用水处理技术的应用现状与策略

                        时间: 2014-12-01 10:57:00     来源: 中国住宅设施

                        改革开放以后,我国人民的生活水平迅速提高。受西方国家文化和消费观念的影响,我国城镇居民的生活习惯逐渐接受了西方科学的生活方式。目前,饮用水源污染引发的饮用水水质问题日益受到人们的重视,采用家用净水器是目前人们解决用水水质问题普遍的选择。

                        我国饮用水处理技术的应用现状与策略

                         
                        一、我国城市管网供水直接饮用的主要危险
                         
                        1.饮用水标准及其存在的问题

                        目前,城市供水中威胁人体健康的主要污染物之一是人类自身合成的有机物。由于该类污染物种类多,含量低,常规的检测设备不能准确分析。所以,我国现在的水质标准试图采用综合指标进行控制。但是,诸如人体干扰素类污染物在水中含量极小时即可产生很严重的人体毒理效应,综合指标对此是无能为力的。

                        严格地讲,满足我国现行的生活饮用水水质标准的水直接饮用是不能完全保证饮用安全的,饮用开水是一个提高饮水安全的有效措施。
                        我国饮用水处理技术的应用现状与策略,水处理设备

                        2. 城市供水直接饮用的主要问题

                        目前城市供水管网所供应的自来水作为饮用水至少还存在下列几方面的问题:

                        (1)水中有机物对人体健康造成直接危害并由此引发的微生物繁殖等其它水质问题。特别是工业生产合成的自然界不存在的化学物资(主要是有机物)进入水源后在现有的净水厂中不能被有效去除,残留在自来水中的部分对人体健康产生潜在的危害。

                        (2)净水厂加氯消毒处理过程中同时形成的卤代烃类次生污染物是致癌物,对人体健康造成损害。

                        (3)自来水中胶体颗粒、有机物等产生的浊度、色度、霉臭味给饮用者带来感官上的不适。

                        必须特别重视的是近些年在水中发现的人体干扰素对人体健康的影响,它会引起人的内分泌失调,诱发多种慢性疾病。它是目前我国男性精子数量下降,生育能力和水平降低,出现女性化趋势的重要原因之一。

                        由于种种原因,城市中许多用水点的水质不能达到我国现行的生活饮用水卫生标准,作为饮用水更加令人担忧。
                         
                        二、我国目前常用的直接饮用水净水处理技术及其存在的问题

                        目前常用的饮用水净水深度处理技术有:

                        (1)深层接触过滤技术。该技术是在深层过滤技术的基础上进行强化,配合适当的助滤剂、氧化剂、吸附剂等,对进水进行深度处理,以达到对水中关注的污染物的去除。这种技术的特点是工艺灵活,针对性强,可发挥多种处理效应的协同作用。但设备数量多,管理水平要求高,不便于分散设置。

                        (2)膜过滤技术。膜过滤是最近几年在我国开始投入工程应用的一种水处理技术。根据膜孔径不同,可分为微滤、超滤、反渗透技术。根据滤膜的材料,可分为有机滤膜和无机滤膜。膜过滤处理技术主要是利用膜的物理截留作用去除水中污染物,该技术的去除对象主要取决于物质的几何尺寸。有机膜和无机膜相比,具有过流面积大,处理能力大,制造工艺成熟的优点。无机膜耐冲击性能差,易破碎,易堵塞、难清洗。

                        (3)复合金属滤料过滤技术。利用两种不同的金属合金滤料,通过内氧化去除水中重金属等氧化态物质。该技术主要用于消毒与去除重金属离子,处理对象单一,在处理过程中会向水中释放离子,增加矿化度,影响出水水质。

                        目前,市场中尚无一种理想的深度处理技术。所以,在《中国工程建设标准化协会标准——管道直饮水(饮用净水)给水系统技术规程》中仅仅对处理方法的术语进行定义,并没有推荐工艺路线,而是要求根据原水水质和处理要求进行水质净化试验研究和工艺设计。
                         
                        三、我国直接饮用水净水处理技术的发展趋势与策略

                        制备有利于人体健康的饮用水是直接饮用水净化技术发展所追求的目标,有利于人体健康的饮用水不仅不应含有影响人体健康的各类物质,而且应适量均衡地含有有利于人体健康的物质。一般应分别在不同的工艺阶段满足这两项要求。

                        1.复合过滤与消毒相结合,去除有毒有害物质。

                        利用紫外线等的杀菌能力和催化能力及复合滤料的截留、氧化作用,使得水中细菌被灭活和去除,从而达到消毒的目的。

                        复合过滤采用天然合成弹性纤维、改性碳、人造沸石、麦饭石、活性氧化铝等多种滤料,根据既定水质的处理要求,首先进行人工定向改性,然后按照要求进行合理的组合、级配和复合,制成人工复配多级滤层,最后进行最终处理,成为水处理专用滤芯单元。一般应具有下列几个方面主要功能:

                        (1)杀菌消毒:在紫外线的消毒作用、复合滤芯的截留、氧化作用以及它们之间的协同强化作用的共同作用下,水中微生物被杀灭、去除,水得以消毒。

                        (2)悬浮物、胶体去除:在滤料中自适应助滤剂的协同作用下,利用复合滤料的物理化学作用,使得水中胶体、悬浮物被去除。

                        (3)微量有机物去除:活性炭经过人工改性,其吸附去除能力大为加强。利用复合滤层中经人工改性的活性炭、活性氧化铝等的强吸附能力,吸附去除水中的有机物。包括毒副作用极强的卤代烃类消毒副产物、人工合成有机物、人体干扰素等。

                        (4)去除色度:通过吸附,有效去除水中有机色度和显色的无机离子。

                        (5)去除CN-、F-、重金属离子、放射性离子等无机有毒有害离子:在复合滤芯中,通过内氧化还原作用、吸附作用、桥联作用等,使水中无机类有毒有害离子被去除。

                        (6)水质调和:在上述一系列处理过程中,由于复杂的物理、化学、生化过程的发生,使得水的水质成分被人为干扰而偏离自然状态。利用人工改性与强化的麦饭石/ 活性炭复合滤料滤层,使其强化模拟天然滤层的渗滤作用,在渗滤过程中使其达成水质平衡还原天然矿物质,从而使出水最大限度地恢复到自然状态。

                        2.强化调质,使水质成分更为协调,适宜于人类饮用。

                        如上所述,为使得出水水质成分更接近于自然平衡状态,本工艺对其进行二级强化调质。滤料主要为麦饭石、天然珍珠及贝类。滤料同样经过人工改性、组合配合与最终处理三道主要处理工序,制成专用滤芯。一般应具有下列几个方面主要功能:

                        (1)补充处理:在前段处理的基础上,进一步对水中杂质进行处理。

                        (2)强化调质:在前段初步调质的基础上,利用复配的滤芯,对出水进一步调质,使处理出水中不仅有毒有害物质被有效去除,而且各种营养物成分比率更为协调,有利于人体健康。

                        (3)保护过滤:利用陶瓷滤芯,对出水进行保护过滤,以防止破碎的滤料流失。

                        3.处理设备一体化。

                        把上述几个处理的单元操作过程进行优化组合,形成一个一体化的处理设备。使得设备更便于安装、管理,使用环境也更加整洁、美观,以利于改善取水点处的环境卫生条件。

                        去除水中胶体杂质,改善水的感官性状是净水处理的基本要求。更为重要的是有效解决目前人们最为关心的有机污染问题,特别是去除水中卤代烃类消毒副产物、人工合成有机物、人体干扰素。把水质调节到自然平衡状态是水处理的最高要求。以多种天然矿物滤料为基体,利用人工改性及复合等技术,制成复合滤料,以模拟与强化天然滤层的处理功能。结合消毒工艺,使得水中胶体颗粒、水中微量有机物、微生物被强化去除,且使得水质达到有效调节。使得出水水质达到更高的水平是直接饮用水处理技术的重要发展方向。
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