微污染水處理綜述
微污染水體一般是指所含有的污染物種類較多、性質較復雜,但濃度比較低微的水體。其微污染物主要包括石油烴、揮發(fā)酚、氨氮、農藥、COD、重金屬、砷、氰化物、鐵、錳等，這些污染物都會對人體健康造成很大的毒害，尤其是那些難于降解、易于生物積累和具有三致作用的有毒有機污染物。
隨著我國工業(yè)化的迅速發(fā)展,城市化規(guī)模的不斷擴大,人們在生活和生產過程中排放出來的污染物對源水水質的污染已經愈演愈劇,水中的有機污染物不斷增多，源水受污染的程度越來越嚴重。上世紀60年代以來,不少地區(qū)飲用水水源水質日益惡化，出現(xiàn)水質性缺水的嚴重局面。同時,隨著水質分析技術的逐漸進步,水源和飲用水中能夠測得的微量污染物質的種類也不斷增加。微污染飲用水給人們的生產和生活帶來極其嚴重的危害。針對源水中出現(xiàn)的微污染問題,70年代以后,人們就開始著手對微污染水質的凈化新技術進行了大量的研究,并且已經有很多技術在實際生產中應用,取得了較好的效果。
常規(guī)的飲用水處理工藝主要是混凝、沉淀或澄清、過濾和消毒。它的主要去除對象是水源水中的懸浮物、膠體雜質和細菌,而對于石油烴、揮發(fā)酚、氨氮、農藥、COD、重金屬、砷、氰化物、鐵、錳等等微污染物質則難以去除。
針對微污染問題,人們在飲用水常規(guī)處理工藝的基礎上研究開發(fā)了很多新的工藝和技術,歸結起來主要有兩個方向:一個是深度處理技術,另一個為源水預處理技術。
一、深度處理技術
深度處理通常是指在常規(guī)處理工藝以后,采用適當?shù)奶幚矸椒?將常規(guī)處理工藝不能有效去除的污染物或消毒副產物的前體物加以去除,提高和保證飲用水質。深度處理技術中，應用較廣泛的有:活性炭吸附、臭氧氧化、臭氧活性炭、生物活性炭和膜技術等。
目前生物活性炭被認為是飲用水處理中去除有機物等微污染的有效方法,并且在歐洲已得到普遍應用。采用生物活性炭比單獨采用活性炭吸附具有以下優(yōu)點:
(1)提高出水水質,可以增加水中溶解性有機物的去除效率;
(2)延長活性炭的再生周期,減少運行費用;
(3)水中氨氮可以被生物轉化為硝酸鹽,從而減少了后氯化的投氯量,降低了三鹵甲烷的生成量，F(xiàn)除德國外,法國、荷蘭、瑞士、前蘇聯(lián)等國家有許多水廠也已采用生物活性炭作為飲用水處理的生產工藝。它已成為當今世界飲用水處理的發(fā)展方向。
但是活性炭的價格昂貴,另外,生長有細菌的細小活性炭顆粒會在水力沖刷作用下,流入最后的氯化處理,由于附著在活性炭顆粒上的細菌聚體比單個的細菌細胞對消毒劑有更大的抗性,一般的氯化消毒往往難于殺死這些細菌。因此,生物活性炭作為飲用水處理中氯化前最后一個處理工藝的衛(wèi)生安全性問題引起了人們的重視。若能將活性炭循環(huán)重復利用，以及通過適當?shù)姆椒▽⒓毿☆w粒的活性炭截留，即可很好地解決這些問題。
二、源水預處理技術
預處理通常是指在常規(guī)處理工藝前面,采用適當物理、化學或生物的處理方法,將水中的污染物進行初級去除,同時可以使常規(guī)處理更好地發(fā)揮作用,減輕常規(guī)處理和深度處理的負擔,改善和提高飲用水水質。
預處理方法按對污染物的去除途徑可分為氧化法和吸附法。氧化法又可分為化學氧化法和生物氧化法；瘜W氧化法存在運行費用高昂或產生二次污染的缺點。與之相比，生物氧化法則有無可比擬的優(yōu)勢。生物氧化預處理技術已成為當今微污染源水預處理發(fā)展的一個主流方向。
微污染源水生物預處理工藝是利用填料作為生物載體,微生物在曝氣充氧的條件下生長繁殖,富集在填料表面上形成生物膜,溶解性的有機污染物與生物膜接觸過程中被吸附、分解和氧化,氮氨被氧化或轉化成高價的硝態(tài)氮,所以該法又可稱為生物接觸氧化工藝。
在此工藝的填料的選擇上，多個工程實例的運行情況表明,運用彈性纖維填料有許多不足之處,其中一個就是填料的負荷過小,污染物濃度稍高一些,就會顯得無能為力。國外有利用粉末活性炭去除水源水中色和嗅味物質的案例,并已取得成功的經驗和較好的去除效果。國內利用粉末活性炭去除污染物正處于研究之中,目前工程應用較少，多是將粉末活性炭與混凝劑一起投加，參與到混凝沉淀過程之中,因此粉末活性炭也在混凝沉淀后隨沉淀物一起被排放出去。若能將混凝沉淀與粉末活性碳去除有機污染物這兩個過程分開進行，并采用膜分離法將粉末活性炭回收再生利用，即可很好地解決這一問題。
另外粘土特別是一種改性粘土,如硅藻土，往往也是較好的吸附材料。其主要機理是粘土顆粒對水中有機物的吸附作用和交換作用。同時,通過投加粘土也改善和提高了后續(xù)混凝沉淀效果。如何改進生物填料的形式,并有效發(fā)揮填料自身的一些作用,同時盡量避免負面的影響。既要考慮運行的方便,又要考慮處理的效果,同時更多從經濟方面考慮,仍然是今后飲用水微污染處理技術的一個研究思路。
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”
