现代城市给水处理技术研究论文_陈中杰

现代城市给水处理技术研究论文_陈中杰

杭州市水务集团有限公司 浙江杭州 310000

摘要:随着社会经济水平的不断提升,城市的生活质量也在逐渐提高,人们对生活各方面的要求也有所增强。给水处理工程是关系到民生的重要项目,有效的现代城市给水处理技术将会提高给水效率及品质。

关键词:城市;给水;处理技术

1传统给水处理技术

在研究现代给水处理技术之前,对传统的给水处理技术进行简要概述。传统技术主要是包含理化药物混凝、沉淀杂物和杂质几个步骤,从而提高水体的透明性,将杂质颗粒进行有效吸附,并将水中的病毒予以过滤,净化水质。此种传统的给水处理所涉及的设备较为简陋,成本较低,在许多工厂部门都有所应用,但是其也有不小的缺憾,由于技艺较为简单,难以将水中的杂质完全排出,这对人们的生活用水都会造成一定影响。

2给水处理技术的现状

2.1新技术推广受限

给水处理技术就是一种改善杂质废水的技术,关系到人们的生活质量,我国现在越来越重视给水技术的研发,但是新技术所需要的费用较高,一些技术由于多方面的原因难以创新,受到约束。如今,我国多数地区都是采用“混凝、沉淀、过滤、消毒”的方式,一些较为偏远的地方由于经济条件差,仍然使用传统工艺,致使处理技术落后,处水效率低。

2.2存在安全隐患

我国的供水厂家都会在絮凝过程中使用铝盐,此种方式会提高净水效果,增强水质的透明度,具有一定的效果,、但是在水中仍然会留存一定的铝,将会严重影响最终水质情况,并且间接影响人们的身体健康及安全。在进行消毒时,经常采用氯化学原料进行消毒,主要是为了防止在管道的末端产生大量细菌,进而保证水质,但是据有关资料显示,即使是使用氯也难以完全地控制住细菌,还会相应地对人体产生一定的危害。

2.3传统方式处理能力不高

传统的给水处理技术处理能力较低,因为其成本较低,处理水质的效果不是令人十分满意,尤其是在处理特殊水质的过程中,如:处理高低温浊水及高含量的有机污染物时,更是难以保证水质。而现代给处理技术主要是对混凝及消毒环节进行优化升级,将硫酸铁和絮凝剂作为混凝剂,降低对人们的身体危害。现代处理技术多是通过紫外线、臭氧等方式进行消毒,效果较好,并且将渗透膜材料运用其中,提高了现代给水处理技术。

3现代给水处理技术分析

3.1活性炭吸取去除法

活性炭吸取去除法属于物理去除技术类型之一,但是其中也包含着一定的化学思维与技术特点。根据大量实验结果证实,选择新鲜的颗粒状活性炭能够有效实现溴酸盐转化成溴离子的过程,这对于降低溴酸盐含量具有重要的意义。整个去除过程相对简单,只需要将原水通过新鲜的活性炭即可完成反应。经过活性炭的处理后,溴酸盐的去除率一般可以达到50%以上,如果处理时间超过100天,整体去除量可以达到90%以上,效果十分显著。除此之外,为了降低pH值,还可以通过调整GAC的投放量来尽可能的提升活性炭的去除效果。在水中存在大量自然有机物时,由于溴酸盐的去除会受到其他物质的干扰,导致实际的吸附效果下降,所以还需要做好去除率的管理工作,或者利用其他技术优先去除有机物。另外,新鲜活性炭在初期处理时效果很好,但是超过3个月后处理的效率会全面下降,这个时候就需要对活性炭进行频繁的再生,也在客观上增加了去除技术的应用成本。

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3.2亚铁离子还原法

亚铁离子还原技术一般用于pH值适中的饮用水当中,在溴酸盐能够被还原的情况下使用,其反应主要包括酸性与中性两种不同的阶段。在亚铁离子的还原技术应用过程中,需要重点把握好亚铁离子的投放量、整个反应过程的pH值以及DO与三价铁的去除效果。根据相关调查研究证实,当总浓度低于0.3时,会出现缺氧条件,此时的去除效果更为明显。但是,溴酸盐的处理会受到氧浓度的限制与约束,所以在进行反应条件的控制时需要尽可能降低氧浓度,以此来提升亚铁离子的还原效率。

3.3臭氧预氧化

臭氧(O3)是具有特殊的臭味的有毒气体,其在空气中会缓慢氧化并释放出大量热量。臭氧氧化性极强,其氧化还原电位为2.07V,高于氯和过氧化氢的1.36V和1.28V,仅次于F2。由于臭氧氧化产物是氧气,所以常常被人们认为是性能优越且无二次污染的理想氧化剂。臭氧对有机物氧化过程一般被分为两类,一种是臭氧直接接触有机物发生氧化,另一种是臭氧分解以后羟基自由基发生间接氧化。其中,臭氧直接反应效率慢,并且具有很强的选择性,而羟基自由基间接氧化则速率快,无选择性。臭氧预氧化不仅能有效的氧化降解有机物,同样有助于藻类的灭活和混凝。臭氧预氧化可将三氯化铁混凝除藻的效率提高10%—15%,若采用气浮的方法除藻,臭氧预氧化可将藻细胞去除率从75%提高到93%。但是,臭氧的选择性使其在水处理受到很大限制、普适性减弱,其更倾向于氧化不饱和芳香化合物、不饱和脂肪族化合物等特殊官能团上。而且臭氧在水溶液中非常不稳定,羟离子能够使其分解过程急剧加快。

3.4生物滤池

生物滤池主要借鉴了给排水中快滤池的设计工艺,集曝气、过滤、生物氧化、反冲洗为一体。其工艺原理为:在在滤池中装填较小粒径的填料,在填料表面及内部繁殖微生物,形成具有生物降解能力的生物膜。在污水流经生物滤池时,利用滤料上生长繁殖的微生物对污水中的可生化有机物进行快速的生物氧化,与此同时,滤料间的细小孔径可以截留污水中的悬浮物。经过一段时间运行后,水头损失开始增加,此时进行生物滤池此时进行生物滤池的反冲洗,在反冲洗过程中滤料释放孔隙间截留的悬浮物质并更新生物膜。

在国外,最早的生物过滤法可以追溯到十九世纪末,在二十世纪初期以前,普通活性污泥法就可以满足大部分的水处理需求。对生物滤池的研究刚开始主要针对除碳和固体悬浮物的去除方面的工艺研究,生物滤池的水力负荷和有机负荷设计值较低,占地面积大,填料易堵塞,所以并不适合进行大规模的推广。随着系列新型填料和新型滤池结构的开发和水处理标准的提高,人们将研究的重点放在了脱氮除磷和填料方面。随着填料技术的发展,对沉没式和悬浮式填料的不同的曝气生物滤池研究也见诸于报道。P.Chudoba和R.Pujol对三级曝气滤池组合工艺的研究表明:运行中每个单元的曝气生物滤池(BAF)都存在一个最大的有机负荷和水力负荷。虽然曝气生物滤池有着较好的耐冲击负荷特性,但是超负荷运行对BAF的硝化和反硝化的能力有着一定的负面影响。Allan.Mann对使用沉没式填料和悬浮式填料的曝气生物滤池作了比较性的研究。发现使用悬浮式填料的BAF在悬浮物和可溶性的COD(sCOD)的去除能力上明显高于使用沉没式填料的曝气生物滤池,其耐冲击负荷的能力也比沉没式填料的滤池的能力强。目前,生物滤池中微生物群落的成为研究的前沿。AmeetJ.Pinto等研究发现,滤池是调控整个水厂中微生物群落结构的关键工序,且其微生物群落结构种类的变化和出水水质有密切关系。不同的类型的生物滤池中的生物是不尽相同的。滤池中微生物群落研究手段也有多种创新,有高通量测序、微探针、微切片技术、基因探针技术等。

4结语

在进行现代城市的给水处理时,若是采用传统的给水处理技术,将无法保证城市用水的质量,因此要引进现代水处理技术,进行技术的升级优化,从而保证水的处理品质。

参考文献:

[1]张德军,朱红莲.现代城市给水处理技术研究[J].科技与创新,2017(08):16-17.

[2]张强.现代城市给水处理技术研究[J].工程技术研究,2016(05):67-68.

[3]李晓艳.现代城市给水处理技术研究[J].江西农业,2016(09):53.

论文作者:陈中杰

论文发表刊物:《防护工程》2019年第3期

论文发表时间:2019/5/23

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