乡镇自来水厂水处理工艺的应用现状以及发展趋势

何明龙

摘 要：随着我国工业不断发展，水资源的污染和紧缺也日趋严重，而利用水处理工艺对水资源中的杂质或污染物进行处理是现阶段水资源循环利用的关键。本文主要对乡镇自来水厂目前的水处理工艺及未来水处理工艺的发展趋势进行介绍，希望可以对相关水处理技术人员提供一些参考。

关键词：自来水厂;水处理工艺;发展趋势

近年来，随着我国经济发展取得了重大成绩，我国的污染情况也日趋严重，特别是对于水资源的污染，极大降低了人民的生活质量，严重威胁着人们的身体健康。为了保障人民的用水安全，提高水资源的利用率，自来水也代替井水走进了乡镇的千家万户，如此自来水厂作为重要的水处理基地，其对于水处理工艺的应用就成为影响乡镇居民用水质量的关键因素。

一、乡镇自来水厂水处理现状

乡镇自来水厂常规的水处理工艺包括絮凝、沉积、过滤和消毒等，其中，凝絮工艺一般采用无机聚合物或有机聚合物作为絮凝剂，例如聚合氯化铝、聚合三氯化铁、聚合硫酸铝或聚丙烯酰胺;为了达到更好的絮凝效果，在进行絮凝工艺时一般不调节混合溶液的pH值;而对于沉积和过滤工艺，经过了几十年发展，目前已经开发出各种不同性能的水处理设备，例如：沉淀池、均质过滤器、多层滤料等等。关于水处理工艺的消毒工序，目前比较应用范围比较广的是液氯、次氯酸钠或二氧化氯作为消毒剂。

但是上述絮凝、沉积和消毒等水处理工序一般多是针对水中漂浮物和胶体物质进行水处理，而对于水中微生物的作用微乎其微，这使得自来水中的微生物严重超标，严重威胁着人们的用水安全。

二、现阶段典型的水处理工艺

由于现阶段经济效益和技术水平的限制，目前比较常用的水处理工艺还是化工水处理工艺，例如：化学氧化处理和光催化技术等等。其中，化学氧化处理中最常用的氧化剂为臭氧，臭氧的氧化性很强，对于水中的浮游生物、病毒、细菌或孢子等可能导致疾病的微生物具有一定灭杀效果，还可以起到一定的除臭效果;而光催化技术是通过加入光催化剂例如：二氧化钛、氧化锌、氧化锗等，在紫外线照射下，发生化学反应的一种处理工艺，光催化技术可以用于处理有机污染物和无机污染物，应用范围较广，但是光催化剂可能会在反应一段时间后失活，或是光催化剂和污染物的接触不够充分，使得利用光催化反应进行水处理的效率并不高，这大大限制了光催化技术在水处理领域的应用。

为了提高光催化剂在水处理中的应用，目前大多采用光催化技术和物理吸附相结合的方式，物理吸附一般采用活性炭颗粒或者活性炭粉末作为吸附剂，活性炭吸附也是一种常用的水处理技术，用于自来水深度处理。而通过吸附技术和光催化剂的结合，一方面通过吸附增加光催化剂和水中污染物的接触面积，另一方面，通过包覆层对光催化剂进行保护，延长光催化剂的使用时间，但是光催化技术和物理吸附技术的结合不仅需要高分子合成方面的技术支持，还需要配套新的水处理设备，水处理的综合成本较高，目前还没有广泛应用。

三、乡镇自来水厂水处理工艺发展趋势

随着近年来人们对于水处理技术的了解不断深化，水处理技术的残留问题也越来越引起了人们的关注。乡镇各自来水厂的水处理技术面临着新的考验。特别是采用臭氧氧化技术进行水处理，臭氧氧化反应过程中生成部分溴酸盐和次溴酸盐，严重威胁人们的身体健康。同时，采用活性炭吸附进行自来水深度处理，又可能造成生物安全问题，这主要是因为活性炭吸附进行自来水深度处理过程之中，活性炭需要长时间的停留在水体之中，活性炭表面容易生长大量的微生物，这些微生物很难通过消毒杀菌完全杀死。另外，目前水处理工艺也很难解决藻类分泌藻毒素的问题，藻类分泌藻毒素主要是由于为水体富营养化，水体中藻类氧化使藻类中的有毒物质进入水体之中。如何解决这些问题都将成为乡镇自来水厂水处理工艺研究的重点方向。

具体的，高效分离技术相比较传统的臭氧氧化技术和活性炭吸附技术在保证自来水安全方面具有一定的优势，逐渐成为近些年水处理技术研究的热点之一。其中，膜分离技术就属于一种高效分离技术，膜分离技术作为自来水处理技术之一，可以在一定程度上提高自来水的水质。结果非常好。膜分离技术的实现可以根据需要选择化学合成或者天然的高分子薄膜作为半透膜，通过一定的外力推动，达到过滤、分离的效果。进一步，通过微孔精滤膜还可以有效去除水体中的细菌，通过超滤膜可以过滤水体中的天然有机物或者病毒，纳滤膜可以过滤水体中的消毒、农药殘余、钙镁离子和表面活性剂等等，通过反渗透膜可以有效过滤水体中的有机物和无机离子。

然而，目前膜分离技术在水处理领域的应用还较少，大多仅仅应用于部分优质水供应过程，但是随着科技水平的不断提高，膜分离技术的成本将有望进一步降低，从而使得膜分离技术能够广泛应用于各个自来水厂的水处理工序之中。

四、结语

传统的水处理技术虽然有着种种的不足，但是它具有成熟度高、可操作性强和成本低廉的优点，因此，目前大多数自来水厂的水处理工序还是以传统的水处理技术为主。新型水处理技术的推广需要相关技术人员进一步研究水处理技术，才能促使新技术尽早广泛应用于乡镇自来水处理过程中，保障人们的用水安全，充分实现水资源的循环利用。

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