【文章內(nèi)容簡介】 ，前處理要求較高，存在濃縮液的處理與處臵問題等。 ?近年來隨著膜材料價格的不斷降低，膜分離技術在水處理應用中具有越來越強的競爭力。 三、預處理技術 ?預處理 是針對傳統(tǒng)工藝的缺陷，為了強化水處理工藝、改善處理出水水質，在常規(guī)處理工藝之前，采用一定的物理、化學或生物的方法，對水中污染物進行初步去除，特別是去除那些常規(guī)工藝不能有效去除的污染物，使常規(guī)工藝更好的發(fā)揮作用，減輕常規(guī)處理和深度處理的負擔，更好地發(fā)揮水處理工藝的整體作用。 ?預處理工藝可分為 氧化法 和 吸附法 ，其中氧化法又可分為化學氧化法和生物氧化法。 三、預處理技術 ?當飲用水的水源水受到一定的污染，或者具有某些特殊性質時，在常規(guī)處理之前，需要先進行預處理，包括粗大懸浮物和漂浮物的篩除、沉砂、高濁度水的預沉淀、原水儲存、土層滲濾、曝氣去除揮發(fā)型物質、粉狀炭吸附、化學預氧化、生物預處理等。下面主要介紹用于受污染水源水處理的 化學預氧化 、 生物預處理 技術。 化學預氧化 ?預氯化 ?預臭氧 ?高錳酸鉀預氧化 ㈠ 化學預氧化 ? ⒈預氯化 預氯化是飲用水處理中應用最為廣泛的一種預氧化技術，目前仍為我國絕大多數(shù)水廠所采用。預氯化是在地表水的取水口或凈水廠的入口處向水中加人一定量的氯，投加量在 1～2mg/L（根據(jù)水質而定，對于受到污染的水源水預氯化的所需加氯量遠高于此值）。由于氯是氧化劑，預氯化可以氧化分解水中的一部分有機物質，降低嗅味，增強混凝效果，去除氨氮（生成氯胺，或者通過折點氯化而被破壞），可以控制微生物和藻類在取水口至水廠的管道中和在凈水廠的處理構筑物中生長繁殖，并可起到一定的消毒殺菌效果。 ? 預氯化可以采用簡單加氯法或折點氯化法。 ? 預氯化的缺點是當水源水中有機物含量較高時，投加的氯會與水中的有機物反應，生成三鹵甲烷、鹵乙酸等具有三致作用的消毒副產(chǎn)物。 預臭氧 ?由于臭氧比液氯具有更強的氧化能力，故可有效殺滅藻類、細菌、病毒等，同時能夠快速氧化大分子難降解物，有較強的脫色、除臭能力。臭氧預氧化法可使水源水水化學耗氧量有一定程度的下降，對氧化三鹵甲烷前體物有較好的效果。由于投加臭氧的成本較高，一般采用低劑量投加，在這種情況下，大部分投加的臭氧只能把大分子有機物氧化為小分子有機物（如酮、醛、酸等），而不是將有機物徹底降解。這樣就導致了處理出水溶解性的、可生化的有機物量比例得以提高。因此，如能將臭氧預氧化法與生物法結合起來，能起到優(yōu)勢互補的作用，反之，單純的臭氧預氧化法由于可使出水溶解性有機物量提高，可能會導致最終出廠水中 AOC的升高，管網(wǎng)細菌量升高，反而降低飲用水質。 預臭氧 ?預臭氧是為了避免預氯化產(chǎn)生氯代有機物的問題而采用的替代方法，已經(jīng)在歐洲得到廣泛的應用，在我國目前尚未采用。加入臭氧除了有前述的氧化、除嗅作用外，還可以增加水中有機物的可生物降解性，有利于后續(xù)的生物處理，如生物氧化預處理或生物活性炭。預臭氧液有一定的改善混凝的效果。預臭氧的最大優(yōu)點是不產(chǎn)生氯代有機物，但費用較高。此外，因臭氧在水中會迅速分解，此法不適于長距離輸水管道的菌藻控制。 高錳酸鉀預氧化 ?高錳酸鉀預氧化 曾是一種傳統(tǒng)水處理預氧化技術，近年來由于我國水源水的污染日趨嚴重，高錳酸鉀預氧化技術發(fā)展較快，現(xiàn)已經(jīng)開發(fā)出高錳酸鉀預氧化與混凝劑聯(lián)合使用的復合藥劑。高錳酸鉀氧化不產(chǎn)生氯代副產(chǎn)物，氧化能力強，除臭效果好，高錳酸鉀氧化后生成的二氧化錳對高錳酸鉀的氧化具有催化作用，同時又具有助凝作用，從而大大增強混凝效果。該法不需要增加新設備，運行費用低，便于根據(jù)原水水質情況調(diào)整投藥量，有著良好的應用前景。 ㈡ 生物預處理 ?生物預處理是指在常規(guī)凈水工藝前增設生物處理工藝，借助于微生物的新陳代謝活動，對水中的氨氮、有機污染物、亞硝酸鹽、鐵、錳等污染物進行初步的去除，減輕常規(guī)處理和深度處理的負荷，通過綜合發(fā)揮生物預處理和后續(xù)處理的物理、化學和生物的作用，努力提高處理后出水水質。 ㈡ 生物預處理 ?眾所周知，在廢水處理中生物處理法是去除水中溶解狀有機物的有效而經(jīng)濟的方法。隨著飲用水水源污染問題的日趨嚴重，生物處理法也已經(jīng)被開發(fā)成為處理受污染水源水的飲用水處理技術。 ?生物預處理主要依靠微生物的生命活動（氧化、吸附、生物絮凝等）來去除水中的污染物。在這些微生物中，對凈化水質起主要作用的絕大多數(shù)屬于貧營養(yǎng)型微生物，具有世代周期長、繁殖緩慢的特性。為了保證處理效果和加快凈化的效率，必須保證有足夠的微生物量（生物濃度）。生物膜法因微生物附著在載體填料上，相對而言能獲得更穩(wěn)定的生長環(huán)境，適合于世代周期長的微生物生存和繁殖，因而絕大多數(shù)的生物預處理都采用生物膜法的形式。 ㈡ 生物預處理 ?能夠有效去除水中可生物降解的有機物，減低消毒副產(chǎn)物的生成，提高水質的生物穩(wěn)定性，降低后續(xù)常規(guī)處理的負荷，改善常規(guī)處理的運行條件（如降低混凝劑的投加量，延長過濾周期，減少加氯量等）。飲用水生物預處理可以去除進水中 80%左右的可生物降解有機物。 ㈡ 生物預處理 ?能夠有效去除水中的氨氮。 在生物預處理構筑物中氨氮在亞硝化菌的作用下先被生物轉化為亞硝酸鹽，再在硝化菌的作用下進一步轉化為硝酸鹽。生物預處理對氨氮去除率可以達到70%～ 90%，采用生物硝化去除氨氮的預處理已經(jīng)成為飲用水預處理的一個重要處理目的。 四、強化混凝技術 ?強化混凝 是指在混凝處理中投加過量的混凝劑、新型混凝劑或助凝劑、或者是其他的藥劑，通過加強混凝與絮凝作用，使常規(guī)處理工藝盡可能多地去除水中的有機物和消毒副產(chǎn)物的前體物（主要指腐殖酸、富里酸等有機物）。 四、強化混凝技術 ?混凝所去除的有機物及其去除機理主要包括：膠體狀有機物的吸附電中和與凝聚、混凝形成的金屬氫氧化物礬花的巨大比表面積對溶解有機物的吸附和共沉作用、腐殖酸和富里酸的聚合沉淀等。 ?強化混凝提高對有機物的去除機理主要是加強混凝產(chǎn)生的絮體對有機物的吸附作用。實踐表明，在相同加藥量下，機械攪拌澄清池對有機物和消毒副產(chǎn)物前體物的去除效果要優(yōu)于反應池一沉淀池工藝，其原因就是在機械攪拌澄清池中大量保持的礬花可以充分發(fā)揮其吸附作用，而反應一沉淀工藝中礬花形成后即被沉淀去除，其吸附潛力尚未完全發(fā)揮。 四、強化混凝技術 ?強化混凝的措施有：從鋁鹽混凝劑改為鐵鹽混凝劑（鐵鹽比鋁鹽更易于形成與腐殖酸和富里酸的聚合物），減低 pH值（ pH值為 5～ 6的條件有利于形成腐殖酸、富里酸的聚合物），投加有機或無機絮凝劑，采用具有絮凝作用的新型混凝藥劑（如聚硅酸鹽鐵鹽、聚硅酸鹽鋁鹽等），增加混合與絮凝反應的時間，選用澄清工藝等。在混凝中同時進行高錳酸鉀預氧化、粉狀炭吸附（如采用含有高錳酸鉀、粉狀炭、混凝劑的復合藥劑）也可以起到強化混凝的效果，盡管其中還包括了氧化、吸附等作用。 ?常規(guī)處理對水中溶解有機物的去除效果一般在 10%～20%，通過強化混凝可以把去除率提高到 25%～30%，具體效果依原水水質和強化混凝的措施而定。 五、純水和凈水處理技術 ?純水和凈水是有一定區(qū)別的。“純水”這一術語來源于工業(yè)給水的純水，即去除了水中一切雜質（包括各種離子）的水，水的純度用電導率表示。雖然飲用純水對水的電導率要求并不需要像對電子工業(yè)、高壓鍋爐給水那樣嚴格，但我國現(xiàn)行的飲用純水行業(yè)標準中仍對水的電導率進行了嚴格的規(guī)定。盡管離子交換、蒸餾等技術在早期曾用于生產(chǎn)飲用純水，目前生產(chǎn)純水所普遍采用的核心技術是反滲透，其工藝流程如圖4所示。 ?用戶使用飲用純水的方式包括瓶裝水（主要是作為飲料）、桶裝水、凈水屋、樓宇或小區(qū)專用飲水管道，家用純水機等。 五、純水和凈水處理技術 ?飲用凈水的含義實際上是指優(yōu)質直飲水。按照生活飲用水水質標準的制定原則，凡符合該標準的自來水實際上都可以直接生飲。但是在實際操作中，為了提高直飲水的衛(wèi)生學質量和具有較好的口感，又制定了優(yōu)質直飲水的水質標準。由于純水中不含任何礦物質，長期飲用可能對人體健康產(chǎn)生不利影響，因此，優(yōu)質直飲水并不要求必須是純水。 五、純水和凈水處理技術 ?優(yōu)質直飲水系統(tǒng)一般設在采用分質供水系統(tǒng)的樓宇或住宅小區(qū)中，它以市政自來水或當?shù)氐牡叵滤疄樗矗俳?jīng)過特殊的凈化處理后 .由專用管道送到用戶家中。優(yōu)質直飲水的處理系統(tǒng)有許多種，包括：①另選用優(yōu)質的地下水源和先進的消毒工藝，優(yōu)水優(yōu)用；②“臭氧氧化一活性炭吸附一紫外線消毒或二氧化氯消毒”的飲用水深度處理工藝流程；③“粗過濾 活性炭吸附精細過濾 反滲透 臭氧消毒或紫外線消毒”的飲用純水處理流程；④把反滲透生產(chǎn)的純水與納濾生產(chǎn)的水（或活性炭出水）按比例勾兌成一定礦化度的水的組合處理工藝。 六、特種水質處理技術 ?除鐵、除錳 ?除藻 ?除氟 ?過硬源水的軟化、苦咸水淡化、海水淡化 ㈠ 除鐵、除錳 ?曝氣氧化過濾法除鐵工藝 利用空氣中的氧把二價鐵氧化成三價鐵，使其形成氫氧化鐵沉淀物從水中析出，再通過濾池加以去除。水的 pH值越高，氧化速度越快。 ?曝氣接觸氧化錳砂過濾法除鐵、除錳工藝 經(jīng)曝氣使含溶解氧的水通過含有鐵質或錳質的活性濾料，在所含鐵質和二氧化錳的催化作用下，二價的鐵、錳的氧化速率大大加快，進而被濾料去除?；钚詾V料可以采用天然錳砂，也可以由普通砂濾料經(jīng)熟化而形成。接觸氧化法除錳需要在 pH值大于 7的條件下進行。 ㈠ 除鐵、除錳 ?氯氧化過濾法除鐵工藝 氯的氧化能力大于氧，它在 pH值大于 5的條件下就可以迅速地把二價鐵氧化成三價鐵，再經(jīng)砂濾池過濾去除生成的氫氧化鐵析出物。 ?高錳酸鉀氧化除鐵除錳工藝 高錳酸鉀是比氧和氯更強的氧化劑，可以在中性或弱酸性條件下迅速地把水中的二價錳氧化成二氧化錳，再經(jīng)過濾予以去除。為了降低投藥量，原水應先進行曝氣。此法的另一形式是采用錳沸石過濾吸附水中的二價錳，再用高錳酸鉀對錳沸石再生。 ㈠ 除鐵、除錳 ?充氧回灌地下水層除鐵除錳工藝 將曝氣后含有大量溶解氧的水，通過取水井周圍的回灌井定期注人到地下水層，或是通過取水井本身進行周期性的回灌。在取水井周圍地下水層中形成氧化帶，其中生長有大量的鐵錳細菌。當取水時，地下水在通過充氧地層的過程中，在鐵錳細菌的參與下，水中溶解氧把二價的鐵和錳氧化成不溶的析出物，截留在地層中。 ㈢ 除氟 ?吸附法 以活性氧化鋁、磷酸二鈣等作為吸附劑，過濾吸附水中的氟離子。飽和的活性氧化鋁用硫酸鋁溶液再生，磷酸三鈣用氫氧化鈉再生。 ?混凝沉淀法 用硫酸鋁、聚合氯化鋁等混凝劑形成的絮體吸附氟離子，經(jīng)沉淀過濾去除。因為此法的投藥量很大，一般為含氟量的 100～ 200倍，已較少使用。 ?離子交換法 利用離子交換樹脂的交換能力去除氟離子。此法目前應用較少。 ?電滲析法 利用離子交換膜的選擇透過性除氟。 ㈣ 過硬源水的軟化、苦咸水淡化、海水淡化 ?在沒有替代水源的情況下，對于含有過量硬度的源水可以采用軟化法制取生活飲用水，常用的方法是石灰軟化法和離子交換法，小規(guī)模使用時也可以采用膜分離法。采用石灰軟化法時，軟化通常與澄清同時進行，此時應選用二氯化鐵作為混凝劑（在石灰軟化中，因水的 pH值較高，鋁鹽混凝劑不適用）。離子交換法采用鈉型磺酸基陽離子交換樹脂，用所含鈉離子交換水中的鈣離子。為了保持飲用水有較好的口感，出廠水中應保留一定的殘余硬度，其方法是只從水中去除一部分硬度，或是在總水量中只軟化一部分水，再與其他的水混合。飲用水的軟化處理目前主要用在歐美國家的一些地區(qū)。 ㈣ 過硬源水的軟化、苦咸水淡化、海水淡化 ?含鹽量很高（幾千毫克每升以上）的水稱為苦咸水，我國西北部地區(qū)，如青海、甘肅、新疆等內(nèi)陸干旱地區(qū)常遇到這種水。以苦咸水為源水制取飲用水需要進行淡化處理。常用的淡化方法有反滲透法、電滲析法等，可供鉆井隊、勘探隊、小的社區(qū)等小規(guī)模用水單位飲用。 ?海水可以通過淡化供飲用，但費用較高。常用的方法有：反滲透法、蒸餾法、電滲析法、結冰法等。大規(guī)模海水淡化廠多采用蒸餾法、反滲透法。小規(guī)模海水淡化，如船用海水淡化器、島用海水淡化器，多采用反滲透法或電滲析法。 四、地面水除藻技術 ?藻類通常是指一群在水中以浮游方式生活、能進行光合作用的自養(yǎng)型微生物，個體大小一般在 2200μm，其種類繁多，均含葉綠素，在顯微鏡下觀察是帶綠色的有規(guī)則的小個體或群體。由于它們是水體中重要的有機物質制造者，故在整個水體生態(tài)系統(tǒng)中占有舉足輕重的作用，是生態(tài)系統(tǒng)中不可缺少的一個環(huán)節(jié)。今年來，隨著湖泊富營養(yǎng)化和世界各地的淡水水華頻頻發(fā)生，由此而引起的人畜中毒甚至死亡的事件時有報道。淡水藻中產(chǎn)生藻毒素最多的是藍藻，藍藻是絕大部分富營養(yǎng)化水體中的優(yōu)勢藻類，藍藻的生長和水華的發(fā)生受水體理化、生物因素和氣候的影響，某些種類的藍藻產(chǎn)生毒素。 藻類對制水的影響 ? 對混凝的影響。 在光合作用