水处理工艺流程分析及水质优化处理对策
摘要: 社会经济水平快速提高的同时,原水的污染程度也在加剧,为了确保城市供水的安全性,需要做好充分的水处理工作。自然沉淀是借助颗粒悬浮物自重,使其在静置时可以进行自行沉降。过滤是借助物理吸附或化学吸附的方法,将水体内杂质过滤掉的方法。消毒是在水池内添原水消毒剂,以灭除水体内细菌、病毒,提高饮用的安全等级。通过选择相应的水处理工艺进行水质优化处理,对于提高生活用水标准,提升居民饮水安全性有着积极的意义。

1水处理工艺流程分析

1.1一般地表水源

在城市供水系统中,一般地表水源属于常见的供给水源之一,具体的处理工艺包括混凝沉淀、自然沉淀、过滤、消毒等。混凝沉淀是将水源引入处理池之后,向水中原水入药剂,使其中悬浮物可以生成沉淀物。针对不同的水体状态,采用的处理流程也存在差异,具体可以分为以下几种情况:第一,若水体的浊度平均在2000NTU到3000NTU,有时瞬时浊度在5000NTU到10000NTU时,其采取的水处理工艺流程为原水→混凝沉淀→过滤→消毒。第二,若水体的浊度平均在25NTU以内时,此类水体比较优等,其处理工艺为原水→直接过滤→消毒。第三,水体中泥沙含量增原水,此时在对水体进行处理时,其处理流程为原水→自然沉淀→过滤→消毒。第四,部分水体内含砂量大,同时其沙峰持续时间较长,那么在对其进行处理时,其流程为原水→自然沉淀→混凝沉淀→过滤→消毒。

1.2含藻量较高的水源

通常情况下,在对藻类进行处理时会用到物理清理与化学清理的方法,物理清理主要是借助生物滤膜进行绿藻的过滤,化学处理法则是借助杀藻药剂对藻类进行消灭,从而确保水体含藻量处于稳定状态。在具体应用中,可以分为以下几方面内容:第一,若原水浑浊度保持在100NTU以内,并且水体含有可见藻类,此对其进行水处理的步骤为原水→进行气浮操作→对其进行微生物膜过滤→进行接触过滤→添原水除藻药剂→消毒。第二,如果原水的浑浊度较大,同时水体表面已经堆积了大量藻类,此时对其进行处理时,所采的水处理工艺步骤为原水→混凝沉淀→气浮操作→进行过滤→消毒。

1.3微量有机物污染水源

通常情况下,在对含有微量有机物污染水源进行处理时,会在水体中加入臭氧或氯气等,对原水进行预氧化处理,在完成预氧化处理之后,再借助其他药剂,如活性炭、高锰酸钾,对原水进行深度处理,从而起到去除水体内有机物的作用。在具体应用过程中,可以分为以下几方面内容:第一,如果原水的浑浊度较大,但有机物含量非常少,此时进行水处理的工艺流程为臭氧或氯气等消毒剂进行水体的预氧化→混凝沉淀或自然沉淀→过滤→添加原水活性炭或高锰酸钾进行深度处理→消毒。第二,若水体内含有较多有机物,污染物导致水体环境浑浊,此时对其进行处理时,其具体工艺流程为原水→对水体内有机物、污染物进行预处理→混凝沉淀或自动沉淀→沉淀过滤→进行氧化→原水入活性炭粉末进行杂质吸附→再次过滤→消毒。

1.4含铁、含锰水源

部分水资源遭到了工业或地质灾害引起的污染,其中比较典型的是含铁或锰污染的水体。多为该类离子多为价态较低的可溶性离子状态出现,此时一般会选择在原水中加入强氧化剂,使其生成相应的较高价态的难溶性物质,然后进行沉淀过滤操作,从而起到去除铁离子与锰离子的作用。在具体操作中,可以分为三类情况:第一种情况是原水中只含有铁离子,此时对其进行处理时,可以参考水体的酸碱度,若原水的酸碱度较低,那么此时对其的处理工艺为原水→进行曝气操作增原水氧接触面积(氧化)→沉淀→过滤→混凝→过滤→消毒。第二种情况是水体内只含有锰离子,在对锰离子进行处理时,其工艺流程为原水→氧化→原水入混凝剂→沉淀→过滤→消毒。第三种情况处理流程为原水→进行曝气(氧化)操作→沉淀→吸附→过滤→消毒。

1.5含氟、含砷水源

除了上述水源条件外,很多地下水中含氟,部分水源中还会含砷,此类物质属于非金属离子,其危害也不容忽视,因此在采用此类水体作为水源时中需重点加强去氟、去砷的

处理工艺。在具体操作过程中,目前,国内外高含氟饮用水和废水的处理方法有多种。其主要方法有化学沉淀法、反渗透法、混凝沉淀法、吸附法、电渗析法等。砷的主要处理方

法有硫化物沉淀法,或与多价重金属如三价铁等络合并与金属氢氧化物进行共沉淀共沉淀。第二种方法是水处理技术中常采用的传统混凝沉降法。此外也可采用活性炭和矾土吸附或离子交换。最后再对其进行消毒操作。

2 水处理生产工艺中影响水质的因素

2.1混凝沉淀效果不稳定

混凝过程是水处理中最基本也是极为重要的处理过程,通过向水中投加一些药剂(通常称为混凝剂及助凝剂),使水中难以沉淀的颗粒能互相聚合而形成胶体,然后与水体中的杂质结合形成更大的絮凝体。絮凝体具有强大吸附力,不仅能吸附悬浮物,还能吸附部分细菌和溶解性物质。絮凝体通过吸附,体积增大而下沉。为了提高混凝效果,结合原水水质选用性能良好的药剂,创造适宜的化学和水力条件,是混凝工艺上的技术关键。但在实际生产中,经常碰到诸如药剂与水混合不充分,导致矾花形成比现时间长达10~15min,矾花松散难沉。

2.2滤池过滤效果不理想

原水经过混合反应沉淀后浊度降低,但还残存着许多细菌和悬浮杂质,需进一步处理,即通过一层或几层滤料使水中残余的细菌和悬浮杂质去除。在实际中会遇到滤前水浊度设定值偏高,滤层冲洗不净和藻类进入砂层,导致砂层产生板结现象,影响过滤效果。

2.3消毒工艺落后

目前国内大多数水厂基本采用液氯消毒,氯消毒是通过它所产生的次氯酸HOCL的作用破坏细菌内部的酶。但HOCL杀菌消毒的效率与水温、pH值有关。实际上原水中除细菌与氨氮外,还有其它杂质,如H2S、Mn+、Fe+、硝酸盐、藻类微生物及其他有机质,这些物质都可被氯的氧化,都要消耗一定量的氯,并产生多种衍生产物,使得消毒后原水成分变得非常复杂。

3优化水处理工艺流程的方法

3.1优化混凝沉淀效果

在原有常规水处理工艺应用的过程中,试验水厂通入沉淀池的进水管相对较短,若在其上方安装混合器,很难对其进行有效固定。对此,技术人员可以调整管网运行方式,将进水管道的行进路线改为跨越管道流入沉淀池当中,这样也增原水了管道长度,为安装混合器提供条件。为了提升最终的应用效果,可以在管线上安装静态混合起来提升混凝效果,经校验,优化后沉淀池生成矾花的时间变为7~10min,与之前应用效率相比,时间缩短了5~8min。

3.2优化氯前浊度处理

结合现阶段国家推行的生活污水浊度标准,供水水体浊度需要控制在1NTU以内,而在进行过滤之前的原水,其浊度需要控制在3NTU以内,相比于以前5NTU的水质标准,提高了标准,因此在实际应用过程中,技术人员需要重新调整原水过滤前后的浊度,提升混凝沉淀的效果,优化过滤环节的反冲洗强度和频次,从而有效降低水体消毒前的浊度。

3.3优化水消毒工艺

在水处理过程中氯气属于非常常用且重要的消毒药剂。但是在氯气消毒使用时会产生多种消毒副产物,若不能合理控制液氯用量,很容易导致消毒副产物危害的发生。因此在对水消毒工艺进行优化时,水厂技术人员对初始管道结构进行了改造,在管道中安装二氧化氯的自动控制装置,相比于液氯,二氧化氯的消毒效果更佳,并且在现场构建二氧化氯发生器,自动控制消毒剂投原水量,从而提高实际的消毒效果。

参考文献

[1]高嵘,李海林.凤翔县村镇供水工程水处理消毒工艺技术实践应用与探索[J].陕西水利,2018(04):150-151。