隨著經濟的迅速發(fā)展,環(huán)境污染日趨嚴重,飲用水的污染尤為突出。在我國,因為水質污染而引起的各種疾病越來越多,解決水質污染問題迫在眉睫。 一、自來水水質常規(guī)處理途徑 以地表水為水源時,常規(guī)處理主要是去除懸浮物質、膠體物質和病原微生物。在常規(guī)處理工藝中,混凝是向原水中投加混凝劑,使水中難以自然沉淀的懸浮物和膠體顆粒相互凝聚,生成大顆粒絮體(傷稱礬花),然后在沉淀池中沉淀下來,最后成為污泥排除。也可以在澄清池中同時完成混凝和沉淀過程。過濾是利用顆粒狀濾料(加石英砂、白煤等)截留經過沉淀后水中殘留的顆粒物,進一步去除水中的雜質,降低水的渾濁度。消毒是飲用水處理的最后一步,向水中加入消毒劑(一般用液氮)來滅活水中的病原微生物。 常規(guī)處理工藝對水中的懸浮物、膠體物和病原微生物有很好的去除效果,對無機污染物,如某些重金屬離子和少量的有機物也有一定的去除效果。地表水經過常規(guī)處理工藝后,出廠水的渾濁度可以降到1NTU以下(運行良好的水廠,出廠水渾濁度可在0.3NTU以下)。對于未受到污染的水源水,常規(guī)處理后能夠達到生活飲用水的水質標準,其一般化學指標和毒理學指標可以滿足對健康的要求。以地下水為水源時,常規(guī)處理工藝比較簡單,主要是去除水中可能存在的病原微生物。對于不含有其它污染物(如鐵、錳、氟、砷等)的地下水,只需消毒就可以達到飲用水水質要求。在原水渾濁度較低(一般在100度以下)、不受工業(yè)廢水污染且水質變化不大的情況下,可省去混凝沉淀(或澄清)構筑物,而是采用雙層濾料或多層濾料濾池直接過濾。相反,當原水渾濁度高或含砂量大時,應在水廠進水u處增設預沉池或沉砂池再進行常規(guī)處理。而在水源受到較嚴重的污染時,可在砂濾池后再增設生物活性炭濾池。特殊水質需經過特殊處理。地下水一般無需經過常規(guī)處理,由泵提升后只經消毒即可作為飲用水,但如含有一定濃度的鐵、錳、氟等時,必須有專門的除鐵、除錳和除氟處理設施。又如原水硬度過高時,須將硬水加以軟化,含鹽量不符合要求時,可采取除鹽和咸水淡化等處理。 目前水廠飲用水處理主要采用常規(guī)處理,即投藥、混合、絮凝、沉淀、澄清或氣浮、過濾和消毒的工藝流程。常規(guī)處理工藝目前仍為世界上大多數(shù)國家的水廠所采用,在我國約95%以上的以地表水為水源的自來水廠都是采用常規(guī)處理工藝。 二、影響供水水質的主要因素 1、出廠水質是決定水質的主要因素。 出廠水質雖然符合衛(wèi)生標準,但仍含有微小的懸浮物,存在著余氯和溶解氯、游離碳酸、碳酸離子、硝酸離子等,以及水中鐵錳經加氯消毒氧化生成的鐵錳氧化物。這些物質積聚在管道內壁使管網水的濁度、色度、含鐵量、含錳量等高于出廠水。另外工業(yè)廢水排放越來越多,尤其是生活用水總量呈直線上升趨勢。大部分城市特別是中小城市,沒有污水處理廠,這使許多使用地表水做水源的水廠進廠水質直接受到污染。與地表水相比,使用地下水做水源的相對較好一些,但由于近年來化學肥料及農藥的過度使用,使得有害物質滲入地下,不同程度地影響了地下水質,以上這些因素都將直接影響出廠水質。 2、管道材質的不同,對水質也有不同的影響。 金屬管壁由于受到水的腐蝕性等原因,容易形成以氧化鐵為主的結垢。而且使用時間越長,結垢層越厚,增大了管道阻力,使管道中的微生物、有機物粘附在管道內壁,容易滋生厭氧菌,使細菌含量超標,對水質形成污染。其它如水泥管內壁涂襯不光滑,也會出現(xiàn)類似情況。 3、管道附屬設施和管道設計施工也會影響到水質。 為了管網的正常運行,管網中需設置一定數(shù)量的控制閥門、泄水閥、消防栓等附屬設施,長期置于地下或露天,經常受到雨水或其他污水的侵蝕,極易損壞。管網一旦失壓,會將附近地下污水吸入管網,造成二次污染。 4、管道流速和管網壓力不穩(wěn)也是影響水質的又一原因。 管道中水的流速過低,或者管徑過粗而用戶很少,水在管道中的滯留時間過長,促使鐵、錳氧化沉積,越積越多,越影響水質,在一定程度上會間接地對管網造成污染。 三、提高城市供水水質的有效措施 1、提高出廠水水質和穩(wěn)定性,嚴格控制濁度超標。 經傳統(tǒng)常規(guī)處理工藝(混凝、沉淀、過濾、消毒)處理凈化的水,有的已不符合飲用水標準,可增加預處理和深度處理工藝,如臭氧法、活性炭法,生物活性炭法、接觸氧化法、光氧化法等。對含鐵量高的地下水,可采取氧化法、堿化法、充氧回藻法;對含氟量高的可采用沉淀法、離子交換法。同時加強凈水過程的全面質量控制工作,合理加藥,實現(xiàn)投注加藥自動化,以提高供水水質。尤其是要嚴格控制水的濁度指標,對降低管網中病毒細菌和有機物的含量非常重要。在水質穩(wěn)定性方面,推行調整PH值法,即水在出廠前投加穩(wěn)定劑,把PH值調整至7-8.5,提高水的穩(wěn)定性。 2、更新或改造供水管道系統(tǒng),深化管網管理。 管材要選用產品質量較好的廠家,管道要有較好的內壁,既能抗腐蝕又不析出有害物質;新鋪設的管道或對舊管道更新改造的管道可應用預應力鋼筋混凝土管、給水塑料管、玻璃鋼管、球墨鑄鐵管等;100mm以下的可采用給水塑料管、襯里鋼管、鋁塑復合管、薄壁不銹鋼管等,應逐步減少鍍鋅鋼管的使用;管道上閥門要采用橡膠襯里的球面三角形軟件、環(huán)氧樹脂噴涂的鑄件和不銹鋼配件;在做金屬管道襯里時,可加丙烯酸樹脂分散劑(占硝漿干重3%)或采用蒸汽養(yǎng)護,以增強抗酸性水和抗腐蝕的能力,此外施壓法襯里比噴壓法襯里質量好,砂子失落量??;在設計施工上,應嚴格遵守給水工程設計施工規(guī)范,如給管道與其它管(尤其是排水管)交叉時,要保證規(guī)范要求的最小間距,與自備水源或非飲用水管道連接時,應采取空氣隔斷裝置等措施,防止飲用水的污染;由于環(huán)狀管網比樹狀管線水質條件好,如經濟條件許可,管線盡可能采取環(huán)狀,即使采用樹狀,管線也不宜太長,以免末端滯水,如果管線延伸太長,應考慮在中途加氯和定期沖洗;泄水閥安裝位置要合理,不要淹沒在水中;減少管道集水機率,減少管內流向、流速的劇變;管道安裝或搶修完畢后要徹底沖洗消毒;打水鉆時,施工要小心,防止管道碎片落入管中;禁止用泵直接從管網抽水,確需加壓時,最好增設蓄水池,以免管網產生負壓,使污物浸入;在維護管理方面,對使用年限太長的供水管道進行更新改造或刮管涂襯,其次定期沖洗管道,對管網末端沖洗周期一年不少于一次,整個系統(tǒng)每兩年進行一次、通過管理措施使水質不再受到污染。 3、完善二次供水設施的設計與施工,加強管理。 在設計施工方面,改進水池(箱)的工藝結構,避免了出現(xiàn)死水區(qū),使水形成推流式流動狀態(tài),并保持一定流速;消防水池(箱)與生活水池(箱)宜分開建設,如果合建可采取隔離措施,生活用水部分可進入消防系統(tǒng),但消防系統(tǒng)水不可進入生活水系統(tǒng),消防水的衛(wèi)生問題可通過定期排放用于它用,以定期更新;生活水池(箱)容積不宜過大,以滿足一天用水量的40-60%為宜;進、出水管的設置要合理,進水管要設置水位控制閥,盡量不要設溢流管。在材質方面,水池一般多為水泥材料,內壁和底部要光滑平整;在管理方面,制定城市二次供水管理的行政規(guī)章制度,建立二次供水管理體系,會同衛(wèi)生防疫部門,加強水質監(jiān)測,監(jiān)督用戶對水箱、水池進行清洗、消毒,每年不少于一次,建立二次供水設施檔案,健全周期監(jiān)督管理制度。通過措施有效解決二次供水中水質污染問題。 4、合理加氯。 在保證消滅水中細菌、病毒和其他微生物的前提下,應盡量降低氯的投加量,加氯點盡量往后道工序移,在設施上盡可能實現(xiàn)多點加氯,為了有利于保持管網的余氯,可使出廠水余氯呈氯胺狀態(tài),和出廠水充分混合,保持30分鐘以上的接觸時間。同時要增強水質檢測手段,加強對出廠水氯含量和管網余氯量的連續(xù)監(jiān)測,如管道過長余氯不足時,要考慮中途加氯,此外,當水中鐵、錳含量高時,不宜用氯消毒,以免其析出造成黑褐色水,提高加氯自動化程度,這是實現(xiàn)合理加氯的關鍵。 5、加強管網水質的測定和預測。 為了掌握管網水質變化動態(tài),自來水公司應對管網采樣點設置余氯連續(xù)測定儀、濁度測定儀、細菌測定儀,超過一定數(shù)值就報警。目前水質預報軟件已經問世,它根據生物可降解有機物、細菌、余氯、pH值、水溫等參數(shù)與水質變化的關系,可以預報管網中的余氯、細菌等指標的變化,為改善管網水質提供決策依據。
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