1、第 2 1 卷第9期 2 0 0 5年 9月 中 国 给 水 排 水 CHI NA W ATER WAS TEW ATER V()1 21 NO 9 Se p 2 00 5 我 国给 水深度 处理 应 用状 况与发展 趋 势 王 占生，刘 文 君(清华大学 环境科 学与 工程 系，北京 1 0 0 0 8 4)摘要：综述 了目前我国给水深度 处理 工艺应用的背景、现状和各种深度 处理单元的技 术特 点以及可去除污染物与去除机理等，并对各种处理单元进行 了技 术经济比较?同时，还对深度处理 应用中存在的问题进行 了分析，提 出了根据不同原水水质和 出水要求合理 选择深度处理工艺的原 则 最后对消
2、毒技术的应用和发展进行 了分析 关键词：饮 用水；深度处理；消毒 中图分类号：T U 9 9 1 2 文献标识码：B 文章编号：1 0 0 0 4 6 0 2(2 0 0 5)0 9 0 0 2 9 0 5 Ap pl i c a t i o n o f Adv a n c e d Tr e a t me nt o f Dr i nk i n g W a t e r a nd I t s Pe r s pe c t i v e WA N G Z h a n s h e n g，L I U We n j u n (D e p t o f E n v i r o n m e n t a l S c
3、 i e n c e a n d E n g i n e e r i n g，T s i n g h u a U n i v e r s i t y，B e n g 1 0 0 0 8 4，C h i n a)Abs t r a c t：S u mma r i z a t i o n wa s ma de o n t he b a c k g r o u n d a n d c ur r e n t a pp l i c a t i o n o f a dv a n c e d wa t e r t r e a t me n t，t e c h n i c a l c h a r a c t
4、e r i s t i c s o f v a r i o u s p r o c e s s un i t s，a n d me c h a ni s m o f p o l l u t a n t s r e mo,a 1 e t c Fu r t h e r mo r e，t e c h n o e c o n o mi c a l c o mp a r i s o n wa s ma d e o n a l l p r o c e s s u n i t s Th e pr o b l e ms e x i s t i n g i n t h e a p pl i c a t i o
5、n o f a d v a n c e d t r e a t me nt we r e a n a l y z e d，a nd t h e n t h e p r i n c i p l e s o n t h e s e l e c t i o n o f t r e a t me n t p r o c e s s a c c o r d i n g t o r a w wa t e r q u a l i t y a n d r e q u i r e me n t f o r f i ni s he d wa t e r we r e p r o po s e dF i n a l
6、 l y，t h e a p p l i c a t i o n a n d de v e l o p me n t o f d i s i n f e c t i o n t e c hn o l o g y we r e i n t r o d uc e d Ke y wo r ds：d r i n k i n g wa t e r；a d v a n c e d t r e a t me n t；d i s i n f e c t i o n 1 生活饮 用水水质标 准 目前我国执行的国家水质标准(G B 5 7 4 9 8 5)是 1 9 8 5年前制定的，当时只规定 了 3 5项水质
7、项 目。卫生部 2 0 0 1 年的 生活饮用水卫生规范 颁布 了水质检验项 目，其 中常规检验项 目为 3 4项，非常 规 检验 项 目为 6 2项，并在 9 6项 水 质 项 目中规 定 了 大量的有机污染物限制浓度，可 以与发达国家接轨；在“水质监测”中规定“对水源水、出厂水和部分有 代表性的管网末梢水至少每半年进行一次常规检验 项 目的全分析。对 于非 常规检验项 目，可根据 当地 水质情况和存在问题，在必要 时具体确定检验项 目 和频率”，虽然这符合我 国国情，但 实际上放弃 了对 非常规项 目(众多有机污染物)的检验。好在常规 检验 中规定 了耗氧量这一 有机物综 合性指标，控制
8、了有机物的摄入总量，这要 比 1 9 8 5年的目标前进 了 一大 步 目前建设 部 已颁 布 了 城 市 供 水 水 质标 准 (C J T 2 0 6-2 0 0 5)，于 2 0 0 5年 6月 1日实施 该标 准遵 循 不低 于 卫 生 部 的标 准并 尽 链 与 之 协 调 的原 则，将浊度“特殊情况下不超过 5 N T U”改成不超过 3 N T U，对耗氧 量“特殊情 况下不 超过 5 m g L”注 明为 当原水耗氧量 6 m g L时小超过 5 ra g I ，这就明确 规定凡水源水耗氧量6 m g L时必须达到 3 m g L，比卫生部规范更严格。标 准巾常规检验项 目为
9、4 0 余项，非常规检验项 目为 6 0余项。2 0 0 1 年的卫生部规范、2 0 0 5年建 设部行业标准-2 9-维普资讯 http:/ 第9期 中 国 给 水 排 水 第2 1卷 城市供 水水质标准(C J T 2 0 6-2 0 0 5)的颁 布为 我国新的生活饮用水水质国家标准的制定奠定 了基 础，能有效防止我 国 自来 水行业水质标 准在执行过 程 中的混 乱现 象。水质项 目耗氧量是针对我国原水有机物污染较 普遍、较严重的现状进行总量控制所必需 的。传统 地表水处理工艺对有机污染物的去除有限，为了达 到饮用水 C O D 3 m g L的要求必将采用深度处 理。建设部原作为达标
10、的水质项 目只有 4项：浊度、余氯、细菌总数与总大肠杆菌，而回避 了用户最敏感 也最有争议的嗅味、色度与最担心的耗氧量。而新 标准中作为达标的水质项 目有 1 0项，将色、嗅味、耗 氧量等都列入，可更完善、更全面地 衡量饮用水 水 质，也更好地体现了“以人为本”的原则。要全面达到水质标准，必须在净化过程 中采用 国际先进工艺与技术，改善输水与配水管网，将合格 饮用水送给用户，这将有效地推动给水事业进步，继 而推动水源保护与江、河、湖、库水质的提高。2 水质预 处理 2 1 化学 氧化 水质预处理常用氯氧化，当有机污染 尚未得到 去除时，就会 产生 较多 的有 害 消毒 副产物。目前 K Mn
11、O 及其复合剂(_一 种专门商品)的应用逐渐展 开，对氧化有机物、改善混凝取得较好效果。而有关 对当地水质采用 K Mn O 是否会产生有害氧化物、降 低 A me s 致突活性的报道甚少。臭氧预氧化可以提高有机物的 呵生物降解性，又可除嗅、脱色，去除铁、锰，但往往结合后续臭氧一 活性炭 深度 处理 时才 采 用。2 2 投加吸附剂粉末活性炭 一般只有在消除 冲击性污染时采用 P A C，因投 加量需 1 0 2 0 m g L，费用较高(约 0 0 5元 m )。2 3调节 p H 由于投加酸 与碱导致运行成本增加，且在原水 中增加了无机离子，故在我 国很少采用。2 4投加 絮凝 剂 絮凝剂
12、投量不多(1 mg L)即能 获得好 的效 果，但我国仍习惯于只加一种混凝剂 2 5 生物 预处 理 生物降解对水 中氨氮的去除最有效，同时可去 除一些有机物、铁、锰，现在上海与浙江嘉兴地区已 有 应用。2 5 1 生物接触氧化 一般 情 况 下 可 去 除 N H N 8 0 左 右，对 C O D 的去除不稳定，对溶解性 C O D 的 除率达 5 1 0。多采用 弹性材料，利 用混凝土 骨架绑 扎，价格便宜，其运行 中的主要问题是填料上的积泥 不能 自动脱落，填料上的生物膜不 易更新。流化填料是 由塑料片组 成的球，将其密度控制 在 0 9 6 0 9 8 g c m ，采用多孔管曝气使
13、球上 下翻 动处于流化状态，球上 的膜不会积 累，易更新，脱落 的膜 随水流带出。在嘉兴地区、海、桐乡已有应用 并获初步成效，尚有待长时问运 总结。该填料 只 需填充池容积的一半，填料价格为 8 0 0元 m 。2 5 2 生物 陶粒 滤池 颗粒填料除具有生物絮凝、吸附、降解作用外，还有过滤作用，因此较其他填料去除氨氮效率较 高，C O DM 去除率约 1 0 2 0。生物滤池的 问题在 于有 水头损 失，需 定期(一 周左右)反冲，耗水量大。普通 陶粒(粉末状)的价 格约5 0 0元 t，圆形颗粒约 8 0 0 j t t，堆积容重约0 8 g c m。2 5 3 卵石 填料 由美国水环纯水
14、务集团与中国市政 l 程西北设 计院浙江分院在嘉兴乍浦水厂及 湖 占横桥水_ 进 行试验，结 果 表 明，卵石填 料可 将 N U；一N从 1 0 m g L降解到 0 2 mg L，去除率为 9 8 。该研究拓宽 了思路，将 污水处理技术引入给水 牛物预处理取得初步结果。但可能仔在的问题是滤 池不设反冲系统，可能会发生堵塞、污水处理 中曝气生物滤池 町以将水 中的 N H N从 2 0 3 0 m g L降至 1 rag 1 ，问题在于给水 处理是否要为去除 N H 4+一N付 那么大代价。3 深度 处 理 深度处理技术常用的是臭氧一 生物活性炭(O 一B A C)。目前在深圳、广州、上海都
15、已实施，从其发 展趋势看，当水源水质超过 类时必须采用 该技术 才能满足水质标准中 C O D 的要求。3 1 臭氧发 生 器 臭氧发生装置 目前在我 国还处 于发展阶段，臭 氧发生器几乎被美 国 O Z O N I A与德国维得 克垄断 这两年我国 自制的发生器已经突破 1 0 k g O h，基本 上可以满足给水事业发展的需要。3 0 维普资讯 http:/ 第 9期 王 占生，等：我 国给 水深度 处理应 用状 况与发展 趋势 第 2 l 卷 3 2 活 性炭 与生 物活 性炭 活性 炭 市场 价格不，粉碎炭多存 4 5 0 0 5 0 0 0元 t，件状 炭约 为 5 5 0 0元 t
16、，压块 炭在 6 5 0 0 元 t 左右：粉碎炭系将煤直接 粉碎、筛分、烘熔、活化 压 块炭系将煤磨成粉(5 0 m)，加入石油荩粘结剂压 成块，再粉碎后按需要 4 2 5去除有机物，严格控制 在近 1 0 0 0进行活化。块炭吸附件能有很大提 高，密度高，耐磨，可再生 5 6次 3 2 1 炭 的选择 卜 j O 一 B A C 块炭(泰兴)与柱 状 炭(z Jl 5)埘 原水 的 C O D 吸附等温线 试验结果表明，块 炭具有吸附 性能优势一 用压块炭进行 O 一B A C试验，此时活性炭成为 生物活性炭，进 水 均 C O D 为 1 3 4 m g L，经 O 氧化为 1 1 4 mg L，活性 炭后为 0 5 1 ra g L，8个月 的平均去除率为 6 2 2 ，考虑运行仞期炭吸附率 高的 大 素，平均去除率约 为 5 5?该试验进 水水质 较好、臭氧投最稍高(3 4 m g L)，但总的吸附效果 要 比其他试验点 O 一B A C(用柱状 炭)长期运行平 均去除率(3 0 4 0 )为高，3 2 2 两级 O 一B AC j：波 产 I 来水公 司曾进 行两级 O 一
