飲用水的技術(shù)解析

早在90年代初，各個(gè)國(guó)家政府、行業(yè)協(xié)會(huì)都對(duì)21世紀(jì)的發(fā)展戰(zhàn)略提出了構(gòu)想。包括：飲用水消毒副產(chǎn)物的研究、飲用水生物穩(wěn)定項(xiàng)的研究、臭味的控制、生物處理技術(shù)、膜技術(shù)、臭氧化工藝的研究、氯化殺菌的研究、合成有機(jī)物的去處、健康風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估以及水處理經(jīng)濟(jì)效益的分析等。經(jīng)過(guò)水處理工作者的不懈努力，飲用水處理技術(shù)有了較大發(fā)展，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

預(yù)氯化處理技術(shù)
在水處理工程中，對(duì)那些遠(yuǎn)距離輸送源水的水廠或者以藻類含量高的水庫(kù)水為水源的水廠，為了防止輸水管道中的微生物和藻類的滋長(zhǎng)，減輕后續(xù)單元的處理負(fù)荷，通常在取水口出投加少量的氯。這種方法曾經(jīng)一度受到人們的重視，在節(jié)省混凝劑方面起到一定的作用，但是近幾年來(lái)的研究表明，由于原水的預(yù)氯化能使氯與水中的腐殖質(zhì)及其它的有機(jī)物反應(yīng)，生成大量的不能被后續(xù)單元取出的三鹵甲烷、有機(jī)鹵化物等致癌物質(zhì)，對(duì)人們產(chǎn)生更大的危害，所以這種方法在新建水廠中逐漸被淘汰。

臭氧化預(yù)處理技術(shù)
臭氧氧化在水處理中有著悠久的歷史，自從1886年法國(guó)的DeMeritens發(fā)現(xiàn)了臭氧就有較強(qiáng)的殺菌作用以來(lái)，臭氧作為限度集合控制水的色度或嗅味有著明顯的優(yōu)勢(shì)，隨著對(duì)臭氧氧化的深入研究，臭氧在水處理中的用途也越來(lái)越多，目前已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)槿コ械挠袡C(jī)污染物質(zhì)。臭氧對(duì)水中的三致物質(zhì)的影響沒(méi)有一定的規(guī)律，優(yōu)勢(shì)能夠提高致突活性，有時(shí)能夠降低致突活性，其效果視具體水質(zhì)而定。目前對(duì)臭氧氧化的研究都和乙醛、可生化降解物質(zhì)（BOM）、消毒副產(chǎn)物（DBPS）及其前體在一起，研究結(jié)果表明：臭氧化后的水的BDOC（生物可降解的溶解性有機(jī)碳）上升20%~30%，AOC（生物可同化的有機(jī)碳）上升達(dá)3倍左右，而且AOC中，NOX螺旋菌部分臭氧化后上升的幅度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)P17（熒光假單細(xì)胞）部分。所以臭氧必須和其他的處理手段結(jié)合在一起才能夠有比較滿意的效果。Shukcairy的研究表明在低劑量下，臭氧對(duì)消毒副產(chǎn)物前體氧化降低了總的有機(jī)鹵化物，并能夠有效的防止溴化物轉(zhuǎn)化為溴酸鹽，后者是消毒副產(chǎn)物中具有較強(qiáng)的致癌特性的物質(zhì)，在處理工藝中較難去除。至于臭氧作為一種殺蟲(chóng)劑，由于在水中難以長(zhǎng)時(shí)間存在，所以通常不作為管網(wǎng)中的消毒劑。

活性炭（GAC）技術(shù)"
活性炭吸附主要用于飲用水的深度處理，它能夠有效去除水中的致突變物質(zhì)，使Ames試驗(yàn)陽(yáng)性的水變?yōu)殛幮运腔钚蕴靠偟膩?lái)說(shuō)是屬于一種多孔疏水性吸附劑，對(duì)水中有機(jī)物的去除受到活性炭本身的特性和水中有機(jī)物性質(zhì)的影響，對(duì)于TOC等綜合性有機(jī)指標(biāo)的去除隨運(yùn)行時(shí)間的變化較大，在吸附接近飽和時(shí)，對(duì)TOC基本沒(méi)有去除作用。當(dāng)活性炭用于去處水中的消毒副產(chǎn)物時(shí)，其對(duì)三氯甲烷的去除周期較短，北京第九水場(chǎng)的活性炭氯池的運(yùn)行表明兩個(gè)月的新碳對(duì)三氯甲烷的去處率僅為37.5%，10個(gè)月的新碳對(duì)三氯甲烷的去處率僅為10%，二活性炭對(duì)鹵乙酸的去除率較高，使用兩個(gè)月的新碳對(duì)鹵乙酸的去除可達(dá)74.5%，使用10個(gè)月、24個(gè)月、31個(gè)月的活性碳對(duì)鹵乙酸的去除率分別為64.8%、55.1%和41.3%。
 膜處理技術(shù)——在水中增加一層過(guò)濾的紗窗
膜是一種起分子級(jí)分離過(guò)濾作用的介質(zhì)，當(dāng)溶液或混和氣體與膜接觸時(shí)，在適當(dāng)壓力或電場(chǎng)作用下，或溫差作用下，某些物質(zhì)可以透過(guò)膜，而另一些物質(zhì)則被有選擇性的攔截，從而使溶液中不同組分，或混和氣體的不同組分被分離。
膜技術(shù)簡(jiǎn)單地說(shuō)就是一種對(duì)水的快速過(guò)濾，與傳統(tǒng)工藝向水中投加藥品、通過(guò)化學(xué)變化凈化水質(zhì)所不同的是，膜技術(shù)處理從原水到產(chǎn)品水整個(gè)過(guò)程基本上是物理變化，保持了原水的自然特性，就像在水中增加了一層可以精細(xì)過(guò)濾雜質(zhì)的“紗窗”。
膜技術(shù)在飲用水處理中的運(yùn)用主要有兩種形式：電滲析和反滲透（壓力差）都是膜處理原理。
電滲析（簡(jiǎn)稱ED）技術(shù)利用直流電場(chǎng)的“電勢(shì)差”作用使水中陰、陽(yáng)離子定向遷移，并利用陰、陽(yáng)離子交換膜對(duì)水溶液中陰、陽(yáng)離子的選擇透過(guò)性，使水在通過(guò)電滲析器時(shí)，一部分被淡化，另一部分被濃縮。
反滲透也稱逆滲透（R／O），原運(yùn)用于航海、航天等領(lǐng)域，隨著地球水質(zhì)的日漸惡化，逐漸應(yīng)用于民用領(lǐng)域。反滲透利用不同水位下形成的壓力把水推動(dòng)，使水從膜的一側(cè)到另一側(cè)，讓水分子過(guò)去，從而將水中的雜質(zhì)阻隔下來(lái)。由于逆滲透膜的孔徑僅萬(wàn)分之一微米，各種病毒、細(xì)菌、重金屬離子等無(wú)法通過(guò)逆滲透膜，只有分子和溶解的氧能通過(guò)，從而達(dá)到水質(zhì)凈化的目的。