城市飲用水處理領(lǐng)域的科技發(fā)展問題探討(一)

1、城市飲用水處理領(lǐng)域的科技開展問題探討 一 摘要：隨著我國社會(huì)與經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步開展，對水量與水質(zhì)的需求不斷增加。19901995年我國供水量年增長率為9%, 1998年城市市政公共 供水系統(tǒng)共有水廠 2075 個(gè)，綜合生產(chǎn)能力為 11513 萬 m3/d ，用水人 口 1.8493億，年供水總量263.1億m3。按照建設(shè)部?建設(shè)事業(yè) 九五 方案和 2021 年規(guī)劃綱要?,我國 “九五 期間需新增供水能力 4000 萬 m3/d，到2000年我國城市供水普及率要到達(dá) 97%,2021年要到達(dá)98%< 關(guān)鍵詞：科技開展飲用水處理1.社會(huì)經(jīng)濟(jì)開展對城市飲用水處理科技開展的需求 隨著我國社會(huì)與經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)

2、步開展,對水量與水質(zhì)的需求不斷增加。1990 1995年我國供水量年增長率為 9%, 1998年城市市政公共供水 系統(tǒng)共有水廠2075個(gè)，綜合生產(chǎn)能力為11513萬m3/d，用水人口 1.8493 億，年供水總量263.1億m3。按照建設(shè)部?建設(shè)事業(yè) 九五方案和2021 年規(guī)劃綱要?，我國 九五期間需新增供水能力4000萬m3/d，到2000 年我國城市供水普及率要到達(dá) 97%,到 2021年要到達(dá) 98%。 在供水水質(zhì)水量需求不斷增長的同時(shí), 水資源短缺問題也越來越嚴(yán)重。 我國人均水資源占有量為世界人均占有量的 1/4,被列為 12個(gè)貧水國 家之一,而且在時(shí)空上分布很不均勻。 北方嚴(yán)重缺水,

3、 南方洪澇嚴(yán)重, 降雨量季節(jié)差異很大。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國 1996 年全國 666 個(gè)城市中有 330 個(gè)城市不同程度缺水,其中嚴(yán)重缺水的達(dá) 108 個(gè)；在 32 個(gè)百萬人口以 上的特大城市中,有 30 個(gè)城市長期受缺水困擾。最近幾年,由于工業(yè) 用水量的下降，我國的城市供水行業(yè)售水量開始出現(xiàn)副增長的趨勢， 從水量和生產(chǎn)能力角度考慮，大局部城市的供水能力缺乏問題已經(jīng)得 到緩解，目前和今后相當(dāng)長的一段時(shí)期內(nèi)我國供水行業(yè)所面臨的突出 問題是水質(zhì)問題，一方面水源普遍受到污染，另一方面水質(zhì)需求標(biāo)準(zhǔn) 不斷提高。我國污水處理率低，污染物排放量繼續(xù)呈增加趨勢。據(jù)我國七大水系 和內(nèi)陸河流的 110 個(gè)重要河段統(tǒng)計(jì)，符

4、合 “地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 、III 類的占32%, III類的占29%,屬于IV、V類的占39%。水中曾一次性檢 測出有機(jī)污染物高達(dá)上百種，其中局部是具有致癌、致畸、致突變作 用的有機(jī)污染物。飲用水水源的污染,致使飲用水水質(zhì)惡化,對城市 居民身體健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅；由于化學(xué)污染物會(huì)導(dǎo)致人類基因突變, 因而嚴(yán)重地影響我國人口的整體素質(zhì),也是制約經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步開展和影 響社會(huì)穩(wěn)定的一個(gè)重要因素。水源水質(zhì)污染的另一個(gè)重要方面是氮、磷營養(yǎng)物大量排入水體所導(dǎo)致 的水體富營養(yǎng)化,水體中藻類的過量繁殖已經(jīng)嚴(yán)重影響自來水廠的凈 化效果,由于我國綠化程度不高,水土流失嚴(yán)重,導(dǎo)致水中天然有機(jī)物濃度較 高,也增加了給水處

5、理難度,有機(jī)成分對膠體產(chǎn)生嚴(yán)重保護(hù)作用,影 響混凝效果,導(dǎo)致耗藥量顯著增加,水中鋁的剩余濃度升高。有機(jī)物在氯化消毒過程中與氯作用,不但增加氯耗影響消毒效果,而 且生成多種對人體有害的氯化消毒副產(chǎn)物,其中大局部對人體健康構(gòu) 成潛在危脅。特別是傳統(tǒng)的預(yù)氯化工藝，高濃度的氯與源水中較高濃 度的有機(jī)污染物直接作用，生成的氯化消毒副產(chǎn)物濃度會(huì)更高。 隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速開展， 對城市飲用水水質(zhì)要求將不斷提高， 到 2000 年大中型城市一類水司試行的水質(zhì)指標(biāo)將由現(xiàn)行水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的 35 項(xiàng)增加 到 88 項(xiàng)，將對水中多種微量有機(jī)污染物進(jìn)行嚴(yán)格控制。研究平安優(yōu)質(zhì) 飲用水處理技術(shù)將是一項(xiàng)非常重要的研究課題。目前我

6、國在給水凈化處理方面存在的問題有以下幾個(gè)方面： 1).水質(zhì)污 染問題普遍， 90%以上的水廠面臨著水源污染問題，但由于資金短缺， 難以大規(guī)模地采用國外昂貴的除污染技術(shù)； 2).我國水源污染引起的水 質(zhì)問題復(fù)雜，不但水中含有多種有害的污染物質(zhì)，而且還具有藻類、 嗅味、 氯化消毒副產(chǎn)物等多種問題； 3).雖然對于單一的除微污染技術(shù) 已進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究工作， 但缺少除微污染集成技術(shù)與成套設(shè)備， 難以形成高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，投入到生產(chǎn)中。在水源污染嚴(yán)重，急需技術(shù) 與設(shè)備投入的同時(shí)，嚴(yán)重地缺乏能經(jīng)濟(jì)有效地提高飲用水水質(zhì)的成套 技術(shù)與設(shè)備，形成強(qiáng)烈反差。2.我國城市飲用水處理的科技問題分析 我國城市自來水水

7、質(zhì)明顯低于國外興旺國家。這一方面是由于我國多 數(shù)水源的原水水質(zhì)相對較低、污染嚴(yán)重、水中濁度和色度及有機(jī)物濃 度偏高；另一方面是由于我國絕大多數(shù)水廠仍然主要采用的是常規(guī)給 水處理工藝，對某些特殊有機(jī)污染物的去除效果有限，難以充分適應(yīng) 不斷變化的水質(zhì)。由于污水處理設(shè)施建設(shè)的長期欠缺，加上工程投資 大、運(yùn)行管理費(fèi)用高，因而我國的污水處理率在短時(shí)期內(nèi)難以得到明 顯提高，在今后相當(dāng)長時(shí)期內(nèi)， 對于微污染水 含有微量污染物的水 的凈化處理將是一個(gè)重要的研究課題。目前制約飲用水處理領(lǐng)域的科技問題可以歸納為以下幾個(gè)方面：1水中微量有機(jī)污染物去除的工藝?yán)碚撆c技術(shù)；2水中藻類及其代謝產(chǎn)物嗅味、藻毒素等的強(qiáng)化處理技

8、術(shù)；3水處理過程副產(chǎn)物的去除與控制技術(shù)；4常規(guī)水處理的強(qiáng)化技術(shù)；5高效消毒技術(shù)。 飲用水中微量有機(jī)污染物對人體危害大，但難于去除。特別是高穩(wěn)定 性的溶解性有機(jī)污染物，如鹵代有機(jī)物、硝基化合物、多環(huán)芳烴等， 對人體危害較大。傳統(tǒng)給水處理工藝對這些有機(jī)微污染物的去除效果 有限，迫切需要研究開發(fā)經(jīng)濟(jì)高效的微污染物去除技術(shù)。水中藻類一般帶負(fù)電，具有較高的穩(wěn)定性，難于混凝，嚴(yán)重地影響給 水處理效果；藻類比重小，沉淀效果差；藻類在代謝過程中產(chǎn)生多種 嗅味，對水的感官性狀產(chǎn)生直接影響；某些藻類尺寸很小，可穿透濾 池進(jìn)入到給水管網(wǎng)中，影響管網(wǎng)內(nèi)水質(zhì)；藻類是典型的氯化消毒副產(chǎn) 物前驅(qū)物質(zhì)，在后續(xù)消毒過程中與氯作

9、用生成多種有害副產(chǎn)物，增加 水的致突變活性； 某些藻類 如藍(lán)藻 能產(chǎn)生藻毒素，對人體和動(dòng)物構(gòu)成 威脅，其中有些藻毒素是肝毒素和神經(jīng)毒素。此外，藻類會(huì)粘附在濾 料外表，使濾池過濾周期顯著縮短，造成濾池頻繁反沖洗；有機(jī)成分對膠體產(chǎn)生嚴(yán)重保護(hù)作用，影響混凝效果，導(dǎo)致耗藥量顯著 增加，水中鋁的剩余濃度升高。水處理過程中引入的一些副產(chǎn)物 如聚丙烯酰胺中的單體等 ，也會(huì)對飲 用水水質(zhì)產(chǎn)生不良影響。在氯化消毒過程中產(chǎn)生的多種鹵代有機(jī)副產(chǎn) 物對人體危害較大，是飲用水中重點(diǎn)控制的副產(chǎn)物。特別是傳統(tǒng)的預(yù) 氯化工藝，高濃度的氯與原水中較高濃度的有機(jī)污染物直接作用，生 成的氯化消毒副產(chǎn)物濃度會(huì)更高。消毒一直是給水處理中最為重要的環(huán)節(jié)。消毒效果不佳將造成流行病 爆發(fā)，特別是甲第蟲、隱孢子蟲等致病原生動(dòng)物的滅活，是目前消毒 技術(shù)研究的關(guān)鍵問題。我國生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)過低，明顯低于興旺國家。沒能夠動(dòng)態(tài)地、 及時(shí)地、科學(xué)地對飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行系統(tǒng)研究，并及時(shí)地對標(biāo)準(zhǔn)作 出補(bǔ)充