淺談飲用水的深度處理

隨著國(guó)際上各國(guó)工業(yè)的迅速的發(fā)展，與此同時(shí)大量含有各種有毒、有害物質(zhì)的工業(yè)廢水、生活污水未經(jīng)處理或只經(jīng)簡(jiǎn)單處理便排入天然水體，直接或間接地造成了飲用水水源的污染。目前我國(guó)大部分地表水源水質(zhì)呈惡化趨勢(shì)，河流水庫(kù)湖泊水富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象比較嚴(yán)重，水體污染的特點(diǎn)是有機(jī)物的種類(lèi)急劇增加。此外還有農(nóng)田徑流、大氣沉降等非點(diǎn)源污染，致使水源污染日益加劇，其中以有機(jī)污染最為嚴(yán)重，現(xiàn)在飲用水水質(zhì)問(wèn)題已成為當(dāng)今世界面臨的普遍性問(wèn)題。通過(guò)流行病學(xué)調(diào)查研究和對(duì)污染物質(zhì)毒理學(xué)的驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)很多物質(zhì)與居民發(fā)病率具有很大的相關(guān)性，從而引起了人們對(duì)飲用水的衛(wèi)生院與安全性的極大重視。隨著這些調(diào)查和研究工作的不斷深入，人們逐步認(rèn)識(shí)到，傳統(tǒng)的飲用水處理主要通過(guò)絮凝、沉降、砂濾和加氯消毒來(lái)去除水中的懸浮物和細(xì)菌，而對(duì)各種溶解性化學(xué)物質(zhì)的脫除作用很低。隨著水源的環(huán)境污染加劇和各國(guó)飲水標(biāo)準(zhǔn)的提高，可脫除各種有機(jī)物和有害化學(xué)物質(zhì)的"飲用水深度處理"日益受到人們的重視。

目前的飲用水深度處理方法主要有活性碳吸附、臭氧處理和膜分離?；钚蕴磕苋コ挟a(chǎn)生臭味的物質(zhì)和有機(jī)物，如酚、苯、氯、農(nóng)藥、洗滌劑、三鹵甲烷等。此外，對(duì)銀、鎘、鉻酸根、氰、銻、砷、鉍、錫、汞、鉛、鎳等離子也有吸附能力。在給水處理廠中，活性炭吸附法又起完善水質(zhì)的作用。采用的設(shè)備是以粒狀活性炭為濾料的濾池，其構(gòu)造及工作情況和普通快濾池相似，運(yùn)行過(guò)程中須定期反復(fù)沖洗,以除去炭層中的懸游物,活性炭濾床也可采用流化床或移動(dòng)床。

臭氧具有比氯更強(qiáng)的氧化消毒能力，不但可以較徹底地殺菌消毒，而且可以降解水中含有的有害成分和去除重金屬離子以及多種有機(jī)物等雜質(zhì)，如鐵、錳、硫化物、苯、酚、有機(jī)磷、有機(jī)氯、氰化物等，還可以使水除臭脫色，從而達(dá)到凈化水的目的。臭氧適應(yīng)能力強(qiáng)，受水溫、PH值影響較小。臭氧適應(yīng)范圍廣，不受菌種限制，殺菌效果比氯消毒和紫外消毒效果好。與氯不同的是殘余臭氧可以自行分解為氧氣，不會(huì)產(chǎn)生二次污染。臭氧處理后的水無(wú)色無(wú)臭，口感好，能改善飲用水品質(zhì)。

膜分離中的微濾(MF)和超濾(UF)因不能脫除各種低分子物質(zhì)，故單獨(dú)使用時(shí)不能稱(chēng)之深度處理。納濾（NF）膜介于反滲透（RO）與超濾（UF）膜之間，對(duì)NaCL的脫除率在90%以下，RO膜幾乎對(duì)所有的溶質(zhì)都有很高的脫除率，但納濾（NF）膜只對(duì)特定的溶質(zhì)具有高脫除率；納濾（NF）膜主要去除直徑為1個(gè)納米 ( nm ) 左右的溶質(zhì)粒子，截留分子量為100～1000，在飲用水領(lǐng)域主要用于脫除三鹵甲烷中間體、異味、色度、農(nóng)藥、合成洗滌劑，可溶性有機(jī)物，Ca、Mg等硬度成分及蒸發(fā)殘留物質(zhì)。

納濾（NF）膜由于本身的性能特點(diǎn)，故十分適用于此用途的應(yīng)用。美國(guó)食品與醫(yī)藥局曾用大型裝置證實(shí)了納濾膜脫除有機(jī)物、合成化學(xué)物的實(shí)際效果。日本也曾于1991～1996年組織國(guó)家攻關(guān)項(xiàng)目“MAC21”(Membrane Aqua Century21)開(kāi)發(fā)膜法水凈化系統(tǒng)。該項(xiàng)目的前三年側(cè)重于微濾/超濾膜的固液分離，后三年重點(diǎn)開(kāi)發(fā)以納濾膜為核心，以脫除砂濾法不能脫除的溶解性微量有機(jī)污染物為目的的飲水深度凈化系統(tǒng)。大量工業(yè)裝置的運(yùn)行實(shí)踐表明，納濾膜可用于脫除河水及地下水中含有三鹵甲烷中間體THM(加氯消毒時(shí)的副產(chǎn)物為致癌物質(zhì))、低分子有機(jī)物、農(nóng)藥、異味物質(zhì)、硝酸鹽、硫酸鹽、氟、硼、砷等有害物質(zhì)。

世界上經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)，開(kāi)展了大量飲用水深度凈化的研究及應(yīng)用工作，對(duì)臭氧、活性炭、生物接觸氧化等多種除污染方法，及由其組成的凈化系統(tǒng)進(jìn)行了深入的應(yīng)用研究，取得了豐富的經(jīng)驗(yàn)。后期隨著膜工業(yè)的興起，又將各種膜技術(shù)引入飲用水深度處理領(lǐng)域，數(shù)十年來(lái)隨著膜分離裝置的工業(yè)化和膜分離技術(shù)的發(fā)展，尤其是納膜對(duì)有機(jī)污染物的選擇性去除等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，在這一領(lǐng)域的應(yīng)用中展示了強(qiáng)大的生命力。

我國(guó)目前在飲用水深度凈化領(lǐng)域中作了大量的應(yīng)用及研究工作，部分城市現(xiàn)在已建設(shè)了一部分飲用水深度凈化工程。包頭市飲用水水源主要以黃河水為主，由于近幾年黃河水污染日趨嚴(yán)重，逐漸影響到了市民的飲用水安全，市政府把飲用水深度凈化工程作為一項(xiàng)惠民工程大力發(fā)展，水中有害物質(zhì)去除率達(dá)95%，目前該項(xiàng)工程已惠及30萬(wàn)居民。

生活飲用水的安全與否直接關(guān)系著人類(lèi)的健康，飲用水的深度處理是我們供水人都將面臨的課題，也是社會(huì)發(fā)展的必然。多年的飲用水深度處理的生產(chǎn)實(shí)踐及水質(zhì)監(jiān)測(cè)對(duì)比，經(jīng)過(guò)臭氧-活性炭-納濾膜等深度處理的飲用水各項(xiàng)指標(biāo)完全符合國(guó)家頒布的《飲用凈水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》CJ94-2005，對(duì)我們?nèi)祟?lèi)的健康是大有裨益的。