我國(guó)水資源短缺情況嚴(yán)重，同時(shí)水源污染也日益加劇。水資源安全供給問(wèn)題已成為社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。而對(duì)于我國(guó)西部小城鎮(zhèn)，受供水水源水質(zhì)較差、水源單一等諸多情況的影響，供水安全受到更為嚴(yán)峻的威脅。

首先是供水水源水質(zhì)差。目前從總體上看，西南地區(qū)小城鎮(zhèn)的供水水源以地表水為主，而西北地區(qū)小城鎮(zhèn)的供水水源則以地下水為主。對(duì)于地表水水源而言，水庫(kù)水水質(zhì)較好，次級(jí)河流或支流的水質(zhì)較差；而對(duì)于與地表水水源相比水質(zhì)相對(duì)較好的地下水水源，由于水污染的加劇，也正在出現(xiàn)惡化的現(xiàn)象。

此外，西部小城鎮(zhèn)供水水源單一也在一定程度上造成了供水的不安全性，同時(shí)水源水量隨季節(jié)變化大，且容易受到污染。

面對(duì)如此嚴(yán)峻的供水水源污染現(xiàn)象，由重慶大學(xué)傾力打造，旨在引入荷蘭可持續(xù)發(fā)展的理念、技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，提高我國(guó)西部小城鎮(zhèn)供水等環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施方面發(fā)展能力的《中國(guó)西部小城鎮(zhèn)環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)指南》（以下簡(jiǎn)稱為《指南》）明確提出，為保證西部小城鎮(zhèn)供水安全，需強(qiáng)化常規(guī)給水處理工藝。

對(duì)于強(qiáng)化常規(guī)給水處理工藝則主要從降低水的濁度入手，改善處理的效果。因?yàn)闈岫仁菓腋∥�、微生物、有機(jī)物等的替代參數(shù)，有些資料已證明，降低濁度可降低Ames突變率MR值；而色度主要來(lái)源于腐殖質(zhì)、工業(yè)廢水排放的有機(jī)物和鐵、錳等。腐殖質(zhì)等有機(jī)物是消毒副產(chǎn)物的前體物。通過(guò)強(qiáng)化的常規(guī)處理技術(shù)可以有效去除引起色度的有機(jī)物。

《指南》指出，該工藝對(duì)有機(jī)物的去除主要包括在混凝階段優(yōu)化混凝劑投加量、調(diào)節(jié)pH值以及采用新型混凝劑、助凝劑等，強(qiáng)化混凝劑可以提高水中天然有機(jī)物質(zhì)與藻類(lèi)的去除效果，又可控制氯化消毒副產(chǎn)物的生成；在沉淀階段采用強(qiáng)化沉淀或氣浮技術(shù)加強(qiáng)固液分離效果，在過(guò)濾階段主要是通過(guò)改善濾料特性，如氧化鋁涂層、氧化鐵涂層及氧化錳涂層等濾料，不但可以起到傳統(tǒng)的截污作用。還可以起到吸附和氧化有機(jī)污染物、藻類(lèi)、細(xì)菌及多種離子作用，達(dá)到去除重金屬離子和小分子有機(jī)物的效果。

根據(jù)強(qiáng)化效果的不同，該工藝可去除有機(jī)物50~70%。該技術(shù)不需要新的構(gòu)筑物，初期資金投入較小，工藝比較簡(jiǎn)單，日常運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用較低，尤其適用于西部小城鎮(zhèn)水廠，是一種經(jīng)濟(jì)可行的水質(zhì)保障技術(shù)。

強(qiáng)化混凝

強(qiáng)化混凝是在常規(guī)混凝的基礎(chǔ)上基于新型混凝劑的開(kāi)發(fā)而發(fā)展起來(lái)的一種水處理工藝。強(qiáng)化混凝技術(shù)是對(duì)常規(guī)混凝中的藥劑、混合、凝聚和絮凝任一環(huán)節(jié)或多環(huán)節(jié)的強(qiáng)化和優(yōu)化，從而進(jìn)一步提高對(duì)水中污染物包括低分子溶解性有機(jī)物的凈化效果。

傳統(tǒng)的給水處理工藝針對(duì)良好的水源水質(zhì)條件并滿足不太高的飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)計(jì)，主要目的為除濁、殺菌。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，飲用水水源污染的加劇，飲用水處理的難度亦隨之增加，而現(xiàn)有水廠處理設(shè)施陳舊，技術(shù)落后，管理水平低，處理水質(zhì)達(dá)標(biāo)率低，不能滿足人民健康意識(shí)日益增強(qiáng)，要求安全的飲用水的需要。而通過(guò)改善混凝處理?xiàng)l件，如降低pH、加大混凝劑用量等手段可以改善混凝劑水解產(chǎn)物的形態(tài)且使其正電荷密度上升，改變水中有機(jī)物離解度和存在形態(tài)，降低其溶解度及親水性，成為較易被吸附的形態(tài)，吸附到大量存在的金屬氫氧化物顆粒上進(jìn)行共沉淀，進(jìn)而提高水中有機(jī)物的去除率。所以，改善混凝處理?xiàng)l件（即強(qiáng)化混凝）是提高水處理中有機(jī)物去除率的可行且經(jīng)濟(jì)有效的途徑。強(qiáng)化混凝除了去除濁度等常規(guī)指標(biāo)以外，還能夠去除水中50%~80%的有機(jī)污染物（包括腐殖質(zhì)、三鹵甲烷和鹵乙酸等消毒副產(chǎn)物的前驅(qū)物質(zhì)），并且不需額外增加水處理的設(shè)備和構(gòu)筑物，可以在保證或提高出水水質(zhì)條件下，保持處理成本相對(duì)低廉。

強(qiáng)化過(guò)濾

生物強(qiáng)化過(guò)濾是針對(duì)微污染源水有機(jī)污染特征,對(duì)常規(guī)給水處理的過(guò)濾環(huán)節(jié)進(jìn)行強(qiáng)化的凈水工藝。生物強(qiáng)化過(guò)濾的主要工藝形式可以是原有的濾池,也可以是生物濾池. 進(jìn)水中的污染物與濾池濾料接觸產(chǎn)生的物化和生化作用,可使水中的氨氮、亞硝酸鹽氮和有機(jī)物得到有效去除. 對(duì)水廠原有過(guò)濾工藝進(jìn)行強(qiáng)化的生物強(qiáng)化過(guò)濾,無(wú)需增加處理構(gòu)筑物,因此受到廣泛關(guān)注. 濾池濾料通常為活性炭、無(wú)煙煤、陶粒、石英砂等,其中石英砂與活性炭、石英砂與無(wú)煙煤組合形成雙層濾料濾池的形式較多.為了區(qū)別于污水生物濾池，故稱之為生物活性濾池。

1投加助濾劑強(qiáng)化過(guò)濾

早在1968 年Tuepker 和Buescher 就研究發(fā)現(xiàn)，在濾前水中增加陽(yáng)離子聚合物（0.003mg/l）作為助濾劑可明顯改善常規(guī)過(guò)濾出水水質(zhì)，并能有效阻止由于濾速突然改變所引起的懸浮顆粒穿透。Susumu Kawamura 的研究也證實(shí)，使用助濾劑能防止水頭損失較高時(shí)（如超過(guò)1.8m）濁度穿透，保證出水水質(zhì)，其作用過(guò)程和混凝、絮凝過(guò)程相似。

向?yàn)V前水中投加高分子絮凝劑（助凝劑），能顯著降低濾后水中大于1μm 顆粒的含量。

2變革濾料強(qiáng)化過(guò)濾

1）沸石濾料強(qiáng)化過(guò)濾

沸石是一種架狀結(jié)構(gòu)的多孔穴和通道的硅鋁酸鹽，表面積粗糙，比面積大，有良好的吸附交換性能，是一種天然輕質(zhì)濾料。

由于離子交換作用，沸石對(duì)氨氮的去除率在95%以上，因此，沸石能明顯的增強(qiáng)過(guò)濾單元去除氨氮的能力，可降低氯耗，提高水質(zhì)安全性；沸石對(duì)水中濁度的平均去除率為65%；對(duì)水中CODMnr 的平均去除率大于13%。沸石濾料對(duì)水質(zhì)的影響實(shí)驗(yàn)表明，使用沸石作為濾料不會(huì)增加水中有害金屬濃度。

2）改性石英砂濾料強(qiáng)化過(guò)濾

采用某種化學(xué)方法將石英砂表面涂覆一層金屬氧化物，將濾料表面改性，這種改性石英砂能夠顯著提高混凝沉淀后含藻水的過(guò)濾效果，對(duì)藻類(lèi)的去除率大于65%。

3）顆�；钚蕴浚℅AC）濾料強(qiáng)化過(guò)濾

將常規(guī)濾池濾料以顆�；钚蕴看妫捎贕AC 內(nèi)部具有發(fā)達(dá)的空隙結(jié)構(gòu)的巨大的比表面積，具有強(qiáng)大的吸附性能，能為微生物提供理想的棲息地，活性炭方根吸附分子量在500~3000 的有機(jī)物。生物活性炭濾池濾料上附著的生物量是無(wú)煙煤、石英砂濾料的4~8 倍。Kurosawa 等的研究表明，低溫下生物活性炭濾池對(duì)氮的去除率幾乎汪受影響，并對(duì)生物可用化有機(jī)物（AOC）保持80%以上的去除率。生物活性炭的重要條件是避免預(yù)氯化處理。
 

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