给水工艺国内外差距比较（一）预处理技术

建国以来，我国给水事业无论在科学理论或生产工艺各方面都有了飞跃的发展与进步，并取得丰硕的成果，这些成果有的已经接近或达到国际先进水平，有力地推动了国民经济的发展。但从总体看我国给水工艺与世界先进技术相比还有一定距离。及时了解和总结我国给水工艺与世界先进技术相比还有一定距离。及时了解和总结我国给水工艺水平发展状况及与国外先进水平的差距，才能督促和鼓励给水工作者奋起直追，尽快赶上国际水平。本文就笔者所了解到的现阶段国内与国外给水工艺存在的差距，作一粗浅的评价，与同行共同研讨。

长期以来，给水工艺仍然是混合、絮凝、沉淀、过滤和消毒几个阶段，宏观上理论上尚无重大突破，然而在微观上，净化工艺确不断地改进，对给水处理的认识也不断地更新。理论的继续深化，促进了给水工艺水平的提高。传统工艺、理论主要是建立在以粘土胶体微粒和致病细菌为主要工作对象的基础上，随着污染程度的日益加剧和污染源的逐渐增多，污染物品种的多样化，为给水处理工作者带来新的课题。现在给水工程较以往的任何时候都更加注意原水的预处理工作和在传统工艺后面的深度处理，这是当前发展最快的方面，也是我国和国外给水工艺水平主要差距所在。

一、预处理技术

预处理是设置在传统处理工艺之前的各种处理措施，包括格栅筛除原水中的漂浮杂物，预氯投加，调整原水的pH值，泥砂在预沉池中预沉以及投加粉末活性炭或生物过滤等各种工艺措施。我国的预处理工艺主要是格栅隔除漂浮物;预氯投加，即在长距离输水管的起始点小剂量加氯;或在预沉池前投氯，以保证充分的消毒效果。粉末活性炭的投加多为季节性，当水质严重污染时，为了去除臭味和有机物而采用的临时性措施。由于我国生活水准所限，粉末活性炭投加对制水成本影响较大，故采用不多。如哈尔滨市自来水公司仅在松花江污染严重时，季节性投加。从投加粉末活性炭的效果看还是令人满意的。我国当前在预处理方面与国外先进国家的主要差距在于原水调质和去除水中污染的有机物。

从西方发达国家情况看，原水的调质已是普通采用的水处理手段。如日本东京朝霞水厂取用利根川河水，年平均pH值为7.1，最高为7.3，最低为6.8，当选用聚合氯化铝作混凝剂时，其最佳混凝pH值在7～8之间;为了提高药效，使用氢氧化钠做调质剂调整pH值，其投加量在1.7～3.0毫克/升之内波动。当原水碱度不足而影响混凝剂药效时，必须投加碱来提高碱度，常用的碱剂有消石灰和碳酸钠，日本水道协会还制订了相应的计算公式W=[(A2+K˙R)-A1]˙F，(其中W--碱剂投加量;A1--原水碱度;A2--净水中剩余碱度;K--投加1毫克/升混凝剂药剂的碱度下降量;R--混凝剂投加量;F--提高`1毫克/升碱度所需投加碱剂的量)。日本札幌市白川水厂年平均投加消石灰3.8毫克/升;大阪市柴乌水厂消石灰最高投加量为47毫克/升。类似日本的调质方法和设备，在发达国家几乎属于必备。原水调质不存在技术问题，关键在于对调质必要性的认识。

对水中污染的有机物质的控制和去除是给水工程技术面临的重要课题。有机污染的根本控制在于搞好水体保护，不被有机物污染。那是环保工作者的任务。作为给水工程的技术人员的任务是将THM的影响降到最低程度，当前国际上采用的工作有两种，一种是改变消毒方式，在水处理过程中避免使用氯气。当经过常规处理使有机物降到安全界线以下后再加入少量氯以控制管网中细菌的复苏。另一种办法则是在预处理中将有机物去除，使常规水处理中草药Ames实验保持阴性，达到饮用安全目的。预处理去除有机物多采用预曝气和生物化学方法，即利用水中微生物的新陈代谢去除有机物、嗅味、氨氮。预曝气处理工艺由于水停留较短，所以去除率稍差，而生物滤池一般负荷较低，占用的面积较大，运行管理复杂，也不普及，现在日本研制生物过滤方面取得突破性进展，并已应用到生产中去。日本大津市膳所水厂90年10月开始建始生物接触滤池，过滤介质采用数毫米孔径的多孔陶瓷质滤料，厚度1.5米。其原理是通过附着在滤料上的微生物膜，过滤原水中的污染物，并进行生物分解、净化原水，和其它生物化学处理方法相比，由于单位体积生物量增多而提高了净水效率，2-MIB的去除率达70%以上，氨氮去除率夏季为85%，冬季为60%。该滤池滤速为6.97米/小时，共8个池子，单位面积37米2，日处理水量49500米3。具有慢滤池的过滤机理和快滤池的生产效率。由于滤料表面有合适的凹凸面，生物附着性良好，使用空气和水反冲洗时生物膜也不剥离。该滤池有4个方面的特点。(1)属生物自然净化方式，单位体积生物量多，能有效缩短处理水停留时间，设备规模小，是蜂窝式体积的1/5;(2)运行时不需要曝气和循环流，因此消耗电力少，运行成本低;(3)每周冲洗二、三次即可，易于维护管理;(4)因臭味去除率高，可以得到较好的水质。由于该滤池是生产性构筑物，所以在应用上处于国际先进水平。