微污染水处理综述
微污染水体一般是指所含有的污染物种类较多、性质较复杂,但浓度比较低微的水体。其微污染物主要包括石油烃、挥发酚、氨氮、农药、COD、重金属、砷、氰化物、铁、锰等，这些污染物都会对人体健康造成很大的毒害，尤其是那些难于降解、易于生物积累和具有三致作用的有毒有机污染物。
随着我国工业化的迅速发展,城市化规模的不断扩大,人们在生活和生产过程中排放出来的污染物对源水水质的污染已经愈演愈剧,水中的有机污染物不断增多，源水受污染的程度越来越严重。上世纪60年代以来,不少地区饮用水水源水质日益恶化，出现水质性缺水的严重局面。同时,随着水质分析技术的逐渐进步,水源和饮用水中能够测得的微量污染物质的种类也不断增加。微污染饮用水给人们的生产和生活带来极其严重的危害。针对源水中出现的微污染问题,70年代以后,人们就开始着手对微污染水质的净化新技术进行了大量的研究,并且已经有很多技术在实际生产中应用,取得了较好的效果。
常规的饮用水处理工艺主要是混凝、沉淀或澄清、过滤和消毒。它的主要去除对象是水源水中的悬浮物、胶体杂质和细菌,而对于石油烃、挥发酚、氨氮、农药、COD、重金属、砷、氰化物、铁、锰等等微污染物质则难以去除。
针对微污染问题,人们在饮用水常规处理工艺的基础上研究开发了很多新的工艺和技术,归结起来主要有两个方向:一个是深度处理技术,另一个为源水预处理技术。
一、深度处理技术
深度处理通常是指在常规处理工艺以后,采用适当的处理方法,将常规处理工艺不能有效去除的污染物或消毒副产物的前体物加以去除,提高和保证饮用水质。深度处理技术中，应用较广泛的有:活性炭吸附、臭氧氧化、臭氧活性炭、生物活性炭和膜技术等。
目前生物活性炭被认为是饮用水处理中去除有机物等微污染的有效方法,并且在欧洲已得到普遍应用。采用生物活性炭比单独采用活性炭吸附具有以下优点:
(1)提高出水水质,可以增加水中溶解性有机物的去除效率;
(2)延长活性炭的再生周期,减少运行费用;
(3)水中氨氮可以被生物转化为硝酸盐,从而减少了后氯化的投氯量,降低了三卤甲烷的生成量。现除德国外,法国、荷兰、瑞士、前苏联等国家有许多水厂也已采用生物活性炭作为饮用水处理的生产工艺。它已成为当今世界饮用水处理的发展方向。
但是活性炭的价格昂贵,另外,生长有细菌的细小活性炭颗粒会在水力冲刷作用下,流入最后的氯化处理,由于附着在活性炭颗粒上的细菌聚体比单个的细菌细胞对消毒剂有更大的抗性,一般的氯化消毒往往难于杀死这些细菌。因此,生物活性炭作为饮用水处理中氯化前最后一个处理工艺的卫生安全性问题引起了人们的重视。若能将活性炭循环重复利用，以及通过适当的方法将细小颗粒的活性炭截留，即可很好地解决这些问题。
二、源水预处理技术
预处理通常是指在常规处理工艺前面,采用适当物理、化学或生物的处理方法,将水中的污染物进行初级去除,同时可以使常规处理更好地发挥作用,减轻常规处理和深度处理的负担,改善和提高饮用水水质。
预处理方法按对污染物的去除途径可分为氧化法和吸附法。氧化法又可分为化学氧化法和生物氧化法。化学氧化法存在运行费用高昂或产生二次污染的缺点。与之相比，生物氧化法则有无可比拟的优势。生物氧化预处理技术已成为当今微污染源水预处理发展的一个主流方向。
微污染源水生物预处理工艺是利用填料作为生物载体,微生物在曝气充氧的条件下生长繁殖,富集在填料表面上形成生物膜,溶解性的有机污染物与生物膜接触过程中被吸附、分解和氧化,氮氨被氧化或转化成高价的硝态氮,所以该法又可称为生物接触氧化工艺。
在此工艺的填料的选择上，多个工程实例的运行情况表明,运用弹性纤维填料有许多不足之处,其中一个就是填料的负荷过小,污染物浓度稍高一些,就会显得无能为力。国外有利用粉末活性炭去除水源水中色和嗅味物质的案例,并已取得成功的经验和较好的去除效果。国内利用粉末活性炭去除污染物正处于研究之中,目前工程应用较少，多是将粉末活性炭与混凝剂一起投加，参与到混凝沉淀过程之中,因此粉末活性炭也在混凝沉淀后随沉淀物一起被排放出去。若能将混凝沉淀与粉末活性碳去除有机污染物这两个过程分开进行，并采用膜分离法将粉末活性炭回收再生利用，即可很好地解决这一问题。
另外粘土特别是一种改性粘土,如硅藻土，往往也是较好的吸附材料。其主要机理是粘土颗粒对水中有机物的吸附作用和交换作用。同时,通过投加粘土也改善和提高了后续混凝沉淀效果。如何改进生物填料的形式,并有效发挥填料自身的一些作用,同时尽量避免负面的影响。既要考虑运行的方便,又要考虑处理的效果,同时更多从经济方面考虑,仍然是今后饮用水微污染处理技术的一个研究思路。
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