试述饮用水深度处理的原则与技术
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摘要：随着水体污染日益严重。水厂常规二级处理后的出水。在某种程度上已不能满足人们对水质的要求。研究表明，受污染，水源水经常规工艺只能去除水中有机物20％-30％。由于溶解性有机物的存在，不利于胶体的脱稳两使常规工艺对原水浊度去除效果也明显下降。由于传统意义上采用的“混凝――沉淀――过滤――消毒”等处理工艺以去除水中的悬浮物、胶体颗粒物为主，相对受污染水源中溶解性有机物的去除能力则明显不足，特别是加氯消毒后形成的三致物质及其前驱物更足常规处理方法所难以解决韵。因此《在饮用水常规处理工艺基础上出现的深度处理技术以去除水中’溶解性有机物和消毒副产物为目的。有效提高和保证了饮用水水质。目前饮用水深度处理技术已取得了长足的进步，各种经济实用的处理技术正逐渐得到较广泛应用。在这里介绍几种常见的生活饮用水深度净化技术，同时介绍深度处理技术的应用趋势。
关键词：饮用水；深受处理；水质；工艺
随着水体污染日益严重，水厂常规二级处理后的出水，在某种程度上已不能满足人们对水质的要求。深度处理是在常规处理工艺之后，为进一步提高饮用水水质而采取的净化措施。伴随着水质的污染与净化、人体健康的危害与安全，饮用水深度处理的研究道路将充满挑战。当前的深度处理技术有活性炭吸附法、臭氧处理、膜分离技术、生物预处理法、强化混凝法以及高级氧化技术。
一，饮用水深度处理工艺的选择原则
饮用水深度处理技术是在水厂常规处理无法满足要求的情况下出现的，主要去除对象是水中的有机物。虽然深度处理技术对控制饮用水污染和提高水质发挥了较好的作用，但它们均存在局限性。同时处理工艺的经济运行成本也是应考虑的重要因素。
活性炭对有机物的吸附去除受其自身吸附特性祁吸附容量的限制，不能保证对所有的有机化合物有稳定和长久的去除效果，而且活性炭价格也较贵；臭氧在氧化有机物的过程中可能会同时产生一些中间污染物，而且也有部分有机物是不易被氧化的：生物活性炭具有明显优势，但作为饮用水处理中氯化前的最后一个处理工艺的卫生安全性也引起了人们的重视；膜技术虽然在饮用水深度处理中正受到广泛应用，但该技术基建投资和运转费用高，同时膜易受污染造成水通量下降，这就使得对膜的清洗和预处理要求较高。
针对这些局限因素的存在，考虑饮用水深度处理工艺如何选择就很关键。因为各地的原水水质和控制目标要求各不相同，所以深度处理应通过优化工艺，寻找总费用最低且可行的方案。若出水中超标的是细菌学指标，水厂首先应考虑的是加强消毒(主要是延长接触时间和合理选用消毒剂)和降低浊度，不一定要增加新的工艺构筑物。若原水中有机物含量较高，首先可看生物可降解的有机物占多少。如果降低可降解有机物能使出水水质达标，一般讲选用生物预处理方式是合理的，也放不必非来用臭氧生物活性炭工艺。若水中超标物质能用氧化首式解决的，就可考虑采用KMnO4类成品氧化剂，不但工艺简单，还有相当的吸附能力，但要注意氧化后是否会产生大量新的有机物，以致影响后续工艺。若水中超标物质能通过加强吸附而去除的，对分子量高的有机物，可加强混凝过程也有相当的效果。综合以上这些考虑，对饮用水深度处理工艺的选择就很明确了。
二、饮用水深度处理技术的实际应用技术
1.光化学氧化技术
光化学氧化是通过化学氧化和光辐射的共同作用，使水中产生许多活性极高的羟基自由基。这些自由基易破坏水中难降解有机物的结构。其氧化效果与速率要比单独使用化学氧化剂或光辐射好得多，当前研究较多的有光催化氧化和光激发氧化。但光催化氧化在实际运用中还存在一些问题。催化剂长期使用后的中毒、再生回收以及对饮用水的安全问题还有待进一步的深入研究，且该工艺所需设备复杂，处理费用高，限制了它的大规模应用。
2.活性炭吸附工艺
由于活性炭本身构造，决定了它具有较强的吸附性能，当含有微量污染物的水流流经活性炭床时。水流中的杂质被炭床机械截留，可降低出水浊度；同时它还可吸附水中一些溶解性非极性有机物，去除了部分因高分子有机物产生的色度，减少水中高锰酸钾耗氧量；活性炭能分解水中余氯，去除自来水因余氯造成的嗅和味。活性炭主要形态有：粒状炭、粉末状炭、纤维炭、烧结炭、炭毡等。但活性炭净水工艺对水中有机污染物去除率低
3、臭氧+活性炭联用技术
臭氧(03)具有强氧化性，最早它是作为饮用水的消毒剂出现的，并且又能去除水中的色度和嗅味，因而得到了应用。随着水处理技术的发展，通过利用臭氧的强氧化能力，可以破坏有机物的分子结构以达到改变其物质成分的目的，因此目前对臭氧如何更有效去除饮用水中有机物的研究已成为给水处理中关注的重点。
研究发现，臭氧与有机物的反应具有较强的选择眭，它对水中已形成的三卤甲烷几乎没有去除作用。即使在臭氧投加量达到25mg／L，接触时间为4-5min的情况下，也不能有效氧化分解三卤甲烷。而经臭氧氧化的三卤甲烷前驱物，再经氯化后，会使得产生的三卤甲烷含量较氧化前反而上升。同时臭氧氧化还可导致水中可生物降解物质的增多，使出厂水的生物稳定性降低，容易引起细菌繁殖。这些因素的存在，使得臭氧很少在水处理工艺中单独使用。
臭氧+活性炭联合工艺首先是1961年在德国的AmStard水厂开始的。考虑到水处理中使用的活性炭能较有效去除小分子有机物，但对大分子有机物的去除很有限；当水中大分子有机物含量较多，势必会使活性炭的吸附表面加速饱和，得不到充分利用，缩短使用周期。若进水先经臭氧氧化，使水中大分子有机物分解为小分子状态.如芳香族化合物可以被臭氧氧化打开苯环、长链的大分子化合物可以被氧化成短链小分子物质等，这就提高了有机物进入活性炭微孔内部的可能性，充分发挥了活性炭的吸附表面，延长了使用周期。同时后续的活性炭又能吸附臭氧氧化过程中产生的大量中间产物，包括解决了臭氧无法去除的三卤甲烷及其前驱物质，并保证了最后出水的生物稳定性。
臭氧+活性炭联用技术从一定意义上可以认为，臭氧氧化提高了活性炭的处理效率。而该工艺之所以有稳定、高效的有机物去除效率，有很大一部分原因在于臭氧氧化导致活性炭进水有机物分子量的减小、可吸附性的提高并使有机物尺寸等特性与活性炭孔径分布协调一致的结果。
4、饮用水深度处理新技术
将膜技术与生物技术组合形成生物一膜反应器，大大提高生物处理的效率，同时也提高了出水水质。生物膜反应器是以超滤膜组件作为取代二沉池的泥水分离单元设备，并与生物反应器组合构成的一种新型生物处理装置。该技术将光催化活性与活性炭的吸附性能结合于一体，增强了活性炭的净化能力，使活性炭能将所吸附的有机物完全降解，不会产生二次污染，又能使活性炭在普通太阳光照射下即能恢复活性，极大地延长了活性炭的使用寿命。
由于超滤膜能很好地截流来自生物反应器混合液中的微生物絮体、分子量较大的有机物及固体悬浮物质，并使之重新返回到生化反应器中，这就使反应器内的活性污泥浓度得以大大提高，从而能有效地提高有机物的去除率，系统所排放剩余污泥也很少。活性炭载体的吸附能力又为光催化反应提高浓度环境，提高了反应速率。
综上所述，饮用水深度处理技术是在水源受微污染影响，水厂常规处理后的水质不能满足要求的情况下出现的深度处理技术能较好地去除水中溶解性有机物，特别是对三致物质的去除，满足了人们对不同水质的要求。随着水源污染的日趋加剧和水质标准的日益提高，饮用水的深度处理问题已受到越来越多的重视，各种适合去除不同污染物质的深度处理技术也日益涌现。