常见微污染水处理技术

微污染水源水是指受到工农业和生活污水污染，其中部分项目超过《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)中Ⅲ类水体规定标准的饮用水源水。近年来，我国饮用水源水质面临的形势非常严峻，主要是有机污染，并由此引发水源藻类污染和饮用水消毒副产物的风险。现有水厂常规处理工艺已不能有效保证水厂对出水中污染物质的去除效果。经过近年来的研究和探索，微污染水源水饮用水处理技术取得了长足发展。

一、微污染水源水生物预处理技术

微污染水源水生物预处理技术借助微生物的新陈代谢作用，在常规净水工艺之前增加生物处理单元，对微污染水中的有机物、氨氮等污染物质进行一定程度的去除，以减轻常规处理和深度处理的负荷，改善出水水质。相对于污水而言，微污染水源水中的有机物、氨氮和亚硝酸盐氮的浓度一般都很低，对微污染水源水处理起主导作用的微生物绝大多数属于好氧贫养型微生物，对有机物的吸附能力强、吸附速度快、吸附容量也较大，具有生命周期长、繁殖缓慢的特征。生物膜法因微生物附着在载体填料上，相对而言能获得相对稳定的生长环境，适合于生命周期长的微生物生存和繁殖，因而绝大多数生物预处理都采用生物膜的形式。目前采用生物膜法的生物预处理技术主要有人工湿地、生物接触氧化法、曝气生物滤池、生物流化床、生物塔滤、生物转盘等以及从这些技术发展而来的一些方法，其中以生物接触氧化法和曝气生物滤池研究及应用最为深入和广泛。

生物预处理是在常规工艺之前对水中氨氮和有机物预去除或转化的一种有效方法。人工湿地占地面积大、冬季效果不稳定成为制约其在实际工程中广泛应用的主要原因，生物接触氧化法和曝气生物滤池及由两者发展而来的工艺目前成为水源水预处理的主导工艺，光催化氧化预处理及其他一些方法主要处于试验研究阶段，实际应用鲜有报道。但是总体来说生物预处理本身也存在一定的局限性，由于运行效果受水温等诸多因素的影响，对微量难生物降解的有机污染物没有效果，微生物新陈代谢产物及微生物本身的物质特性及对人体健康还可能存在一定影响。 

二、微污染水源水深度处理技术

微污染水源水深度处理是在常规处理工艺之后，采取适当的方法，将现行工艺不能有效去除的溶解性有机污染物、DBPs 前驱物、微量化学物质、异嗅异味物质以及某些病原微生物如隐孢子虫等进行强化去除，以提高和保证饮用水水质安全。目前应用较为广泛的微污染水深度处理技术包括活性炭吸附技术、生物活性炭技术、膜过滤技术、臭氧氧化技术、臭氧-生物活性炭技术以及各种高级氧化的联用技术，其中以膜过滤技术和臭氧-生物活性炭技术应用最为广泛。

1. 膜过滤深度处理技术

膜过滤技术是以压力差为推动力，使水相中的一种或几种物质有选择性地经过传质作用通过膜或膜组件，达到分离污染物质、纯化水质的目的。常用的膜技术包括微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)和反渗透(RO)，这些工艺具有适应性强，处理规模可大可小，易于实现自动化等特点。随着膜材料价格的逐年降低，膜过滤技术在饮用水处理中具有广泛的应用前景。膜过滤深度处理技术是一种微污染水深度处理的有效方法，但是总体来说还存在一定的局限性，如建设和运营成本相对其他一些深度处理工艺偏高，膜的堵塞和反冲洗问题也会对运行造成诸多不便，某些对人体有益的微量元素也会被去除，膜过滤深度处理出水对人体健康也可能存在一定的影响。

2. 臭氧-生物活性炭深度处理技术
臭氧-生物活性炭技术(O?-BAC)将臭氧化学氧化、活性炭物理化学吸附、生物降解、臭氧消毒技术合为一体，是当今各国饮用水深度处理的主流工艺，在国内外均有大量的水厂实际运用。臭氧-生物活性炭工艺在饮用水深度处理和水质改善中发挥了重要作用。但是也存在一定的局限性，如：活性炭价格较贵，使用寿命有限；臭氧的利用率低，对某些难降解的有机污染物(如农药等)氧化能力有限；臭氧氧化可能会生成某些具有一定毒性的副产物；活性炭对臭氧氧化后生成的某些亲脂性有机物(如有机氯化物)的吸附效果较差，因此不能完全保证出水安全。 

三、微污染水源水传统工艺强化处理技术

改进和强化传统净水处理工艺是目前控制水厂出水污染物含量的有效手段。对传统净化工艺进行改造、强化，可以进一步提高处理效率，降低出水浊度，提高水质，处理成本较低。目前，国内外的研究主要集中在强化混凝处理技术和强化过滤处理技术。

1. 强化混凝处理技术：强化混凝是在常规混凝处理基础上发展起来的一种处理工艺，通过投加过量的混凝剂、新型混凝剂、助凝剂或其他药剂，同时调节pH，使混凝作用得以加强，从而提高常规处理工艺对污染物的去除率。

2. 强化过滤处理技术

强化过滤是对滤池系统进行强化改进，可以通过使用新型滤池、采用多层滤料代替单层滤料以及投加助凝剂等手段，解决常规过滤工艺对水中溶解性污染物几乎没有去除作用的问题。由于强化过滤技术的关键是滤料，国内外大量研究都是朝着改善滤料表面特性，研制新型滤料的方向努力。强化混凝和强化过滤是一种提高常规工艺出水水质的有效方法，但是强化混凝对微污染水中某些特定的污染物以及某些亲水性有机物的去除率还是十分有限的，而且混凝剂不良副产物及其危害性还存在不确定性，强化过滤使用的滤料也存在适应性与过滤效果等方面的诸多问题。

四、结 论

面对日益严峻的水源水质恶化问题，传统净水工艺面临着严峻的挑战。同时随着饮用水新标准的出台，势必推动供水企业采用先进的工艺、技术、材料和设备，提高我国供水行业的技术水平，以满足现实的需求。当务之急是要加快研究适应于不同微污染水源水质的处理工艺，提高饮用水的安全可靠性，以适应国民经济的发展和人民生活水平的提高。