摘要：相比于传统处理而言，深度处理工艺往往在净水处理的标准处理工艺之后，旨在加强原处理工艺的功能或者清除某些微量污染物。当前，给水深度处理技术在城市水厂中得到了普遍应用，并且积累了大量经验，成为世界各国改善水质的重要技术。本文主要对三种常见的给水深度处理技术即活性炭吸附、臭氧-生物活性炭组合程序以及薄膜净水技术进行了主要分析，并且对该三种技术在具体的城市水厂中的应用情况进行了简要阐述。
关键词：城市水厂 活性炭吸附 臭氧-生物活性炭组合程序
薄膜净水技术 应用
1 活性炭吸附及其在城市水厂中的应用
1.1 活性炭吸附。作为一种能够清除水体中溶解性物质的有效处理技术，活性炭吸附被广泛地应用于给水工程。活性炭吸附主要受到以下三方面因子的影响：①水质条件：包括有机物之间的竞争、水中阳离子、温度以及PH等等，都会使活性碳吸附平衡的能力受到一定的影响。②有机物特性：亲水性、溶解度、分子极性、分子大小以及分子量等都是有机物的特性。鉴于水是高极性分子，碳表面是非极性，所以其有机分子的极性特别小，同水分子间的吸引力也就极小，造成比较容易被活性碳吸附。通常来讲，活性碳吸附量随着溶质极性和溶解度的降低以及相同族类分子量的增多而增加。③活性炭自身性质：活性炭主要有3种，分别是纤维状活性炭、颗粒状活性炭以及粉末状活性炭。在给水处理技术方面，纤维状活性炭是把活性炭制成织状，能够有效地吸附碳氢氯化物，纤维状活性炭在澄清湖原水中的应用表明，相比较于传统活性炭，纤维状活性炭在吸附饱和率与吸附速度方面具有优越性；颗粒状活性炭能够吸附消毒副产物，饮用水处理上一般将混凝沉淀作为颗粒状活性炭的前处理单元，该方式通过混凝沉淀将大部分颗粒性有机物和部分溶解性有机物去除，减少了颗粒状活性炭床的悬浮固体量及其床水头损失，加大去除量；粉末状活性炭大多应用在控制由于水质恶化或者季节性变化而造成的臭味问题，对于处理水体臭味，粉末状活性炭具有较强的能力。
1.2 活性炭吸附在城市水厂中的应用。以荷兰阿姆斯特丹Leiduim水厂为例，该水厂在流动床式结晶软化工艺程序中，通过流体化床反应器，将NaOH溶液注入底部并喷入细砂，使得CO3-同水中的Ca2+在细砂表面生成CaCO3。在进入活性炭床前，首先对PH值进行调整，活性炭床系两段串联式：第一段是吸附有机物，进行生物分解；第二段是吸附第一段遗留的即生物分解性不高的有机物，所以刚再生的或者新的活性炭系应用在第二段，然后换为第一段。鉴于生物作用将对溶氧进行消耗，因此，活性炭床出水要补充纯氧。荷兰阿姆斯特丹Leiduim水厂中水处理的最后一道工艺程序是慢砂滤。旨在将可能残留的细菌进行清除，保证水质的安全。
2 臭氧-生物活性炭组合及其在水厂中的应用
2.1 臭氧-生物活性炭组合。活性炭主要依托于吸附作用，虽然在当前的净水工艺中得到普遍应用，但是活性炭吸附也不免存在缺点，即颗粒状活性炭需要定期再生，从而维持活性炭的活性。在上世纪七十年代，就能够将活性炭的操作时间延长，同时可以有效地去除生物可分解性有机物，对此方面的研究也逐渐展开。而臭氧-生物活性炭组合从对污染物的去除机理上分析，其联用后通过活性炭上的微生物降解作用，把污染物转为水、CO2和一些无害的中间产物，能够在最大程度上避免单纯活性炭吸附以及常规处理过程中将污染物从水中转移到污泥中或者吸附物质中，不存在二次污染，减少了处理浓缩的污染物这一工序。臭氧-生物活性炭组合的优点是可以有效地去除耗氧量以及臭味物质，能够较好地控制生物稳定性指标，然而，臭氧-生物活性炭工艺也有缺点，例如：反应器的设计问题、生物安全性问题以及臭氧氧化副产物等。
2.2 臭氧-生物活性炭组合在我国城市水厂中的应用。近些年，臭氧-生物活性炭组合工艺在城市深度水厂中的应用较为广泛，并且对于饮用水水质的改善发挥了良好的作用。特别是在我国上海、广州、北京、昆明以及杭州等地都有普遍应用。
3 薄膜净水技术及其在水厂中的应用
3.1 薄膜净水技术。所谓薄膜，简言之是一种在施与驱动力时能够通过其物理性质和化学性质分离物质的薄层。薄膜净水程序在城市水厂中的应用并不多，然而，在近些年，随着科学技术的不断提高，薄膜净水技术发展迅速。薄膜净水技术的优点是没有消毒剂和混凝剂残留、能够同时将多种污染物去除、不必加入化学制品就能够做到固液分离。其缺点是：①如果要针对某种特殊物质予以处理的话，则薄膜净水技术无法使用。②鉴于每种薄膜对于每种物质的去除效果不一，并且各地区的水质成分含量也不尽相同，倘若薄膜选择不准确，不但无法实现预期效果，反而加大成本。③在薄膜积垢后对其进行清洗时，薄膜会随着清洗次数的增加而降低效果，如果前处理效果不良好，就需要进行反冲洗，而薄膜反冲洗的效果有限。
3.2 薄膜净水技术在中国台湾高雄市拷潭净水厂中的应用。高雄市拷潭净水厂在原有基础上进行技术改造增设薄膜高级净水设备，成为当前世界上最大的双膜法净水厂。该水厂采用薄膜净水技术，易言之，采用低压逆渗透膜单元和超滤膜单元整合系统处理技术，对水中重金属离子、病毒、寄生孢子、胶体颗粒以及悬浮固体等对人体有害的化学物质进行深度过滤，并且节省了化学药剂量，降低了污泥产量。薄膜净水技术在该水厂中的运行表明，双膜法水质处理能够有效地提升水质，获得良好的工程效果。
参考文献：
[1]季维增.给水深度处理技术在城市水厂中的应用[J].能源与环境，2011（01）.
[2]付爱民.给水深度处理技术在城市水厂中的应用[A].全国给水排水技术信息网2009年年会论文集[C].2009.
[3]赵玉香.给水深度处理技术的工程实践[J].广东交通职业技术学院学报，2011（01）.