给水深度处理的“试金石”

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国家标准委员会和卫生部联合发布的强制性国家标准《饮用水卫生标准》(以下简称“新标准”)(gb 5749-2006)，自2007年7月1日第一次修订后实施，现已进入第三个年头。新标准规定的指标从35项增加到106项，新标准检验项目的毒理学指标中包括了74项经常在水源和饮用水中检测到的有害物质。这无疑对城市供水水质提出了更高的要求，也是对供水深度处理技术的一次考验。

深圳水务集团总工程师张劲松在全国供水深度处理研究协会2009年年会上，提供了2008年113个环保重点城市集中式饮用水源水质月报。月度报告显示，84个饮用水水源不合格，占重点城市饮用水水源的22.8%；40个城市存在水质安全隐患，占重点城市的35.4%。这组令人震惊的数据表明，中国饮用水水源的污染情况更加严重。

无独有偶，环境保护部副部长吴晓青在第四届中国国际城市水资源开发与技术装备博览会暨中国城市水协会2009年年会上也谈到了中国城乡水质的严峻形势。他说，目前中国城乡水质达标率仍较低，中国政府将在未来两到三年内投资900多亿元建设污水处理系统，确保饮用水安全。

清华大学环境科学与工程系教授王占生指出，对于受污染的水源，应增加化学、生物氧化和吸附等先进处理技术，以去除微量有机污染物。传统工艺如混凝-沉淀-过滤-消毒主要用于去除浊度、细菌和病毒。

谈到给水深度处理技术的应用，清华大学环境科学与工程系教授刘文君说，荷兰是世界上最重视饮用水质量的国家。1972年，荷兰科学家在水消毒和过滤消毒中发现了三卤甲烷，这彻底改变了世界上的水净化过程，从而加强了对消毒副产物的关注。此后，臭氧生物活性炭在欧洲得到了广泛应用。

目前，臭氧生物活性炭工艺已成为国内外给水深度处理的主要技术。在这方面，王占生教授指出了其优势。他介绍说，臭氧氧化可以将大分子量有机物氧化成小分子量有机物，便于活性炭吸附；它能将难降解有机物氧化成易降解有机物，便于活性炭生物膜的降解；部分简单的有机物也可以直接分解成co2和h2o。它还可以给后续的生物炭池充氧。另外，生物活性炭可以吸附易吸附的有机物，有利于生物膜的生长，降解易降解的有机物。

他还介绍说，最近，臭氧生物活性炭工艺高效去除新有机污染物(药品和个人护理产品，简称ppcps)的研究工作已逐步走上正轨。Ppcps是一种常见的污染物，兽药、农用药品、人类消费药品和化妆品是PPCPS进入环境的主要途径。在ng/l浓度下，ppcps可以减少浮游植物和动物的多样性或增加其丰度，这表明ppcps对鱼类和植物的生长具有重要的生态效应。同时，由于城市污水是一种重要的资源，ppcps处理将直接影响人类健康和接收水的水质。

王占生教授承认，臭氧生物活性炭工艺也存在令人担忧的问题。例如，当水源水中溴含量高时，臭氧氧化很容易导致过量的溴酸盐(10g/L)；微生物和水生动物(红虫、水蚤等。)在生物炭池中繁殖并在流出物中泄漏，这增加了消毒的难度。

因此，通过各方的共同努力，臭氧-生物活性炭工艺得到了有效改进。在谈到具体措施时，王占生教授介绍说，在臭氧技术方面，通过在臭氧接触池中设置稳流装置，提高了臭氧吸收效率；臭氧接触池出水剩余臭氧浓度应控制在0.1毫克/升，避免过量臭氧污染环境，造成溴酸盐超标；为臭氧罐的流出物提供不锈钢筛网(200目)，以筛除红虫和水蚤；当原水br-高时，在臭氧前加入适量h2o2(h2o2/o3=0.5~1.5)，可防止溴酸盐超标。

在生物炭池的改造中，覆盖了过滤器和炭池，防止摇蚊产卵和阳光照射，使水蚤和红虫能够生长；将传统的下流式改为上流式，使其成为膨胀床，充分发挥吸附效率，微生物和红虫不应在碳层中积累和生长，而是可以通过水流进行；强化混凝沉淀效果，在碳池后设置过滤器，在碳池出水进入过滤器前设置搅拌装置，可添加助滤剂或消毒剂灭活和拦截碳池出水的微生物和红虫；应使用精细过滤材料(d = 0.5 ~ 0.8mm毫米)代替均匀过滤材料。

王占生教授认为臭氧生物活性炭工艺在技术上和经济上都是可行的。该工艺将在给水深度处理中得到广泛应用，为出水水质达到国家标准和老百姓能喝到好水做出应有的贡献。