1. 技術工藝現(xiàn)狀

　　我國自來水廠技術工藝經(jīng)過長期的發(fā)展，積累了不少寶貴經(jīng)驗。目前，我國城市供水處理技術仍以由混凝、沉淀、過濾和消毒四個單元處理過程組成的常規(guī)供水處理工藝為主，其理論主要是建立在傳統(tǒng)的以粘土膠體微粒和致病細菌為主要去除對象的基礎上，在我國得到了較長時期和較大范圍的應用一直廣泛應用于我國的供水處理。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，我國已發(fā)展了多種適合各地情況的不同形式和性能的處理構筑物，如快速混合、水力或機械攪拌的絮凝設施;帶有不同斜板或斜管的沉淀、澄清以及氣浮構筑物;帶有氣水反沖洗、均質濾料、多層濾料的過濾設施等。目前常用的混凝劑主要有鋁鹽和鐵鹽等。

　　隨著我國各地區(qū)水體污染狀況的發(fā)展，源水水質不斷惡化，直接影響到社會生產(chǎn)以及人民生活。微污染水源水，主要含有微量有機物、農(nóng)藥、氨氮等有害污染物，用常規(guī)的凈化工藝很難去除掉。尤其是微量有機物的去除，引起人們的高度重視。國家對微污染水源的預處理和水的深度處理進行了廣泛的研究與開發(fā)。

　　目前常見的預處理方法有氧化法(包括化學氧化法：氯氣預氧化、高錳酸鉀預氧化、臭氧預處理等以及生物氧化法：生物濾池、生物塔濾、生物接觸氧化等)和吸附法：粉末活性炭吸附等。

　　深度處理通常是指在常規(guī)處理工藝以后，采用適當?shù)奶幚矸椒ǎ瑢⒊Ｒ?guī)處理工藝不能有效去除的污染物或消毒副產(chǎn)物的前體物加以去除，提高和保證飲用水質。目前應用較廣泛的深度處理技術有：活性炭吸附、臭氧氧化、生物活性碳和膜技術等。

　　此外，各種針對特殊水源的處理技術工藝也得到了廣泛應用，如采用氣浮或者生物預處理+活性碳深度處理除藻，接觸氧化過濾除鐵除錳，活性氧化鋁吸附法、混凝沉淀法或電滲析法除氟等。

　　在供水安全消毒技術方面，液氯消毒仍然是主流。70年代開始發(fā)現(xiàn)氯消毒會產(chǎn)生具有致癌作用的鹵代甲烷類化合物。根據(jù)三鹵形成的規(guī)律，研究出多種去除方法。

　　近年來，水廠自動化程度越來越高并趨普及，供水行業(yè)特別在新建水廠中已大量采用先進的儀器儀表、自動化裝置、各種新型專用器材與設備等。水廠運行的調度管理以及生產(chǎn)過程的監(jiān)控系統(tǒng)和自動化技術，已在大中型水廠廣泛采用，小型水廠也已逐步推廣 。

　　2. 技術工藝發(fā)展趨勢

　　(1)強化常規(guī)處理

　　目前我國在各類聚合鋁(鐵)絮凝劑的開發(fā)應用方面，已取得很大成效，但混凝技術的綜合水平與國外先進水平仍有差距。由于我國水資源缺乏和水質污染，增大了水混凝處理的難度和運行成本。積極研究開發(fā)新型、高效、綠色水處理藥劑和強化固液分離設施已顯得越來越重要。高品質混凝劑和助凝劑的開發(fā)與利用是提高出水水質的一個重要方面，它們的合理投加也是自來水廠高效、低耗的一個關鍵因素。

　　(2)生物預處理工藝

　　我國從20世紀70年代開始研究利用微生物酶催化氧化對有機物的分解作用，以去除原水中可生化降解物質和氨氮，現(xiàn)已取得很大發(fā)展。針對我國原水中可降解有機物高的特點，生物預處理工藝已在深圳、寧波、上海等城市中得到應用，對降低原水中氨氮等可降解有機物和提高出廠水水質起著重要作用。面對目前日益惡化的水資源環(huán)境，如何利用生物的氧化分解作用結合傳統(tǒng)的處理工藝，對各種不同的水源進行處理，還有待進一步研究，以期在實用化的基礎上不斷提高其處理效果。

　　(3)深度處理工藝

　　關于在常規(guī)處理的基礎上，進一步采用臭氧氧化、活性炭吸附的深度處理技術，國內外已有較多研究，國內也有不少城市的水廠采用該工藝。

　　2005年國家建設部頒布了最新的供水水質標準，即《城市供水水質標準》(CJ/T  206—2005)，檢測項目由目前規(guī)定的35項增加到88項，其中濁度標準必須小于1NTU[21]。按照該標準，許多城市的原水即使通過加強常規(guī)處理，甚至增設生物預處理設施，也還不能達到上述要求，因此有理由相信臭氧活性炭深度處理的廣泛應用將是未來的發(fā)展趨勢。

　　該工藝處理效果明顯，但基建投資與運行費用相對較高，如何合理運用還須進行進一步研究。

　　(4)膜處理技術

　　膜濾法是新興高效分離技術，系用天然或人工合成的高分子薄膜作介質，以附加能量為推動力，對雙組分或多組分溶液進行過濾分離的處理方法。

　　一般說，對于濁度和細菌可用微孔精濾膜去除，例如大同市水司曾用中孔纖維膜微濾設備對水庫微污染水進行了試驗，出水濁度0.1  NTU，細菌總數(shù)趨于0等;對于病毒、天然有機物，可用超濾膜去除;納濾膜可去除水中的鈣、鎂離子、消毒副產(chǎn)物、農(nóng)藥、表面活性劑等;反滲透膜可去除更小的無機離子與有機物等。

　　過去膜處理在凈水處理上主要用于工業(yè)制水，近年來隨著膜工藝的發(fā)展，其成本有所降低，已逐步滲透到生活飲用水領域。目前國內在小范圍的優(yōu)質水供應系統(tǒng)及瓶裝水處理系統(tǒng)中已普遍采用了膜處理技術。

　　與常規(guī)水處理技術相比，膜處理技術能去除水中尺度更小的物質。通過膜處理還可以去除賈第氏鞭毛蟲孢囊和病毒，減少常規(guī)消毒的副產(chǎn)物生成，而且可以不投藥劑，避免了化學藥劑的副作用。

　　雖然目前城市水廠普遍采用膜處理的條件尚不成熟，但膜處理技術的發(fā)展前景十分光明，隨著膜制造技術的發(fā)展和成本的不斷降低，今后該技術將得到更加廣泛的應用。

　　(5)富營養(yǎng)化原水的除藻技術

　　近些年來，水庫及天然湖泊水被大量用作城市的供水水源，這些水源由于富營養(yǎng)化而在夏季大量滋生藻類等。因此，除藻已成為我國水處理的一個重要課題。

　　(6)安全消毒

　　由于技術和經(jīng)濟條件的限制，液氯是目前國內水廠使用最多的消毒劑，也有少數(shù)水廠采用二氧化氯或次氯酸鈉作消毒劑。面對復雜的原水水質，采用更安全的消毒措施，選擇即經(jīng)濟又安全的新型消毒劑以及尋找合理的投加方式都是未來發(fā)展的方向。

　　(7)排泥水處置

　　凈水廠生產(chǎn)廢水(沉淀池或澄清池的排泥水以及濾池的反沖洗水)約占城市用水量的4%～7%。雖然水廠排泥水中無機成分占絕大多數(shù)，但其懸浮物濃度很高，如果將這部分水直接排入水體，不僅是對水資源的一種浪費，還會對受納水體造成污染。

　　研究發(fā)現(xiàn)，以鋁鹽作為混凝劑的污泥中氫氧化鋁濃度的增加會導致底棲生物死亡率隨之升高;而污泥的沉積作用則會造成水體中某些魚類食物短缺，影響魚卵的成活率。此外，給水污泥中還存在許多其他的污染物，如有機物、重金屬離子、砷、氟、硝酸根和放射性物質等，也會對水環(huán)境質量產(chǎn)生影響，造成江河上、下游及不同區(qū)域之間形成“先排出，后吸入”的惡性循環(huán)。

　　目前國內只有少數(shù)水廠(如上海閔行水廠、深圳梅林水廠、杭州蕭山自來水公司南片水廠等)對排泥水進行處理，取得了一定的效果。隨著環(huán)境保護力度的日益加大，自來水廠實施排泥水減量化、無害化和資源化處置勢在必行。但由于缺乏實踐經(jīng)驗，對不同水源、不同水處理工藝所產(chǎn)生的排泥水的處理工藝、脫水方式以及預處理藥劑的合理選取還有待進一步研究。

　　(8)小城鎮(zhèn)適用工藝

　　改革開放以來，我國城鎮(zhèn)化進程加快，尤其是近年來在“小城鎮(zhèn)，大戰(zhàn)略”思想的指導下，我國小城鎮(zhèn)的建設和發(fā)展更快。目前，我國小城鎮(zhèn)建設己經(jīng)步入一個充滿活力的全新時期?？傮w而言，我國小城鎮(zhèn)供水基礎設施已具備一定基礎，但發(fā)展不平衡，供水基礎設施整體現(xiàn)狀水平不高。到目前為止，關于小城鎮(zhèn)給水處理的經(jīng)濟適用性技術工藝方面的研究工作還很欠缺。

　　應根據(jù)小城鎮(zhèn)工程資金不足、技術管理水平不高、經(jīng)濟物質力量欠缺等特點，因地制宜地研究其處理工藝，多開發(fā)一些土建工程量少，投資小，占地省，操作管理方便的實用技術工藝。

　　(9)水質檢測

　　面對日益復雜的水源水質，水質檢測技術應能及時地反映出水中某些微量成分對用戶的危害。如何使水廠的水質檢測系統(tǒng)能夠快速、準確、方便的檢測到它們的存在，是今后一項艱巨的任務。

　　(10)水質穩(wěn)定

　　由于水廠(特別是采用地表水作為水源的水廠)的處理效果容易受到原水水質及處理環(huán)境等因素的變化影響，出廠水水質都會產(chǎn)生或大或小的波動。隨著對生活飲用水水質要求的全面提高，如何將出廠水水質變化穩(wěn)定在理想的范圍內也是今后需要認真研究的凈水技術之一。

　　3. 結論

　　目前我國自來水廠技術工藝的使用情況已形成以常規(guī)處理工藝為主體，預處理、深度處理工藝作補充的局面。隨著科學技術的不斷發(fā)展和水質標準的逐步提高，一些安全性高、能耗省、藥耗低、占地少、操作管理簡單的新處理技術工藝將是未來發(fā)展的方向。