凈水廠預(yù)處理工藝簡(jiǎn)介
凈水廠的預(yù)處理工藝通常是指在常規(guī)處理工藝前面，采用適當(dāng)物理、化學(xué)和生物的處理方法，對(duì)原水中的污染物進(jìn)行初級(jí)去除，同時(shí)可以使常規(guī)處理更好地發(fā)揮作用，減輕常規(guī)處理和深度處理的負(fù)擔(dān)，發(fā)揮水處理工藝整體作用，提高對(duì)污染物的去除效果，改善和提高飲用水水質(zhì)。
預(yù)處理方法按對(duì)污染物的去除途徑可分為氧化法和吸附法（即粉末活性炭吸附）。氧化法又可分為化學(xué)氧化法和生物氧化法，化學(xué)預(yù)氧化去除懸浮和溶解性的有機(jī)物是十分有效且經(jīng)濟(jì)的，在實(shí)際工程中應(yīng)用較多。
一、化學(xué)預(yù)氧化
化學(xué)預(yù)氧化的作用主要是除藻、助凝、除臭味等，同時(shí)可在一定程度上提高后續(xù)工藝（主要是混凝沉淀工藝）對(duì)微污染有機(jī)物、藻類、顆粒物等的去除效率。南水北調(diào)原水在5月—6月多藻是凈水工藝處理的一大難點(diǎn)，是化學(xué)預(yù)氧化的主要處理對(duì)象?；瘜W(xué)預(yù)氧化包括臭氧預(yù)氧化、高錳酸鹽預(yù)氧化、氯預(yù)氧化等。
a. 氯預(yù)氧化
氯能氧化水中的鐵、有機(jī)物、氨氮，降低色度，殺滅藻類，有助于去除水中污染雜物。有時(shí)為了強(qiáng)化混凝沉淀，在投加混凝劑時(shí)投加氯氣提高混凝效果，有助于降低沉淀池出水濁度。實(shí)踐中根據(jù)原水中總有機(jī)碳（TOC）含量，合理選擇氯氣加注量。
但眾多的研究指出，氯預(yù)氧化會(huì)產(chǎn)生大量三氯甲烷及其他有毒有害副產(chǎn)物，引起了廣泛重視，使用時(shí)應(yīng)合理掌握加氯量或先行去除三氯甲烷前期物；當(dāng)水中存在氨氮，投加時(shí)會(huì)產(chǎn)生二氯胺，有惡臭味。所以氯預(yù)氧化使用存在潛在風(fēng)險(xiǎn)。
b. 二氧化氯預(yù)氧化
二氧化氯具有很強(qiáng)的反應(yīng)活性和氧化能力，在水處理中表現(xiàn)出優(yōu)良的氧化作用。二氧化氯能將水中少量的S2-、SO32-、NO2-等還原性酸根氧化成無(wú)害狀態(tài)；二氧化氯對(duì)苯酚、苯胺、吡咯有較強(qiáng)的氧化能力，以氧化還原的形式將少量有機(jī)物降解，不產(chǎn)生三氯甲烷副產(chǎn)物；二氧化氯還能氧化除藻、去除異味、除鐵除錳等。
ClO2預(yù)氧化有選擇性地與某些有機(jī)物進(jìn)行氧化反應(yīng)，將其降解為以含氧基團(tuán)為主的產(chǎn)物，不產(chǎn)生氯化有機(jī)物，所需投加量小，約為氯投加量的40%，且不受水中氨氮的影響。因此，采用ClO2代替氯消毒，可減少三氯甲烷生成量。
c. 高錳酸鉀預(yù)氧化
高錳酸鉀氧化工藝是近幾年在我國(guó)推廣的新技術(shù)。高錳酸鉀能氧化水中部分微量有機(jī)污染物、氧化藻類等。高錳酸鉀的氧化還原能力雖然比O3低，不像O3、C1O2那樣迅速，但能和水中無(wú)機(jī)物生成無(wú)機(jī)化合物，有利于沉淀去除。在正常pH條件下，高錳酸鉀氧化生成MnO2。二氧化錳在水中溶解度很低，很容易形成具有較大比表面積的水合二氧化錳膠體，又能吸附其他有機(jī)物。所以認(rèn)為高錳酸鉀的氧化和二氧化錳的吸附雙重作用不僅能去除被氧化的微量有機(jī)物，還能去除未被氧化的微量有機(jī)物。
但高錳酸鉀氧化能力比臭氧弱，所以常采用臭氧/高錳酸鉀復(fù)合氧化技術(shù)，發(fā)揮協(xié)同氧化作用，但生成的二氧化錳（MnO2）會(huì)使水的色度增加，常需粉末活性炭（或PAC）聯(lián)合使用，所以高錳酸鉀氧化單獨(dú)使用較少。
d. 臭氧預(yù)氧化
臭氧是常用氧化劑中氧化能力最強(qiáng)的，O3溶于水后會(huì)發(fā)生兩種反應(yīng)：一種是直接氧化，反應(yīng)速度慢，選擇性高，易與苯酚等芳香族化合物及乙醇、胺等反應(yīng)；另一種是O3分解產(chǎn)生羥基自由基從而引發(fā)的鏈反應(yīng)，此反應(yīng)還會(huì)產(chǎn)生十分活潑的、具有強(qiáng)氧化能力的單原子氧（O），可瞬時(shí)分解水中有機(jī)物細(xì)菌和微生物。
臭氧可氧化溶解性鐵、錳，形成高價(jià)沉淀物，經(jīng)沉淀、過濾去除可將氧化物、酚等有毒有害物質(zhì)氧化為無(wú)害物質(zhì)；可氧化致臭和著色物質(zhì)，從而減少臭味，降低色度；可將生物難降解的大分子有機(jī)物氧化分解為易于生物降解的中小分子量有機(jī)物；使用臭氧預(yù)處理，還可以起到微絮凝作用，提高出水水質(zhì)。
但當(dāng)水源水含有溴化物時(shí)，臭氧容易把溴離子（Br-）氧化成次溴酸（HBrO），溴離子化合價(jià)升高，繼而和有機(jī)物反應(yīng)生成危害人體健康的溴代三鹵甲烷。所以使用臭氧時(shí)，溴酸鹽含量≤0.01mg/L。
二、粉末活性炭吸附預(yù)處理
利用粉末活性炭具有發(fā)達(dá)的孔隙和很大的表面積，可以有效去除水中腐殖質(zhì)、異臭、色度、農(nóng)藥、有機(jī)氯化物等有機(jī)污染物和重金屬、氰化物等無(wú)機(jī)污染物。當(dāng)原水出現(xiàn)季節(jié)性或突發(fā)性污染物質(zhì)增高，異臭、異味和THM前驅(qū)物質(zhì)濃度很高時(shí)，可投加于絮凝沉淀或澄清前，或在絮凝過程中進(jìn)行接觸吸附。經(jīng)接觸吸附的水中微污染物，可通過沉淀、澄清與過濾去除。粉末活性炭吸附的預(yù)處理方式主要應(yīng)對(duì)突發(fā)性事件。
我們一般會(huì)根據(jù)不同水源及相同水源不同季節(jié)的水質(zhì)特征，選擇二氧化氯或臭氧作為預(yù)氧化措施，高錳酸鉀作為輔助備用措施（當(dāng)有微弱有機(jī)物污染時(shí)），粉末活性炭吸附工藝作為協(xié)同臭氧/高錳酸鉀使用和應(yīng)急供水時(shí)的措施。不論采用何種預(yù)氧化措施，我們的目的就是一個(gè)，為社會(huì)提供優(yōu)質(zhì)、安全的生產(chǎn)生活用水?！。?span style="font-family:楷體;">郭林水）
