隨著社會(huì)與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,近年來(lái)供水行業(yè)技術(shù)有了新的發(fā)展,供水水質(zhì)有所提高,縮短了與國(guó)際先進(jìn)水平的差距但是城市供水行業(yè)仍然面臨著十分嚴(yán)峻的問(wèn)題和前所未有的技術(shù)挑戰(zhàn)。水資源短缺,飲用水源大多受到污染,并且還有進(jìn)一步惡化的趨勢(shì)。供水設(shè)施建設(shè)不平衡、不協(xié)調(diào),供水水質(zhì)安全缺乏保障,此外生活飲用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)大幅提高國(guó)標(biāo)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749-2006已于2007年7月1日開(kāi)始執(zhí)行,在新國(guó)標(biāo)中將水質(zhì)指標(biāo)由原來(lái)的35項(xiàng)增至106項(xiàng)建設(shè)規(guī)劃要求,新國(guó)標(biāo)于2012年強(qiáng)制執(zhí)行。但迄今為止我國(guó)數(shù)千家城市水廠95%以上仍在使用常規(guī)工藝,由于水源水質(zhì)惡化及人們對(duì)飲用水要求的提高絕大多數(shù)供水企業(yè)的出水水質(zhì)已經(jīng)無(wú)法滿足新的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),因此供水行業(yè)迫切需要盡早對(duì)傳統(tǒng)工藝進(jìn)行技術(shù)升級(jí)改造。以下將對(duì)城市飲用水自水術(shù)斗物生的工藝發(fā)展歷程及技術(shù)升級(jí)改造過(guò)程加以概述。
首代城市飲用水凈化工藝20世紀(jì)以前,城市飲用水安全得不到保障,致使烈性傳染病流行給城市居民的生命健康構(gòu)成了重大威脅,這使人類面臨著一個(gè)重大的生存問(wèn)題,即生物安全性問(wèn)題。為了解決這個(gè)問(wèn)題,20世紀(jì)初,研發(fā)出了混凝、沉淀、過(guò)濾、氯消毒工藝,人們把此工藝稱之為常規(guī)水處理工藝,這一工藝使傳染病流行得控制,可稱之為首代工藝。上世紀(jì)50年代又發(fā)現(xiàn)了水介病毒性疾病的流行問(wèn)題。為了控制流行病的傳播,人們發(fā)現(xiàn)這些病毒在水中不是單獨(dú)存在的而是吸附在顆粒物質(zhì)表面,如果能夠把水中穎粒物和渾濁度大大降低,就可以顯著減少水中病毒的濃度,再經(jīng)過(guò)首代工藝處理后則能夠有效地控制病毒。濁度原來(lái)是作為生活飲用水感性指標(biāo)考慮的,現(xiàn)在具有了生物安全性的作用,所以被世界各國(guó)所高度關(guān)注,例如美國(guó)將濁度列為微生物學(xué)指標(biāo),對(duì)濁度的要求,大大地推動(dòng)了首代工藝的發(fā)展。第二代城市飲用水凈化工藝上世紀(jì)70年代又發(fā)現(xiàn)了一些有毒物,這些物質(zhì)能夠致瘤,長(zhǎng)期飲用對(duì)人體有害。人類又一次面臨飲水安全問(wèn)題,這次遇到的是化學(xué)安全性問(wèn)題。為了解決這個(gè)問(wèn)題,人們?cè)谑状に嚮A(chǔ)上增加了臭氧顆粒活性炭的工藝,稱作第二代工藝。國(guó)外把它作為通用的工藝來(lái)推廣,國(guó)內(nèi)也在推廣此類的工藝。第二代工藝用顆?；钚蕴堪阉杏卸竞Φ挠袡C(jī)物、產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物的有機(jī)物有效地去除了,但是在運(yùn)用顆?；钚蕴窟^(guò)程中繁殖了大量微生物,微生物能夠隨水流出,而且具有較強(qiáng)的抗藥性,使得水的生物安全性又有所降低,所以第二代工藝還不是很理想。之后又出現(xiàn)了一系列新的水的安全性問(wèn)題,例如水中有毒有害有機(jī)物在日益增多。每年由于化學(xué)科學(xué)發(fā)展又合成成干上萬(wàn)種新的有機(jī)物,它們有一部分進(jìn)入水體,對(duì)水體造成污染。現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)的消毒副產(chǎn)物有幾百種,絕大部分對(duì)人體有害。人們用了一些氧化劑,比如臭氧、二氧化氯等也會(huì)生成一些有毒害的氧化物,此外還有有機(jī)物和復(fù)合型的污染物。過(guò)去我們只了解單獨(dú)的毒性,對(duì)復(fù)合毒性了解得很有限,另外還出現(xiàn)了一些重大的生物安全性問(wèn)題,這些都是我們所面臨的新的化學(xué)安全性問(wèn)題。例如以“兩蟲(chóng)”為代表的生物安全性問(wèn)題。所謂“兩蟲(chóng)”就是能夠致病的原生動(dòng)物,即賈第鞭毛蟲(chóng)和隱孢子蟲(chóng),這一問(wèn)題在上世紀(jì)后半葉。就陸續(xù)出現(xiàn),“兩蟲(chóng)”致病性非常強(qiáng),且具有較強(qiáng)的抗氯性,一旦進(jìn)入到飲用水中,水體就受到污染,人們就患上兩蟲(chóng)病。1993年美國(guó)由于這種病的爆發(fā)感染了40多萬(wàn)人,從那以后大家對(duì)“兩蟲(chóng)”高度重視。由于水環(huán)境污染,藍(lán)藻水華和藻毒素以及其它有害生物也在最近頻繁出現(xiàn),比如太湖藻類爆發(fā)產(chǎn)生的臭味問(wèn)題,我們國(guó)家多個(gè)城市都曾經(jīng)遇到過(guò)這個(gè)問(wèn)題。還有一個(gè)水的生物穩(wěn)定性問(wèn)題,出廠水雖然控制住了致病的細(xì)菌或者病毒,但是水中仍然存在相當(dāng)數(shù)量的沒(méi)有被完全消滅的微生物,這些微生物本身就存在一些還沒(méi)有被我們認(rèn)識(shí)的新的致病因子,如果這些微生物在輸水和儲(chǔ)存過(guò)程中不斷增殖,水中微生物增多,水生物安全性就會(huì)相應(yīng)降低,(文/李圭白）