简述饮用水处理的发展
时间：2013-08-15 阅读：1955
*代城市饮用水净化工艺
20世纪以前，城市饮用水安全得不到保障，致使强烈性传染病流行，给城市居民的生命健康构成了重大威胁，这使人类面临着一个重大的生存问题，即生物安全性问题。为了解决这个问题，20世纪初，研发出了混凝、沉淀、过滤、氯消毒工艺，人们把此工艺称之为常规水处理工艺，这一工艺使传染病流行得到控制，可称之为*代工艺。
上世纪50年代又发现了水介病毒性疾病的流行问题。为了控制流行病的传播，人们发现这些病毒在水中不是单独存在的，而是在吸附在颗粒物质表面，如果能够把水中颗粒物和浑浊度大大降低 ，就可以显著减少水中病毒的浓度，再经过*代工艺处理后则能够有效地控制病毒。浊度原来是作为生活饮用水感性指标考虑的，现在具有了生物安全性的作用，所以被世界各国所高度关注，例如美国将浊度列为微生物学指标。对浊度的要求，大大地推动了*代工艺的发展。
第二代城市饮用水净化工艺
上世纪70年代又发现了一些有毒物，这些物质能够致癌，长期饮用对人体有害。人类又一次面临饮水安全问题，这次遇到的是化学安全性问题，为了解决这个问题，人们在*代工艺基础上增加了臭氧颗粒活性炭的工艺，称作第二代工艺。国外把它作为通用的工艺来推广，国内也在推广此类的工艺。
第二代工艺用颗粒活性炭把水中有毒害的有机物、产生消毒副产物的有机物有效地去除了，但是在运用颗粒活性炭过程中繁殖了大量微生物，微生物能够随水流出，而且具有较强的抗药性，使得水的生物安全性又有所降低，所以第二代工艺还不是很理想。之后又出现了一系列新的水的安全性问题，例如水中有毒有害有机物在日益增多。每年由于化学科学发展又合成成千上万种新的有机物，它们有一部分进入水体，对水体造成污染。现在发现的消毒副产物有几百种，绝大部分对人体有害。
人们用了一些氧化剂，比如臭氧、二氧化氯等也会生成一些有毒害的氧化物，此外还有有机物和复合型的污染物。过去我们只了解单独的毒性，对复合毒性了解得很有限，另外还出现了一些重大的生物安全性问题，这些都是我们所面临时的新的化学安全性问题。例如以＂两虫＂为代表的生物安全性问题。所谓＂两虫”就是能够致病的原生动物，即贾第草便化虫和隐孢子虫，这一问题在上世纪后半叶就陆续出现，＂两虫”致病性非常强，且具有较强的抗氯性，一旦进入到饮用水中，水体就受到污染，人们就患上两虫病。1993年美国由于这种病的爆发感染了40多万人，从那以后大家对＂两虫＂高度重视。
由于水环境污染，蓝藻水华和藻毒素以及其它有害生物也在zui近频繁出现，比如太湖藻类爆发产生的臭味问题，我们国家多个城市都曾经遇到过这个问题。还有一个水的生物稳定性问题，出厂水虽然控制住了致病的细菌或者病毒，但是水中仍然存在相当数量的没有被*消灭的微生物，这些微生物本身就存在一些还没有被我们认识的新的致病因子，如果这些微生物在输水和储存过程中不断增殖，水中微生物增多，水生物安全性就会相应降低。
第三代城市饮用水净化工艺
针对这些新的生物安全性问题，*代工艺或者第二代工艺都不能*使新的生物安全性问题得到解决和控制，所以有待发展新的、更有效的技术和工艺。对水来说，生物安全性问题对人类危害是zui大的，保证水的生物安全性应是首要的。
从目前技术来看，膜技术能够非常有效地提高水的生物安全性，例如超滤膜，孔径只有几纳米，原则上说可将水中一切微生物截留下来，使得水的安全性提高。但超滤这样的技术，基本上还是物理截留技术，对溶解性或者小分子的物质效果比较差，所以我们说它单独用于去除微生物可能是非常有效地，但对待其它一些有毒害的溶解性物质去除率比较差。
新一代工艺应该是以超滤为核心技术的组合工艺，不仅对颗粒物和细菌有很好的去除效果，对有机物以及其它有毒害的物质也能够起到很好的控制作用。以超滤为核心技术的组合工艺大体内容是：混凝去除颗粒物、微生物、大分子有机物及部分溶解物质变成可超滤去除的颗粒物；吸附去除中等分子的有机物。生物氧化和吸附去除小分子有机物。化学氧化能提高混凝、吸附、生物处理的去除效率。膜后处理，使水保持生物稳定性和化学稳定性。第三代工艺有望将生物安全性和化学安全性都得到提高，达到新要求。