物理方法

活性炭

活性炭是一種多孔炭素材料，有著(zhù)巨大的比表面積和很強的吸附能力?；钚蕴恐饕獞迷陲嬘盟念A處理環(huán)節中，通常使用粉狀活性炭來(lái)吸附待處理水中的有機物和異臭、異味的物質(zhì)，預處理環(huán)節可以減輕后續水處理的負擔?；钚蕴课绞侨コ腥芙庑杂袡C物的有效方法之一。對于季節性嚴重污染的水源，還可以設立投加粉狀炭的水源水質(zhì)惡化應急處理系統?；钚蕴吭陲嬘盟幚碇械膽昧鞒炭梢员硎緸椋?/p>

熱力法

熱力法可分為高溫蒸餾和低溫冷凍兩類(lèi)處理方式。蒸餾法以消耗熱能為代價(jià)，通過(guò)對含鹽水進(jìn)行熱力脫鹽達到淡化處理的效果，適用于含鹽量超過(guò)3000mg/L的礦井水處理。冷凍法則是利用了冷凍分離的固液相平衡原理，在冷環(huán)境中將溶液降溫到水的凝固點(diǎn)以下，使得部分水凍結形成冰晶，利用溶液中溶質(zhì)的凝固點(diǎn)遠低于水的凝固點(diǎn)的物理特性，使水先于雜質(zhì)而以固體形態(tài)析出，將雜質(zhì)排除在外，分離固液相。然后再融化冰晶，就得到了比較純凈的水和濃縮液。在工業(yè)水污染處理中，用此方法得到的濃縮液可以提純成為工業(yè)用品或者集中處理，冰中的冷量可以用來(lái)預冷污水以及提供空調、冷庫的冷源，融化的水比較純凈，處理后可以再利用，從而降低排放甚至達到零排放。

臭氧技術(shù)

臭氧是一種很強的氧化劑，它可以通過(guò)化學(xué)氧化作用來(lái)分解水中的有機污染物。臭氧可以分解多種有機物、除臭、除色等。但是臭氧在水處理時(shí)投加量有限，不能把有機物完全分解成為水和二氧化碳，反應中產(chǎn)生一些中間產(chǎn)物仍存在于水中。經(jīng)臭氧處理過(guò)的有機物增加了羧基等，其生物降解性大大提高，如不進(jìn)一步處理，則容易引起微生物的繁殖。另外，在對臭氧處理過(guò)的污水進(jìn)行加氯消毒時(shí)，被臭氧作用的一些中間產(chǎn)物容易和氯進(jìn)行化學(xué)反應，生產(chǎn)三鹵甲烷類(lèi)物質(zhì)，使污水的突變活性增強。因此，在飲用水處理過(guò)程中，臭氧一般不會(huì )單獨使用，可以在活性炭床前設置臭氧氧化與活性炭聯(lián)合使用，也可以用臭氧代替原有的預氯化。

石灰石中合法

針對酸性污水處理，目前最常使用的方法是用石灰石、大理石、石灰等堿性物質(zhì)作為中和劑，利用化學(xué)酸堿中和方法來(lái)進(jìn)行污水處理，其中尤以石灰石中合法最為普遍。石灰石中合法的處理裝置有三種形式，分別是中和滾筒法、升流膨脹過(guò)濾法及曝氣流化床處理方法。滾筒法是指將酸性礦井水裝在滾筒中，以石灰石做中和劑進(jìn)行處理的方式，滾筒出水經(jīng)沉淀后可排出。升流膨脹過(guò)濾則是以直徑小于3mm細小的石灰石顆粒為濾料，酸性水自濾池底部進(jìn)入，使濾料膨脹，從而使中和反應沿著(zhù)流線(xiàn)方向連續不斷地進(jìn)行，經(jīng)沉淀后排水。曝氣流床法同樣是以石灰石為填料，不同的是增加了空壓機曝氣，當酸性污水進(jìn)入流化床，與填料石灰石反應時(shí)，生產(chǎn)的H₂CO₃在曝氣的作用下分解成CO₂和H₂O，達到中和處理的效果。其出水經(jīng)過(guò)沉淀后可以排放。曝氣除了能溶氧和散除CO₂以外，還可以避免中和反應時(shí)產(chǎn)生的CaSO₄和Fe(OH)₃包在石灰石顆粒表面。

生物法

在一些污水預處理階段，通常使用生物預處理工藝，借助于微生物的新陳代謝活動(dòng)，將水中的氨氮、有機污染物、亞硝酸鹽、鐵、錳等污染物進(jìn)行初步的去除，以減輕后續深度處理的負擔。

常用的飲用水生物預處理方法有生物接觸氧化法和淹沒(méi)式生物濾池法。生物接觸氧化法采用彈性填料或纖維束填料，微生物依附在填料表面，池子設置穿孔曝氣管以供生物處理所需的氧氣。淹沒(méi)式生物濾池法則是采用陶粒填料作為生物生長(cháng)的載體，在濾料下增加穿孔曝氣系統供氧。水的流向多采用升流式，濾池定期進(jìn)行氣水反沖洗，洗去截留的懸浮物和多余的生物膜。淹沒(méi)式生物濾池的優(yōu)勢在于填料的比表面積大、生物量高，對氨氮和有機物有著(zhù)較好的處理效果，同時(shí)有過(guò)濾作用和較好的除藻功能，可承受一定的進(jìn)水懸浮物濃度等，其不足之處在于建設費用要高于生物接觸氧化法。

飲用水深度凈化處理技術(shù)

膜分離法

膜分離技術(shù)在水處理中的應用有電滲析和反滲透技術(shù)，尤其是電滲法在我國煤礦系統中有較多的應用案例。電滲法主要依靠外加直流電場(chǎng)，利用離子交換膜對溶液中離子的選擇透過(guò)性，使溶質(zhì)和溶劑分離的一種物理化學(xué)過(guò)程。針對于含鹽量較高的污染水源，在通過(guò)電滲析分析器處理后，可得到濃縮液和淡化水。其淡化水的量通常為污染水進(jìn)水總量的50%~70%之間，可見(jiàn)其回收率不是很高。當進(jìn)水含鹽量小于4000mg/L時(shí)用此法較為經(jīng)濟。

反滲透法則是借助于半透膜在壓力作用下進(jìn)行物質(zhì)分離。該方法可以有效去除污水中的低分子有機物、無(wú)機鹽、病毒以及細菌等。同電滲析法比較，反滲透法的優(yōu)勢在于產(chǎn)品水回收率高、脫鹽率和水的純度高、投資費用低、無(wú)污染等，缺點(diǎn)是操作壓力高、能耗大、設備較復雜、對進(jìn)水水質(zhì)要求高等。此外，膜分離技術(shù)還可以與其他處理工藝聯(lián)合使用，現行的許多水處理工藝都是通過(guò)膜技術(shù)發(fā)展起來(lái)的。因此，膜分離技術(shù)在21世紀的發(fā)展中被業(yè)界廣為看好。

臭氧活性炭和生物活性炭

臭氧活性炭技術(shù)是將活性炭與臭氧結合在一起加以應用?；钚蕴恐饕怯糜谌コ械男》肿佑袡C物，但受污染水源中通常是大分子有機物較多，這樣就導致活性炭孔的表面積不能得到充分利用。所以在碳層中加入臭氧的氧化作用，主要作用就是將水中的大分子有機物轉化為小分子，改變其分子的結構形態(tài)，從而為活性炭吸附小分子有機物提供可能性。通常在處理過(guò)程中，對來(lái)水先進(jìn)行臭氧氧化，然后使用活性炭吸附，在吸附的過(guò)程中繼續對其氧化，這樣可以有效提高活性炭的吸附效果。相對于單獨的活性炭吸附處理工藝，臭氧活性炭技術(shù)主要有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）增加水中溶解性有機物的去除效率，提高出水水質(zhì)；

（2）臭氧氧化使得大孔內與炭表面的有機物得到氧化分解，減輕了活性炭的負擔，從而延遲活性炭的再生周期，節約成本；

（3）污水中的氨氮可以被生物轉化為硝酸鹽。從而減少了后續氯化的投氯量，降低了三鹵甲烷的生成量。目前，臭氧活性炭處理技術(shù)廣泛應用于我國一些水廠(chǎng)和工業(yè)水處理工藝中。

超聲技術(shù)

超聲技術(shù)是指利用空化能量加快和控制化學(xué)反應，提高反應效率的一種水處理工藝。超聲波能加快反應進(jìn)場(chǎng)的作用原理主要有空化效應、機械剪切效應和自由基效應等。反應中，超聲能夠破壞顆粒雙電層的球形對稱(chēng)，使顆粒之間更易于凝聚；超聲技術(shù)的高頻振動(dòng)特性在溶液中空穴附近形成熱點(diǎn)，使進(jìn)入空化泡中的水蒸氣發(fā)生了分裂及鏈式反應，形成H和-OH自由基。同時(shí)，強大的剪切力又可使大分子主鏈上的碳鍵斷裂，從而起到降解高分子的作用，自由基進(jìn)入溶液促使物質(zhì)氧化分解。在實(shí)踐中，超聲技術(shù)與一些高級氧化技術(shù)通常一起應用，在降解污染水中有機物方面是一門(mén)新的應用技術(shù)。其特點(diǎn)在于反應時(shí)間短、去除效果好、提高廢水的可生化性、工藝設施簡(jiǎn)單等。

結語(yǔ)

目前我國的生活飲用水處理已經(jīng)得到了足夠的重視。隨著(zhù)經(jīng)濟建設的發(fā)展，各城市也加大了生活飲用水處理工藝上的經(jīng)濟投資，重點(diǎn)是能夠全面提高水質(zhì)的集成化成套安全優(yōu)質(zhì)飲用水凈化處理工藝技術(shù)。城市生活飲用水處理工藝在今后的發(fā)展中，應將重點(diǎn)放在低能耗、綠色環(huán)保、多功能凈水作用以及可顯著(zhù)提高飲用水水質(zhì)的除微污染成套工藝技術(shù)上，同時(shí)重點(diǎn)發(fā)展高效優(yōu)質(zhì)除污染技術(shù)，強調技術(shù)與設備的系列化、成套化、標準化。