非常高興今天有這樣一個(gè)機(jī)會(huì)可以跟食品界的專家做交流，以前的機(jī)會(huì)非常少，我是第一次有這種機(jī)會(huì)。前面兩個(gè)專家胡教授和葉教授從飲用水的污染和健康還有標(biāo)準(zhǔn)方面都做了科普的介紹。我的報(bào)告比較專業(yè)，內(nèi)容比較多。王校長(zhǎng)給我的主題“飲用水安全保障和技術(shù)”，我主要講里面涉及的一些常規(guī)技術(shù)，預(yù)處理技術(shù)、深處理技術(shù)和在中國(guó)目前階段比較特殊的應(yīng)急處理技術(shù)。從飲用水安全的角度來說，目前老百姓生活水平提高以后，大家對(duì)水不僅是量的標(biāo)準(zhǔn)，更重要的要喝到健康和安全的水。一般是通過瓶裝水滿足需求，但是從供水行業(yè)來說，我們還要保證供水方面安全和健康的問題，所以要求我們提出更有保障的水處理技術(shù)。
我們國(guó)家一直在用85的標(biāo)準(zhǔn)，20多年一直沒有動(dòng)，2006年才頒布新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，水的標(biāo)準(zhǔn)提高非�？欤瓉硎�35項(xiàng)，現(xiàn)在是106項(xiàng)，結(jié)合目前供水行業(yè)的特殊情況，沒有一刀切，沒有說2007年7月1號(hào)都達(dá)到這樣的標(biāo)準(zhǔn)，有一個(gè)過渡期，在2012年全面實(shí)施。我們國(guó)家供水企業(yè)滿足新標(biāo)準(zhǔn)的階段，很多企業(yè)面臨技術(shù)改造和新工藝建設(shè)來滿足水供應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。
還有水污染的問題，剛才胡教授提到了環(huán)境公告里面，每年6月5號(hào)環(huán)境公布的那天會(huì)在網(wǎng)上掛出來，大家可以統(tǒng)計(jì)一下。目前，水環(huán)境滿足三類水標(biāo)準(zhǔn)的水才可以作為飲用水的標(biāo)準(zhǔn)，低于三類水不可以作為飲用水的水源，但是現(xiàn)在達(dá)到三類水的比例越來越低，這兩年可能是稍微好一點(diǎn)，不過，這個(gè)問題還是比較突出的，這是整體水源污染的問題。另外，我們國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平非�？欤瑢儆诳焖侔l(fā)展的階段，污染的事故出現(xiàn)得非常的頻繁，比如說松花江污染，廣東北江的污染，無錫的污染問題，這些事件的出現(xiàn)，要求供水行業(yè)能夠提供非常有保障的水供應(yīng)技術(shù)。目前我從處理技術(shù)方面講了我國(guó)目前的一些處理技術(shù)。
首先是常規(guī)處理技術(shù)，也是現(xiàn)在國(guó)家普遍采用的技術(shù)�；炷�、沉淀、過濾和消毒四個(gè)部分。從混凝的角度來說，主要的目標(biāo)是去除濁度和有機(jī)物，我們國(guó)家采取的混凝劑大部分是濾化的去凝劑，處理工藝方面包含混合和反映階段，水利混合、水利反映，還有機(jī)械攪拌。水利混合的角度，水平比較簡(jiǎn)單。中國(guó)的情況比較特殊，我們?cè)O(shè)計(jì)10萬噸每天的水廠，但是夏天高空用水的時(shí)候可能會(huì)達(dá)到15萬噸，甚至?xí)_(dá)到20萬噸每天，這在國(guó)外是不可想象的。國(guó)外設(shè)計(jì)10萬噸每天的水廠，基本上不會(huì)超過這些。超負(fù)荷運(yùn)行的時(shí)候，水利混合反映的就存在問題了，使得混凝的效果比較差，沉淀的工藝很難沉淀下來。機(jī)械攪拌就比較好，可以通過調(diào)整攪拌的速度，來提高去泥的效果。目前一些新的設(shè)計(jì)更多的考慮機(jī)械攪拌的處理工藝。
在混凝的階段，還可以通過PH值強(qiáng)化一些污染物去除的特性，比如說對(duì)有機(jī)物，尤其針對(duì)天然有機(jī)物，可以把PH調(diào)到酸性的階段，可以去除一些有泥物。重金屬，可以把PH調(diào)高，也可以達(dá)到一定的效果。
沉淀國(guó)內(nèi)采用的有兩種，平流沉淀池和斜板、斜管沉淀池。這個(gè)方法也可能會(huì)存在一定的問題，沉淀出來的泥排出不及時(shí)的話，沉淀的效果就不會(huì)太好。目前國(guó)內(nèi)的企業(yè)，在占地面積允許的條件下，更多的會(huì)考慮平流沉淀池的技術(shù)，這樣可能會(huì)取得比較好的效果。
過去混凝沉淀分開做的比較多。中國(guó)面臨的問題就是夏季藻類污染的問題，運(yùn)用混凝沉淀很難將它鏟除。過去的一些脈沖澄清池對(duì)這個(gè)問題效果比較明顯。國(guó)外開發(fā)的一些比如說高密度澄清池都比較好，這就可以解決北方地區(qū)低溫的條件下混凝效果比較差的情況。另外，我也可以向澄清池里面加入一些沉淀沙，如果是藻類爆發(fā)的話，這個(gè)工藝就比傳統(tǒng)的工藝效果強(qiáng)很多。
從過濾的角度來講，這應(yīng)該是供水流程里面保證出水濁度最重要的環(huán)節(jié)。過去我們國(guó)家采用的虹吸濾池，雙閥濾池，V型濾池，都是采用的水板的工藝，這個(gè)效果并不理想。從十五時(shí)期或者是更早一點(diǎn)，現(xiàn)在基本上采用V型濾池，也包括翻板濾池，他們采用的就是()的工藝，他們?cè)诠┧矫娣浅：谩?br />
另外還有消毒，這是保障飲用水衛(wèi)生安全最重要的環(huán)節(jié)，前面的工藝對(duì)微生物的去除有一定的效果，但是效果非常有限，最主要的保障還是在這部分。在我們國(guó)家最常用的就是氯消毒的工藝。它對(duì)細(xì)菌和病毒去除效果非常的影響，對(duì)原生動(dòng)物滅活效果差，在美國(guó)有過這方面的例子。我們是從十五期間才開始重視這些問題，我們?cè)谛聵?biāo)準(zhǔn)當(dāng)中也列了兩蟲的問題。單獨(dú)用氯消毒很難把兩蟲滅除。原水當(dāng)中有機(jī)物濃度比較高，這跟我們國(guó)家國(guó)情也比較吻合，有機(jī)物濃度比較高，從監(jiān)測(cè)角度來衡量，我們國(guó)家的原水條件下，從中國(guó)目前的情況下，不太可能尋找更好的水源，只可以從工藝上尋求。從前面的工藝上找一些方法，當(dāng)然也可以從消毒本身的角度找一些新的工藝，比如說氯胺消毒，我們國(guó)家很少就使用，但是很長(zhǎng)時(shí)間沒有使用。氯胺消毒相對(duì)氯消毒，先加氯，后加胺，先達(dá)到高效消毒的作用，再加上胺，這個(gè)工藝和原來的效果差不多，但是比較好的控制了消毒副產(chǎn)物的問題。
相對(duì)新一點(diǎn)的消毒工藝就是二氧化氯消毒，它比氯消毒要好很多。二氧化氯的來源和成本方面的限制，在中國(guó)使用還非常少。還有臭氧和紫外的消毒，這對(duì)原生物的消滅非常明顯，但是必須是后面加氯消毒才可以。剛才葉老師在報(bào)告里也把標(biāo)準(zhǔn)列出來了，現(xiàn)在瓶裝水行業(yè)細(xì)菌指標(biāo)比飲用水標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)還低，我感覺可能跟消毒工藝有關(guān)。瓶裝水一般是紫外和臭氧，沒有持續(xù)的殺菌的能力。臭氧在水中會(huì)有衰減的過程。氯消毒對(duì)大腸桿菌消滅是非常明顯的，在這樣的情況下，在工藝的角度定的標(biāo)準(zhǔn)，瓶裝水比生活飲用水低一點(diǎn)。
紫外消毒在我們國(guó)家應(yīng)用得非常少，目前在建的是天津開發(fā)區(qū)的一個(gè)水廠，新加入了紫外消毒后面再加上氯消毒，是兩級(jí)屏障的作用。紫外消毒對(duì)細(xì)菌和原生動(dòng)物消毒比較好，但是對(duì)病毒的消毒不好。氯消毒正常是病毒到原生動(dòng)物，基本上完全可以把細(xì)菌消滅掉，有了這兩級(jí)保障以后，就可以保障出水生物安全。
前面是傳統(tǒng)的水處理工藝，我們水源的問題比較嚴(yán)重，有機(jī)污染源越來越大。為了保障出水的水質(zhì)安全，一方面我們通過改造來強(qiáng)化傳統(tǒng)的工藝，但是不可以從根本上解決水污染的問題。更多的我們要增加預(yù)處理工藝和深度處理工藝保障出水的情況。從預(yù)處理角度來說，主要為了去除有機(jī)物和控制氨氮還有藻類的生長(zhǎng)，從技術(shù)手段上有三類。第一個(gè)是生物生物接觸氧化；第二活性炭吸附；第三化學(xué)處理。從生物處理來說主要針對(duì)的有機(jī)物濃度比較高的水源，甚至是超過三類水不可以作為飲用水水源，但是又沒有其他水源，只可以用這個(gè)水。這時(shí)候我上一下生物處理。第二個(gè)是物理預(yù)處理，就是加粉末活性炭，有問題的時(shí)候可以加，沒有問題的時(shí)候也可以加，比較靈活�；钚蕴繉�(duì)有機(jī)物吸附的效果比較明顯，但是對(duì)氨氮就沒有辦法處理了。底下是化學(xué)氧化，包括高蒙酸鹽氧化，抽樣氧化和氯預(yù)氧化，主要的目的是兩個(gè)，除掉溴類；第二個(gè)可以殺滅微生物，如果不殺滅藻類，會(huì)影響后面工藝有效的運(yùn)行。
預(yù)處理只可以在水源條件下，改善一些原水的水質(zhì)情況，不可以根本的保證出水水質(zhì)的情況。在目前大部分的供水企業(yè)，在原有的技術(shù)改造過程中，包括新建的水廠，更多采用了深度處理的工藝。從深度處理的工藝，還是為了改善水的一些色度溴類和濁度感官類的指標(biāo)。另外需要去除水當(dāng)中的藻類，藻毒素，氨氮和亞硝酸鹽氮，溶解性有機(jī)物。也希望把病毒和兩蟲動(dòng)物殺滅，也可以減輕氯消毒的負(fù)擔(dān)。
技術(shù)上來說，有三類在使用：活性炭，臭氧生物活性炭，還有膜分離。吸附我們國(guó)家采用得比較早，北京的酒廠一期工程的時(shí)候就采用了活性炭吸附，就是濾池后面接活性炭吸附，北京的水源也比較特殊，它從全國(guó)的角度的水源來看也比較好，它活性炭?jī)傻饺険Q一次，當(dāng)時(shí)活性炭的效果也比較理想。針對(duì)全國(guó)大部分的水源情況來說，如果都按照活性炭處理，并不可以有效的去除有機(jī)物，這時(shí)候就提到臭氧和生物活性炭。這工藝在歐洲的使用量比較大，因?yàn)闅W洲的水源跟我們國(guó)家比較類似，它污染的情況也比較嚴(yán)重。美國(guó)和加拿大的水源保護(hù)非常好，它的處理工藝相對(duì)歐洲和亞洲來說比較簡(jiǎn)單。臭氧生物活性炭我們國(guó)家從十五世紀(jì)開始發(fā)展，現(xiàn)在用它深度處理工藝的規(guī)模達(dá)到了1000萬噸每天的工藝，十一五期間的水廠的改造和新建的水廠都采用了臭氧活性炭的工藝。
膜分離，主要是微濾和超濾多一點(diǎn)，國(guó)外使用得非常普遍。工廠的處理量達(dá)到幾十萬噸，高的達(dá)到60萬噸每天的處理規(guī)模。這跟他們的水源情況有關(guān)，相對(duì)來說美國(guó)水源比較好，他們采用膜成本也比較低。在國(guó)內(nèi)比較少，十一五期間，山東東寧做了一個(gè)15萬噸每天超膜的處理工藝，運(yùn)行中可能出現(xiàn)的問題就是膜可靠的問題，如果是膜斷裂，又不可以查出來的話，問題就出來了。
從臭氧活性炭來說，典型的工藝就是這樣的流程。這是過去的傳統(tǒng)工藝，主要是在這部分，原來的沙粒石出水以后，提升用臭氧，再用活性炭，最后還需要氯消毒。優(yōu)點(diǎn)也比較明顯，一個(gè)是控制嗅味和提高口感。當(dāng)時(shí)在深圳做的臭氧生物活性炭工藝比較明顯，跟傳統(tǒng)的工藝相比，口感和嗅味改善非常明顯。而且可以去除水中的有機(jī)物，跟其他的相比來說這個(gè)效率比較好，一般去除的效率達(dá)到50%。臭氧把有機(jī)物從大分子打成小分子，利用生物活性炭把小分子再消滅掉，水出來以后不會(huì)繼續(xù)生長(zhǎng)微生物，如果我們做不到這點(diǎn)的話，過去傳統(tǒng)水的處理工藝，生物穩(wěn)定性不好的情況下，生物可能就在管網(wǎng)里生長(zhǎng)，這樣出來的時(shí)候水是合格的，到了用戶端水就不合格了。還有利用臭氧的消毒工藝，也保證了后面氯消毒安全的問題。
隨著一些水廠的運(yùn)行，一些問題也開始暴露出來。臭氧化副產(chǎn)物的形成，比如說可同化的生物炭，有機(jī)炭。在臭氧工藝?yán)镏饕膯栴}，水當(dāng)中有溴離子，這應(yīng)該是比較強(qiáng)的致癌物質(zhì)，有動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，但是沒有人體實(shí)驗(yàn)。一般原水當(dāng)中的溴離子在100左右的時(shí)候，溴酸鹽就可以通過國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)，如果原水在100微克每升的溴離子，就可能有超標(biāo)的危險(xiǎn)。我們國(guó)家有江河湖庫(kù)有一些工業(yè)企業(yè)排污造成的溴離子超標(biāo)的問題比較嚴(yán)重。我們國(guó)家采用這個(gè)處理工藝問題，有一個(gè)溴酸鹽的問題。你臭氧濃度不夠的時(shí)候，可能跟有機(jī)物反映，生成一些副產(chǎn)物的問題，這也是致癌的物質(zhì)，但是這相對(duì)來說也不是主要的問題。
另外問題就是生物安全性的問題。我們采用生物活性炭，在炭床里面生物量非常多，生物炭一周左右要沖洗，沖洗就要有小的顆粒流出來，它流出來以后小顆粒上可能附著了一些微生物，這些微生物在后面的消毒里面可能很難被殺滅，因?yàn)橛幸粋�(gè)固體的包裹的作用，消毒達(dá)不到微生物的表面和內(nèi)部。這也是我們?cè)谑褂贸粞跎锘钚蕴垦芯慨?dāng)中的一個(gè)熱點(diǎn)問題。
剛才提到膜技術(shù)，我列了幾個(gè)公司在國(guó)外做的一些膜工廠的情況，這是得利滿做的一個(gè)膜處理，美國(guó)還有加拿大的水廠，波爾公司采用的一個(gè)膜在加拿大使用，用的就是比較簡(jiǎn)單的工藝，就是混凝沉淀和超濾。在我們國(guó)家混凝之后直接超濾，問題就比較多，就是后面膜運(yùn)行率比較高，換膜的周期會(huì)縮短。這也可能跟我們國(guó)家目前膜處理工藝沒有大規(guī)模推開的一個(gè)主要因素。
前面從應(yīng)處理到傳統(tǒng)處理到深度處理工藝，做了一個(gè)簡(jiǎn)單的介紹。我們目前面臨的任務(wù)是應(yīng)急處理技術(shù)，建設(shè)部、環(huán)保部經(jīng)常打電話到系里，讓系里專家去搞這些應(yīng)急處理。應(yīng)急處理從技術(shù)和類型來說，可以分為三類：
第一類是有機(jī)污染。對(duì)這類問題，我們主要是采用活性炭的處理工藝。比較典型的是當(dāng)時(shí)的松花江污染應(yīng)急處理，活性炭在吸附有機(jī)物的時(shí)候，吸附的時(shí)間不一樣，時(shí)間越長(zhǎng)，吸附的效果越好。當(dāng)時(shí)，處理這個(gè)問題的時(shí)候，我們并不是從水廠加活性炭，是利用管網(wǎng)輸送的時(shí)間，延長(zhǎng)它吸附的時(shí)間，當(dāng)時(shí)這樣處理以后，事件得到了很好的解決。
第二類是重金屬的污染，當(dāng)時(shí)比較典型的是廣東北江的污染應(yīng)急處理事故。當(dāng)時(shí)我們運(yùn)用強(qiáng)化混凝技術(shù)，一般對(duì)重金屬可以掉到堿性，通過氫氧化物和碳酸物的沉淀技術(shù)來做。實(shí)際上，我們把它調(diào)高以后，它的表面是負(fù)電，金屬本身是正金，通過吸附的作用可以吸附靜電，我們當(dāng)時(shí)調(diào)到8.5，可以把鎘的重金屬很好的調(diào)上來。去年我們用的氯化出現(xiàn)了鋁的問題，就是鋁的標(biāo)準(zhǔn)超過了我們國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)。
另外是藻類的污染，一個(gè)是臭味的問題，還有是無錫突發(fā)水污染事件的應(yīng)急處理。當(dāng)時(shí)采用的技術(shù)預(yù)氧化技術(shù)，利用高錳酸鉀的氧化作用，也是加入高錳酸鉀。但是需要注意的問題是，就是投加量的問題，一般情況下不可以超過5毫升，如果是超過5毫升，會(huì)出現(xiàn)色度超標(biāo)的問題。無錫也出現(xiàn)了這個(gè)問題，為了控制嗅味，就多加了一點(diǎn)，結(jié)果就出現(xiàn)了紅色水的情況。
前面講的是供水行業(yè)經(jīng)常采用的一些技術(shù)，從瓶裝飲用水的處理技術(shù)來說應(yīng)該不是問題。供水企業(yè)自身供水有一個(gè)水價(jià)的問題，不可能隨便提水價(jià)，現(xiàn)在就是2、3元多的水價(jià)水平，在這樣的水價(jià)，技術(shù)選擇會(huì)有很大的限制，不可能選擇高技術(shù)。瓶裝飲用水用戶可以自己選擇，從成本上可以考慮，技術(shù)選擇上可以更寬一點(diǎn)。瓶裝飲用水，比如說純凈水系統(tǒng)，它的工藝主要采用膜處理技術(shù)，超濾和反滲透達(dá)到純凈水的目標(biāo)，也可以采用離子交換和活性炭吸附，這主要是去除有機(jī)物。消毒方面主要是采用紫外消毒和臭氧消毒。在瓶裝飲用水來說，處理工藝比較成熟。針對(duì)不同的水源，我們的工藝還是有很大的調(diào)整余地的，從節(jié)能，節(jié)約成本角度來說有很大的選擇，并不是說我們要采用一種工藝來做。
另外在供水企業(yè)里面一些潛在的技術(shù)有兩大類：
第一類是催化氧化技術(shù)。包括光學(xué)化氧化，對(duì)光學(xué)化氧化我們國(guó)家70年代就研究了，到目前用在市政供水距離還比較遠(yuǎn)，但是用在純凈水領(lǐng)域的話還是有一定的前景。市政供水催化氧化技術(shù)，目前的臭氧催化氧化技術(shù)還是有一定的前景的。前面提到，臭氧綜合工藝?yán)锩嬗幸粋�(gè)消毒的問題，還有生物安全性的問題。如果是采用臭氧催化氧化技術(shù)，一方面把生物氧化，另一方面還可以控制溴酸鹽的生成，還是非常有前景的。
還有膜處理技術(shù)。超濾技術(shù)是目前大力發(fā)展的技術(shù)，但是在將來的發(fā)展程度，在膜處理技術(shù)的納濾，它的應(yīng)用還是有一定的市場(chǎng)，但是在市政供水也不太可能使用。這是法國(guó)的一個(gè)水廠，1999年投產(chǎn)運(yùn)行，前面用的是傳統(tǒng)的處理工藝，后面分了兩條，一條是臭氧工藝活性炭，另一方面用的是納濾，前面是3萬噸每天，后面是14萬噸每天，可以做一個(gè)比較。鈉濾對(duì)有機(jī)物去除比較好，超濾基本上不可以截留有機(jī)物的，這樣就保證了消毒副產(chǎn)物會(huì)減少。相對(duì)臭氧生物活性炭來說，至少有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)，第一個(gè)是濁度會(huì)更低，因?yàn)榛钚蕴坷锩鏁?huì)有一些炭粒流出，第二細(xì)菌可以全部截留，這樣也可以保證后面氯消毒的安全，但是臭氧消毒不可以達(dá)到所有細(xì)菌滅活的效果。但是納濾也有一些缺點(diǎn)，因?yàn)槲覀円恢痹谔峤】档膯栴}。納濾把二價(jià)離子去除得很厲害，基本上是保持的是一價(jià)離子，像一些礦物質(zhì)，鈣離子和鎂離子截留率就比較高。如果用這樣的水作為市政供水，用戶會(huì)不會(huì)有意見呢？這是目前大規(guī)模推廣限制的一個(gè)因素。
第二，納濾的產(chǎn)水率相對(duì)我們的工藝比較低，它的產(chǎn)水率是70%到90%，這個(gè)水廠做到85%，沒有辦法做到百分之百，相對(duì)于臭氧生物活性炭就低很多了。從這個(gè)角度來說，納濾的缺點(diǎn)也比較明顯。但是從今后的發(fā)展來看，確實(shí)可以考慮將不同工藝的出水混到一起，這樣可以發(fā)揮各種工藝的特長(zhǎng)。
整體來說，目前的水處理工藝，包括深度處理工藝和混凝沉淀基本上可以保證我們的出常水的正常性，如果把出常水的水質(zhì)調(diào)整好，對(duì)管網(wǎng)的影響也比較小，到達(dá)用戶的問題也不會(huì)太大，這從技術(shù)手段上是可以實(shí)現(xiàn)的。實(shí)際上，尤其一些大城市的管網(wǎng)非常的復(fù)雜，有年代的問題和區(qū)域的問題，就會(huì)存在補(bǔ)率的問題。中國(guó)供水的管理有問題，自來水公司只管到入戶這段，入戶以后就是物業(yè)小區(qū)管，那就是水箱的問題了，這是一個(gè)比較嚴(yán)重的環(huán)節(jié)，但是供水企業(yè)又沒有辦法管到這塊，物業(yè)公司又不是專業(yè)人員，沒有管理這方面的問題，所以這也是目前用戶端出現(xiàn)問題的一些環(huán)節(jié)，但是并不是供水企業(yè)造成的，就是制度上造成了這些問題。
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