随着社会与经济的发展,近年来供水行业技术有了新的发展,供水水质有所提高,缩短了与国际先进水平的差距但是城市供水行业仍然面临着十分严峻的问题和前所未有的技术挑战。水资源短缺,饮用水源大多受到污染,并且还有进一步恶化的趋势。供水设施建设不平衡、不协调,供水水质安全缺乏保障,此外生活饮用水的水质标准大幅提高国标《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006已于2007年7月1日开始执行,在新国标中将水质指标由原来的35项增至106项建设规划要求,新国标于2012年强制执行。但迄今为止我国数千家城市水厂95%以上仍在使用常规工艺,由于水源水质恶化及人们对饮用水要求的提高绝大多数供水企业的出水水质已经无法满足新的水质标准,因此供水行业迫切需要尽早对传统工艺进行技术升级改造。以下将对城市饮用水自水术斗物生的工艺发展历程及技术升级改造过程加以概述。

首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控制,可称之为首代工艺。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吸附在颗粒物质表面,如果能够把水中颖粒物和浑浊度大大降低,就可以显著减少水中病毒的浓度,再经过首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,大大地推动了首代工艺的发展。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,这些物质能够致瘤,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,人们在首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干上万种新的有机物,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,即贾第鞭毛虫和隐孢子虫,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最近频繁出现,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完全消灭的微生物,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,(文/李圭白）