微污染水体净化技术 综 述 1 地表水资源污染现状及其危害
国内外的统计资料都表明地表水体的污染主要集中在有机污染方面，尤其是对于受城市污染的地表水体，这与工业化进程在20世纪高速发展息息相关。水体中的有机物来源于两个方面：一是外界向水体排放的有机物：二是生长在水体中的生物群体产生的有机物以及水体底泥释放的有机物。 水源水中的有机物大致可分为两大类：一类是天然有机物，包括腐殖质、微生物分泌物、溶解的植物组织和动物的废弃物等；另一类是人工合成的有机物，包括农药、商业用途的合成物及一些工业废弃物，人工合成有机物大多为有害有机物，其中包括三致有机物。 我国水资源受污染的一般特点是，北方比南方严重，地表水比地下水严重，城市及近郊比远郊严重。水源水的污染不仅给人类的健康带来较大的危害，而且它对传统净水工艺和水质的影响所造成的各种损失是难以估量的。此外也增加了制水成本，影响工农业生产，造成经济损失，加剧了水资源的危机。 2 常规水处理工艺及其局限性
常规水处理工艺主要去除对象是水源水中悬浮物、胶体杂质和细菌，但随着工业迅速发展，水中有害物质逐年增多。同时，随着水质分析技术逐渐改进，水源水和饮用水中能够测得的微量污染物种类也在不断增加，由于常规净化工艺的局限性，其不但去除水中溶解性有机物效率低，而且氯化过程本身还导致水中对人体健康危害更大的有机卤化物形成，因此常规的饮用水处理工艺已不能与现有的水源和水质标准相适应，必须开发新的水处理技术。 3 微污染水体预处理技术
所谓预处理通常是指在常规处理工艺前面采用适当物理、化学、和生物的处理方法，对水中的污染物进行初级去除，以使后续的常规处理工艺能更好地发挥作用。预处理在减轻常规处理和深度处理的负担，发挥水处理工艺整体作用的同时又提高了对水中污染物的去除效果，改善饮用水质和提高饮用水的卫生安全。 目前的预处理技术主要有水库贮存法、空气吹脱法、吸附预处理技术、化学氧化预处理技术、生物预处理技术。 3.1水库贮存
水库存储可使水中部分悬浮物沉淀而降低水源水浊度，一些有机物也可通过生物降解等综合作用而被去除。目前此法逐渐被广泛使用，但水库存储适合于大水量处理，且需连续运行，基建费用巨大，而且在实际使用中还存在藻类大量滋生等问题。
3.2吸附预处理技术
吸附预处理技术主要有粉末活性炭吸附和黏土吸附等。国外利用粉末活性炭去除水源水中色、臭、味等物质，已取得了成功的经验和较好的去除效果。粉末活性炭投加量应根据水质特点实验确定，国内目前在工程应用方面的实例较少，且只能做一次性使用，目前还没有很好的回收再生利用法，作为一种预处理方式其运行费用相对较高，只能作为一种解决水质突然恶化的应急措施。后者的投加量足够大时，对水源水中的有机物常表现出较好的去除效果，但是大量黏土投加入混凝池后会增加沉淀池的排泥量，给生产运行带来一定困难。 3.3生物预处理技术 3.3.1生物接触氧化法
生物接触氧化法也称浸没式生物膜法，是一种介于活性污泥和生物滤池之间的生物膜法工艺。具有处理水量大、处理时间短、容积负荷高、对冲击负荷有较强的适应性、出水水质稳定能优点，但缺点是填料间水流缓慢，水力冲刷小，布水布气不易达到均匀等。 3.3.2塔式生物滤池
其优点是负荷高、产水量大、占地面积小、对冲击负荷水量和水质的突变适应性较强；缺点是动力消耗较大、基建投资高、运行管理不便。 3.3.3生物转盘反应器
生物转盘在污水处理中已广泛采用，目前在给水处理领域，对某些污染程度较为严重的微污染水也进行了一些研究。日本、我国台湾地区以及国内学者的实验研究表明，采用生物转盘预处理在适宜水力负荷下改善微污染水水质是有效的。 4 微污染水深度处理技术
深度处理指在常规处理工艺后，采用适当物理、化学处理方法，将常规处理工艺不能有效去除的污染物或消毒副产物的前体物加以去除，从而提高和保证饮用水水质。目前预处理技术主要有生物活性碳深度处理技术、臭氧-生物活性碳联用深度处理技术、膜处理技术等。 4.1生物活性碳深度处理技术
目前国内水处理使用的活性炭能较有效地去除小分子有机物，却难以去除大分子有机物，所以活性炭孔的表面积得不到充分利用，使用周期缩短。目前生物活性碳被认为是饮用水处理中去除有机物有效方法，欧洲已普遍应用，但活性碳的价格昂贵等妨碍其推广应用。 4.2臭氧-活性碳联用深度处理技术
臭氧-活性碳工艺是将活性炭物理化学吸附、臭氧化学氧化、生物氧化降解及臭氧
灭菌消毒四种技术合为一体的工艺。臭氧的强氧化能力是无庸质疑的，它可以通过破坏有机物的分子结构以达到改变污染物质的目的。臭氧对水中已经形成的三氯甲烷没有去除作用。 4.3膜法深度处理技术
膜技术是一种严格的物理的和绝对的分离技术，利用膜处理技术可以提供以前饮用水处理设施从未达到的水质和可靠的保证。与其他生物水处理工艺相比，膜生物反应器不仅对SS, COD等去除效率高而且可以去除NH3- N、细菌、病毒等，处理效率高，出水可直接回用。 在国内，天津大学曾进行了PAC-MBR和PAC-絮凝-膜生物反应器去除效果对比的初步研究。 5 微污染水体的处理新技术 5.1光氧化
该法对处理难氧化物质十分有效，且将紫外光辐射与臭氧结合使用，更能使氧化速度大大提高。目前在水体微污染处理实验中应用较多的光氧化有光激发氧化法和光催化氧化法。前者多采用臭氧和过氧化氢等作为氧化剂，在紫外光的照射下使污染物氧化分解［14］；后者一般可分为均相和多相催化两种类型。 5.2大梯度磁滤技术
此法是处理微污染水源水的一个新途径，它对水中污染物质去除效果高，对浊度、色度、细菌、重金属及磷酸盐等都有很好的去除效果，无论是夏季高浊时期还是低温低浊期间，处理后的水都能达到饮用水水质标准。与传统水处理工艺相比，此法去除有机物的效果显著。 5.3原位修复技术
生物修复包括两个方面的内容：一是利用具有特殊生理生化功能的植物或特异微生物在原位修复污染了的土壤或水体；二是应用生物处理或生物循环过程，通过精心设计与合理应用来阻断或减少污染源向环境的直接排放。生物修复的作用事将过去曾受到污染的场所通过生物过程得以恢复或清除新近排放的污染物。 5.4生物活性滤池
滤池作为常规水处理工艺的最后一道防线，当着水质把关的重要角色。常规过滤能够很好去除水中悬浮物和胶体物质，但对水中有机物等污染物去除效果并不佳。因此对常规过滤的强化措施之一即为生物活性滤池。它是利用生物滤料巨大的比表面积和大量微孔的吸附截污作用，以及滤料表面形成的一层生物膜的生物降解作用来完成去除污染物的功能。 综上所述，无论是预处理技术还是深度处理技术都有其优点和缺点，为了扬长避短，目前往往采用多种工艺的联合技术。