张红专，高乃云，张强，等：饮用水处理技术研究进展

别在于高密度澄清池将斜管沉淀池的活性污泥进行

回流，以加强絮凝体强度和沉淀效率，其优点有：

①

处理效率高，池体面积只有一般澄清池的

1 ／ 4

；

②

由于污泥回流，可节省混凝剂约

30％

；

③

污泥

容易脱水；

④

处理效果好，澄清池出水浊度可达

0．2 ～ 1．0 NTU

。

1．2．2

活性滤池

常规滤池主要功能是发挥滤料与脱稳颗粒的接

触凝聚作用而去除浊度、细菌。如果滤料冲洗不干
净，滤料表面就会积泥，当预加氯时抑制了滤料中
生物的生长，因此滤料层没有或较少生物降解作
用。如果不预加氯，滤料层中就会有生物作用，滤
池出水中氨氮有所降低，亚硝酸盐氮增加就是具有
亚硝酸盐菌的结果。强化过滤就是让滤料既能去浊，
又能降解有机物、氨氮、亚硝酸盐氮。这样，就需
要在滤料中培养生物膜，既要有亚硝酸盐菌，又要
有硝酸盐菌使氨氮、亚硝酸盐氮都得到有效去除。

1．2．3

混凝变频加药系统

自动控制系统是利用流动电流原理，用微电脑

控制的在线胶体电荷测控系统，由检测传感器、控
制仪、变频控制系统、加药泵组成。以水中胶体混
凝后

电位产生的流动电流为信号，由

PID

调节变

频器控制加药泵电机，调整混凝剂加药量，实现混
凝剂的变频自动控制，从而实现混凝处理的最佳工
况。实践证明该系统能明显改善澄清池的出水水
质，节约

25％～ 40％

的混凝剂，大大减少混凝剂

用量。

预处理技术

预处理方法按对污染物的去除途径可分为氧化

法和吸附法。氧化法又可以分成化学氧化法和生物
氧化法。

2．1

化学氧化预处理技术

化学氧化预处理技术是指依靠氧化剂的氧化能

力，分解破坏水中污染物的结构，达到转化或分解
污染物的目的。目前采用的氧化剂主要有氯气、二
氧化氯、高锰酸钾、臭氧等。

预氯化氧化是在水源水输送过程中或进入常规

处理工艺构筑物之前，投加一定量氯气，控制微生
物和藻类在管道内或构筑物中的生长，同时也可氧
化一些有机物和提高混凝效果，并减少混凝剂使用
量。但是，预氯化会导致大量卤化有机物的生成，
且不易被后续的常规处理工艺去除，造成处理后水

的安全性下降，因此应慎用。

采用二氧化氯（

ClO

）取代氯进行预氧化的显著

优点是：氧化能力比氯强，适用

值范围广，氧

化过程中

THMs

的生成量少，并且在后续的管网系

统中，可以提供有效的消毒剂量。但因其生产工艺
复杂、成本高、运输使用不方便，国内很少采用。

高锰酸钾是强氧化剂，能显著控制氯化消毒副

产物，使水中有机物浓度显著降低，水的致突变活
性由阳性转为阴性或接近阴性。

目前饮用水预处理技术正逐渐推广使用臭氧氧

化的方法。预臭氧化不会产生有害卤代化合物，也
不会残留在水中，由于臭氧具有很强的氧化能力，
它可以通过破坏有机污染物的分子结构以达到改变

污染物性质的目的。高乃云进行了饮用水处理中预
臭氧化与预氯化对比试验，研究发现预臭氧化工艺
对有机物的去除效果明显优于预氯化工艺，其对

COD

的总去除率达

53．4％

，比预氯化工艺提高

10．2％

；预臭氧化能有效去除原水中大量的三卤甲

烷前体；预臭氧化工艺滤后出水

Ames

试验为阴

性，而预氯化工艺滤后出水

Ames

试验为阳性，说

明在致突变活性方面，预臭氧化工艺滤后水更安全
可靠

［

17-18］

。

2．2

生物预处理技术

在原水氨氮含量高的情况下，生物预处理是一

个很好的选择。常见的生物预处理包括生物流化
床、生物接触氧化、生物陶粒滤池、塔式生物滤池
和淹没式生物滤池等。

生物接触氧化预处理工艺是利用填料作为生物

载体，微生物在曝气充氧的条件下生长繁殖，富集
在填料表面上形成生物膜，溶解性的有机污染物与
生物膜接触过程中被吸附、分解和氧化，氨氮被氧
化或转化成高价态的硝氮。

饮用水的生物处理在欧洲应用较普遍，我国目

前正处于推广阶段。国内外的生物预处理工艺采用
的反应器全是生物膜型的，区别在于生物池内的填
料，填料是生物预处理工艺的关键要素之一。目前
国内应用较广泛的填料有蜂窝状填料、软性填料、
半软性填料和弹性立体填料等。

广州市自来水公司采用生物接触氧化法对受污

染的珠江水源水进行生物预处理，中试结果表明：
当填料负荷为

1 m

／

（

）、气水体积比为

2 ∶ 1

时，可去除氨氮

92％

，亚硝酸盐氮

80％

，生化需