5月15日，非常有幸参加了2024（第十届）给水大会暨第八届城镇净水厂现代化技术改造论坛，收获颇丰，不但开拓了视野，还带回了一些体会与思考。
我国长期以来的工业布局存在不合理之处，特别是化工石化企业，众多此类企业分布在江河湖库附近，致使水源水污染事故隐患难以彻底消除。且我国目前正处于工业化和城镇化加速发展的阶段，伴随经济社会的不断进步，水源地所面临的环境压力显著增大，饮用水水源水质总体呈现下降态势。
水源水污染主要分为物理污染、化学污染、生物污染和复合污染。物理污染涵盖色度、浊度、温度、悬浮物以及放射性水平等方面的污染物。化学污染包含无机无毒物质（酸、碱、无机盐类等）、无机有毒物质（重金属、氰化物、氟化物等）、耗氧有机物及有机有毒物质（酚类化合物、有机农药、多环芳烃、多氯联苯、洗涤剂等）。生物污染包括细菌、病毒、原生动物、寄生蠕虫及藻类等。复合污染则是同时具备物理污染、化学污染和生物污染中的两种或以上。
鉴于原水情况日益复杂，依靠常规工艺已难以确保出厂水水质达标。针对不同的原水水质，可以应用以下各类净水工艺。
常规工艺（发展时间：1995 年以前）包含混合、絮凝、沉淀、过滤和消毒，主要目的在于去除黏土胶体微粒和致病微生物。强化常规工艺（发展时间：1995 - 2008年）在不增添新的单元工艺的前提下，通过预氧化以及对混合、反应、沉淀、过滤、消毒等常规工艺单元进行强化和优化，提升处理效果或赋予其新的功能，在国内水厂应用颇为广泛。 臭氧活性炭工艺（发展时间：2005 年 - 2015 年）在我国的应用始于 20 世纪 80 年代，1985 年第一座市政水厂——北京田村水厂 17 万吨建成投产，2005 年以后，在全国得到全面推广运用。膜处理（发展时间：2008 年至今）自 2009 年山东东营建成第一座 10 万吨级超滤膜水厂，膜处理在水厂的应用发展迅速；太仓市第二水厂 5 万 m³/d 纳滤膜处理项目于 2019 年 12 月投产，由此拉开了纳滤膜应用的序幕。
根据原水状况以及水厂基础设施投入的能力，还能够对单元构筑物进行改造。
混合单元改造，常见的混合方式有管式静态混合器、扩散混合器、跌水水力混合、水泵混合、机械混合池、微阻力管道混合器和管式动态混合器等。其中，管式动态混合器的混凝效果不受水量变化影响，这一特点颇为突出。絮凝沉淀单元改造，常用的絮凝池形式有隔板絮凝池（往复式和回旋式）、折板絮凝池、网格/栅条絮凝池和穿孔旋流絮凝池；沉淀池形式又分为平流沉淀池、斜管（板）沉淀池和高密度沉淀池。其中，高密度沉淀池具有增加污泥回流、占地面积小、耐冲击力强、沉后水浑浊度低的优点，适合处理浊度较高的江河原水，不过其缺点在于需要投加 PAM（聚丙烯酰胺）助凝剂。 消毒单元改造：消毒方式的优化可分为氯、二氧化氯、次氯酸钠等，清水池结构也能够通过优化廊道等结构设计，将单一调蓄功能的清水池改造成为消毒接触池。
以上仅是部分单元改造的方案，除此之外，还有浙江联池水务的装配式一体化水厂的应用以及江苏达格水务 DAGUA 生态饮用水处理工艺等新技术。 DAGUA 生态饮用水处理工艺，凭借其独特的臭氧压力快速氧化与耐氧化超滤膜的结合，并辅以臭氧微泡清洗和消毒环节，实现了短流程高效处理。它有别于以往的开放式处理工艺，规避了开放式工艺二次污染的风险，属于全封闭处理流程。它通过结合臭氧消毒、超滤膜阻隔和氯消毒这三种消毒措施，有力确保了自来水绝对的生物安全性。
本次论坛多次提及膜工艺处理以及智能加药工艺等内容。针对南水北调等工程中跨区域混合水源复合污染情况复杂的问题，依靠强化常规工艺和臭氧活性炭处理工艺难以保证达标，由此推出膜工艺，其能够通过不同组合处理不同原水条件。
超滤替代砂滤的工艺组合（短流程膜工艺法），要求原水水质稳定，氨氮和有机污染物指标通常在常规处理可承受范围内，其对原水中的藻类和贾第虫、隐孢子二虫等颗粒物的去除效果显著。膜工艺设置在砂滤后的组合，适用于常规处理在浊度去除方面存在不足的情况，可进一步提高水的浊度和颗粒物的去除率，保障出水的生物安全性。生物活性炭后设置超滤，一般应用在前处理较为完备的改造项目中，以应对季节性藻类爆发、拦截活性炭脱落的生物膜以及滋生的水生生物穿透滤池和炭池，避免其进入清水池，从而保证出水的生物安全性。超滤作纳滤或反渗透前处理工艺（双膜工艺法），通常应用在原水有机物和无机物同时超标的项目中。
既然提到膜处理工艺，下面为大家介绍一下膜技术的发展。20 世纪 60 年代，RO（反渗透）膜由 Loeb 和 Sourirajan 在洛杉矶加州大学开发，其运行压力一般在 1.5MPa 以上，几乎能够去除水中所有的杂质离子，主要应用于海水淡化、超纯水或纯水制备领域。20 世纪 70 年代，NF（纳滤）膜作为 RO 膜的变体被研发出来。它的操作压力一般在 0.8 - 2.0MPa 之间，截留分子量大约为 200 - 1000Da，可截留去除分子大小约为 1 - 10nm 的物质，常用于水的软化、高矿化度水或苦咸水的处理。20 世纪 80 年代中后期开始应用 MF（微滤）和 UF（超滤）膜。MF 截留性能用标称孔径衡量，孔径分布中最大值对应的微孔直径，一般为 0.08 - 10um。它能够有效地去除水中的悬浮物、胶体和细菌等物质，可用于市政水处理工程。UF 工作压力低，操作压力为 0.02 - 1.0MPa，以截留分子量表示，通常在 1000 - 100000Da。它几乎能将细菌、病毒、两浊、藻类及水生生物等全部去除，对病毒也有极高的去除率，同样可用于市政水处理工程。
关于智能加药系统，苏州苏水科技投资有限公司阐述了其在水厂少人化运行中的应用。他们将随机森林算法引入智能加药系统中，通过该算法用于水质预测、异常检测、药剂投放优化等方面。
当然，论坛还探讨了陶瓷膜技术、O3/H2O2 高级氧化技术原理和多屏障强化消毒工艺等技术信息，通过学习，深刻感受到我司净水软硬件以及技术的差距，净水生产之路阻且长，任重而道远。
