飲用水常規(guī)處理工藝的主要去除對象是水源水中的懸浮物、膠體雜質(zhì)和細(xì)菌.其凈化技術(shù)是人們在與污染作斗爭的過程中出現(xiàn)的,并不斷地得到發(fā)展、提高和完善.隨著工業(yè)的迅速發(fā)展,水體污染也日益嚴(yán)重,水中有害物質(zhì)逐年增多;同時(shí)隨著水質(zhì)分析技術(shù)逐漸改進(jìn),水源水和飲用水中能夠測得的微量污染物質(zhì)的種類也不斷增加.人們生活水平的不斷提高對水質(zhì)方面的要求也越來越高,為滿足人們的生活需求及與接軌,2001年6月7日國家衛(wèi)生部制訂了《生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范》,新規(guī)范將水質(zhì)指標(biāo)由原來的《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(ＧＢ5749-85)中的35項(xiàng)參數(shù)增加到96項(xiàng),對飲用水中的有機(jī)物含量提出了標(biāo)準(zhǔn).同時(shí),面對水源水質(zhì)的變化(除了原有的泥沙、膠體物質(zhì)和病原微生物外,還有有機(jī)污染物、高氨氮、消毒副產(chǎn)物、水質(zhì)生物穩(wěn)定性等),常規(guī)飲用水處理工藝(只能去除水中有機(jī)物20%-30%,且由于溶解性有機(jī)物存在,不利于破壞膠體的穩(wěn)定性而使常規(guī)工藝對原水濁度去除效果也明顯下降,僅為50-60%)已顯得力不從心.試驗(yàn)表明,對于分子量10000～100000的有機(jī)物通過混凝沉淀可去除80%以上,對于分子量3000～10000的有機(jī)物,混凝沉淀也可去除50%左右,據(jù)天津水司的試驗(yàn),把灤河水處理到濁度小于0.5ＮＴＵ,用氣相色譜儀測得的有機(jī)物峰的總面積可減少80%.因此,在現(xiàn)有常規(guī)處理技術(shù)與工藝的基礎(chǔ)上,發(fā)展新的水處理技術(shù)與工藝勢在必行.從20世紀(jì)70年代開始,經(jīng)過幾十年的努力,國內(nèi)外水處理工作者已經(jīng)研究開發(fā)出許多水處理的新技術(shù)新工藝,并且已有大量的工程應(yīng)用取得了較好的凈化效果.
1 強(qiáng)化混凝內(nèi)涵及其發(fā)展
   常規(guī)凈水工藝的改造有以下幾種方法:增加深度處理構(gòu)筑物,如活性炭吸附技術(shù);增加預(yù)處理構(gòu)筑物,如生物預(yù)處理(接觸氧化池或生物濾池);不增加常規(guī)工藝前、后的凈化構(gòu)筑物,在現(xiàn)有工藝上改造,如強(qiáng)化混凝、強(qiáng)化過濾、優(yōu)化消毒.各方法的基本特性如下表示:強(qiáng)化混凝(ｅｎｈａｎｃｅｄｃｏａｇｕｌａｔｉｏｎ簡稱EC)是指在常規(guī)處理工藝流程中在混凝處理時(shí)投加過量的混凝劑、新型混凝劑或助凝劑或者是其他的藥劑并控制一定的ｐＨ值,通過加強(qiáng)混凝與絮凝作用,從而提高常規(guī)處理中天然有機(jī)物(ＮＯＭ)的去除效果,zui大限度地去除消毒副產(chǎn)物的前體物(ＤＢＰＦＰ),保證飲用水消毒副產(chǎn)物符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)的方法.與增加深度處理及生物預(yù)處理相比,強(qiáng)化常規(guī)水處理具有投資省、不需建造新的構(gòu)造物、不占土地以及經(jīng)常運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn),更適合對原有系統(tǒng)的改造.
2 EC機(jī)理及其常用方法
   強(qiáng)化混凝主要是通過改善混凝條件使有機(jī)物去除范圍和去除率進(jìn)一步擴(kuò)大和提高,其作用機(jī)理闡述如下:膠體穩(wěn)定性的增加是由于大分子天然有機(jī)物在無機(jī)膠體顆粒表面形成有保護(hù)層,造成空間位阻或雙電層排斥作用.混凝的主要作用是去除水中懸浮顆粒和膠體微粒.一般認(rèn)為混凝過程是混凝劑水解產(chǎn)物對水中膠體進(jìn)行電中和、使其脫穩(wěn),從而形成細(xì)小的顆粒,繼而絮凝為大而密實(shí)的礬花,并通過吸附架橋或網(wǎng)捕作用使脫穩(wěn)的膠體生成粒度較大的絮凝體,再通過沉淀與過濾進(jìn)行分離去除.而水中分子質(zhì)量較小、溶解度較大的有機(jī)物(主要是腐殖酸類中的富里酸等)在一般混凝條件下去除率很低.主要原因是由于其具有良好的親水性而不易被混凝劑的水解產(chǎn)物———金屬氫氧化物所吸附,有機(jī)物不但增加了膠體表面電荷,而且造成空間位阻效應(yīng).但是,如果通過改善混凝處理?xiàng)l件,即在低ｐＨ、高混凝劑用量的強(qiáng)化混凝條件下形成大量金屬氫氧化物,改善混凝劑水解產(chǎn)物的形態(tài)且使其正電荷密度上升,同時(shí)低ｐＨ條件會(huì)影響有機(jī)物離解度和改變水中有機(jī)物存在形態(tài).有機(jī)物質(zhì)子化程度提高,電荷密度降低,進(jìn)而降低其溶解度及親水性,成為較易被吸附的形態(tài).Ｒａｎｄｔｋｅ認(rèn)為強(qiáng)化混凝去除有機(jī)物的機(jī)理主要包括膠體狀自然有機(jī)物(ＮＯＭ)的電中和作用,腐殖酸和富里酸聚合體的沉淀作用,以及吸附于金屬氫氧化物表面上的共沉淀作用.對水中溶解性的有機(jī)物而言,依靠后一種作用即吸附于混凝劑的金屬沉淀物上而去除.例如北京第九水廠的生產(chǎn)實(shí)踐表明,在相同加藥量下,機(jī)械攪拌澄清池對有機(jī)物和消毒副產(chǎn)物前體物的去除效果要優(yōu)于反應(yīng)池-沉淀池工藝,其原因就是在機(jī)械攪拌澄清池中大量保持的礬花可以充分發(fā)揮其吸附作用,而反應(yīng)-沉淀工藝中礬花形成后即被沉淀去除,其吸附潛力尚未*發(fā)揮.