生活飲用水處理

1、生活飲用水處理生活飲用水處理二主要內(nèi)容n 沉淀三n 過(guò)濾四n 消毒五 生活飲用水處理概論一第一章 生活飲用水處理概論第一節(jié) 水源種類(lèi)及特點(diǎn) 生活飲用水水源主要分為地表水和地下水。1.1 地表水 地表水是指降水在地表徑流和匯集后形成的水體,包括江河水、湖水、水庫(kù)水等。 地表水的特點(diǎn)水量和水質(zhì)受流經(jīng)地區(qū)地質(zhì)狀況、氣候、人為活動(dòng)等因素的影響較大。1.2 地下水 地下水是指埋藏和運(yùn)動(dòng)于地表以下不同深度的土層和巖石空隙中的水。 地下水的特點(diǎn)水在地層滲濾過(guò)程中，雜質(zhì)已基本或大部分去除，水質(zhì)清澈，不易受外界或氣溫影響，因而水質(zhì)、水溫較穩(wěn)定。 第二節(jié) 水源中的雜質(zhì) 水中雜質(zhì)主要有兩種來(lái)源： 一是自然過(guò)程，例如

2、，地層礦物質(zhì)在水的溶解，水中微生物的繁殖及其死亡殘骸。水流對(duì)地表及河床沖刷所帶入的泥沙和腐殖質(zhì)等。 二是人為因素，即工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)污水及生活污水的污染。 這些雜質(zhì)按尺寸的大小分成懸浮物、膠體物和溶解物三類(lèi)。按尺寸分：微米100101100nm10nm1nm0.1nm懸浮物膠體溶解性可沉淀可混凝去除（1）懸浮物 主要成分：泥砂類(lèi)無(wú)機(jī)物、動(dòng)植物的殘?bào)w。 特點(diǎn)：尺寸較大，易在水中下沉或上浮。在動(dòng)水中，呈懸浮狀態(tài)，在靜水中，密度大的下沉，密度小的上浮。因此，容易被去除。 （2）膠體 主要成分：細(xì)小的泥沙、礦物質(zhì)等無(wú)機(jī)物、腐殖質(zhì)及蛋白質(zhì)等有機(jī)物、細(xì)菌和病毒。 特點(diǎn)：在水中的狀態(tài)取決于顆粒本身質(zhì)量和表面性

3、能。一般情況下，膠體顆粒具有較大的比表面積，吸附性很強(qiáng)，常吸附水中離子而帶電，在水中相當(dāng)穩(wěn)定，長(zhǎng)期靜置也不會(huì)下沉。 懸浮物和膠體是使水產(chǎn)生渾濁現(xiàn)象的根源。其中有機(jī)物，如腐殖質(zhì)及藻類(lèi)等，往往會(huì)造成水的色、臭、味，另外，病原菌附著在懸浮物與膠體上生存，并通過(guò)水傳播。因此，懸浮物和膠體是給水處理去除主要對(duì)象。（3）溶解雜質(zhì) 特點(diǎn)：它們與水構(gòu)成均相體系，外觀(guān)透明，屬于真溶液。 主要成分：溶解性氣體、離子、溶解性有機(jī)物。1）溶解氣體 主要是O2、N2 、CO2，有時(shí)也含有少量硫化氫。2）離子 主要陽(yáng)離子有Ca2+、Mg2+、Na+。 主要陰離子有HCO3-、SO42-、Cl-。 此外還含有少量K+、Fe

4、2+、Mn2+、Cu2+等陽(yáng)離子CO32-、NO3-等陰離子。3）溶解性有機(jī)物：三氯甲烷，三溴甲烷、四氯化碳等。第三節(jié) 生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 生活飲用水水質(zhì)與人類(lèi)健康和生活使用直接相關(guān)，因此世界各國(guó)對(duì)生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)十分關(guān)注。3.1 對(duì)水質(zhì)要求的幾個(gè)發(fā)展階段 20世紀(jì)50年代，以重金屬為主的一般有毒有害物質(zhì)，曾是重點(diǎn)關(guān)注的危害健康的污染物； 到了60年代，有機(jī)物特別是微量有機(jī)物的大量檢出，使人們對(duì)水質(zhì)的要求和控制發(fā)展到一個(gè)新的階段； 70年代，美國(guó)及荷蘭的研究人員發(fā)現(xiàn)，水加氯后產(chǎn)生一系列氯的副產(chǎn)物； 進(jìn)入80 年代，已在水中發(fā)現(xiàn)2221種微量有機(jī)物，其中有的是致癌或可疑致癌物質(zhì)； 當(dāng)前，國(guó)際上

5、對(duì)水質(zhì)較關(guān)注的主要是激素、抗生素和藻毒素，而微生物已成為當(dāng)前對(duì)健康風(fēng)險(xiǎn)更大的污染物。（青島滸苔，太湖藍(lán)藻爆發(fā)） 藻毒素在水中的溶解性大于1g/L，化學(xué)性質(zhì)相當(dāng)穩(wěn)定。在水中藻毒素自然降解過(guò)程是十分緩慢的。藻毒素有很高的耐熱性，加熱煮沸都不能將毒素破壞，也不能將其去除；自來(lái)水常規(guī)處理工藝不能完全消除水體中的藻毒素。它是一種肝毒素，這種毒素是肝癌的強(qiáng)烈促癌劑。家畜及野生動(dòng)物飲用了含藻毒素的水后，會(huì)出現(xiàn)腹瀉、乏力、厭食、嘔吐、嗜睡、口眼分泌物增多等癥狀，甚至死亡。病理病變有肝臟腫大、充血或壞死，腸炎出血、肺水腫等。 青島滸苔 太湖藍(lán)藻3.2 我國(guó)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展歷程 1954 年我國(guó)衛(wèi)生部擬訂了一個(gè)自來(lái)水

6、水質(zhì)暫行標(biāo)準(zhǔn)草案，共有 16 項(xiàng)指標(biāo)，于 1955 年5月在北京、天津、上海等 12 個(gè)大城市試行，這是新中國(guó)成立后最早的一部管理生活飲用水的技術(shù)法規(guī)。1959年經(jīng)建設(shè)部和衛(wèi)生部批準(zhǔn)，定名為生活飲用水衛(wèi)生規(guī)程。 1976年衛(wèi)生部組織制定了我國(guó)第一個(gè)國(guó)家飲用水標(biāo)準(zhǔn)，共有23項(xiàng)指標(biāo)，定名為生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（編號(hào)為 TJ20-76），經(jīng)國(guó)家基本建設(shè)委員會(huì)和衛(wèi)生部聯(lián)合批準(zhǔn)。 1985 年衛(wèi)生部對(duì)生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了進(jìn)一步 修訂，指標(biāo)增加至 35 項(xiàng)，編號(hào)改為 GB5749-85，1986年 10月起在全國(guó)實(shí)施。 2006年衛(wèi)生部、標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)發(fā)布生活飲用水衛(wèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)（GB5749-2006）。于2

7、007年7月1日起實(shí)施。該標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)項(xiàng)目106項(xiàng)，與85年國(guó)標(biāo)相比，增加71項(xiàng)，修訂8項(xiàng)。其中，生物學(xué)指標(biāo)6項(xiàng)，消毒劑指標(biāo)4項(xiàng)，毒理學(xué)指標(biāo)74項(xiàng)（增加59項(xiàng)），感官性狀指標(biāo)20項(xiàng)（增加5項(xiàng)），放射性2項(xiàng)。3.2.1 微生物指標(biāo)（1）總大腸桿菌 概念：總大腸菌群是指一群需氧及兼性厭氧的，在37生長(zhǎng)時(shí)能使乳糖發(fā)酵，在24h內(nèi)產(chǎn)酸產(chǎn)氣的革氏陰性無(wú)芽孢菌，總大腸菌群是指每升水樣中所含有的總大腸菌群的數(shù)目。 意義：糞便污染指示菌，總數(shù)越多污染越重。 限值：不得檢出（2）耐熱大腸菌 概念及意義 ： 一種衛(wèi)生指標(biāo)菌，耐熱大腸菌群中很可能含有糞源微生物，因此耐熱大腸菌群的存在表明可能受到了糞便污染，可能存在大腸

8、桿菌。但是，耐熱大腸菌群的存在并不代表對(duì)人有什么直接的危害。 限值 ：不得檢出3.2.2 毒理性指標(biāo)（1）鉛 概念及意義：工業(yè)廢水、粉塵、廢渣中都含有鉛及其化合物，進(jìn)入飲用水造成污染。鉛可與體內(nèi)的一系列蛋白質(zhì)、酶、氨基酸的官能團(tuán)結(jié)合，干擾機(jī)體許多方面的生化和生理活動(dòng)。 限值：我國(guó)規(guī)定飲用水中鉛含量不得超過(guò)0.01mg/L。（2）砷 概念及意義：一種化學(xué)元素，砷化合物有劇毒，容易在人體內(nèi)積累 ，造成慢性砷中毒。飲水除砷是防治地方性砷中毒的關(guān)鍵措施。如慢性中毒可導(dǎo)致黑腳病和皮膚癌，嚴(yán)重時(shí)因腦麻痹而死亡。飲水除砷是防治地方性砷中毒的關(guān)鍵措施。 限值：我國(guó)的最高飲用標(biāo)準(zhǔn)值為0.05mg/L 。（3）氰

9、化物 概念及意義：氰化物是劇毒物質(zhì)，對(duì)人的致死劑量為0.1g。水質(zhì)污染來(lái)源于電鍍、煉金、熱處理、煤氣、有機(jī)玻璃、苯、照相及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的廢棄物中。呼吸中樞麻痹常為其中毒的致死原因。 限值：考慮到氰化物毒性很強(qiáng)，標(biāo)準(zhǔn)限值為0.05mg/L。 （4）三氯甲烷 概念及意義： 即氯仿，有潛在的致癌危險(xiǎn)性，一般是因飲用水氯化物消毒而殘留于水中，會(huì)對(duì)動(dòng)物和人的肝和腎造成損傷與破壞，包括壞死和硬化 。 限值：三氯甲烷標(biāo)準(zhǔn)限值為0.06mg/L。 3.2.3 感官性質(zhì)和一般化學(xué)指標(biāo)（1）濁度 概念及意義：渾濁度是由于水中存在泥沙、膠體物、有機(jī)物、微生物等造成的，它與河岸的性質(zhì)、水流速度、工業(yè)廢水的污染有關(guān)，是衡量

10、水質(zhì)污染程度的重要指標(biāo)。 限值：我國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)限值為1度。 （2）pH 值 概念及意義：天然水的pH值在6.58.5之間，在水的凈化處理過(guò)程中，由于投加處理劑、液氯等，可使pH值發(fā)生變化，堿性水有傾向沉淀作用，但對(duì)氯化消毒的效果有所降低，酸性水有侵蝕作用，影響水質(zhì)。 限值：我國(guó)規(guī)定飲用水的標(biāo)準(zhǔn)限值為6.58.5。（3）鐵 概念及意義：鐵是人體必需的微量元素，在天然水中廣泛存在，飲用水含鐵量增高可能來(lái)自鐵管道以及含鐵的各種水處理劑。含鐵量過(guò)高的水在管道內(nèi)易生長(zhǎng)鐵細(xì)菌，增加水的渾濁度，會(huì)使衣服、器具染色。 限值：鐵的標(biāo)準(zhǔn)限值為0.3mg/L。 （4）銅 概念及意義：水中銅多數(shù)來(lái)自工業(yè)廢水污染，或用以

11、控制水中藻類(lèi)繁殖的銅鹽。銅是人體必需的微量元素。銅的毒性小，但過(guò)量的銅是有害的，如口服100mg/L可引起惡心、腹痛，長(zhǎng)期攝入可引起肝硬變和神經(jīng)系統(tǒng)失常病狀。 限值：標(biāo)準(zhǔn)限值為1.0mg/L。（5）總硬度 概念及意義：水的硬度是由溶解于水中的多種金屬離子產(chǎn)生的，主要是鈣，其次是鎂。人飲用高硬度的水可引起胃腸功能的暫時(shí)性紊亂。此外，鍋爐用水硬度過(guò)高，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期燒煮后，水里的鈣和鎂會(huì)在鍋爐內(nèi)結(jié)成鍋垢，使鍋爐內(nèi)的金屬管道的導(dǎo)熱能力大大降低，這不但浪費(fèi)燃料，而且會(huì)使局部管道過(guò)熱，當(dāng)超過(guò)金屬允許的溫度時(shí)，鍋爐管道將變形損毀，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起鍋爐爆炸事故。 限值：國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)限值為450 mg/L（以碳酸鈣計(jì)）。

12、3.2.4 放射性指標(biāo) 概念及意義：水的放射性主要來(lái)自巖石、土壤及空氣中的放射性物質(zhì)。正常情況下，生活飲用水中放射性濃度很低。放射性的有害作用為：增加腫瘤發(fā)生率、死亡及發(fā)育中的變態(tài)。 限值： 參照WHO的推薦值，標(biāo)準(zhǔn)限值為總放射性不超過(guò)0.5Bq/L、總放射性不超過(guò)1Bq/L。第二章 混凝1.1 混凝概述 定義：混凝是向原水中投加混凝劑，使水中難于自然沉淀分離的懸浮物和膠體顆粒相互聚合，形成大顆粒絮體（俗稱(chēng)礬花）。 混凝過(guò)程由投藥、混合、絮凝幾個(gè)階段完成。 常用的混凝劑有鋁鹽、鐵鹽（硫酸鋁、聚合氯化鋁、三氯化鐵、硫酸亞鐵、聚合硫酸鐵、明礬等）1.2 混合 混合：混凝劑與原水進(jìn)行充分混合的過(guò)程。

13、 常用混合設(shè)備：機(jī)械混合、管式靜態(tài)混合器等。1.3 絮凝 絮凝池的作用是：使混凝劑加入原水中后，與水體充分混合，水中的大部分膠體雜質(zhì)失去穩(wěn)定，脫穩(wěn)的膠體顆粒在絮凝池中相互碰撞、凝聚，最后形成可以用沉淀方法去除的絮體。 絮凝中必須控制一定的流速，創(chuàng)造適宜的水力條件。 絮凝池的種類(lèi)較多，常用的有隔板絮凝池、旋流式絮凝池等。 往復(fù)式反應(yīng)池第三章 沉淀 沉淀就是水中的懸浮顆粒依靠重力作用從水中分離出來(lái)的過(guò)程。完成沉淀過(guò)程的構(gòu)筑物稱(chēng)為沉淀池。 目前水廠(chǎng)常用的沉淀池有兩種，即平流式沉淀池和斜板斜管沉淀池。（1）平流沉淀池 平流式沉淀池的池型呈長(zhǎng)方形，水從池的一端流入，水平方向流過(guò)池子，從池的另一端流出。在

14、池的進(jìn)口處底部設(shè)貯泥斗，其它部位池底有坡度，傾向貯泥斗。 平流式沉淀池特點(diǎn)：具有對(duì)沖擊負(fù)荷和溫度變化的適應(yīng)能力較強(qiáng)，施工簡(jiǎn)單，造價(jià)低的優(yōu)點(diǎn)；但操作工作量大，采用機(jī)械排泥時(shí)，機(jī)件設(shè)備和驅(qū)動(dòng)件均浸于水中，易生銹，易腐蝕的缺點(diǎn)。 平流沉淀池（2）斜板斜管沉淀池 斜板斜管沉淀池是指在沉淀區(qū)內(nèi)設(shè)有斜板斜管的沉淀池。在沉淀池的沉淀區(qū)內(nèi)利用傾斜的平行板或平行管分割成一系列淺層沉淀層，被處理的和沉降的沉泥在各沉淀淺層中相互運(yùn)動(dòng)并分離。 優(yōu)點(diǎn)：沉淀面積增大；沉淀效率高，產(chǎn)水量大。 缺點(diǎn)：由于停留時(shí)間短，其緩沖能力差；對(duì)混凝要求高；維護(hù)管理較難，使用一段時(shí)間后需要更換斜板（管）。 斜板（管）的材料要求輕質(zhì)、堅(jiān)固，

15、無(wú)毒而價(jià)廉，使用較多的有薄塑板，玻璃鋼等。第四章 過(guò)濾 過(guò)濾是指用石英砂等粒狀材料濾料層截留去除水中顆粒雜質(zhì)的處理技術(shù)，相應(yīng)的處理構(gòu)筑物稱(chēng)為濾池。目前水廠(chǎng)中最常用的濾池為”V型濾池”。過(guò)濾的功效，不僅在于進(jìn)一步降低水的濁度，而且水中有機(jī)物、細(xì)菌乃至病毒等將隨水的濁度降低而被部分去除。至于殘留于濾后水中的細(xì)菌、病毒等在失去渾濁物的保護(hù)或依附時(shí)，在濾后消毒過(guò)程中也將容易被殺滅，這就為濾后消毒創(chuàng)造良好條件。 濾料種類(lèi)： （1）均質(zhì)濾料：并非指濾料粒徑完全相同，而是指沿整個(gè)濾層深度方向的任意橫斷面上濾料組成和平均粒徑均勻一致。（石英砂濾料） （2）雙層濾料或多層濾料：濾層上部裝入輕質(zhì)、大粒徑濾料，下部裝入重質(zhì)、小粒徑濾料。 （石英砂+無(wú)煙煤、 石榴石+石英砂+無(wú)煙煤）雙層濾料 多層濾料 均質(zhì)濾料 第五章 消毒 消毒目的：殺滅水中對(duì)人體健康有害的絕大部分病原微生物，包括病菌、病毒、原生動(dòng)物的包囊等，以防通過(guò)飲用水傳播疾病。 常用的消毒方法有氯消毒、ClO2、紫外線(xiàn)、臭氧等。 各類(lèi)消毒劑