1、生活饮用水处理生活饮用水处理二主要内容n 沉淀三n 过滤四n 消毒五 生活饮用水处理概论一第一章 生活饮用水处理概论第一节 水源种类及特点 生活饮用水水源主要分为地表水和地下水。1.1 地表水 地表水是指降水在地表径流和汇集后形成的水体,包括江河水、湖水、水库水等。地表水的特点水量和水质受流经地区地质状况、气候、人为活动等因素的影响较大。1.2 地下水 地下水是指埋藏和运动于地表以下不同深度的土层和岩石空隙中的水。地下水的特点水在地层渗滤过程中，杂质已基本或大部分去除，水质清澈，不易受外界或气温影响，因而水质、水温较稳定。第二节 水源中的杂质 水中杂质主要有两种来源：一是自然过程，例如，地层矿
2、物质在水的溶解，水中微生物的繁殖及其死亡残骸。水流对地表及河床冲刷所带入的泥沙和腐殖质等。二是人为因素，即工业废水、农业污水及生活污水的污染。这些杂质按尺寸的大小分成悬浮物、胶体物和溶解物三类。按尺寸分：微米100101100nm10nm1nm0.1nm悬浮物胶体溶解性可沉淀可混凝去除（1）悬浮物 主要成分：泥砂类无机物、动植物的残体。特点：尺寸较大，易在水中下沉或上浮。在动水中，呈悬浮状态，在静水中，密度大的下沉，密度小的上浮。因此，容易被去除。（2）胶体 主要成分：细小的泥沙、矿物质等无机物、腐殖质及蛋白质等有机物、细菌和病毒。特点：在水中的状态取决于颗粒本身质量和表面性能。一般情况下，胶
3、体颗粒具有较大的比表面积，吸附性很强，常吸附水中离子而带电，在水中相当稳定，长期静置也不会下沉。悬浮物和胶体是使水产生浑浊现象的根源。其中有机物，如腐殖质及藻类等，往往会造成水的色、臭、味，另外，病原菌附着在悬浮物与胶体上生存，并通过水传播。因此，悬浮物和胶体是给水处理去除主要对象。（3）溶解杂质 特点：它们与水构成均相体系，外观透明，属于真溶液。主要成分：溶解性气体、离子、溶解性有机物。1）溶解气体 主要是O2、N2、CO2，有时也含有少量硫化氢。2）离子 主要阳离子有Ca2+、Mg2+、Na+。主要阴离子有HCO3-、SO42-、Cl-。此外还含有少量K+、Fe2+、Mn2+、Cu2+等阳
4、离子CO32-、NO3-等阴离子。3）溶解性有机物：三氯甲烷，三溴甲烷、四氯化碳等。第三节 生活饮用水水质标准 生活饮用水水质与人类健康和生活使用直接相关，因此世界各国对生活饮用水水质标准十分关注。3.1 对水质要求的几个发展阶段 20世纪50年代，以重金属为主的一般有毒有害物质，曾是重点关注的危害健康的污染物；到了60年代，有机物特别是微量有机物的大量检出，使人们对水质的要求和控制发展到一个新的阶段；70年代，美国及荷兰的研究人员发现，水加氯后产生一系列氯的副产物；进入80 年代，已在水中发现2221种微量有机物，其中有的是致癌或可疑致癌物质；当前，国际上对水质较关注的主要是激素、抗生素和藻
5、毒素，而微生物已成为当前对健康风险更大的污染物。（青岛浒苔，太湖蓝藻爆发）藻毒素在水中的溶解性大于1g/L，化学性质相当稳定。在水中藻毒素自然降解过程是十分缓慢的。藻毒素有很高的耐热性，加热煮沸都不能将毒素破坏，也不能将其去除；自来水常规处理工艺不能完全消除水体中的藻毒素。它是一种肝毒素，这种毒素是肝癌的强烈促癌剂。家畜及野生动物饮用了含藻毒素的水后，会出现腹泻、乏力、厌食、呕吐、嗜睡、口眼分泌物增多等症状，甚至死亡。病理病变有肝脏肿大、充血或坏死，肠炎出血、肺水肿等。青岛浒苔 太湖蓝藻3.2 我国水质标准发展历程 1954 年我国卫生部拟订了一个自来水水质暂行标准草案，共有 16 项指标，于
6、 1955 年5月在北京、天津、上海等 12 个大城市试行，这是新中国成立后最早的一部管理生活饮用水的技术法规。1959年经建设部和卫生部批准，定名为生活饮用水卫生规程。1976年卫生部组织制定了我国第一个国家饮用水标准，共有23项指标，定名为生活饮用水卫生标准（编号为 TJ20-76），经国家基本建设委员会和卫生部联合批准。1985 年卫生部对生活饮用水卫生标准进行了进一步 修订，指标增加至 35 项，编号改为 GB5749-85，1986年 10月起在全国实施。2006年卫生部、标准化委员会发布生活饮用水卫标标准（GB5749-2006）。于2007年7月1日起实施。该标准检测项目106项
7、，与85年国标相比，增加71项，修订8项。其中，生物学指标6项，消毒剂指标4项，毒理学指标74项（增加59项），感官性状指标20项（增加5项），放射性2项。3.2.1 微生物指标（1）总大肠杆菌 概念：总大肠菌群是指一群需氧及兼性厌氧的，在37生长时能使乳糖发酵，在24h内产酸产气的革氏阴性无芽孢菌，总大肠菌群是指每升水样中所含有的总大肠菌群的数目。意义：粪便污染指示菌，总数越多污染越重。限值：不得检出（2）耐热大肠菌 概念及意义：一种卫生指标菌，耐热大肠菌群中很可能含有粪源微生物，因此耐热大肠菌群的存在表明可能受到了粪便污染，可能存在大肠杆菌。但是，耐热大肠菌群的存在并不代表对人有什么直接的
8、危害。限值：不得检出3.2.2 毒理性指标（1）铅 概念及意义：工业废水、粉尘、废渣中都含有铅及其化合物，进入饮用水造成污染。铅可与体内的一系列蛋白质、酶、氨基酸的官能团结合，干扰机体许多方面的生化和生理活动。限值：我国规定饮用水中铅含量不得超过0.01mg/L。（2）砷 概念及意义：一种化学元素，砷化合物有剧毒，容易在人体内积累，造成慢性砷中毒。饮水除砷是防治地方性砷中毒的关键措施。如慢性中毒可导致黑脚病和皮肤癌，严重时因脑麻痹而死亡。饮水除砷是防治地方性砷中毒的关键措施。限值：我国的最高饮用标准值为0.05mg/L。（3）氰化物 概念及意义：氰化物是剧毒物质，对人的致死剂量为0.1g。水质
9、污染来源于电镀、炼金、热处理、煤气、有机玻璃、苯、照相及农业生产的废弃物中。呼吸中枢麻痹常为其中毒的致死原因。限值：考虑到氰化物毒性很强，标准限值为0.05mg/L。（4）三氯甲烷 概念及意义：即氯仿，有潜在的致癌危险性，一般是因饮用水氯化物消毒而残留于水中，会对动物和人的肝和肾造成损伤与破坏，包括坏死和硬化。限值：三氯甲烷标准限值为0.06mg/L。3.2.3 感官性质和一般化学指标（1）浊度 概念及意义：浑浊度是由于水中存在泥沙、胶体物、有机物、微生物等造成的，它与河岸的性质、水流速度、工业废水的污染有关，是衡量水质污染程度的重要指标。限值：我国现行标准限值为1度。（2）pH 值 概念及意
10、义：天然水的pH值在6.58.5之间，在水的净化处理过程中，由于投加处理剂、液氯等，可使pH值发生变化，碱性水有倾向沉淀作用，但对氯化消毒的效果有所降低，酸性水有侵蚀作用，影响水质。限值：我国规定饮用水的标准限值为6.58.5。（3）铁 概念及意义：铁是人体必需的微量元素，在天然水中广泛存在，饮用水含铁量增高可能来自铁管道以及含铁的各种水处理剂。含铁量过高的水在管道内易生长铁细菌，增加水的浑浊度，会使衣服、器具染色。限值：铁的标准限值为0.3mg/L。（4）铜 概念及意义：水中铜多数来自工业废水污染，或用以控制水中藻类繁殖的铜盐。铜是人体必需的微量元素。铜的毒性小，但过量的铜是有害的，如口服1
11、00mg/L可引起恶心、腹痛，长期摄入可引起肝硬变和神经系统失常病状。限值：标准限值为1.0mg/L。（5）总硬度 概念及意义：水的硬度是由溶解于水中的多种金属离子产生的，主要是钙，其次是镁。人饮用高硬度的水可引起胃肠功能的暂时性紊乱。此外，锅炉用水硬度过高，经过长期烧煮后，水里的钙和镁会在锅炉内结成锅垢，使锅炉内的金属管道的导热能力大大降低，这不但浪费燃料，而且会使局部管道过热，当超过金属允许的温度时，锅炉管道将变形损毁，严重时会引起锅炉爆炸事故。限值：国内标准限值为450 mg/L（以碳酸钙计）。3.2.4 放射性指标 概念及意义：水的放射性主要来自岩石、土壤及空气中的放射性物质。正常情况
12、下，生活饮用水中放射性浓度很低。放射性的有害作用为：增加肿瘤发生率、死亡及发育中的变态。限值：参照WHO的推荐值，标准限值为总放射性不超过0.5Bq/L、总放射性不超过1Bq/L。第二章 混凝1.1 混凝概述 定义：混凝是向原水中投加混凝剂，使水中难于自然沉淀分离的悬浮物和胶体颗粒相互聚合，形成大颗粒絮体（俗称矾花）。混凝过程由投药、混合、絮凝几个阶段完成。常用的混凝剂有铝盐、铁盐（硫酸铝、聚合氯化铝、三氯化铁、硫酸亚铁、聚合硫酸铁、明矾等）1.2 混合 混合：混凝剂与原水进行充分混合的过程。常用混合设备：机械混合、管式静态混合器等。1.3 絮凝 絮凝池的作用是：使混凝剂加入原水中后，与水体充
13、分混合，水中的大部分胶体杂质失去稳定，脱稳的胶体颗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体。絮凝中必须控制一定的流速，创造适宜的水力条件。絮凝池的种类较多，常用的有隔板絮凝池、旋流式絮凝池等。往复式反应池第三章 沉淀 沉淀就是水中的悬浮颗粒依靠重力作用从水中分离出来的过程。完成沉淀过程的构筑物称为沉淀池。目前水厂常用的沉淀池有两种，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长方形，水从池的一端流入，水平方向流过池子，从池的另一端流出。在池的进口处底部设贮泥斗，其它部位池底有坡度，倾向贮泥斗。平流式沉淀池特点：具有对冲击负荷和温度变化的适应能力较强
14、，施工简单，造价低的优点；但操作工作量大，采用机械排泥时，机件设备和驱动件均浸于水中，易生锈，易腐蚀的缺点。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区内设有斜板斜管的沉淀池。在沉淀池的沉淀区内利用倾斜的平行板或平行管分割成一系列浅层沉淀层，被处理的和沉降的沉泥在各沉淀浅层中相互运动并分离。优点：沉淀面积增大；沉淀效率高，产水量大。缺点：由于停留时间短，其缓冲能力差；对混凝要求高；维护管理较难，使用一段时间后需要更换斜板（管）。斜板（管）的材料要求轻质、坚固，无毒而价廉，使用较多的有薄塑板，玻璃钢等。第四章 过滤 过滤是指用石英砂等粒状材料滤料层截留去除水中颗粒杂质的处理技术，相
15、应的处理构筑物称为滤池。目前水厂中最常用的滤池为”V型滤池”。过滤的功效，不仅在于进一步降低水的浊度，而且水中有机物、细菌乃至病毒等将随水的浊度降低而被部分去除。至于残留于滤后水中的细菌、病毒等在失去浑浊物的保护或依附时，在滤后消毒过程中也将容易被杀灭，这就为滤后消毒创造良好条件。滤料种类：（1）均质滤料：并非指滤料粒径完全相同，而是指沿整个滤层深度方向的任意横断面上滤料组成和平均粒径均匀一致。（石英砂滤料）（2）双层滤料或多层滤料：滤层上部装入轻质、大粒径滤料，下部装入重质、小粒径滤料。（石英砂+无烟煤、石榴石+石英砂+无烟煤）双层滤料 多层滤料 均质滤料 第五章 消毒 消毒目的：杀灭水中对
16、人体健康有害的绝大部分病原微生物，包括病菌、病毒、原生动物的包囊等，以防通过饮用水传播疾病。常用的消毒方法有氯消毒、ClO2、紫外线、臭氧等。各类消毒剂的优缺点：（1）次氯酸类消毒剂有液氯、漂白粉、漂粉精、氯片、次氯酸钠等形态，主要是通过HOCl起消毒作用。次氯酸类消毒剂的弱点是容易和水中的有机物生成氯代 烃，而氯代烃已被确认为是对人体健康极为不利的，同时处理过的水会有一些令人不快的气味。臭氧消毒和紫外线消毒可以在很短的时间内达到消毒的效果，经过臭氧消毒和紫外线消毒的出水细菌总数和总大肠菌群等微生物指标可以达到要求，但他们的缺点是瞬时反应，无法保持效果，抵抗管道内微生物的滋生和繁殖。水厂常用：液氯The End 谢谢！谢谢！
