生活饮用水处理

Posted 2023-01-13 生物

篇首语：时间，就像海绵里的水，只要愿挤，总是有的。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了生活饮用水处理相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

饮用水（又称生活饮用水）是指人们的饮水和生活用水，主要通过饮水和食物经口摄入体内，并可通过洗漱、洗涤物品、沐浴等生活用水接触皮肤或呼吸摄入人体。饮用水与人体健康和生活质量密切相关，其重要性不亚于食品。

生活饮用水必须符合以下三个原则：

1、没有污染。
2、没有退化（充满生命活力的水）。
3、符合人体生理需要（含有人体相近的有益矿质元素，Ph值呈弱碱性的水！

随着工业废水、城乡生活污水的排放量和农药、化肥用量的不断增加，许多饮用水源受到污染，水中污染物含量严重超标。饮用水水质中感观和细菌学指标超标问题依然严重，且越来越多的化学甚至毒理学指标超标。由于水质恶化，直接饮用地表水和浅层地下水的城乡居民饮水质量和卫生状况难以保障。据调查，我国城市约1亿人口饮用水不能完全符合生活饮用水卫生标准，农村有3.6亿人饮水不安全，农村约有1.9亿人饮用水有害物质含量超标，易导致疾病流行，有的地方还因此暴发伤寒、副伤寒以及霍乱等重大传染病，个别地区癌症发病率居高不下，因此，我们必须对受污染的生活饮用水处理后才能使用。

生活饮用水处理技术及其工艺在20世纪初期就已形成雏形，并在饮用水处理的实践中不断得以完善。

一、生活饮用水处理工艺的主要去除对象是水源水中的悬浮物、胶体物和病原微生物等。生活饮用水处理工艺所使用的处理技术有混凝、沉淀、澄清、过滤、消毒等。由这些技术所组成的生活饮用水处理工艺目前仍为世界上大多数水厂所采用，在我国目前95%以上的自来水厂都是采用常规处理工艺，因此常规处理工艺生活是饮用水处理系统的主要工艺。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）。沉淀使将混凝形成的大颗粒絮体通过重力沉降作用从水中分离。澄清则是把混凝与沉淀两个过程集中在同一个处理构筑物中进行。过滤是利用颗粒状滤料（如石英砂等）截留经过沉淀后水中残留的颗粒物，进一步去除水中的杂质，降低水的浑浊度。消毒是饮用水处理的最后一步，向水中加人消毒剂（一般用液氯）来灭活水中的病原微生物。在以地表水为水源时，饮用水常规处理的主要去除对象是水中的悬浮物质、胶体物质和病原微生物，所需采用的技术包括混凝、沉淀、过滤、消毒，典型的以地表水为水源的净水厂处理工艺流程。

1）活性炭在生活饮用水处理中的应用

⑴饮用水深度处理水源水→常规处理→粉状炭吸附→消毒→出厂水水源水→常规处理→臭氧氧化→粉状炭吸附→消毒→出厂水水源水→常规处理→臭氧氧化→生物活性炭→消毒→出厂水

⑵饮用水物化预处理在饮用水物化预处理中，主要使用粉状炭吸附水中的有机物和有异臭、异味的物质，与混凝剂同时投加。对于季节性严重污染的水源水，可以设立投加粉状炭的水源水质恶化应急处理系统。

2）臭氧氧化在生活饮用水处理中的应用

臭氧是一种强氧化剂，它可以通过氧化作用分解有机污染物。臭氧在水处理中的应用最早是用于消毒，如20世纪初法国Nice城就开始使用臭氧。到20世纪中期，使用臭氧的目的转为去除水中的色、臭。20世纪70年代以后，随着水体有机污染的日趋严重，臭氧用于水处理的主要目的是去除水中的有机污染物。目前欧洲己有上千家水厂使用臭氧氧化作为深度处理的一个组成部分。

臭氧可以分解多种有机物、除色、除臭。但是因为水处理中臭氧的投加量有限，不能把有机物完全分解成二氧化碳和水，其中间产物仍存在水中。经过臭氧氧化处理，水中有机物上增加了羧基、羟基等，其生物降解性得到大大提高，如不加以进一步处理，容易引起微生物的繁殖。另外，臭氧处理出水再进行加氯消毒时，某些臭氧化中间产物更易于与氯反应，往往产生更多的三卤甲烷类物质，使水的致突变活性增加。某些有机物的被臭氧氧化的中间产物也具有一定的致突变活性。因此，在饮用水处理中，臭氧氧化一般并不单独使用，或者是用于臭氧替代原有的预氯化，或者是在活性炭床前设置臭氧氧化与活性炭联合使用。

二、生物预处理是指在常规净水工艺前增设生物生活饮用水处理工艺，借助于微生物的新陈代谢活动，对水中的氨氮、有机污染物、亚硝酸盐、铁、锰等污染物进行初步的去除，减轻常规处理和深度处理的负荷，通过综合发挥生物预处理和后续处理的物理、化学和生物的作用，努力提高处理后出水水质。

1）生活饮用水处理生物预处理采用好氧生物膜法。已经开发实用的处理技术主要有：生物接触氧化法和淹没式生物滤池法。生物接触氧化法采用挂满弹性填料或纤维束填料的水池，池中设有穿孔管曝气装置，供给生物处理所需要的氧。淹没式生物滤池采用颗粒填料作为生物生长的载体，一般采用陶粒填料，池型与给水处理的砂滤池相似，只是在滤料下增加了穿孔管曝气系统。水的流向多采用升流式，滤池定期（几天到一月）进行气水反冲洗，洗去截留的悬浮物和多余的生物膜。淹没式生物滤池具有填料比表面积大，生物量高，对氨氮和有机物的处理效果好，有过滤作用，有较好的除藻功能，在低温条件（＞5℃）下仍有较好的处理效果，可承受一定的进水悬浮物浓度等优点。不足之处是基建费高于生物接触氧化法。淹没式生物滤池既可以用于预处理，设在常规处理之前；也可以设在混凝沉淀之后砂滤之前，对其进行生物处理。。

2）生物预处理有如下的去除效果：

（1）能够有效去除水中可生物降解的有机物，减低消毒副产物的生成，提高水质的生物稳定性，降低后续常规处理的负荷，改善常规处理的运行条件（如降低混凝剂的投加量，延长过滤周期，减少加氯量等）。饮用水生物预处理可以去除进水中80%左右的可生物降解有机物，如以高锰酸盐指数（耗氧量）表示，生物预处理的去除率一般在20%～30%。对高锰酸盐指数去除率偏低的原因是：①水源水中有机物包括了可生物降解和不可生物降解两大部分；②高锰酸盐的氧化能力低，对一些可生物降解有机物测不出，如草酸等。如果采用预臭氧一生物处理工艺，将可以大大提高生物预处理对有机物的去除效果。

（2）能够有效去除水中的氨氮

在生活饮用水处理生物预处理构筑物中氨氮在亚硝化菌的作用下先被生物转化为亚硝酸盐，再在硝化菌的作用下进一步转化为硝酸盐。生物预处理对氨氮去除率可以达到70%～90%，例如，在进水氨氮质量浓度为2～3mg/L的条件下，出水在0.lmg/L左右。在饮用水生物预处理中，对氨氮的硝化比去除有机物更容易实现，所需要的水力停留时间也较短。采用生物硝化去除氨氮的预处理已经成为饮用水预处理的一个重要处理目的。