水质的常规处理-水质常规五项检测

饮用水的常规处理是将水中的悬浮物去除，而使水澄清和消毒。如果选用符合饮用水水质标准的地下水源，则水质常规五项检测十分简单，只需消毒即可供应居民使用，由于多数自来水的水源含有的杂质较多，处理工艺过程较为复杂。

1•絮凝

多数自来水水源中的杂质，包括黏土和胶体微粒，以及细菌、病毒、寄生虫等致病微生物，大部分是以悬浮颗粒形式存在，并且使水浑浊。其中大于1微米的颗粒称为悬浮颗粒，当水静止时可以沉淀下来；大小在1纳米到1微米之间的颗粒称为胶体颗粒，因其太小，受布朗运动影响，胶体颗粒自身很难自然沉淀。胶体颗粒表面一般带电，无机物胶体带正电，有机物胶体带负电。由于电的同性相斥作用，也由于带电胶体表面吸附了一层水分子，使得胶体颗粒很难聚集成较大颗粒而沉淀。胶体的这种不易聚集沉淀的现象称为胶体的稳定性。如果向水中投加絮凝剂，可以破坏胶体的稳定性，胶体颗粒可以凝聚成较大的絮体（矶花）而沉淀，这就是絮凝的原理。絮凝一般需要设置投加絮凝剂的设备、药剂和水进行混合的设施以及絮凝反应设施。混合设施要求搅动剧烈，快速均匀混合；絮凝设施搅动程度从入口到出口逐渐变慢，以防止絮体再次被打碎。

2. 沉淀与气浮

如果水中杂质颗粒的相对密度大于水，且有足够大的尺寸，当水流变缓或静止时,就会发生沉淀。沉淀是应用最多的水处理方法，可分为自由沉淀和拥挤沉淀。当水中杂质颗粒较少，沉淀时不相互干扰，此时的沉淀为自由沉淀；当水中杂质颗粒较多，沉淀时彼此相互拥挤干扰，此时的沉淀为拥挤沉淀。杂质颗粒的沉淀速度与其相对密度和粒径有关，相对密度越大、粒径越大，沉淀速度越快，所需的沉淀时间越短，沉淀池越小；反之沉淀速度越慢，所需的沉淀时间越长，沉淀池越大。胶体颗粒的沉淀需要借助絮凝来完成。沉淀效果与水流状态有关，水流越慢，扰动越小，沉淀效果越好。在相同的流速下，沉淀过水断面越小，水流越稳定，沉淀效果越好。

当杂质相对密度小于或等于水时，就无法用沉淀去除，此时可以改用气浮方法。气浮是设法在水中形成微小气泡，气泡吸附着杂质颗粒上浮到水面，澄清的水从下面流出。气浮时气泡越多、越均匀、越小，气浮效果越好。同样，投加少量絮凝剂，以形成较大絮状颗粒，可提高气浮效果。沉淀或气浮效果还与沉淀深度有关，沉淀深度越大，沉淀时间就越长。同样的沉淀效果，较浅的沉淀池，其长度也较短，或者说,同样长的沉淀池，池身越浅，出水效果越好，这就是“浅池原理’。根据“浅池原理”,人们发明了斜管或斜板沉淀池，即在沉淀池置倾斜的板或蜂窝管，既可缩小沉淀距离,又可有效防止水流的扰动，所以可大幅度地提高沉淀效率，缩小沉淀池体积。另外,

澄清池是将混合、絮凝、分离等水处理过程综合在一个构筑物中完成的沉淀类设施，具有工作效率高、出水水质稳定、占地面积少等特点。

3. 过滤

沉淀或气浮都不能使水中杂质达到饮用水标准，所以大多数净水厂还需要设置过滤设施。过滤设施可以是池子（适用处理水量较大的场合），也可是钢制罐子（适用于处理水量较小的情况），其内部装有滤料，水从滤料中慢速流过时，杂质被滤料截留。过滤之所以能够净彳七水质，主要有以下几个方面的机制。

（1）机械截留。

滤料的颗粒很小，其内部空隙尺度很小，大于滤料空隙的杂质因不能通过而被去除。

（2）吸附。

滤料有巨大的表面积，其物理彳七学性吸附能力很强，较小的杂质可以被吸附在滤料表面而被去除。这就是为什么很多远远小于滤料空隙的杂质也能够被去除的道理。投加絮凝剂可以大幅度地提高滤料的吸附能力，所以吸附需要絮凝剂来帮助。

4. 消毒

消毒是使水中致病微生物失去活性力，以防止引发介水传染疾病。常用的消毒方法有氯消毒法、紫外线消毒法和臭氧消毒法。

（1）氯消毒。

利用含氯消毒剂对水中微生物进行灭活的方法，是使用最多、最普遍的饮用水消毒方法。常用的含氯消毒剂有液氯、二氧化氯、次氯酸钠、次氯酸钙（漂白粉）等。氯化:消毒法的原理是，含氯消毒剂加入水中后，水解形成的次氯酸体积微小，电荷为中性，具有较强的渗入细胞壁的能力。而次氯酸是强氧化剂，使蛋白质、核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA）等物质释出，并能使细菌细胞中的磷酸丙糖去氢酶中的疏基被氧化而破坏，且这种酶对吸收葡萄糖有重要作用，酶的破坏即可引起细菌的糖代谢发生障碍而死亡。

（2）紫外线消毒。

当水中的各种细菌、病毒、寄生虫、水藻以及其他病原体受到一定剂量的紫外线辐射后，其细胞组织中的DNA结构受到破坏，从而可在不使用任何化学药物的情况下杀灭水中细菌和病毒，达到大流量水的消毒和净化的目的。

紫外线光是电磁波频谱的一部分,波长在100~400纳米，杀菌波长范围主要介于200~300纳米。紫外线消毒系统的消毒效果和紫外线剂量有关，与紫外光强、曝光时间成正比。紫外线消毒并不是杀死微生物，而是破坏其繁殖能力进行灭活。紫外线消毒是一种物理消毒方法，不需要使用田可化学物质，因此，也不会产生化学残余物质和化学副产物。

紫外线消毒无二次污染，对环境、生态和人类无害，使用安全，无须贮存、运输及用任何有毒、腐蚀性化学物品，消毒成本低，运行维护简单、方便、安全。与化学消毒相比，紫夕卜线消毒性能稳定，不受环境条件（如温度和水中酸碱度）变化的影响。

（3）臭氧消毒。

臭氧（。3）是一种具有特殊气味的无色气体，由一个氧分子携带一个氧原子组成,具有很高的氧化电位（2.076V）和很强的氧化能力。臭氧溶解在水里自行分解成径基自由基，间接地氧化有机物、微生物，从而达到杀菌消毒的效果。

臭氧对细菌的灭活反应总是进行得很迅速。与其他杀菌剂不同的是，臭氧能与细菌细胞壁脂类双键反应，穿入菌体内部，作用于蛋白质和脂多糖，改变细胞的通透性,从而导致细胞死亡。臭氧还作用于细胞内的核物质，如核酸中的瞟吟和喀噪，破坏DNAo

臭氧对病毒的作用首先是破坏病毒的衣壳蛋白的4条多肽链，并使DNA受到损伤,特别是破坏其形成它的蛋白质。噬菌体被臭氧氧化后，电镜观察可见其表皮被破碎成许多碎片，从中释放出许多核糖核酸，干扰其吸附到寄存体上。

臭氧是自然界中最有效的氧化剂之一，也是用于工业加工、水和空气处理的理想物质。它能和污染物迅速发生反应，脱色和除臭，同时杀死微生物。由于其分解产物为氧气，一般24小时内能彻底分解无残留，较其他处理方法（如氯消毒、吸附、反渗透等）更环保、经济。国际卫生组织对其灭菌功效曾进行了归纳比较，认为臭氧与其他性质杀菌剂对大肠杆菌的杀灭效果依次为:臭氧>次氯酸>氧化氢>银离子>次氯酸根>高铁酸盐>氯胺。

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