水質的常規處理-水質常規五項檢測

飲用水的常規處理是將水中的懸浮物去除，而使水澄清和消毒。如果選用符合飲用水水質標準的地下水源，則水質常規五項檢測十分簡單，只需消毒即可供應居民使用，由于多數自來水的水源含有的雜質較多，處理工藝過程較為復雜。

1•絮凝

多數自來水水源中的雜質，包括黏土和膠體微粒，以及細菌、病毒、寄生蟲等致病微生物，大部分是以懸浮顆粒形式存在，并且使水渾濁。其中大于1微米的顆粒稱為懸浮顆粒，當水靜止時可以沉淀下來；大小在1納米到1微米之間的顆粒稱為膠體顆粒，因其太小，受布朗運動影響，膠體顆粒自身很難自然沉淀。膠體顆粒表面一般帶電，無機物膠體帶正電，有機物膠體帶負電。由于電的同性相斥作用，也由于帶電膠體表面吸附了一層水分子，使得膠體顆粒很難聚集成較大顆粒而沉淀。膠體的這種不易聚集沉淀的現象稱為膠體的穩定性。如果向水中投加絮凝劑，可以破壞膠體的穩定性，膠體顆粒可以凝聚成較大的絮體（磯花）而沉淀，這就是絮凝的原理。絮凝一般需要設置投加絮凝劑的設備、藥劑和水進行混合的設施以及絮凝反應設施。混合設施要求攪動劇烈，快速均勻混合；絮凝設施攪動程度從入口到出口逐漸變慢，以防止絮體再次被打碎。

2. 沉淀與氣浮

如果水中雜質顆粒的相對密度大于水，且有足夠大的尺寸，當水流變緩或靜止時,就會發生沉淀。沉淀是應用最多的水處理方法，可分為自由沉淀和擁擠沉淀。當水中雜質顆粒較少，沉淀時不相互干擾，此時的沉淀為自由沉淀；當水中雜質顆粒較多，沉淀時彼此相互擁擠干擾，此時的沉淀為擁擠沉淀。雜質顆粒的沉淀速度與其相對密度和粒徑有關，相對密度越大、粒徑越大，沉淀速度越快，所需的沉淀時間越短，沉淀池越小；反之沉淀速度越慢，所需的沉淀時間越長，沉淀池越大。膠體顆粒的沉淀需要借助絮凝來完成。沉淀效果與水流狀態有關，水流越慢，擾動越小，沉淀效果越好。在相同的流速下，沉淀過水斷面越小，水流越穩定，沉淀效果越好。

當雜質相對密度小于或等于水時，就無法用沉淀去除，此時可以改用氣浮方法。氣浮是設法在水中形成微小氣泡，氣泡吸附著雜質顆粒上浮到水面，澄清的水從下面流出。氣浮時氣泡越多、越均勻、越小，氣浮效果越好。同樣，投加少量絮凝劑，以形成較大絮狀顆粒，可提高氣浮效果。沉淀或氣浮效果還與沉淀深度有關，沉淀深度越大，沉淀時間就越長。同樣的沉淀效果，較淺的沉淀池，其長度也較短，或者說,同樣長的沉淀池，池身越淺，出水效果越好，這就是“淺池原理’。根據“淺池原理”,人們發明了斜管或斜板沉淀池，即在沉淀池置傾斜的板或蜂窩管，既可縮小沉淀距離,又可有效防止水流的擾動，所以可大幅度地提高沉淀效率，縮小沉淀池體積。另外,

澄清池是將混合、絮凝、分離等水處理過程綜合在一個構筑物中完成的沉淀類設施，具有工作效率高、出水水質穩定、占地面積少等特點。

3. 過濾

沉淀或氣浮都不能使水中雜質達到飲用水標準，所以大多數凈水廠還需要設置過濾設施。過濾設施可以是池子（適用處理水量較大的場合），也可是鋼制罐子（適用于處理水量較小的情況），其內部裝有濾料，水從濾料中慢速流過時，雜質被濾料截留。過濾之所以能夠凈彳七水質，主要有以下幾個方面的機制。

（1）機械截留。

濾料的顆粒很小，其內部空隙尺度很小，大于濾料空隙的雜質因不能通過而被去除。

（2）吸附。

濾料有巨大的表面積，其物理彳七學性吸附能力很強，較小的雜質可以被吸附在濾料表面而被去除。這就是為什么很多遠遠小于濾料空隙的雜質也能夠被去除的道理。投加絮凝劑可以大幅度地提高濾料的吸附能力，所以吸附需要絮凝劑來幫助。

4. 消毒

消毒是使水中致病微生物失去活性力，以防止引發介水傳染疾病。常用的消毒方法有氯消毒法、紫外線消毒法和臭氧消毒法。

（1）氯消毒。

利用含氯消毒劑對水中微生物進行滅活的方法，是使用最多、最普遍的飲用水消毒方法。常用的含氯消毒劑有液氯、二氧化氯、次氯酸鈉、次氯酸鈣（漂白粉）等。氯化:消毒法的原理是，含氯消毒劑加入水中后，水解形成的次氯酸體積微小，電荷為中性，具有較強的滲入細胞壁的能力。而次氯酸是強氧化劑，使蛋白質、核糖核酸（RNA）和脫氧核糖核酸（DNA）等物質釋出，并能使細菌細胞中的磷酸丙糖去氫酶中的疏基被氧化而破壞，且這種酶對吸收葡萄糖有重要作用，酶的破壞即可引起細菌的糖代謝發生障礙而死亡。

（2）紫外線消毒。

當水中的各種細菌、病毒、寄生蟲、水藻以及其他病原體受到一定劑量的紫外線輻射后，其細胞組織中的DNA結構受到破壞，從而可在不使用任何化學藥物的情況下殺滅水中細菌和病毒，達到大流量水的消毒和凈化的目的。

紫外線光是電磁波頻譜的一部分,波長在100~400納米，殺菌波長范圍主要介于200~300納米。紫外線消毒系統的消毒效果和紫外線劑量有關，與紫外光強、曝光時間成正比。紫外線消毒并不是殺死微生物，而是破壞其繁殖能力進行滅活。紫外線消毒是一種物理消毒方法，不需要使用田可化學物質，因此，也不會產生化學殘余物質和化學副產物。

紫外線消毒無二次污染，對環境、生態和人類無害，使用安全，無須貯存、運輸及用任何有毒、腐蝕性化學物品，消毒成本低，運行維護簡單、方便、安全。與化學消毒相比，紫夕卜線消毒性能穩定，不受環境條件（如溫度和水中酸堿度）變化的影響。

（3）臭氧消毒。

臭氧（。3）是一種具有特殊氣味的無色氣體，由一個氧分子攜帶一個氧原子組成,具有很高的氧化電位（2.076V）和很強的氧化能力。臭氧溶解在水里自行分解成徑基自由基，間接地氧化有機物、微生物，從而達到殺菌消毒的效果。

臭氧對細菌的滅活反應總是進行得很迅速。與其他殺菌劑不同的是，臭氧能與細菌細胞壁脂類雙鍵反應，穿入菌體內部，作用于蛋白質和脂多糖，改變細胞的通透性,從而導致細胞死亡。臭氧還作用于細胞內的核物質，如核酸中的瞟吟和喀噪，破壞DNAo

臭氧對病毒的作用首先是破壞病毒的衣殼蛋白的4條多肽鏈，并使DNA受到損傷,特別是破壞其形成它的蛋白質。噬菌體被臭氧氧化后，電鏡觀察可見其表皮被破碎成許多碎片，從中釋放出許多核糖核酸，干擾其吸附到寄存體上。

臭氧是自然界中最有效的氧化劑之一，也是用于工業加工、水和空氣處理的理想物質。它能和污染物迅速發生反應，脫色和除臭，同時殺死微生物。由于其分解產物為氧氣，一般24小時內能徹底分解無殘留，較其他處理方法（如氯消毒、吸附、反滲透等）更環保、經濟。國際衛生組織對其滅菌功效曾進行了歸納比較，認為臭氧與其他性質殺菌劑對大腸桿菌的殺滅效果依次為:臭氧>次氯酸>氧化氫>銀離子>次氯酸根>高鐵酸鹽>氯胺。

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