第四章給水處理概論

第四章給水處理概論

4.1水源水質水質字面上是水的質量的略語，但如今已成為一條具有特定科學內涵的用語，并通過水質參數的術語形式來表達。4.1.1原水中的雜質天然水中所含成分包括溶解的以及混合在水中的各種無機物、有機物以及有機體，這些成分稱為雜質。分類如下：按水中雜質的尺寸，可以分為懸浮物、膠體顆粒和溶解物3種，依顆粒尺寸區(qū)分。(1)懸浮物和膠體雜質；(2)溶解雜質懸浮物大于1um，膠體在10-100nm之間4.1.2各種天然水源的水質特點地下水、江河水、湖泊及水庫水、海水。

4.2水體的污染與自凈4.2.1水中常見污染物及來源按化學性質，可以分為無機污染物和有機污染物；按物理性質，可以分為懸浮性物質、膠體物質和溶解性物質。1．可生物降解的有機污染物——耗氧有機污染物2．難生物降解的有機污染物3．無直接毒害作用的無機污染物4．有直接毒害作用的無機污染物

4.2.2水體的富營養(yǎng)化水體的富營養(yǎng)化是指富含磷酸鹽和某些形式的氮素的水，在光照和其他環(huán)境條件適宜的情況下，水中所含的這些營養(yǎng)物質足以使水體中的藻類過量生長，在隨后的藻類死亡和隨之而來的異養(yǎng)微生物代謝活動中，水體中的溶解氧很可能被耗盡，造成水體質量惡化和水生態(tài)環(huán)境結構破壞的現(xiàn)象。

水體的富營養(yǎng)化危害很大，對人類健康、水體功能等都有損害，包括：（1）使水味變得腥臭難聞。（2）降低水的透明度。（3）消耗水中的溶解氧。（4）向水體中釋放有毒物質。（5）影響供水水質并增加供水成本。（6）對水生生態(tài)的影響。。

2.2.3水體的自凈水體的自凈是指水體在流動中或隨著時間的推移，水體中的污染物自然降低的現(xiàn)象。通過化學作用和生物作用對水體中有機物的氧化分解，使污染物質濃度衰減，是水體自凈的主要過程?？梢杂脙蓚€相關的水質指標來描述水體的自凈過程。一個是生化需氧量BOD，該值越高說明有機物含量越多，水體受污染程度越嚴重；另一個是水中溶解氧DO，它是維持水生物生態(tài)平衡和有機物能夠進行生化分解的條件。

一般在單一污染源的情況下，BOD與DO變化曲線如圖2-1所示。

圖2-1BOD和DO變化曲線

4.3飲用水水質與健康4.3.1水中的生物對人體健康的影響水中的生物(主要是微生物)與人體健康關系密切，影響比較大的主要有細菌、病毒、致病原生動物，此外還有藻類、真菌、寄生蟲、蠕蟲等。4.3.2水中的化學物質對人體健康的影響

1．微量元素及其他無機物。2．有機物3．放射性物質4．消毒劑及消毒副產物

4.4用水水質標準水質標準是用水對象(包括飲用和工業(yè)用水對象等)所要求的各項水質參數應達到的限值?？煞譃閲H標準、國家標準、地區(qū)標準、行業(yè)標準和企業(yè)標準等不同等級。生活飲用水水質標準制定的原則生活飲用水水質標準的制定主要是根據人們終生用水的安全來考慮的，水中不得含有病原微生物；水中所含化學物質及放射性物質不得危害人體健康；水的感官性狀良好。

1.感官性狀和一般化學指標2.毒理性指標3.細菌學指標4.放射性指標

感官性狀和一般化學指標

1.色度飲用水的顏色是由于帶色有機物、金屬或高色度的工業(yè)廢水造成。水色的存在使飲用者不快甚至感到厭惡。衡量水中的色度用鉑鈷標準比色法，規(guī)定相當于1mg鉑在1L水中所具有的顏色稱為1度。“國標”規(guī)定色度不超過15度，并不得呈現(xiàn)其他異色。

2.混濁度混濁度本身并不直接代表水的性質，而是綜合性地反映水的混濁程度，屬于感官性質?；鞚岫却笮∨c水中的懸浮物質、膠體物質的含量有關。混濁度用白陶土標準比濁法測定，相當于1mg白陶土在1L水中所產生的混濁程度作為一個混濁度單位，用度表示?！皣鴺恕币?guī)定不超過3度，特殊情況不超過5度。

3.臭和味“國標”規(guī)定飲用水不得有異臭、異味。測定水中臭氣沒有標準的單位表示，一般常以水樣在40℃及60℃時測者的感覺用文字定性描述并以臭氣強度表示。描述臭氣強度分為6級。味在強度上也分為6級。

4.肉眼可見物“國標”規(guī)定水中不得含有肉眼可見物。

5.pH值

pH值是水中氫離子濃度倒數的對數值。是衡量水中酸堿度的一項重要指標。

6.總硬度含有鈣與鎂離子的水叫做具有“硬度”的水。水中鈣離子與鎂離子含量的綜合叫做水的總硬度。水的硬度有分為暫時硬度和永久硬度兩種，總硬度是這兩種硬度之和?！皣鴺恕币?guī)定：生活飲用水的總硬度不能大于450mg/L（以碳酸鈣計）。

7.鐵鐵在天然水中普遍存在，是人體不可缺少的營養(yǎng)素。水中含鐵量在0.3～0.5mg/L時無任何異味，達1mg/L時便有明顯的金屬味，在0.5mg/L時色度可大于30度?！皣鴺恕币?guī)定：生活飲用水中含鐵不應超過0.3mg/L。

8.錳錳也是人體需要的微量元素之一。水中含錳量如超過0.15mg/L時，水就會產生金屬澀味。毒性較小，“國標”規(guī)定不應超過0.1mg/L，是從感官和危害角度提出的。

9.銅水中含銅量達1.5mg/L時就會有明顯的金屬味，超過1mg/L的水，可以使衣服器皿及白瓷器染成綠色。但銅也是人體需要的微量元素之一。“國標”規(guī)定主要從感官出發(fā)，不應超過1.0mg/L。

10.鋅當水中含鋅量達10mg/L時，水是渾濁的，在5mg/L時水中有金屬澀味?！皣鴺恕币?guī)定不應超過1.0mg/L也是根據感官性狀要求制定的。

11.揮發(fā)酚類酚分為揮發(fā)酚與不揮發(fā)酚，水中含酚主要來自工業(yè)廢水污染，特別時煉焦和石油的工業(yè)廢水，其中以苯酚為主要成分。“國標”規(guī)定：根據感官要求，定為飲用水中揮發(fā)酚類含量不應超過0.002mg/L。

12.陰離子合成洗滌劑其化學性質穩(wěn)定，較難分解和消除，毒性極低?！皣鴺恕币?guī)定為不應超過0.3mg/L。

13.硫酸鹽硫酸鹽在天然水中普遍存在，但含量過高就會使水具有苦澀味，且能使人腹痛、腹瀉、甚至便血?！皣鴺恕币?guī)定不應超過250mg/L。

14.氯化物水中氯化物含量過高，使水產生令人厭惡的味道，長期飲用氯化物含量過高的水還會引起高血壓、心臟病和嬰兒猝死，“國標”主要根據味覺考慮規(guī)定為不應超過250mg/L。

15.溶解性總固體水中溶解性總固體主要成分為鈣、鎂、鈉的重碳酸鹽、氯化物和硫酸鹽等無機物?！皣鴺恕币?guī)定溶解性總固體不應超過1000mg/L。

毒理性指標

1.氟化物氟化物在自然界廣泛存在；使人體正常組織成分之一。“國標”綜合考慮飲用水氟含量堆牙齒的輕度影響和氟的防齲，以及堆廣大高氟區(qū)飲水進行除氟或更換水源所付的經濟代價，規(guī)定飲用水中氟含量不得超過1mg/L。

2.氰化物水中氰化物有劇毒，氰化物使水呈杏仁氣味，其嗅覺閾濃度為0.1mg/L?！皣鴺恕辈捎靡欢ò踩禂?，規(guī)定飲用水中氰化物不得超過0.05mg/L（以游離氰根計）。

3.砷水中的砷化物有毒，“國標”規(guī)定不應超過0.05mg/L是安全的。

4.硒硒使人體必需的元素之一。但硒的化合物有毒，在人體內有明顯的蓄積作用。5.汞汞，是劇毒物質。汞化合物分為有機汞與無機汞，無機汞中的氯化汞和硝酸汞的毒性較高，汞在人體內蓄積性高，殘毒性久，濃縮性大?！皣鴺恕币?guī)定不得超過0.001mg/L。

6.鎘鎘是有毒元素，食用鎘污染的食物可能會蓄積于體內造成慢性中毒?！皣鴺恕币?guī)定飲用水中鎘含量不超過0.01mg/L。

7.鉻鉻的化合物有二價、三價和六價，其中六價鉻毒性最大，可引起皮膚、粘膜、肝、胃、腎、口腔、血液部分的疾患，并有導致肺癌的可能。“國標”規(guī)定為不得超過0.05mg/L。

8.鉛鉛常隨飲水和食物進入人體，攝入量過多可引起中毒。世界衛(wèi)生組織于1972年規(guī)定每人每周攝入鉛的總耐受量為3mg，當飲用水中鉛含量為0.1mg/l時可能引起兒童血鉛濃度的增高，根據國內管網水含鉛量一般均低于0.05mg/L的實際情況，“國標”規(guī)定鉛濃度不得超過0.05mg/L。

9.銀銀的主要毒性表現(xiàn)為皮膚、眼和粘膜著色，稱為銀質沉著癥。由于銀一旦被吸收，就能長期保存在組織中。“國標”根據國外飲水中銀的限量標準，規(guī)定飲水中銀的濃度不得超過0.05mg/L。

10.硝酸鹽硝酸鹽含量過高可引起嬰兒得變性血紅蛋白血癥，還可能引發(fā)癌癥?！皣鴺恕倍轱嬘盟邢跛猁}氮含量不得超過20mg/L。

11.氯仿當水源被污染，原水中含有機物或腐殖質時，加氯消毒就可能生成許多有機氯化合物，其中以氯仿為最常見。世界衛(wèi)生組織《飲用水水質準則》中推薦氯仿在飲用水中得建議值為30μg/L，考慮到我國國情，“國標”建議飲用水中氯仿含量得試行標準為60μg/L。

12.四氯化碳四氯化碳也是致癌物質，“國標”根據世界衛(wèi)生組織《飲用水水質準則》得建議值，建議飲用水中四氯化碳含量試行標準為3μg/L。

13.苯并（α）芘凡是含碳物質在燃燒（特別試400～900℃）時都能產生苯并芘等多環(huán)芳烴?！皣鴺恕蓖扑]飲用水中苯并（α）芘含量得試行標準為0.01μg/L。

14.滴滴涕滴滴涕是一種持久性農藥，在人體內有很強得蓄積性。“國標”從嚴考慮，建議在飲用水中滴滴涕得試行標準為1μg/L。

15.六六六六六六可在水中穩(wěn)定，有強烈異臭。工業(yè)品六六六可使小鼠致癌，考慮到六六六目前已停用，但仍有殘留，“國標”建議飲用水中六六六含量得試行標準為5μg/L。

細菌學指標

1.細菌總數細菌總數是指一毫升水樣在普通瓊脂培養(yǎng)基中經37℃24時得培養(yǎng)所生長得各種細菌菌落總數.“國標”定為每毫升不超過100個.

2.大腸菌群水中所含大腸桿菌得數量，通常用大腸桿菌群來表示，其意義為一升水中所含得大腸桿菌數。“國標”規(guī)定大腸桿菌3個/L，這在流行病學上是安全的。

3游離性余氯自來水必須經過消毒，因此有適量的余氯在水中，以保持持續(xù)的殺菌能力防止外來的再污染。“國標”規(guī)定，用氯消毒時出廠水游離性余氯不低于0.3mg/L，管網末梢水不低于0.05mg/L。

放射性指標世界衛(wèi)生組織《飲用水水質準則》規(guī)定飲用水中放射線性物質總γ放射性為0.1Bq/L，總β放射性為1.0Bq/L。這是基于假設每人每天攝入2L水時所攝入的放射性物質按成年人的生物代謝參數估算出一年內對成年人產生的劑量確定的。因為有較大的安全系數可以不考慮年齡的差異和飲水量的不同?！皣鴺恕睋舜_定的放射性指標限值時世界衛(wèi)生組織的推薦值。

4.5污水的排放標準污水排放標準制定的依據依據地表水水域環(huán)境功能和保護目標，按功能高低劃分為5類：

Ⅰ類主要適用于源頭水，國家自然保護區(qū)；

Ⅱ類主要適用于集中式生活飲用水地表水源地一級保護區(qū)、珍稀水生生物棲息地、魚蝦類產卵