生活用水包括城鎮生活用水和農村生活(huó)用水。城鎮生活用水由居民(mín)用(yòng)水和公共用水(含服務業、餐飲業、貨運郵電業及建築業等用水)組(zǔ)成、農村生活用水除居民生活用水外還包(bāo)括畜用水在內。
生活用水包括城鎮生活(huó)用水(shuǐ)和(hé)農村生活用水。城鎮生活用水由居民用水和公共用水(含服務業、餐飲業、貨運郵電業(yè)及建築業等用水)組成、農(nóng)村生活用水(shuǐ)除居民生活用水外(wài)還包(bāo)括畜用水在內。PCB設計
水汙染
水汙染可(kě)根據汙染雜質的不(bú)同而主要分為化學性汙染、物理性汙染和生物性汙染三大類。
一、化學性汙染 汙染雜質為化學物品而造成的水體汙染。
(1)無機汙染物質(zhì):汙染水體的無機汙染物質有酸(suān)、堿(jiǎn)和一些無機鹽類。酸堿汙染使水體的pH值(zhí)發生變化,妨礙(ài)水體自淨作用(yòng),還會腐蝕船舶和(hé)水(shuǐ)下建築物,影響漁業。
(2)無機有毒物質:汙染水體的無機有毒物(wù)質主要是重金屬等有潛在長期影響的物質,主要有汞(gǒng)、鎘、鉛、砷等元(yuán)素。
(3)有機有毒(dú)物質:汙染水體的有機有(yǒu)毒物質主要是各(gè)種有機農藥、多環芳烴、芳香烴等。它們大多是人工合成的物質,化學性質很穩定,很難被(bèi)生物所分解。
(4)需氧汙染物質:生活汙(wū)水和某些工業廢水中所含的碳水化合物、蛋白質、脂肪和酚、醇等有機物質可在微(wēi)生物的作用下進行分解。在分解過程中需要大量氧氣,故稱之為需氧汙染物質。
(5)植物營養物質:主要是生活與工(gōng)業汙水中(zhōng)的含氮、磷等植物營養物質,以及農田(tián)排水中殘餘的氮和磷。
(6)油類汙染物質:主要指石油對水體的汙染,尤其海(hǎi)洋采油和油輪事故汙(wū)染最甚。
二、物理性汙染
(1)懸浮物質汙染:懸浮物質是指水中含有的不溶性(xìng)物質(zhì),包括固體(tǐ)物質和泡沫塑料等(děng)。它們是由生活汙水、垃圾和采礦、采石、建築、食品加(jiā)工(gōng)、造(zào)紙等產生的廢(fèi)物泄入水(shuǐ)中或農田的水(shuǐ)土流失所引起的。懸浮物質影響水體外觀,妨礙水中植物的光合作用,減少氧氣的(de)溶入,對水生生物不利(lì)。
(2)熱汙染:來(lái)自(zì)各種工業過程的(de)冷卻水,若不采取措施,直接排(pái)入水(shuǐ)體,可(kě)能引起水(shuǐ)溫升高、溶解氧含量降低、水中存在的某些有毒物質的毒性增加等現象,從而危及魚類和水(shuǐ)生(shēng)生物的生長。
(3)放射性汙染:由於原子(zǐ)能工業的發展,放射性礦藏的(de)開采,核(hé)子試驗(yàn)和核電站的建立以及同位素在醫學、工業、研(yán)究等領域的應用,使放射性廢水、廢物顯著增加,造成一定的放射性汙染。
三、生物性汙染
生活汙水,特別是醫(yī)院汙水和某些工業廢水汙染水體後,往(wǎng)往(wǎng)可以帶入一些病原微生物。例如某些原來存在於人畜腸道中的病原細菌,如傷(shāng)寒、副(fù)傷寒、霍(huò)亂細(xì)菌等都可以通過人畜糞便的汙染而進入水體,隨水流動(dòng)而(ér)傳播。一些(xiē)病毒(dú),如肝炎病毒、腺病毒等也常在汙染水(shuǐ)中發現。某些寄生蟲(chóng)病,如阿(ā)米巴痢(lì)疾、血吸蟲病、鉤端螺旋體病(bìng)等也可通過水進行傳播。升降平(píng)台(tái)
水(shuǐ)處理
常用的水處理方法有:(一)沉澱物過濾法、(二(èr))硬水軟化法(fǎ)、(三)活性炭吸附法、(四)去離子法、(五)逆滲透法、(六)超過濾(lǜ)法、(七)蒸餾法、(八)紫外線消毒(dú)法等。
一、沉澱物(wù)過濾法
沉澱(diàn)物過濾法的目的是將水源內之懸浮顆(kē)粒物質或膠體物質清除幹淨。這(zhè)些(xiē)顆(kē)粒物質如果(guǒ)沒有清除,會對透析用水其他精密的過濾膜造成破壞或甚至水(shuǐ)路的阻塞。這是最古老(lǎo)且最簡單的淨水法,所以這個步驟常用在水純化的初步(bù)處理,或有必要(yào)時,在管路中也會多加入幾個濾器(filter)以清除體積較大的雜質(zhì)。濾過懸浮的顆粒物質所使用的濾器種類很多,例如網狀濾器,沙狀濾器(如(rú)石英沙等)或膜狀濾器等。隻要顆粒大小大於這些孔洞之(zhī)大(dà)小,就會被阻擋下來。對於溶解於水中的離子,就無法阻攔(lán)下來。
二、硬水軟化法
硬水的軟(ruǎn)化需使(shǐ)用離子交換法,它的(de)目的是利用陽離子交換樹脂以鈉(nà)離子來交換硬水中的鈣與鎂離子(zǐ),*此來降低水源內之鈣鎂離子的濃度。其軟化的反應式如下:
Ca2++2Na-EX→Ca-EX2+2Na+1
Mg2++2Na-EX→Mg-EX2+2Na+1
式中的EX表示離子交換(huàn)樹脂,這(zhè)些離(lí)子交換樹脂結合了(le)Ca2+及Mg2+之後,將原本含(hán)在其內的Na+離子釋(shì)放出來
三、活性碳(tàn)
活性碳是由木頭,殘木屑,水果核,椰子殼,煤炭或石油底渣等(děng)物質在高溫下幹餾炭化(huà)而成(chéng),製成後還需以熱空氣或水蒸氣加以活(huó)化。它的主要作用是清除氯與氯氨以及其他分子(zǐ)量在60到300道爾頓的溶解性有(yǒu)機物質。活性碳的表麵呈顆粒狀(zhuàng),內部(bù)是多孔的,孔內有許多(duō)約1Onm~lA大小的毛細管,1g的活性碳內(nèi)部表麵積高達700-1400m2,而這些毛細管內表麵及顆(kē)粒表麵就是吸(xī)附作用之(zhī)所在。影響活性碳(tàn)清除有機物能力的(de)因素有(yǒu)活(huó)性碳本身的麵積,孔洞大小以及被清除有機物的分子量及其極(jí)性(Polarity),它主要*物理的吸附能(néng)力來排除雜(zá)物,當(dāng)吸附能力達飽合之後,吸(xī)附(fù)過多的雜質就會掉落下(xià)來汙染下遊的水質,所以必(bì)須(xū)定時利用逆衝的方式來清除吸附其上的雜質。
四、去離子法
去離子法的目的是將溶解於水中的無機離子排除,與硬水軟化器一樣,也是(shì)利(lì)用離子交換樹(shù)脂的原理。在(zài)這 使用兩種樹脂-陽離子交換樹脂與陰離子交換樹脂。陽離子交換樹脂利用氫(qīng)離子(H+)來交換陽離子;而陰離子交換樹脂(zhī)則利用氫氧根離子(OH-)來交換陰離子,氫離子與氫氧根離子互相(xiàng)結合成中性水,其反應方程式(shì)如下:
M+x+xH-Re→M-M-Rex+xH+1
A-z+zOH-Re→A-Rez+zOH-1
上式中(zhōng)的的M+x表陽離子,x表電價數,M+x陽離子與陽離子樹脂上H-Re的氫離(lí)子交(jiāo)換,A-z則表陰離(lí)子,z表(biǎo)電價數,A-z與(yǔ)陰離(lí)子交換樹脂結合後,釋放出OH-離子。H+離子與OH-離子結合(hé)後即成中性的水。這些樹脂之吸附能力耗盡之後也需要再還原,陽離子交換樹脂需要強酸來還原。
五、逆滲透(tòu)法
逆滲透法可(kě)以有效的清除溶解於水中的無機物,有機物,細菌,熱原及其(qí)它(tā)顆粒等,是透析用水之處理中(zhōng)最重要的一環。所謂"滲透(osmosis)是指以半透膜隔開兩種不同濃度(dù)的溶液,其中溶(róng)質不能透過半透膜,則濃度較低的一方(fāng)水分子會通過半透膜到達濃度較高的另一方,直到兩側的濃(nóng)度相等為止。在還沒達到平衡之前,可以在濃度較高的一方逐漸施加壓力,則前述(shù)之水分子移動狀態會暫時停止,此時所需的壓力叫作 "滲透壓 (osmotic pressure)",如果施加的力量大於滲透壓時,則水份的移(yí)動(dòng)會反方向(xiàng)而行,也就是從高濃度(dù)的一例流向低濃(nóng)度的一方,這種現象就(jiù)叫作"逆滲透"。逆滲透的純化效果可以達到離子的層麵,對於單價離於(monovalent ions)的排除(chú)率(rejection rate)可達90%-98%,而雙價離子(divalent ions)可達95%-99%左右(可以防止分子量大於200道爾敦的物質通(tōng)過)。
六、超過濾法
超過(guò)濾法與逆滲(shèn)透法類似,也是使用(yòng)半透膜,但它無法控(kòng)製離子的清除,因為膜之孔徑較大,約10-200A之間(jiān)。隻(zhī)能排除(chú)細菌,病毒,熱原及顆粒狀物等,對(duì)水溶性離子則(zé)無法濾過。超過濾(lǜ)法主要的作用是充當逆滲透法的前置處理以防(fáng)止(zhǐ)逆滲(shèn)透膜被細菌汙染。它也可用在水處理的最後步驟以防止上遊的水在管路中被細菌汙染。一(yī)般(bān)是利用進水壓與出水(shuǐ)壓差來判斷超過濾膜是否有效,與活性碳類似,平時是以逆衝法來清除附著其上的雜質。
七、蒸餾法
蒸(zhēng)餾法是古老卻也是有(yǒu)效的(de)水處理法,它可以清(qīng)除任何不可揮發性的雜(zá)質,但是無法排除可揮發性(xìng)的汙染物,它需要很大的儲水槽來存放,這個(gè)儲水槽與輸送(sòng)管卻是造成汙染的重要原因,目(mù)前血液透析用水(shuǐ)不用這種方式(shì)來(lái)處理。
八、紫外線消毒法
紫外線(xiàn)消毒法是目前常(cháng)使用(yòng)的(de)方法之一。紫外線(xiàn)消毒不產生任何二次汙染物,屬於(yú)國際(jì)上(shàng)最(zuì)新一代的消毒技術,它以其高效率、廣譜性、低成本、長壽命、大水量、無汙染(rǎn)等其他(tā)消毒(dú)手(shǒu)段無法比擬的優點,目前已在西(xī)方發(fā)達國家逐漸(jiàn)成為一種主流消毒手段。它的殺菌機理是破壞細菌核(hé)酸的生命(mìng)遺(yí)傳物質,使其無法繁殖,其中最重大的反應是核酸分子內的(de)pyrimidine鹽基變成雙合體(dimer)。一般是使用低壓水銀放電燈(殺菌燈)的人工253.7nm波長的(de)紫外線能量。紫(zǐ)外線殺菌燈(dēng)的原(yuán)理與日光燈相同,隻(zhī)是燈管內(nèi)部不塗螢光物質,燈管的材質是采用紫外(wài)線穿透率高的石英玻璃。一般紫外線裝置依用途分照射型,浸(jìn)泡(pào)型及流水型。
九、生物(wù)化學法
[1]生物化學水處理方法利(lì)用自(zì)然界存(cún)生的各(gè)種細菌微生物,將廢(fèi)水中(zhōng)有機物分解轉化成無害物質,使廢水得以淨化。生物化學水處理方法可(kě)以分(fèn)活性(xìng)汙泥法、生物膜法、生(shēng)物(wù)氧化塔、土地處理係統(tǒng)、厭氧(yǎng)生物水處理方法。生物化學水處(chù)理法的(de)流程:原水→格柵→調節池→接觸氧化池→沉澱地→過濾→消毒→出(chū)水。
1、活性汙泥水處理方(fāng)法
(1)鼓風(fēng)曝氣:即排流式曝氣,將壓縮空氣不斷地鼓入廢水中(主要裝置由曝氣(qì)鼓(gǔ)風機和曝氣器組成(chéng)),保證水中有一定的溶解氧,以維持微生物(wù)的生(shēng)命活動,分解水中有機物,以達到水處理的淨化效果。
(2)機(jī)械曝氣:即表(biǎo)麵曝(pù)氣,利用裝在曝氣池內(nèi)的機械葉(yè)輪轉動,劇(jù)烈攪動水麵,使空氣中的氧溶於水中,供微生物生命活動,進行生化作用以達到水處理的淨化(huà)效果。
(3)純氧曝氣:它(tā)是按鼓風曝氣方法向水中吹入純氧,以提高充氧效率(lǜ),從而加(jiā)快水處(chù)理的淨化速度。
2、生物膜水處理方法
(1)生物濾池:使廢(fèi)水流過生長在濾料表(biǎo)麵的生物膜,通過兩麵間的物質(zhì)交(jiāo)換及生化作用(yòng),使廢(fèi)水中有機物降解,達(dá)到水處理的淨化目的(de)。
(2)生物轉盤:由固定在(zài)一(yī)橫軸上的若幹間距(jù)很近的圓盤組成,不斷旋轉的圓盤麵(miàn)上生長一層生物膜,以(yǐ)達到水處(chù)理淨化效果。
(3)生物接觸氧化:供微生物棲附的填料全部浸於廢水中,並采(cǎi)用機械設備向廢水中充入空氣,使廢(fèi)水中有機物(wù)降解,以淨化廢水。
3、土地處理係統
(1)土地滲濾:利用土壤膜中的微生物和植(zhí)物根係(xì)對汙染物(wù)的淨化能力來(lái)進行生活汙水處理,同時利用汙水中的(de)水、肥來促進農(nóng)作物、牧草、樹(shù)木(mù)生長。
(2)汙水灌溉:這(zhè)種水處理方法主要目的為灌溉,以(yǐ)充分利用淨化(huà)後的汙水。
4、厭氧生(shēng)物水處理(lǐ)方法:利用厭氧微生物分解汙水中有機(jī)物(wù),達到水處理淨化目(mù)的,同時產生甲烷氣(qì)、CO2等氣體。
生活用水(domestic water)人類日常生活所需用的水。包(bāo)括居民日常生活用水(飲(yǐn)用、洗滌等室內(nèi)用水和洗車(chē)、綠化等室外用水)和公共設施用水(浴池、商店、旅館(guǎn)、學校、醫(yī)院、市政綠化、清(qīng)潔、消防等用(yòng)水)。中國的年生活用(yòng)水總量約600多億立方米(2001年),大(dà)城市人均每人(rén)每年生活用水量為(wéi)70~247立方米,中小城市人均年用水量約為32~166立方米,農村人均用水量約28立方米。由於中國大部分城市和農村(cūn)未實現(xiàn)分質供水,所以生活用水的水質評價(jià)一般仍沿用飲用水的標準或采用優於(yú)Ⅳ類水的標準來衡量。