生活用(yòng)水(shuǐ)包括城鎮生活用水(shuǐ)和農村(cūn)生活用水。城鎮生活用水由居民用水和公共用(yòng)水(含服務業、餐飲業、貨運郵電業及建(jiàn)築業等用水)組成、農村生活用水除居民生活用(yòng)水外還包括畜(chù)用水在內。
生活用水包括城鎮生活用水和農(nóng)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、貨運郵電業及建築業等用水)組成、農村生活用(yòng)水除居民生活用水外還包括畜用水在內。PCB設計
水汙染
水汙染可根據汙染雜質的不同而主要分為化學性汙染、物理性汙染(rǎn)和生物性汙染三大類。
一、化學性(xìng)汙(wū)染 汙(wū)染雜質為化學物品而造成的水體汙染。
(1)無機汙染物質:汙染水體的無機汙染物質有酸、堿(jiǎn)和一些無機鹽類。酸堿汙染使水體的pH值發生變化,妨(fáng)礙水體自淨作用,還會腐蝕船舶(bó)和水下建築物,影響(xiǎng)漁業。
(2)無機(jī)有毒物質:汙染(rǎn)水體的無機有毒物質主要(yào)是重金屬等有潛在長期影響的物質,主要有汞、鎘、鉛、砷(shēn)等(děng)元素。
(3)有機有毒物質:汙染水體的有機有毒物質(zhì)主(zhǔ)要是各(gè)種有機農藥、多環(huán)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,很難被生物所分解。
(4)需氧汙染物質:生活汙水和(hé)某些(xiē)工業(yè)廢水中所含的碳水化合(hé)物(wù)、蛋白質、脂肪和酚、醇(chún)等有機(jī)物質(zhì)可在微(wēi)生物的作用下進行分解。在分(fèn)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:主要是生活與工業汙水中的含氮、磷等植(zhí)物營養物質,以及農田排水中殘餘的氮和磷。
(6)油類汙染物質:主要指石油對(duì)水體的汙染,尤其海(hǎi)洋采油和(hé)油輪事故汙染(rǎn)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(de)不溶性物質,包括固體物質和泡沫塑料等。它們是由(yóu)生活汙水、垃圾和采礦、采石、建築、食品加工、造紙等產生的廢物泄入水中或農田的水土流失所引起的。懸浮物質影(yǐng)響水體外觀,妨礙水中植物的光合作用,減少氧氣的溶入,對水生生物不利。
(2)熱汙染:來自各種工業過(guò)程的冷卻(què)水,若不采取措施(shī),直接排入水體(tǐ),可能引起水溫升高、溶解氧含量降(jiàng)低(dī)、水中存在的某些有毒(dú)物質的毒性增加(jiā)等現象,從而危(wēi)及魚類和水生(shēng)生物的生長。
(3)放(fàng)射性汙染:由於原子能工業的發展,放射(shè)性礦(kuàng)藏的開采(cǎi),核子試驗和核電(diàn)站(zhàn)的建(jiàn)立以及同位素在醫學、工業、研(yán)究等領(lǐng)域的(de)應(yīng)用,使放射性廢水、廢物顯著增加,造成(chéng)一定的放射性汙染(rǎn)。
三(sān)、生物性汙染
生活汙水,特(tè)別是醫院汙水和某(mǒu)些工業廢(fèi)水汙染水體(tǐ)後,往往可以帶入一些病原微生物。例如某些原來存在(zài)於人畜腸道中的病原細菌,如傷寒、副傷寒、霍亂細菌等都可以(yǐ)通(tōng)過人畜糞便的汙染而進入水體,隨水流動而傳播。一些病毒,如肝(gān)炎病毒、腺病毒等(děng)也常在汙染水中發現。某些寄生蟲病,如阿米巴痢疾、血吸蟲(chóng)病、鉤端螺旋體病等也可通過水進行傳播。升(shēng)降平台
水處理
常用的水處理方法有(yǒu):(一(yī))沉澱物過濾法(fǎ)、(二)硬水軟化法、(三)活性炭吸附法(fǎ)、(四(sì))去離子(zǐ)法(fǎ)、(五)逆滲透法、(六)超過(guò)濾法、(七)蒸餾法、(八)紫外線消毒(dú)法等(děng)。
一、沉澱物過濾法
沉澱物過(guò)濾法的目的是將水源內之懸浮顆粒物質或膠(jiāo)體物質清除幹淨。這些顆粒物質如果沒有清除,會對透析用水其他精密的過濾膜造成破壞或甚至水路(lù)的阻塞。這是最古老且最簡單的淨水法,所以這個步(bù)驟常用在水(shuǐ)純化的初步處理,或有必要時,在管路中也會多加(jiā)入幾個濾器(filter)以清除體積較大的雜質。濾過懸浮的顆粒物質所使用的濾器種類很(hěn)多,例如(rú)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(xiē)孔洞(dòng)之大(dà)小,就會被阻擋(dǎng)下來。對於溶解於水中的離子,就無法阻攔下來。
二、硬水軟化法
硬水的軟化(huà)需使(shǐ)用離子交換法,它(tā)的目的是利用陽離子交換樹脂以鈉(nà)離子來交(jiāo)換(huàn)硬(yìng)水中的鈣與鎂離子,*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(de)EX表示離子交換樹脂,這些離子交換樹脂結合了Ca2+及Mg2+之後,將原本含在(zài)其(qí)內的Na+離子釋(shì)放出來
三、活性碳
活(huó)性碳是由木頭,殘木屑,水果核,椰子殼,煤炭或石油底渣等物質在高溫下幹餾炭化(huà)而成,製成後還需以熱空氣或水蒸氣加以活化。它的主要作用是清除氯與氯氨以及其他分子量在60到300道(dào)爾頓(dùn)的溶解性有機物質。活性碳的表麵呈顆(kē)粒狀,內部是多孔的,孔內有(yǒu)許多約1Onm~lA大小的毛細管,1g的活性碳內部表麵積高(gāo)達700-1400m2,而這些毛細管內表麵及顆粒表麵就是吸附作用之所在。影響活性碳(tàn)清除有機物能力的因素(sù)有(yǒu)活性碳本身的麵積,孔洞大小以及被清除有機物(wù)的分子量(liàng)及其(qí)極性(Polarity),它主要(yào)*物理的吸附能力(lì)來排除雜物,當吸附能力達(dá)飽合之後,吸附過多的雜質就會掉落下來汙染(rǎn)下遊的水(shuǐ)質,所以必須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(zǐ)法的目的是將溶解於水(shuǐ)中的無機離子排除,與硬水(shuǐ)軟化(huà)器一樣,也是利用離子交換樹脂的原理(lǐ)。在這 使用兩種樹(shù)脂-陽離子交換樹脂與(yǔ)陰離子(zǐ)交換樹脂(zhī)。陽離(lí)子交換樹脂利用氫離子(H+)來交換陽(yáng)離子;而陰(yīn)離子交換樹脂則利用氫氧根離子(OH-)來交換陰離(lí)子,氫離(lí)子與氫(qīng)氧根(gēn)離子(zǐ)互相結合成中性水,其反應方程式如下:
M+x+xH-Re→M-M-Rex+xH+1
A-z+zOH-Re→A-Rez+zOH-1
上式中的的M+x表陽離子(zǐ),x表電價數,M+x陽離子與陽離子樹(shù)脂上H-Re的氫離子交換,A-z則表陰離子,z表電價數,A-z與陰離子交換樹脂結(jié)合後,釋(shì)放出OH-離子。H+離(lí)子(zǐ)與(yǔ)OH-離子結(jié)合(hé)後即成中性的水。這些樹脂(zhī)之吸附能力耗盡之後(hòu)也需要再還原,陽離子交換樹脂需要強酸來還原。
五、逆滲透法
逆滲透法可以有效的清除溶解(jiě)於水中的無(wú)機物,有機物,細菌,熱原及(jí)其它顆粒等,是透析用(yòng)水之處理中最(zuì)重要(yào)的一環。所謂"滲透(osmosis)是指以半透膜隔開兩種不同濃度的溶液,其中溶質不能透過(guò)半透膜,則(zé)濃度較低的一方水(shuǐ)分子會通過半(bàn)透膜到達濃度較高的另一方,直到兩側的濃度相(xiàng)等為止。在還沒達到平(píng)衡之前,可(kě)以在濃度較高的一方逐漸施(shī)加壓力,則前述之水分子移動狀態會暫時停止,此時所需(xū)的壓力叫(jiào)作 "滲透壓 (osmotic pressure)",如果施加的力量大於(yú)滲透壓時,則水(shuǐ)份的移動會反方向而行,也就是從高濃(nóng)度(dù)的一(yī)例流向低濃度的(de)一方,這種現象就叫作"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)的排除率(rejection rate)可達90%-98%,而雙(shuāng)價離子(zǐ)(divalent ions)可達95%-99%左右(可以防止分子量大於200道爾敦的物質通過)。
六、超過濾法(fǎ)
超過濾法與逆滲透法類似,也是使用半透膜,但它無(wú)法控製(zhì)離子的清除,因為膜之孔徑較大,約10-200A之間。隻能排除細菌,病毒,熱原及顆粒狀物等,對水溶性離子則(zé)無法濾過。超過濾法主要的作用是充(chōng)當逆(nì)滲透法(fǎ)的前置處(chù)理以防止逆滲透(tòu)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(de)水在管路中被細(xì)菌汙染。一般是利用進水壓與出水壓差來判斷超過濾膜是否有(yǒu)效,與活性碳類似,平(píng)時是以逆衝法來清除附著其(qí)上的雜質。
七、蒸餾法
蒸餾法是古老卻(què)也是(shì)有效的水處(chù)理法,它可以清除任何不可揮發性的雜質,但是無法排除可揮發性的汙染物,它需要很大的儲水槽來存放,這個儲水槽與輸送管卻是造(zào)成汙染的重要原因,目前血液透析用水不用這種方式來處理。
八、紫外線消毒法
紫外線(xiàn)消(xiāo)毒法是目前常使用的方法之一。紫外(wài)線消毒不產生任何二次汙染物,屬於國際上最新一代的消毒技術,它以其高效率、廣譜性、低成本、長壽(shòu)命、大水量(liàng)、無汙染等其他消毒手段無法比擬的優點,目前已在西方發達國家逐漸成為一種主流消毒手段。它的殺(shā)菌機理是破壞細(xì)菌核酸的生命遺傳(chuán)物質,使其無法繁殖(zhí),其中最重(chóng)大的反應是核酸分(fèn)子內的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(bō)長的紫外線能量。紫外線(xiàn)殺菌燈的原理與日光燈相同,隻是燈管內部不塗螢光物質,燈(dēng)管的材質(zhì)是采(cǎi)用紫外線穿透率高的石(shí)英玻璃。一般紫外線裝置依用途分照射型,浸泡型(xíng)及流水型。
九、生物化學法
[1]生物化學水處理方法利用自然界存生的各種細菌微生物,將廢水中有機物分解轉化成無害(hài)物質,使廢水得以淨化。生(shēng)物化學水處理(lǐ)方(fāng)法可以分活性汙泥法、生物膜法、生物氧化塔、土地處理係統、厭氧生(shēng)物水處理方法。生物化學(xué)水處理法的流(liú)程:原水→格柵→調節池→接觸氧化池(chí)→沉澱地→過濾→消毒→出水。
1、活性汙(wū)泥水處理方法
(1)鼓風曝(pù)氣:即排流式曝氣,將(jiāng)壓縮空氣不斷地鼓入廢水中(主要裝置(zhì)由曝氣(qì)鼓風機和(hé)曝氣器組成),保證水中有一定的溶解氧,以維持微生物的(de)生命活動,分解水中(zhōng)有機物(wù),以(yǐ)達到水處理的淨化效果。
(2)機械曝氣:即表麵曝氣(qì),利用裝在曝氣池內的機械葉輪轉動,劇烈(liè)攪動水麵,使空氣中的氧溶於水中,供(gòng)微生物生命活動,進行生(shēng)化(huà)作用以達到水處理的淨化效果。
(3)純氧曝氣:它是按鼓風曝氣方法向水中吹入純氧,以提(tí)高(gāo)充氧效率,從而加快水處(chù)理的淨(jìng)化速度。
2、生物膜水(shuǐ)處理方(fāng)法
(1)生物濾池:使廢水流(liú)過生長在(zài)濾料表麵的生物膜(mó),通過兩麵(miàn)間的(de)物質交換及生化作用(yòng),使廢水(shuǐ)中有機(jī)物降解,達到(dào)水(shuǐ)處理的淨化目的。
(2)生(shēng)物轉盤:由固定在一橫(héng)軸上的若幹間距很近的圓盤組成(chéng),不斷旋轉的圓盤(pán)麵上(shàng)生長一層生物膜,以達(dá)到水(shuǐ)處理淨化效果。
(3)生物接(jiē)觸氧(yǎng)化:供微生物棲附的填料全部浸於廢水中,並采用機械設備向廢水(shuǐ)中充入空氣,使廢水(shuǐ)中有機物降解,以淨(jìng)化廢水。
3、土地處理係統(tǒng)
(1)土地滲濾:利用土壤膜中的微生物和植物根係對汙染物的淨化(huà)能力來進行生活汙水處理,同時利用汙水中的(de)水(shuǐ)、肥來(lái)促進農作物、牧草、樹木生長。
(2)汙水灌溉:這種水處理方(fāng)法(fǎ)主要目(mù)的為灌溉,以充分利用淨化後的汙水。
4、厭氧生物水處理方(fāng)法:利用厭氧微生(shēng)物分解汙水中有(yǒu)機物,達到水處理(lǐ)淨化目的,同時產生甲烷氣、CO2等氣體。
生活用(yòng)水(domestic water)人類日常生活所需用的水。包括居民日常生活用(yòng)水(飲用、洗滌等室(shì)內(nèi)用水和洗車、綠化等室外用水)和公共設施用水(浴池、商店、旅(lǚ)館、學校、醫院、市政(zhèng)綠化、清潔、消防等用水)。中國的年生活用水總量約600多億立方米(2001年),大城市人均每人每年生活用水(shuǐ)量為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(yòng)水量約28立方米。由於中國大部分城市和(hé)農村(cūn)未實現分(fèn)質供水,所以生活(huó)用水的水質評(píng)價一般仍沿用飲用水的標準或采用優(yōu)於Ⅳ類水的標(biāo)準來衡量。