水處理工藝流程
水處理工藝流程
自來(lái)水廠(chǎng)工藝流程概述
和工藝流程圖
現在人們談到飲用自來(lái)水 會(huì )“心有余悸”,主要是因為害怕自來(lái)水生產(chǎn)過(guò)程中未能除盡水中的雜質(zhì)及微生物,又害怕凈水過(guò)程中混入了一些有毒氣體。現在我們來(lái)講解自來(lái)水的生產(chǎn)過(guò)程。
1、自來(lái)水是如何生產(chǎn)的？
眾所周知，由于自然因素和人為因素，原水里含有各種各樣的雜質(zhì)。從給水處理角度考慮，這些雜質(zhì)可分為懸浮物、膠體、溶解物三大類(lèi)。城市水廠(chǎng)凈水處理的目的就是去除原水中這些會(huì )給人類(lèi)健康和工業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)危害的懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)、細菌及其他有害成分，使凈化后的水能滿(mǎn)足生活飲用及工業(yè)生產(chǎn)的需要。我公司采用常規水處理工藝，它包括混合、反應、沉淀、過(guò)濾及消毒幾個(gè)過(guò)程。我公司在消毒方面采用雙重消毒方法，即原水消毒和濾后消毒，具體消毒方法講解濾后消毒。
（1）混凝反應處理
原水經(jīng)取水泵房抽取至荻坪山上廠(chǎng)區，首先經(jīng)過(guò)原水消毒后再進(jìn)行混凝工藝處理，即： 原水 + 水處理劑 → 混合 → 反應 → 礬花水，自藥劑與水均勻混合起直到大顆粒絮凝體形成為止，整個(gè)過(guò)程稱(chēng)混凝過(guò)程。常用的水處理劑有聚合氯化鋁、硫酸鋁、三氯化鐵等。我公司采用聚合氯化鋁進(jìn)行混凝，根據鋁元素的化學(xué)性質(zhì)可知，投入藥劑后水中存在電離出來(lái)的鋁離子，它與水分子存在以下的可逆反應： Al3+ + 3H2O ←→ Al(OH)3 + 3H+ 氫氧化鋁具有吸附作用，可把水中不易沉淀的膠粒及微小懸浮物脫穩、相互聚結，再被吸附架橋，從而形成較大的絮粒，以利于從水中分離、沉降下來(lái)。混合過(guò)程要求在加藥后迅速完成。混合的目的是通過(guò)水力（自流）、機械的劇烈攪拌，使藥劑迅速均勻地散于水中。 經(jīng)混凝反應處理過(guò)的水流入沉淀池，進(jìn)入凈水第二階段。
（2）沉淀處理
混凝階段形成的絮狀體依靠重力作用從水中分離出來(lái)的過(guò)程稱(chēng)為沉淀，這個(gè)過(guò)程在沉淀池中進(jìn)行。水流入沉淀區后，沿水區整個(gè)截面進(jìn)行分配，進(jìn)入沉淀區，然后緩慢地流向出口區。水中的顆粒沉于池底，污泥不斷堆積并濃縮，定期排出池外。
（3）過(guò)濾處理
過(guò)濾一般是指以石英砂等有空隙的粒狀濾料層通過(guò)黏附作用截留水中懸浮顆粒，從而進(jìn)一步除去水中細小懸浮雜質(zhì)、有機物、細菌、病毒等，使水澄清的過(guò)程。
（4）濾后消毒處理
水經(jīng)過(guò)濾后，濁度進(jìn)一步降低，同時(shí)亦使殘留細菌、病毒等失去渾濁物保護或依附，為濾后消毒創(chuàng )造良好條件。消毒并非把微生物全部消滅，只要求消滅致病微生物。雖然水經(jīng)混凝、沉淀和過(guò)濾，可以除去大多數細菌和病毒，但消毒則起了保證飲用達到飲用水細菌學(xué)指標的作用，同時(shí)它使城市水管末梢保持一定余氯量，以控制細菌繁殖且預防污染。消毒的加氯量（液氯）在1.0-2.5g/m3之間。主要是通過(guò)氯與水反應生成的次氯酸在細菌內部起氧化作用，破壞細菌的酶系統而使細菌死亡。消毒后的水流入清水池經(jīng)重力流，再通過(guò)輸、配水管網(wǎng)送給千家萬(wàn)戶(hù)。
2、自來(lái)水是否含有有害人體健康的物質(zhì)？
由以上自來(lái)水的生產(chǎn)過(guò)程，可見(jiàn)河水中原有的種種懸浮顆粒及膠體物質(zhì)已在混凝過(guò)程中分離。而原水中的致病微生物也已在濾后消毒處理過(guò)程中被消滅。因此，在自來(lái)水生產(chǎn)過(guò)程中已把原水含有的有害人體健康物質(zhì)去除掉。那么，生產(chǎn)過(guò)程中所加入的藥劑呢？在去除水中原有雜質(zhì)的過(guò)程中不免地加入了新的雜質(zhì)。這些新的雜質(zhì)是否會(huì )危害到我們的健康呢？ 在混凝過(guò)程中所加入的水處理劑，一般情況下都與原水的懸浮顆粒及膠體一起沉淀開(kāi)來(lái)，從而不影響水出廠(chǎng)時(shí)的質(zhì)量。那么，就只剩下氯氣了。氯氣消毒法是生產(chǎn)自來(lái)水的最后一個(gè)環(huán)節。往水里加氯氣經(jīng)反應后即可把水輸送到市民家庭使用。如此，氯氣是否會(huì )危害到我們的健康呢？以下我們來(lái)重點(diǎn)研究氯氣。
氯氣（Cl2）是一種黃綠色有刺激性氣味的氣體，能溶于水，常溫下1體積水能溶解2體積氯氣。在相同條件下，氯氣比同體積的空氣重，標準狀況下，它的密度3.214g/L。氯氣容易液化，當壓強為101.3kPa，冷卻到-34.6℃，氣態(tài)的氯就變成黃色油狀的液態(tài)氯。液態(tài)氯繼續冷卻到-101℃，就變成了固態(tài)氯。氯氣是一種有毒物質(zhì)，對人體有強烈的刺激性，吸入少量氯氣會(huì )刺激鼻腔和喉頭粘膜，并引起胸痛和咳嗽；吸入較多氯氣會(huì )窒息致死。
把氯氣加入水中，會(huì )發(fā)生以下反應： Cl2 + H2O = HCl + HClO 因為消毒過(guò)程中氯氣用量很小（一般在1L水中僅通入約0.005g氯氣），可以說(shuō)只要出廠(chǎng)的自來(lái)水符合正常的國家標準，在自來(lái)水中的投入的氯氣會(huì )完全與水反應生成其他物質(zhì)，故可認為出廠(chǎng)的水中不含Cl2。上文所謂的"使城市水管末梢保持一定余氯量"，實(shí)際上應是指氯元素，而不是氯氣。 然而，雖然氯氣已完全反應，卻有其他物質(zhì)生成。我們先來(lái)看次氯酸。次氯酸（HClO）具有強氧化性，因此具有很強的殺菌消毒能力，是常用的消毒劑。次氯酸是一種弱酸，很不穩定，在光照條件下易發(fā)生以下反應： 2HClO = 2HCl + O2↑ 如此，水中有可能含有的雜質(zhì)就只剩HCl了。氯化氫（HCl）是無(wú)色而有刺激性氣味的氣體，它的密度比空氣大，約為空氣的1.26倍。氯化氫極易溶于水（0℃時(shí)，1體積水大約能溶解500體積的氯化氫）。氯化氫的水溶液叫氫氯酸，俗稱(chēng)鹽酸，是一種強酸，具有強的氧化性及腐蝕性。由以上的方程式，根據氯原子守恒，可知一定物質(zhì)的量的氯氣與水反應后最終生成的氯化氫的物質(zhì)的量是原來(lái)氯氣的兩倍。由于在生產(chǎn)水的過(guò)程中使用的氯氣的量很少，產(chǎn)生的氯化氫的量自然微乎其微。根據生理衛生常識，我們知道人體的胃液含有少量鹽酸，故可認為微量的氯化氫并不影響人體健康，幾乎可以忽略不計。此外，氯化氫是易揮發(fā)氣體，基于這一性質(zhì)可推知煮沸了的水幾乎不含氯化氫。
由此，我們可以得出這樣的結論：生產(chǎn)過(guò)程符合國家標準的自來(lái)水是不會(huì )危害人體健康的。
自來(lái)水廠(chǎng)工藝流程圖