




版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
要求【掌握】饮用水生物学污染与介水传染病的相关知识、饮用水化学污染与中毒的相关知识;饮用水氯化消毒以及消毒副产物与健康的相关知识;饮用水卫生标准及其制定原则和依据、我国饮用水卫生标准中各项指标的卫生学意义;集中式给水水源选择的原则和卫生防护、集中式给水水质处理的原理和方法。【熟悉】高层建筑二次供水污染与健康的相关知识;集中式给水的卫生调查、监测和监督的基本方法;饮用水水源污染应急事件的调查处理原则;氯化消毒技术以外的水质消毒技术;水质的特殊处理和深度处理方法。【了解】饮用水的卫生学意义;水硬度对心血管疾病的影响因素以及对人体健康产生的其它影响;我国饮用水卫生标准制定的历史沿革;分散式给水的卫生学要求;农村给水的卫生调查、监测和监督的基本方法。要求【掌握】饮用水生物学污染与介水传染病的相关知识、饮用水化1第四节
集中式给水第四节
集中式给水2集中式给水(centralwatersupply)
通常称为自来水,由水源集中取水,经统一净化处理和消毒后,通过输水管送到用户的供水方式特点利于水源的选择和防护易于采取改善水质的措施,保证水质良好用水方便,便于卫生监督和管理一旦水质被污染,危害范围广集中式给水(centralwatersupply3一、水源选择的原则二、水源卫生防护三、取水点和取水设备四、水的净化和消毒五、配水管网的卫生要求六、供管水人员的卫生要求第四节
集中式给水一、水源选择的原则第四节
集中式给水4一、水源选择的原则水量充足水质良好便于防护技术经济合理一、水源选择的原则水量充足51、水量充足应能满足城镇或居民点的设计总用水量,并考虑到近期和远期的发展地面水为水源时,要求95%保证率的枯水流量(最小流量)大于设计总用水量1、水量充足应能满足城镇或居民点的设计总用水量,并考虑到近期62、水质良好选择地表水为水源时,应符合《地表水环境质量标准》选择地下水为水源时,应符合《地下水环境质量标准》
水源水放射性指标应符合要求水源水不符合要求时,不宜作为供水水源。若限于条件要加以利用时,水源水超标项目经自来水厂净化处理后,应达到标准要求2、水质良好选择地表水为水源时,应符合《地表水环境质量标准》73.便于防护
保证水源水水质不受污染宜优先考虑地下水选用地面水时,应将取水点设在城镇和工业企业的上游4.技术经济合理选用基本建设投资费用最小方案3.便于防护保证水源水水质不受污染8一、水源选择的原则二、水源卫生防护三、取水点和取水设备四、水的净化和消毒五、配水管网的卫生要求六、供管水人员的卫生要求第四节
集中式给水一、水源选择的原则第四节
集中式给水9二、水源卫生防护地表水水源卫生防护地下水水源卫生防护二、水源卫生防护地表水水源卫生防护101.地表水水源卫生防护取水点100米半径水域内,严禁可能污染水源的一切活动取水点上游1000米和下游100米水域内,不得排入污水,不准设污染源,不得进行污水灌田、施用危害大的农药及放牧等取水点上游1000米以外的地区,确定为水源保护区,应严格控制污染物的排放1.地表水水源卫生防护取水点100米半径水域内,严禁可能污染11作为饮用水水源的水库湖泊,应据不同情况将取水点周围水域及沿岸划为水源保护区,并按照①②规定进行对生活饮用水水源的输水明渠、暗渠,应重点保护,严防污染和水量流失受潮汐影响的河流,其生活饮用水取水点上游及其沿岸的水源保护区范围应相应扩大作为饮用水水源的水库湖泊,应据不同情况将取水点周围水域及沿岸122.地下水水源卫生防护饮用水地下水水源保护区及影响半径,应据水源地地理位置、水文地质条件、供水的数量、开采方式和污染源的分布,由有关部门共同研究确定单井或井群影响半径范围内,不得使用污水灌溉和施用难降解或剧毒农药;不得修建渗水厕所、渗水坑;不得堆放废渣或铺设污水渠道;不得从事破坏深层土层的活动工业废水和生活污水严禁排入渗坑或渗井人工回灌的水质应符合饮用水水质要求2.地下水水源卫生防护饮用水地下水水源保护区及影响半径,应据13一、水源选择的原则二、水源卫生防护三、取水点和取水设备四、水的净化和消毒五、配水管网的卫生要求六、供管水人员的卫生要求第四节
集中式给水一、水源选择的原则第四节
集中式给水14三、取水点和取水设备(一)地表水的取水点和取水设备:取水点位于城镇和工业企业的上游;水深在2.5-3m的地段(二)地下水的取水点和取水设备:深层地下水选用不透水层较厚的地点;浅层地下水应选在城镇工业企业污染源的上游三、取水点和取水设备(一)地表水的取水点和取水设备:取水点位15一、水源选择的原则二、水源卫生防护三、取水点和取水设备四、水的净化和消毒五、配水管网的卫生要求六、供管水人员的卫生要求第四节
集中式给水一、水源选择的原则第四节
集中式给水16常规净化
深度净化特殊净化(Fe、F、Mn)四、水的净化和消毒常规净化四、水的净化和消毒171.常规净化
目的:去除天然水中难以自然沉降的细小颗粒,如悬浮物质、胶体颗粒和细菌等混凝沉淀澄清过滤消毒地下水如水质较好,仅需消毒处理1.常规净化目的:去除天然水中难以自然沉降的细小颗粒,18混凝沉淀澄清①化学品混合地②絮凝池③沉淀池过滤
④快速砂滤消毒⑤用氯消毒⑥洁净水储藏池⑦泵混凝沉淀澄清①化学品混合地②絮凝池③沉淀池19混凝沉淀
(coagulationandprecipitation)
天然水中难以自然沉降的细小颗粒,特别是胶体颗粒,是水浑浊的主要根源,故需加混凝剂进行混凝沉淀,才能加以除去的过程混凝原理混凝剂的种类和特性影响混凝沉淀的因素混凝、沉淀、澄清设备(自学)混凝沉淀
(coagulationandprecipit20混凝原理电中和作用压缩双电层作用吸附架桥作用混凝原理21电中和作用
水中许多细小胶粒带负电荷,因负电荷之间静电排斥作用,使得胶粒能长期悬浮在水里不沉淀,往水里加各种带阳电荷的混凝剂,使胶粒被混凝剂吸附,形成大颗粒的绒体或矾花,吸附水中的悬浮性物质、溶解性物质和细菌电中和作用水中许多细小胶粒带负电荷,因负电荷之间静电排22压缩双电层作用水中粘土胶团有吸附层和扩散层,合称双电层。双电层中正离子浓度由内向外逐渐降低,最后与水中的正离子浓度大致相等,如向水中加入大量电解质,则正离子浓度就会挤入双电层,使双电层变薄,称为压缩双电层作用双电层被压缩后,颗粒间静电斥能降低,颗粒间迅速相互吸附凝聚形成絮状体。絮状体有很强的吸附能力可吸附水中的悬浮物质、溶解性物质和细菌。
压缩双电层作用水中粘土胶团有吸附层和扩散层,合称双电层。双电23吸附架桥作用某些混凝剂在水中形成线形高聚物,均有很强吸附胶粒的能力,随着吸附微粒增多,线形高聚物会弯曲变形成网状结构,使微粒间的距离缩短而相互粘结,形成絮凝体,这些混凝剂起到胶粒与胶粒间相互结合的桥梁作用,称为吸附架桥作用。絮凝体还能进一步吸附水里的溶解性物质和细菌。吸附架桥作用某些混凝剂在水中形成线形高聚物,均有很强吸24混凝沉淀
(coagulationandprecipitation)混凝原理混凝剂的种类和特性影响混凝沉淀的因素混凝、沉淀、澄清设备混凝沉淀
(coagulationandprecipit25混凝剂的种类和特性
混凝剂:用化学物质来澄清浑水称为混凝,所加入的物质为混凝剂金属盐类混凝剂:铝盐和铁盐高分子混凝剂:聚合氯化铝和聚丙烯酰胺助凝剂混凝剂的种类和特性混凝剂:用化学物质来澄清浑水称为混凝26
铝盐:最常用的混凝剂,如:明矾Al2(SO4)3.K2SO4.24H2O、硫酸铝Al2(SO4)3.18H2O、铝酸钠Na3AlO3
优点:腐蚀性小,使用方便,混凝效果好,对水质无不良影响
缺点:水温低时,絮凝体形成慢且松散,效果不如铁盐金属盐类混凝剂铝盐:最常用的混凝剂,如:明矾Al2(SO4)327铁盐:如三氯化铁(FeCl3·6H2O)、硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)
优点:适应的PH范围广(5~9),形成的絮状体大而紧密;对低温低浑浊水的效果比铝盐好缺点:腐蚀性强,易潮湿,处理后的水铁盐含量高铁盐:如三氯化铁(FeCl3·6H2O)、硫酸亚铁28聚合氯化铝
优点:对各种污水都有良好的混凝效果用量比硫酸铝少适用的PH范围宽(5~9)混凝速度快,效果好腐蚀性小成本低缺点:该种产品多为土法生产,质量不易保证高分子混凝剂聚合氯化铝高分子混凝剂29聚丙烯酰胺既是一种混凝剂也是一种助凝剂优点:对低浊、高浊的效果均很好缺点:价格比较高,产品中常含有少量未聚合的丙烯单体,毒性很高聚丙烯酰胺既是一种混凝剂也是一种助凝剂30助凝剂
助凝剂是促进混凝沉淀的物质;为提高混凝效果,使用混凝剂时,需加入某些助凝剂,作用是:调节水PH值,改善混凝条件
如:碱度不足,可加氢氧化钙改善絮凝体结构,如:铝盐产生的絮凝体小而松散,可使用聚丙烯酰胺、活化硅胶、骨胶等高分子助凝剂,使絮凝体变粗且紧密,改善絮凝体结构,促进混凝沉淀助凝剂助凝剂是促进混凝沉淀的物质;为提高混凝效果,31混凝沉淀
(coagulationandprecipitation)混凝原理混凝剂的种类和特性影响混凝沉淀的因素混凝、沉淀、澄清设备混凝沉淀
(coagulationandprecipit32影响混凝效果的因素水中微粒的性质和含量水温水PH水中有机物和溶解盐的含量混凝剂的种类和用量、投加方法、搅拌强度和反应时间由于影响因素多,故需通过混凝实验确定混剂的品种、最佳PH和投药量。影响混凝效果的因素水中微粒的性质和含量331.常规净化
目的:去除天然水中难以自然沉降的细小颗粒,如悬浮物质、胶体颗粒和细菌等混凝沉淀过滤
消毒
1.常规净化目的:去除天然水中难以自然沉降的细小颗粒,34过滤(Filtration)
水通过有孔隙的滤料层以截留水中杂质而使水获澄清的工艺过程。其功效有:使水的浊度达到标准要求去除水中大部分病原体:阿米巴包囊和隐孢子虫卵囊主要靠过滤去除,因对消毒剂的抵抗力很强使残留微生物失去悬浮物保护,为滤后消毒创造条件以地表水为水源的饮用水净化中,过滤是不可缺少的过滤(Filtration)水通过有孔隙的滤料层以35过滤原理筛除作用水中悬浮物粒子大于滤料空隙者,不能通层而被阻隔。接触凝聚(吸附作用)
细小的絮状物及悬浮微粒,通过滤料时与滤料碰撞接触而被吸附于滤料表层,一段时间后在滤料表面形成滤膜,净水效果大大提高滤水过久,水中悬浮物使滤料微孔阻塞,滤料阻力越来越大过滤原理筛除作用36滤池的类型和工作周期滤池类型
滤池工作分三期成熟期过滤期清洗期滤池的类型和工作周期滤池类型37滤料:石英砂、无烟煤、木炭、活性炭等滤料的卫生学要求:本身无毒,性质稳定,不与水中任何化学物结合而产生有毒物不能被微生物利用和分解良好的机械强度,不易磨损和碎裂滤料颗粒粒度要较均匀滤料的卫生学要求滤料:石英砂、无烟煤、木炭、活性炭等滤料的卫生学要求38影响过滤效果的因素滤层厚度和粒径滤速进水水质滤池类型:因慢滤池滤料粒径小,去除微生物的效果一般在99%以上。影响过滤效果的因素滤层厚度和粒径39城市生活废水,沉渣泛起,泡沫横流城市生活废水,沉渣泛起,泡沫横流40通过混凝沉淀和过滤后变为净水通过混凝沉淀和411.常规净化
目的:去除天然水中难以自然沉降的细小颗粒,如悬浮物质、胶体颗粒和细菌等混凝沉淀(或澄清)过滤消毒1.常规净化目的:去除天然水中难以自然沉降的细小颗粒,42消毒disinfection
杀灭外环境中病原微生物的方法。目的:切断传染病的传播途径,预防传染病的发生和流行,饮用水消毒方法有:氯化消毒二氧化氯消毒紫外线消毒臭氧消毒碘消毒消毒disinfection杀灭外环境中病原微生43氯化消毒(chlorination)
用氯或氯制剂进行饮水消毒的方法氯制剂:液氯、漂白粉Ca(OCl)Cl、漂白粉精Ca(OCl)2等液氯:饮用水大多用液氯消毒有效氯:含氯化合物中氯具有杀菌能力的有效成分,即氯化物分子团中氯的价数大于-1者均为有效氯。漂白粉有效氯约28-33%,漂白粉精60-70%,漂白粉(精)遇到光、热、湿易分解,有效氯含量降低氯化消毒(chlorination)用氯或氯制剂进行饮水消44氯化消毒的基本原理影响消毒效果的因素氯化消毒方法加氯地点和加氯设备氯化消毒氯化消毒的基本原理氯化消毒452Ca(OCl)Cl+2H2O
Ca(OH)2+2HOCl+CaCl2
Ca(OCl)2+2H2O
氯化消毒的基本原理氯溶于水后水解生成次氯酸和次氯酸根Cl2+H2OHOCl+H++ClˉH++
OClˉHOClCa(OH)2+2HOCl漂白粉和漂白粉精在水中均能水解成次氯酸Ca(OCl)2+2H2O
2Ca(OCl)Cl+2H2OCa(OH)2+246主因氯制剂溶于水后生成的次氯酸(hypochlorousacid)所致。次氯酸体积小,电荷中性,易于穿过细胞壁次氯酸是强氧化剂,能损害细胞膜;并影响多种酶系统(病毒抗氯力较强)而使细菌死亡;氯对病毒的作用在于对核酸的致死性损害此外氯加入水可产生氯胺,也有杀菌作用氯制剂的杀菌作用机制主因氯制剂溶于水后生成的次氯酸(hypochlorousa47水中含氨时,氨与次氯酸反应生成氯胺(一氯胺
NH2Cl,二氯胺
NHCl2,三氯胺NCl3
)NH2Cl+
H2ONH3+HOClNHCl2
+H2ONH2Cl+HOClNHCl2
+HOClNCl3+H2O杀菌原理仍是次氯酸作用,氯胺是弱氧化剂,杀菌作用没HOCL强,需要较高浓度和较长接触时间
水中含氨时,氨与次氯酸反应生成氯胺NH2Cl+H2ONH48消毒剂名称与水接触时间出厂水中限值出厂水中余量管网末梢水中余量氯气及游离氯制剂(游离氯,mg/L)至少30min4≥0.3≥0.05一氯胺(总氯,mg/L)至少120min3≥0.5≥0.05臭氧(O3,mg/L)至少12min0.30.02如加氯,总氯≥0.05二氧化氯(ClO2,mg/L)至少30min0.8≥0.1≥0.02饮用水消毒剂常规指标消毒剂名称与水接触时间出厂水出厂水管网末梢水中余量氯气及游离49氯化消毒的基本原理影响消毒效果的因素氯消毒方法加氯地点和加氯设备氯化消毒氯化消毒的基本原理氯化消毒50影响消毒效果的因素加氯量和接触时间水的pH值水温、水的浑浊度、水中微生物的种类和和数量影响消毒效果的因素加氯量和接触时间51加氯量和接触时间加氯量:加入水中的总氯量。它除了满足需氯量外,尚应有一定的剩余氯量加氯量=需氯量+余氯量需氯量:
杀灭细菌和氧化水中有机物和还原性无机物需要的氯的总量余氯:为保证持续的消毒效果,加氯量必须超过需氯量,使氧化有机物和杀菌后还能剩余一些有效氯加氯量和接触时间加氯量:加入水中的总氯量。它除了满足需氯量外52余氯游离性余氯即自由性余氯(HOCl和OClˉ):要求接触30分钟后有0.3~0.5mg/L的余氯化合性余氯(NH2Cl、NHCl2):要求接触1~2小时后,有1~2mg/L的余氯消毒剂名称与水接触时间出厂水中限值出厂水中余量管网末梢水中余量氯气及游离氯制剂(游离氯,mg/L)至少30min4≥0.3≥0.05一氯胺(总氯,mg/L)至少120min3≥0.5≥0.05余氯消毒剂名称与水接触时间出厂水出厂水管网末梢水中余量氯气及53加氯量和余氯的关系
OMAB余氯量mg∕L加氯量(mg/L)加入氯先氧化水中有机物和还原性无机物,随着加氯量增加,余氯量逐渐上升。水中HOCLHCL+O2水中有机物较少,且无游离氨时:如M-B示水需氯量为零,加氯量等于余氯量:如O-A示加氯量和余氯的关系OMA余氯量mg加氯量(m54水中有氨时:M-C段为化合性余氯,达C点,化合性余氯开始下降,因为氯与氨已全部形成氯胺,而氯胺在过量氯作用下逐渐分解,达D点,分解结束,继续加氯余氯重新上升,此时余氯为游离性余氯(D-B)。D点:称为折点。OBCM余氯量mg∕L
D加氯量(mg/L)D:折点A原水游离氨>0.5mg/L时,产生的化合性余氯已够消毒,加氯量可控制在C点前原水游离氨<0.5mg/L时,加氯量可控制在折点后水中有氨时:M-C段为化合性余氯,达C点,化合性余氯开始下55水的pH值
次氯酸在水中发生离解,反应如下:
PH值降低,HOCL量增加,OCL-量相应减少,pH值<5.0,HOCl为100%pH值=7.5,HOCl和OClˉ大致相等pH值>9,OClˉ接近100%HOCl的杀菌效率比OClˉ高约80倍!!PH低利于消毒,一般为7,但PH值也不宜过低,因水酸度大会腐蚀输水管道H++
OClˉHOCl水的pH值次氯酸在水中发生离解,反应如下:H++OCl56氯胺pH值>7.0,NH2Cl生成量较多pH值=7.0,NH2Cl和NHCl2基本相等pH值<6.5,主要生成NHCl2pH值<4.0,有三氯胺生成NHCl2杀毒效果好于NH2Cl,三氯胺几无杀菌作用。但NHCl2很臭,故消毒以NH2Cl为好NH2Cl+
H2ONH3+HOClNHCl2
+H2ONH2Cl+HOClNHCl2
+HOClNCl3+H2O氯胺NH2Cl+H2ONH3+HOClNHCl2+57消毒效果次氯酸﹥次氯酸根﹥氯胺(HOCl)(OClˉ)
(NH2Cl)
消毒效果次氯酸﹥次氯酸根﹥氯胺(HOCl)(OClˉ)(N58水温、水的浑浊度、水中微生物的种类和数量水温高,杀菌效果好。水温每提高10℃,病菌杀灭率约提高2-3倍水浑浊度高,悬浮物质较多,细菌多附着在悬浮颗粒上,氯的作用达不到细菌本身,降低杀菌效果大肠杆菌抵抗力较低,病毒次之,原虫包囊抵抗力最强水温、水的浑浊度、水中微生物的种类和数量水温高,杀菌效果好。59氯化消毒的基本原理影响消毒效果的因素氯消毒方法加氯地点和加氯设备氯化消毒氯化消毒的基本原理氯化消毒60氯化消毒方法
普通氯化消毒法氯胺消毒法折点氯消毒法过量氯消毒法氯化消毒方法普通氯化消毒法61普通氯化消毒法水质较好、水的浑浊度低,基本上无氨、无苯酚时,加入少量氯即可达到消毒目的的一种消毒法。此时产生的主要是游离性余氯优点:用氯量少,接触时间短,效果可靠缺点:原水为地表水时,产生氯化副产物较多,如水中有酚类物质,会形成氯苯酚臭普通氯化消毒法水质较好、水的浑浊度低,基本上无氨、无苯酚时,62氯胺消毒法加氯量控制在C点前,在水中先加入氨(液氨或氯化铵)再加氯生成一氯胺和二氯胺进行消毒的方法优点:THM类物质的形成明显减少避免氯酚臭化合性余氯较稳定,使管网末梢余氯得到保证缺点:氯胺消毒作用不如次氯酸,接触时间长,费用较贵需加氨而操作复杂对病毒的杀灭效果较差BCM余氯量mg∕L
D加氯量mg/L)D:折点A氯胺消毒法加氯量控制在C点前,在水中先加入氨(液氨或氯化铵)63折点氯消毒法
在水里投放超过折点(D点)的加氯量,使水里形成过量的游离性余氯的消毒方法。优点:消毒效果可靠降低锰、铁、酚和有机物含量并具有降低臭味和色度的作用缺点:耗氯多,能产生较多的THM;需事先求出折点加氯量,比较麻烦BCM余氯量mg∕L
D加氯量(mg/L)D:折点A折点氯消毒法在水里投放超过折点(D点)的加氯量,使水里形64过量氯消毒法当水源受有机物和细菌污染较严重时,或在野外工作、行军等条件下,需在短时间内达到消毒效果时,加过量氯于水中,使余氯达l-5mg/L。消毒后的水可用亚硫酸钠、亚硫酸氢钠或活性炭脱氯过量氯消毒法当水源受有机物和细菌污染较严重时,或在野外工作、65氯化消毒的基本原理影响消毒效果的因素氯消毒方法加氯地点和加氯设备氯化消毒氯化消毒的基本原理氯化消毒66加氯地点和加氯设备(1)滤前加氯,即在混凝沉淀前加氯,主要目的在于改良混凝沉淀和防止藻类生长,但易生成大量氯化副产物。(2)滤后加氯,目的是杀灭水中病原微生物,最常用(3)中途加氯,输水管线较长时,在管网中途补充加氯,此法既可保证末梢水余氯量,又不使水厂附近的管网水含余氯过高加氯地点和加氯设备(1)滤前加氯,即在混凝沉淀前加氯,主要目67氯化消毒的特点液氯消毒优点:消毒效果可靠,操作简单,易于控制,易于监测,成本低缺点:余氯与酚形成氯酚,影响水感官性状;普遍存在CDBP;氯气有毒,需防止漏出和事故漂白粉消毒除上述外,漂白粉易受光、热、潮气作用而失效;漂白粉的溶解和调制不便;只适用于小水厂氯化消毒的特点液氯消毒68
目前国内外多数水厂仍用氯作饮用水的消毒剂。氯消毒会产生CDBP,去除方法有:对原水进行生物预处理,除去或降低有机前体物含量。活性炭过滤等净化措施来降低或除去氯化副产物。改变传统氯化消毒工艺,如避免折点氯消毒。采用其他消毒方法,如采用二氧化氯或臭氧做消毒剂,或采用紫外线、超声波等物理消毒方法。
目前国内外多数水厂仍用氯作饮用水的消毒剂。氯消毒会产生69消毒disinfection氯化消毒二氧化氯消毒紫外线消毒臭氧消毒碘消毒消毒disinfection氯化消毒70二氧化氯(ClO2)消毒ClO2:常温为橙黄色气体,强刺激性,水中极易挥发,故需临用时就地配制。空气中浓度>10%或水中>30%时,具有爆炸性.灭菌原理:强氧化剂,对细菌、病毒及真菌孢子的杀灭力很强。破坏病毒衣壳;控制蛋白质合成,使膜渗透性增高;可氧化细胞内巯基酶二氧化氯(ClO2)消毒ClO2:常温为橙黄色气体,强刺激性71优点:(高效低毒)减少水中THMs等的形成不与水氨反应,消毒及氧化作用不受影响杀灭病原菌不受PH的影响消毒后余氯稳定持久,防止再污染的能力强等.
具有除色、除臭、除酚的作用,对有机物、铁、锰的去除效果较氯强,是氯制剂的理想替代品缺点:具爆炸性,须现场制备,不易储存运输;制备ClO2成本高优点:(高效低毒)72消毒剂名称与水接触时间出厂水中限值出厂水中余量管网末梢水中余量氯气及游离氯制剂(游离氯,mg/L)至少30min4≥0.3≥0.05一氯胺(总氯,mg/L)至少120min3≥0.5≥0.05臭氧(O3,mg/L)至少12min0.30.02如加氯,总氯≥0.05二氧化氯(ClO2,mg/L)至少30min0.8≥0.1≥0.02饮用水消毒剂常规指标消毒剂名称与水接触时间出厂水出厂水管网末梢水中余量氯气及游离73消毒disinfection氯化消毒二氧化氯消毒臭氧消毒紫外线消毒碘消毒消毒disinfection氯化消毒74优点:极强氧化剂:氧化细胞膜使通透性增加;影响病毒衣壳蛋白;故能杀死藻类和细菌,对病毒和芽胞也有强大杀伤力消毒效果较ClO2和Cl2好,用量少,一般不大于1mg/L接触时间短:10~15分钟PH在6~8.5范围内均有效不影响水的感官性状不产生三卤甲烷,氧化多种有机物和还原性无机物,如腐殖质、氨氮、铁、锰、硫等,故有除色臭铁锰酚作用臭氧消毒优点:臭氧消毒75缺点:投资大,费用较氯化消毒高水中O3不稳定,控制和检测O3均需要一定技术出厂水无剩余O3(O3对水管腐蚀作用强,也不允许有剩余O3),无持续杀菌作用,故需使用第二消毒剂,以防止二次污染与有机物、铁和锰反应,可产生微絮凝,使水浑浊度升高消毒剂名称与水接触时间出厂水中限值管网末梢水中余量臭氧(O3,mg/L)至少12min0.30.02如加氯,总氯≥0.05缺点:消毒剂名称与水接触时间出厂水管网末梢水中余量臭氧(O376
臭氧替代氯进行消毒也可能产生一些有害副产物,直接影响饮水的化学安全性。其中有机物以醛类(甲醛最常见)为代表,IRAC将其列为确证致癌物。无机物以溴酸盐为代表,IRAC也将其列为可能致癌物。WHO采用溴酸盐和甲醛作为臭氧副产物的指标,并以溴酸盐最受关注臭氧替代氯进行消毒也可能产生一些有害副产物,直接影响77消毒disinfection氯化消毒二氧化氯消毒臭氧消毒紫外线消毒碘消毒消毒disinfection氯化消毒78紫外线消毒UV-C具有较强杀菌能力,以253nm的紫外线杀菌能力最强原理:紫外线作用于微生物细胞内的核酸、蛋白及酶要求:水浊度和色度要低,水深最好不超过12cm.(因穿透力弱)优点:杀菌效率高,接触时间短,处理后的水无色无味
缺点:消毒后的水不能持续杀菌,价格高。仅用于小型供水量不大的单位或家庭紫外线消毒UV-C具有较强杀菌能力,以253nm的紫外线杀菌79碘消毒
碘可以与微生物蛋白质中的氨基结合使之变性
碘酒:碘+碘化钾直接容于75%乙醇中,刺激性强,但杀菌效果好有机碘:
碘消毒碘可以与微生物蛋白质中的氨基结合使之变性80常规净化
深度净化
特殊净化(Fe、F、Mn)四、水的净化和消毒常规净化四、水的净化和消毒812.深度净化
常规净化处理的基础上,对水质再进行净化处理目的:获得优质饮用水方法:活性炭吸附法膜过滤法臭氧氧化深度净化的水最好用优质管道输送或桶装供应来保证水质2.深度净化常规净化处理的基础上,对水质再进行净化处理82常规净化深度净化特殊净化四、水的净化和消毒常规净化四、水的净化和消毒833.特殊净化海水与苦咸水淡化
除氟除铁和除锰除藻和除臭3.特殊净化海水与苦咸水淡化84海水与苦咸水淡化海水与苦咸水中含有大量的盐份,通常不适于饮用。硫酸根是水质苦味的主要成分,氯离子是构成水质咸味的主要成分主要方法有蒸馏法、反渗透法、电渗析法和离子交换法等海水与苦咸水淡化海水与苦咸水中含有大量的盐份,通常不适于饮用85除氟活性氧化铝法:白色颗粒状多孔吸附剂,酸性溶液中,是阴离子交换剂,对氟有很强的选择吸附性磷酸钙法:羟基磷酸钙与氟反应可以生成氟磷酸钙,起到除氟的作用电渗析法:在直流电场的作用下,水中可溶性离子迁移,通过离子交换膜而得到分离除氟活性氧化铝法:白色颗粒状多孔吸附剂,酸性溶液中,是阴离子86除铁除锰水的Fe+2:曝气过滤法去除,曝气是利用空气压缩机将空气通入水中,使水中的DO含量增加,同时可驱除水中CO2,使PH值升高,这二点都有利于Fe+2氧化为Fe+3,过滤的作用则是滤掉Fe+3形成的絮凝体除锰的作用机理相同,曝气使Mn+2氧化成Mn+3Mn+4,然后被滤掉除铁除锰水的Fe+2:曝气过滤法去除,曝气是利用空气压缩机将87除藻和除臭挥发性物质如H2S:活性污泥法去除有机污染:臭氧和CLO2氯酚臭:CLO2原因不明:活性炭吸附处理除藻采用物理法(水网藻)、化学法(硫酸铜可控制藻类生长,铁盐可提高藻类的去除率)、生物法除藻和除臭挥发性物质如H2S:活性污泥法去除88一、水源选择的原则二、水源卫生防护三、取水点和取水设备四、水的净化和消毒五、配水管网的卫生要求六、供管水人员的卫生要求第四节
集中式给水一、水源选择的原则第四节
集中式给水89配水管网分树枝状管网和环状管网树枝状管网投资少,但末梢水经常停滞,使水质恶化环状管网克服上述缺点,但投资大配水管网的材料、机械部件等均应符合卫生要求五、配水管网的卫生要求配水管网分树枝状管网和环状管网五、配水管网的卫生要求90管道的埋设尽量避免穿过垃圾堆和毒物污染区
与污水管垂直距离≮0.5m,水平距离≮1.5~3m,供水管设在污水管上方给水管埋设深度应在当地冻结线以下生活饮用水管网不应同非饮用水管网连接经常检查送水管,定期冲洗积垢和死水管段管线过长应采用中途加氯;管道检修后,应充分消毒维持一定水压保证用户给水龙头取水管道的埋设尽量避免穿过垃圾堆和毒物污染区91一、水源选择的原则二、水源卫生防护三、取水点和取水设备四、水的净化和消毒五、配水管网的卫生要求
六、供管水人员的卫生要求第四节
集中式给水一、水源选择的原则第四节
集中式给水92六、供管水人员的卫生要求直接从事供水、管水人员必须每年进行一次健康检查,取得预防性健康体检合格证后方可上岗工作患有痢疾、伤寒、病毒性肝炎、活动性肺结核、化脓性或渗出性皮肤病等传染病的,不得直接从事供水、管水工作直接从事供、管水人员未经卫生知识培训或培训不合格者不得上岗集中式供水单位从业人员不得进行有碍生活饮用水卫生的活动经健康检查确诊的传染病病人及病原携带者由卫生监督机构向患者所在单位发出“职业禁忌人员调离通知书”,供水单位应将患者立即调离直接供、管水工作岗位,并于接到“职业禁忌人员调离通知书”之日起十日内,将患者原“健康合格证”及调离通知书回执送交卫生监督机构六、供管水人员的卫生要求直接从事供水、管水人员必须每年进行一93第五节
分散式给水指居民分散地直接从水源取水井水卫生(自学)泉水卫生(自学)地表水卫生(自学)新型饮用水第五节
分散式给水指居民分散地94新型饮用水桶装水直饮水淡化水新型饮用水桶装水95桶装水以自来水为原水经深度净化后供居民饮用的一种分散式给水桶装①纯水②净水③矿泉水桶装水96纯水自来水经电渗析、蒸馏法等使水中溶解矿物质及其它有害物质全部去除,即除水分子外,基本上没有其它成分。如太空水、蒸馏水、纯净水等纯水除去有害物质的同时也去除对人体健康有益的必须元素,长期饮用会对健康产生影响净水:以自来水为原水通过吸附、超滤以去除水中有害物质而保留原水的化学特征,即原水中的溶解性矿物质。纯水97矿泉水
天然矿泉水某些深层地下水中偏硅酸、锶、锌、溴等元素到达限量值的泉水人工矿化水纯净水中加入某些元素制成。理想饮用水应保留天然化学特性,即含有适量矿物质和微量元素,特别是钙、镁不宜太高,否则容易引起结石。研究认为,硬度170mg/L、总溶解性固体300mg/L、偏碱性的水最适宜于饮用
矿泉水98桶装水的主要卫生问题
桶装水水质(浊度、细菌学指标、微量有机物等)指标都必须优于《生活饮用水水质卫生标准》。造成桶装水污染的原因:生产过程消毒不严;水桶消毒不彻底;灌装过程受污染桶装水的主要卫生问题桶装水水质(浊度、细菌学指标、99新型饮用水桶装水直饮水淡化水新型饮用水桶装水100直饮水(分质供水)分质供水系统指一栋楼房、一个小区或一个城市内,除设有供生活用水的供水系统外,还设有供人直接饮用的净水系统直饮水:对自来水进行深度处理后,再将符合直接饮用标准的自来水通过优质输水管送入用户优点:无需对所有的水进行深度净化,因此处理费用大大降低,从而保证饮用水的质量直饮水(分质供水)分质供水系统指一栋楼房、一个小区或一个城市101
城市分质供水问题现有供水方式:不问用途,一视同仁,等质供应,一管到底城市分质供水:对部分供水进行深度处理,另设管网直通住户,实现饮用水和生活用水分质、分流,以满足优质优用、低质低用的要求分质供水工程投资巨大/web/html/80/n-2280.html城市分质供水问题102/a/20080326/003940.htm
厦门今年将推广分质供水/a/20080326/103新型饮用水桶装水直饮水淡化水新型饮用水桶装水104淡化水海水的咸味主由水中含大量的氯离子引起来的,水苦味儿主要是由于水中的SO42+造成的方法主要有蒸馏法、电渗析法、反渗透法等目前水资源短缺的情况下,苦咸水淡化将成为某些地区居民生活饮用水的主要水资源淡化水海水的咸味主由水中含大量的氯离子引起来的,水苦味儿主要105第五章饮用水卫生第六节
涉水产品的卫生学要求第五章饮用水卫生第六节
涉水产品的卫生学要求106
涉水产品(productsrelatedtothehealthandsafetyofdrinkingwater):饮用水生产和供应过程中与饮用水接触的有关产品:管材、管件、防护涂料、水处理剂、除垢剂、水质处理器及其他新材料和化学制剂等。
加强对涉水产品的监测管理,对提高水质和保障人体建康有重要意义涉水产品(productsrelatedtot107涉水产品的主要卫生问题涉水产品的卫生监测和评价涉水产品的卫生毒理学评价程序涉水产品的主要卫生问题108涉水产品的主要卫生问题水质处理器:与饮水接触的成型部件和过滤材料(活性炭、碘树脂等)饮用水输配水设备:输配水管道、蓄水池、供水设备等水处理剂:饮水净化处理过程中所用的各种化学处理剂涂料涉水产品的主要卫生问题水质处理器:与饮水接触的成型部件和过滤109二.涉水产品的卫生监测和评价《生活饮用水卫生监督管理办法》规定:“涉及饮用水卫生安全的产品,必须进行卫生安全性评价由卫生部审批的产品由省级人民政府卫生部门审批的产品二.涉水产品的卫生监测和评价《生活饮用水卫生监督管理办法》规1101.生活饮用水输配水设备及防护材料:必须进行浸泡试验,浸泡水的检验结果必须符合P123表5-5和表5-6的规定2.饮用水化学处理剂:须采样检验和安全性评价,处理后的水符合GB5749-20063.水质处理器:须进行浸泡试验和检验鉴定,符合要求方可使用。参见课本表5-5、5-7和5-81.生活饮用水输配水设备及防护材料:必须进行浸泡试验,浸泡水111三.涉水产品的卫生毒理学评价程序
(自学)1.水平I有害物质在饮用水中的浓度<10μg/L。进行毒理学试验2.水平II有害物质在饮用水中的浓度≥10μg/L<50μg/L。毒理学试验包括水平I全部试验和大鼠90天经口毒性试验。3.水平III有害物质在饮用水中的浓度≥50μg/L<1000μg/L毒理学试验包括水平II全部试验和大鼠致畸试验。4.水平IV有害物质在饮用水中的浓度≥1000μg/L毒理学试验包括水平III全部试验和大鼠慢性毒性试验。三.涉水产品的卫生毒理学评价程序
(自学)1.水平I112第五章饮用水卫生第七节
饮用水的卫生调查、监测和监督第五章饮用水卫生第七节
饮用水的卫生调查、监测和监督113集中式给水的卫生调查、监测和监督农村饮水水质及水性疾病的监测应急事件的调查和处理
集中式给水的卫生调查、监测和监督114集中式给水的卫生调查、监测和监督1、水源卫生调查2、水厂调查3、水质监测集中式给水的卫生调查、监测和监督1、水源卫生调查1151、水源卫生调查:选择水源时,有关部门对候选水源行较长时间卫生调查和水质监测,并确定水源卫生防护方案对已使用的水源主要调查取水点及水源卫生防护的执行情况,必要时检测水源水质,水源水质恶化,应查明原因1、水源卫生调查:1162、水厂调查:预防性卫生监督和经常性卫生监督了解取水、净化、消毒等供水整个过程的管理及执行情况检查整个供水过程所用的各种材料是否符合卫生要求水厂工作人员要定期体检以免带菌者污染水体2、水厂调查:预防性卫生监督和经常性卫生监督1173.水质监测
我国《生活饮用水卫生标准》中规定:卫生部门根据需要应对各供水系统的水质进行定期抽查,并负责水质分析的质量控制监测内容:采样点、采样次数、监测项目3.水质监测118采样点:城镇集中式给水,按供水人口计算,每2万人设一个采样点,超过100万可酌情减少采样点数目;当供水人口少于20万时,需适当增加采样点数目采样点分别设在水源取水口、出厂水口及居民经常取水点处所有采样点中应有一定点数选在水质易受污染的地点和管网系统陈旧部分采样点:119采样次数:每采样点每月采样不少于2次监测项目
必测项目:细菌学指标,感官指标选测项目:据当地水质情况和需要而定对水源水、出厂水和部分有代表性的末梢水的监测采样次数:每采样点每月采样不少于2次120
集中式供水单位水质测定项目及检验频率
水质类型测定项目日供水能力(万立方米)≥50<50--≥10<10检验频率检验频率检验频率水源水浑浊度、色度、肉眼可见物、CODMn每日一次每日一次每日一次细菌总数、总大肠菌群、粪大肠菌群每周一次每周一次每二周一次《生活饮用水水质规范》(2001)中表1全部常规检验项目及其表2非常规检验项目、附录A中可能含有的有害物质每月一次每月一次每半年一次出厂水浑浊度、色度、肉眼可见、CODMn、细菌总数、总大肠菌群、粪大肠菌群*游离余氯每日一次每日一次每日一次《生活饮用水水质卫生规范》(2001)中表1全部常规检验项目及其表2非常规检验项目中可能含有的有害物质每月一次每季度一次每半年一次管网末梢水浑浊度、色度、肉眼可见物、CODMn、细菌总数、总大肠菌群、粪大肠菌群*、游离余氯每月二次每月二次每月二次《生活饮用水水质卫生规范》(2001)中表1全部常规检验项目及其表2非常规检验项目中可能含有的有害物质每月一次每季度一次每半年一次
*出厂水、管网末梢水如检出总大肠菌群,则需进一步检测粪大肠菌群
集中式供水单位水质测定项目及检验频率
测定项目日供水能力(121/html/2012/04/20120411160131-1.htm/ht122水源卫生调查:卫生部门积极参与水源选择,并提出相应防护措施水质监测采样点:按每个县10个计算,应反映本县饮水水质和水性疾病情况采样次数:枯水期、丰水期各一次,介水传染病流行季节增加2次监测项目必测项目:感官性状指标、一般化学性状指标和细菌学指标选测项目:据实际情况定节水传染病流行时监测感官性状指标、总大肠菌群、余氯3.水性疾病的监测农村饮水水质及水性疾病的监测水源卫生调查:卫生部门积极参与水源选择,并提出相应防护措施农123三、应急事件的调查和处理水源周围发生意外污染的情况时有发生,当突发性事故污染水源时,事故责任者应立即采取措施消除污染,并报请当地城市供水、卫生监督、环境保护等单位及其主管部门,从速进行调查和处理(一)调查内容(二)处理原则三、应急事件的调查和处理水源周围发生意外污染的情况时124(一)调查内容事故发生地点、时间、原因、过程以及当事者调查污染物的品名、种类、性状和数量,根据污染物的毒性分析,调查可能发生的中毒危害或已有的中毒者。对水体污染进行监测,了解污染物的波及范围、污染程度及扩散趋势确定对照点,采集对照水样监测(一)调查内容事故发生地点、时间、原因、过程以及当事者125(二)处理原则及时向有关部门报告,并采取相应措施。接到事故通知书后,及时组织力量赶赴现场详细调查,并立即向当地政府报告,通知当地和邻近地区的医疗单位,在政府领导下,开展必要的救护工作通知有关供水单位及个人,迅速采取控制措施和临时供水措施,并通过多种媒体向居民通告,在污染事故未解除前,不得擅自饮用污染的水制订水质检验监测实施方案,及时掌握水质污染趋势和动态及时发现、登记、调查和处理供水区内人群中身体不适等异常现象采取一切可能措施,减少、控制、消除污染物污染的范围、程度,对能够进行打捞的毒物积极组织力量打捞,把污染的危害降低到最低程度污染范围广、危害重的事故,要及时通知邻近地区,采取必要的防范措施事故处理结束后,写出事故处理报告书,报有关单位和部门,分析发生原因,总结处理经验,提出防范措施和对策。(二)处理原则及时向有关部门报告,并采取相应措施。接到事故通126小结
饮用水与健康(介水传染病主要病原体及流行特点、影响氯化消毒副产物形成的因素及减少CDBP措施、饮用水的其他健康问题)饮用水卫生标准的制定原则和依据我国饮用水卫生标准四组常规指标为哪四组?其中微生物指标的卫生学意义?集中式给水水源选择的原则和卫生防护饮用水水质处理主要方法及原理?影响氯化消毒效果的因素?集中式给水的卫生调查、监测和监督的内容应急事件的调查和处理小结饮用水与健康(介水传染病主要病原体及流行特点、影响氯化127要求【掌握】饮用水生物学污染与介水传染病的相关知识、饮用水化学污染与中毒的相关知识;饮用水氯化消毒以及消毒副产物与健康的相关知识;饮用水卫生标准及其制定原则和依据、我国饮用水卫生标准中各项指标的卫生学意义;集中式给水水源选择的原则和卫生防护、集中式给水水质处理的原理和方法。【熟悉】高层建筑二次供水污染与健康的相关知识;集中式给水的卫生调查、监测和监督的基本方法;饮用水水源污染应急事件的调查处理原则;氯化消毒技术以外的水质消毒技术;水质的特殊处理和深度处理方法。【了解】饮用水的卫生学意义;水硬度对心血管疾病的影响因素以及对人体健康产生的其它影响;我国饮用水卫生标准制定的历史沿革;分散式给水的卫生学要求;农村给水的卫生调查、监测和监督的基本方法。要求【掌握】饮用水生物学污染与介水传染病的相关知识、饮用水化128第四节
集中式给水第四节
集中式给水129集中式给水(centralwatersupply)
通常称为自来水,由水源集中取水,经统一净化处理和消毒后,通过输水管送到用户的供水方式特点利于水源的选择和防护易于采取改善水质的措施,保证水质良好用水方便,便于卫生监督和管理一旦水质被污染,危害范围广集中式给水(centralwatersupply130一、水源选择的原则二、水源卫生防护三、取水点和取水设备四、水的净化和消毒五、配水管网的卫生要求六、供管水人员的卫生要求第四节
集中式给水一、水源选择的原则第四节
集中式给水131一、水源选择的原则水量充足水质良好便于防护技术经济合理一、水源选择的原则水量充足1321、水量充足应能满足城镇或居民点的设计总用水量,并考虑到近期和远期的发展地面水为水源时,要求95%保证率的枯水流量(最小流量)大于设计总用水量1、水量充足应能满足城镇或居民点的设计总用水量,并考虑到近期1332、水质良好选择地表水为水源时,应符合《地表水环境质量标准》选择地下水为水源时,应符合《地下水环境质量标准》
水源水放射性指标应符合要求水源水不符合要求时,不宜作为供水水源。若限于条件要加以利用时,水源水超标项目经自来水厂净化处理后,应达到标准要求2、水质良好选择地表水为水源时,应符合《地表水环境质量标准》1343.便于防护
保证水源水水质不受污染宜优先考虑地下水选用地面水时,应将取水点设在城镇和工业企业的上游4.技术经济合理选用基本建设投资费用最小方案3.便于防护保证水源水水质不受污染135一、水源选择的原则二、水源卫生防护三、取水点和取水设备四、水的净化和消毒五、配水管网的卫生要求六、供管水人员的卫生要求第四节
集中式给水一、水源选择的原则第四节
集中式给水136二、水源卫生防护地表水水源卫生防护地下水水源卫生防护二、水源卫生防护地表水水源卫生防护1371.地表水水源卫生防护取水点100米半径水域内,严禁可能污染水源的一切活动取水点上游1000米和下游100米水域内,不得排入污水,不准设污染源,不得进行污水灌田、施用危害大的农药及放牧等取水点上游1000米以外的地区,确定为水源保护区,应严格控制污染物的排放1.地表水水源卫生防护取水点100米半径水域内,严禁可能污染138作为饮用水水源的水库湖泊,应据不同情况将取水点周围水域及沿岸划为水源保护区,并按照①②规定进行对生活饮用水水源的输水明渠、暗渠,应重点保护,严防污染和水量流失受潮汐影响的河流,其生活饮用水取水点上游及其沿岸的水源保护区范围应相应扩大作为饮用水水源的水库湖泊,应据不同情况将取水点周围水域及沿岸1392.地下水水源卫生防护饮用水地下水水源保护区及影响半径,应据水源地地理位置、水文地质条件、供水的数量、开采方式和污染源的分布,由有关部门共同研究确定单井或井群影响半径范围内,不得使用污水灌溉和施用难降解或剧毒农药;不得修建渗水厕所、渗水坑;不得堆放废渣或铺设污水渠道;不得从事破坏深层土层的活动工业废水和生活污水严禁排入渗坑或渗井人工回灌的水质应符合饮用水水质要求2.地下水水源卫生防护饮用水地下水水源保护区及影响半径,应据140一、水源选择的原则二、水源卫生防护三、取水点和取水设备四、水的净化和消毒五、配水管网的卫生要求六、供管水人员的卫生要求第四节
集中式给水一、水源选择的原则第四节
集中式给水141三、取水点和取水设备(一)地表水的取水点和取水设备:取水点位于城镇和工业企业的上游;水深在2.5-3m的地段(二)地下水的取水点和取水设备:深层地下水选用不透水层较厚的地点;浅层地下水应选在城镇工业企业污染源的上游三、取水点和取水设备(一)地表水的取水点和取水设备:取水点位142一、水源选择的原则二、水源卫生防护三、取水点和取水设备四、水的净化和消毒五、配水管网的卫生要求六、供管水人员的卫生要求第四节
集中式给水一、水源选择的原则第四节
集中式给水143常规净化
深度净化特殊净化(Fe、F、Mn)四、水的净化和消毒常规净化四、水的净化和消毒1441.常规净化
目的:去除天然水中难以自然沉降的细小颗粒,如悬浮物质、胶体颗粒和细菌等混凝沉淀澄清过滤消毒地下水如水质较好,仅需消毒处理1.常规净化目的:去除天然水中难以自然沉降的细小颗粒,145混凝沉淀澄清①化学品混合地②絮凝池③沉淀池过滤
④快速砂滤消毒⑤用氯消毒⑥洁净水储藏池⑦泵混凝沉淀澄清①化学品混合地②絮凝池③沉淀池146混凝沉淀
(coagulationandprecipitation)
天然水中难以自然沉降的细小颗粒,特别是胶体颗粒,是水浑浊的主要根源,故需加混凝剂进行混凝沉淀,才能加以除去的过程混凝原理混凝剂的种类和特性影响混凝沉淀的因素混凝、沉淀、澄清设备(自学)混凝沉淀
(coagulationandprecipit147混凝原理电中和作用压缩双电层作用吸附架桥作用混凝原理148电中和作用
水中许多细小胶粒带负电荷,因负电荷之间静电排斥作用,使得胶粒能长期悬浮在水里不沉淀,往水里加各种带阳电荷的混凝剂,使胶粒被混凝剂吸附,形成大颗粒的绒体或矾花,吸附水中的悬浮性物质、溶解性物质和细菌电中和作用水中许多细小胶粒带负电荷,因负电荷之间静电排149压缩双电层作用水中粘土胶团有吸附层和扩散层,合称双电层。双电层中正离子浓度由内向外逐渐降低,最后与水中的正离子浓度大致相等,如向水中加入大量电解质,则正离子浓度就会挤入双电层,使双电层变薄,称为压缩双电层作用双电层被压缩后,颗粒间静电斥能降低,颗粒间迅速相互吸附凝聚形成絮状体。絮状体有很强的吸附能力可吸附水中的悬浮物质、溶解性物质和细菌。
压缩双电层作用水中粘土胶团有吸附层和扩散层,合称双电层。双电150吸附架桥作用某些混凝剂在水中形成线形高聚物,均有很强吸附胶粒的能力,随着吸附微粒增多,线形高聚物会弯曲变形成网状结构,使微粒间的距离缩短而相互粘结,形成絮凝体,这些混凝剂起到胶粒与胶粒间相互结合的桥梁作用,称为吸附架桥作用。絮凝体还能进一步吸附水里的溶解性物质和细菌。吸附架桥作用某些混凝剂在水中形成线形高聚物,均有很强吸151混凝沉淀
(coagulationandprecipitation)混凝原理混凝剂的种类和特性影响混凝沉淀的因素混凝、沉淀、澄清设备混凝沉淀
(coagulationandprecipit152混凝剂的种类和特性
混凝剂:用化学物质来澄清浑水称为混凝,所加入的物质为混凝剂金属盐类混凝剂:铝盐和铁盐高分子混凝剂:聚合氯化铝和聚丙烯酰胺助凝剂混凝剂的种类和特性混凝剂:用化学物质来澄清浑水称为混凝153
铝盐:最常用的混凝剂,如:明矾Al2(SO4)3.K2SO4.24H2O、硫酸铝Al2(SO4)3.18H2O、铝酸钠Na3AlO3
优点:腐蚀性小,使用方便,混凝效果好,对水质无不良影响
缺点:水温低时,絮凝体形成慢且松散,效果不如铁盐金属盐类混凝剂铝盐:最常用的混凝剂,如:明矾Al2(SO4)3154铁盐:如三氯化铁(FeCl3·6H2O)、硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)
优点:适应的PH范围广(5~9),形成的絮状体大而紧密;对低温低浑浊水的效果比铝盐好缺点:腐蚀性强,易潮湿,处理后的水铁盐含量高铁盐:如三氯化铁(FeCl3·6H2O)、硫酸亚铁155聚合氯化铝
优点:对各种污水都有良好的混凝效果用量比硫酸铝少适用的PH范围宽(5~9)混凝速度快,效果好腐蚀性小成本低缺点:该种产品多为土法生产,质量不易保证高分子混凝剂聚合氯化铝高分子混凝剂156聚丙烯酰胺既是一种混凝剂也是一种助凝剂优点:对低浊、高浊的效果均很好缺点:价格比较高,产品中常含有少量未聚合的丙烯单体,毒性很高聚丙烯酰胺既是一种混凝剂也是一种助凝剂157助凝剂
助凝剂是促进混凝沉淀的物质;为提高混凝效果,使用混凝剂时,需加入某些助凝剂,作用是:调节水PH值,改善混凝条件
如:碱度不足,可加氢氧化钙改善絮凝体结构,如:铝盐产生的絮凝体小而松散,可使用聚丙烯酰胺、活化硅胶、骨胶等高分子助凝剂,使絮凝体变粗且紧密,改善絮凝体结构,促进混凝沉淀助凝剂助凝剂是促进混凝沉淀的物质;为提高混凝效果,158混凝沉淀
(coagulationandprecipitation)混凝原理混凝剂的种类和特性影响混凝沉淀的因素混凝、沉淀、澄清设备混凝沉淀
(coagulationandprecipit159影响混凝效果的因素水中微粒的性质和含量水温水PH水中有机物和溶解盐的含量混凝剂的种类和用量、投加方法、搅拌强度和反应时间由于影响因素多,故需通过混凝实验确定混剂的品种、最佳PH和投药量。影响混凝效果的因素水中微粒的性质和含量1601.常规净化
目的:去除天然水中难以自然沉降的细小颗粒,如悬浮物质、胶体颗粒和细菌等混凝沉淀过滤
消毒
1.常规净化目的:去除天然水中难以自然沉降的细小颗粒,161过滤(Filtration)
水通过有孔隙的滤料层以截留水中杂质而使水获澄清的工艺过程。其功效有:使水的浊度达到标准要求去除水中大部分病原体:阿米巴包囊和隐孢子虫卵囊主要靠过滤去除,因对消毒剂的抵抗力很强使残留微生物失去悬浮物保护,为滤后消毒创造条件以地表水为水源的饮用水净化中,过滤是不可缺少的过滤(Filtration)水通过有孔隙的滤料层以162过滤原理筛除作用水中悬浮物粒子大于滤料空隙者,不能通层而被阻隔。接触凝聚(吸附作用)
细小的絮状物及悬浮微粒,通过滤料时与滤料碰撞接触而被吸附于滤料表层,一段时间后在滤料表面形成滤膜,净水效果大大提高滤水过久,水中悬浮物使滤料微孔阻塞,滤料阻力越来越大过滤原理筛除作用163滤池的类型和工作周期滤池类型
滤池工作分三期成熟期过滤期清洗期滤池的类型和工作周期滤池类型164滤料:石英砂、无烟煤、木炭、活性炭等滤料的卫生学要求:本身无毒,性质稳定,不与水中任何化学物结合而产生有毒物不能被微生物利用和分解良好的机械强度,不易磨损和碎裂滤料颗粒粒度要较均匀滤料的卫生学要求滤料:石英砂、无烟煤、木炭、活性炭等滤料的卫生学要求165影响过滤效果的因素滤层厚度和粒径滤速进水水质滤池类型:因慢滤池滤料粒径小,去除微生物的效果一般在99%以上。影响过滤效果的因素滤层厚度和粒径166城市生活废水,沉渣泛起,泡沫横流城市生活废水,沉渣泛起,泡沫横流167通过混凝沉淀和过滤后变为净水通过混凝沉淀和1681.常规净化
目的:去除天然水中难以自然沉降的细小颗粒,如悬浮物质、胶体颗粒和细菌等混凝沉淀(或澄清)过滤消毒1.常规净化目的:去除天然水中难以自然沉降的细小颗粒,169消毒disinfection
杀灭外环境中病原微生物的方法。目的:切断传染病的传播途径,预防传染病的发生和流行,饮用水消毒方法有:氯化消毒二氧化氯消毒紫外线消毒臭氧消毒碘消毒消毒disinfection杀灭外环境中病原微生170氯化消毒(chlorination)
用氯或氯制剂进行饮水消毒的方法氯制剂:液氯、漂白粉Ca(OCl)Cl、漂白粉精Ca(OCl)2等液氯:饮用水大多用液氯消毒有效氯:含氯化合物中氯具有杀菌能力的有效成分,即氯化物分子团中氯的价数大于-1者均为有效氯。漂白粉有效氯约28-33%,漂白粉精60-70%,漂白粉(精)遇到光、热、湿易分解,有效氯含量降低氯化消毒(chlorination)用氯或氯制剂进行饮水消171氯化消毒的基本原理影响消毒效果的因素氯化消毒方法加氯地点和加氯设备氯化消毒氯化消毒的基本原理氯化消毒1722Ca(OCl)Cl+2H2O
Ca(OH)2+2HOCl+CaCl2
Ca(OCl)2+2H2O
氯化消毒的基本原理氯溶于水后水解生成次氯酸和次氯酸根Cl2+H2OHOCl+H++ClˉH++
OClˉHOClCa(OH)2+2HOCl漂白粉和漂白粉精在水中均能水解成次氯酸Ca(OCl)2+2H2O
2Ca(OCl)Cl+2H2OCa(OH)2+2173主因氯制剂溶于水后生成的次氯酸(hypochlorousacid)所致。次氯酸体积小,电荷中性,易于穿过细胞壁次氯酸是强氧化剂,能损害细胞膜;并影响多种酶系统(病毒抗氯力较强)而使细菌死亡;氯对病毒的作用在于对核酸的致死性损害此外氯加入水可产生氯胺,也有杀菌作用氯制剂的杀菌作用机制主因氯制剂溶于水后生成的次氯酸(hypochlorousa174水中含氨时,氨与次氯酸反应生成氯胺(一氯胺
NH2Cl,二氯胺
NHCl2,三氯胺NCl3
)NH2Cl+
H2ONH3+HOClNHCl2
+H2ONH2Cl+HOClNHCl2
+HOClNCl3+H2O杀菌原理仍是次氯酸作用,氯胺是弱氧化剂,杀菌作用没HOCL强,需要较高浓度和较长接触时间
水中含氨时,氨与次氯酸反应生成氯胺NH2Cl+H2ONH175消毒剂名称与水接触时间出厂水中限值出厂水中余量管网末梢水中余量氯气及游离氯制剂(游离氯,mg/L)至少30min4≥0.3≥0.05一氯胺(总氯,mg/L)至少120min3≥0.5≥0.05臭氧(O3,mg/L)至少12min0.30.02如加氯,总氯≥0.05二氧化氯(ClO2,mg/L)至少30min0.8≥0.1≥0.02饮用水消毒剂常规指标消毒剂名称与水接触时间出厂水出厂水管网末梢水中余量氯气及游离176氯化消毒的基本原理影响消毒效果的因素氯消毒方法加氯地点和加氯设备氯化消毒氯化消毒的基本原理氯化消毒177影响消毒效果的因素加氯量和接触时间水的pH值水温、水的浑浊度、水中微生物的种类和和数量影响消毒效果的因素加氯量和接触时间178加氯量和接触时间加氯量:加入水中的总氯量。它除了满足需氯量外,尚应有一定的剩余氯量加氯量=需氯量+余氯量需氯量:
杀灭细菌和氧化水中有机物和还原性无机物需要的氯的总量余氯:为保证持续的消毒效果,加氯量必须超过需氯量,使氧化有机物和杀菌后还能剩余一些有效氯加氯量和接触时间加氯量:加入水中的总氯量。它除了满足需氯量外179余氯游离性余氯即自由性余氯(HOCl和OClˉ):要求接触30分钟后有0.3~0.5mg/L的余氯化合性余氯(NH2Cl、NHCl2):要求接触1~2小时后,有1~2mg/L的余氯消毒剂名称与水接触时间出厂水中限值出厂水中余量管网末梢水中余量氯气及游离氯制剂(游离氯,mg/L)至少30min4≥0.3≥0.05一氯胺(总氯,mg/L)至少120min3≥0.5≥0.05余氯消毒剂名称与水接触时间出厂水出厂水管网末梢水中余量氯气及180加氯量和余氯的关系
OMAB余氯量mg∕L加氯量(mg/L)加入氯先氧化水中有机物和还原性无机物,随着加氯量增加,余氯量逐渐上升。水中HOCLHCL+O2水中有机物较少,且无游离氨时:如M-B示水需氯量为零,加氯量等于余氯量:如O-A示加氯量和余氯的关系OMA余氯量mg加氯量(m181水中有氨时:M-C段为化合性余氯,达C点,化合性余氯开始下降,因为氯与氨已全部形成氯胺,而氯胺在过量氯作用下逐渐分解,达D点,分解结束,继续加氯余氯重新上升,此时余氯为游离性余氯(D-B)。D点:称为折点。OBCM余氯量mg∕L
D加氯量(mg/L)D:折点A原水游离氨>0.5mg/L时,产生的化合性余氯已够消毒,加氯量可控制在C点前原水游离氨<0.5mg/L时,加氯量可控制在折点后水中有氨时:M-C段为化合性余氯,达C点,化合性余氯开始下182水的pH值
次氯酸在水中发生离解,反应如下:
PH值降低,HOCL量增加,OCL-量相应减少,pH值<5.0,HOCl为100%pH值=7.5,HOCl和OClˉ大致相等pH值>9,OClˉ接近100%HOCl的杀菌效率比OClˉ高约80倍!!PH低利于消毒,一般为7,但PH值也不宜过低,因水酸度大会腐蚀输水管道H++
OClˉHOCl水的pH值次氯酸在水中发生离解,反应如下:H++OCl183氯胺pH值>7.0,NH2Cl生成量较多pH值=7.0,NH2Cl和NHCl2基本相等pH值<6.5,主要生成NHCl2pH值<4.0,有三氯胺生成NHCl2杀毒效果好于NH2Cl,三氯胺几无杀菌作用。但NHCl2很臭,故消毒以NH2Cl为好NH2Cl+
H2ONH3+HOClNHCl2
+H2ONH2Cl+HOClNHCl2
+HOClNCl3+H2O氯胺NH2Cl+H2ONH3+HOClNHCl2+184消毒效果次氯酸﹥次氯酸根﹥氯胺(HOCl)(OClˉ)
(NH2Cl)
消毒效果次氯酸﹥次氯酸根﹥氯胺(HOCl)(OClˉ)(N185水温、水的浑浊度、水中微生物的种类和数量水温高,杀菌效果好。水温每提高10℃,病菌杀灭率约提高2-3倍水浑浊度高,悬浮物质较多,细菌多附着在悬浮颗粒上,氯的作用达不到细菌本身,降低杀菌效果大肠杆菌抵抗力较低,病毒次之,原虫包囊抵抗力
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 2024年四川省德阳市中考历史真题
- 校园流浪动物救助活动策划与志愿者团队建设研究论文
- 小学课间活动对课堂纪律影响的调查研究论文
- 英语社日常管理制度
- 莱芜钢城区中考二模语文试题(含答案)
- 设备维修合同 (一)
- 自动控制原理复习题
- 表格式课时教案二年级数学上册人教版
- 自动控制理论实验教学大纲
- 河北省廊坊市永清县2024-2025学年八年级下学期6月期末英语试题(含答案无听力原文及音频)
- 华莱士加盟合同范本
- 内蒙古呼和浩特市2024-2025学年九年级上学期期末历史试题(含答案)
- 《销售技巧及话术》课件
- 2025年新高考全国Ⅰ卷英语模拟试卷(含答案)
- 辽宁省沈阳市皇姑区2023年小升初语文试卷(学生版+解析)
- 铁路技术规章:018铁路军事运输管理办法
- 广东开放大学Java程序设计基础(专)单元测试1-7答案
- 大部分分校:地域文化形考任务三-国开(CQ)-国开期末复习资料
- 2022-2023学年天津市滨海新区高二(下)期末地理试卷
- 《中国近现代史纲要》题库及参考答案
- 五年级沪教版数学下学期应用题专项针对练习
评论
0/150
提交评论