饮用水净化与消毒

关于饮用水净化与消毒[教学目标]

通过实验教学，要求了解集中式供水的净化处理工艺流程，熟悉饮用水常用消毒方法，掌握饮用水氯化消毒的评价指标、检测方法和评价。第2页,共23页，星期六，2024年，5月[基本理论]

天然水源暴露于环境中易受到污染，往往不能满足饮用水水质卫生标准的要求，因而集中式供水的水源水需要经过净化消毒处理方能饮用。第3页,共23页，星期六，2024年，5月第4页,共23页，星期六，2024年，5月

生活饮用水的给水方式有两种，即集中式给水和分散式给水。

集中式给水是指由水源集中取水，然后对水进行净化和消毒，并通过输水管和配水管网送到给水站和用户。通常称自来水。

分散式给水是指居民分散地直接从水源取水，如井水、河水、泉水等。

水源水往往不能满足饮用水水质标准的要求，因而需要处理。第5页,共23页，星期六，2024年，5月取水水源选择取水构筑水处理净化混凝沉淀混凝剂过滤消毒氯化消毒氯配水配水管网余氯用户末梢余氯集中式给水流程示意图第6页,共23页，星期六，2024年，5月饮水的净化和消毒

▲饮用水的净化包括混凝沉淀和过滤，其目的是降低水中的悬浮物质和胶体颗粒，清除水中可能存在的原虫包囊以及大大降低水中微生物含量。水的净化沉淀自然沉淀(如进水河或输水渠道)混凝沉淀过滤特殊处理*(如除臭、除味、除铁、淡化等)第7页,共23页，星期六，2024年，5月饮水的净化和消毒

▲消毒的目的是杀灭病原体，以防止介水传染病的发生和流行。地面水的常规处理是混凝沉淀、过滤和消毒，地下水如果水质较好，仅需消毒处理。第8页,共23页，星期六，2024年，5月（－）混凝沉淀

天然水中常含有各种悬浮物和胶体物质，由于重力作用某些悬浮物可以下沉，使水浑浊度降低，称为自然沉淀。但天然水中的细小悬浮物，特别是胶体颗粒，难以用自然沉淀的方法去除，因此需加混凝剂进行混凝沉淀（coagulativeprecipitation）。常用的混凝剂有金属盐类和高分子两类，前者如硫酸铝、三氯化铁和硫酸亚铁，后者如聚合氯化铝和聚丙烯酰胺等。有机悬浮物+混凝剂混中吸凝聚、絮凝沉阴性电荷胶体合和附絮状物(矾花)

降第9页,共23页，星期六，2024年，5月第10页,共23页，星期六，2024年，5月混凝沉淀池沉淀池第11页,共23页，星期六，2024年，5月（二）过滤

过滤（filtration）是指浑水通过石英砂等滤料层，以截留水中悬浮杂质和微生物等的净水过程。过滤净水的原理如下：

1.筛除作用水通过滤料时，比滤层孔隙大的颗粒被阻留，随着阻留颗粒的增多，滤层孔隙愈来愈小，较小的颗粒也会被阻留。

2.沉淀作用水中悬浮颗粒由于重力作用沉淀在滤料表面。此外，比重较大的颗粒随水流动，还会因惯性作用直接碰撞而降落到滤料表面。

3.接触凝聚作用未被沉淀去除的细小絮凝体或脱稳颗粒，当它们接近滤料颗粒表面时，会产生接触吸附，当滤料吸附絮凝体后，其接触凝聚作用会加强。第12页,共23页，星期六，2024年，5月13

出水

进水

浊度<5第13页,共23页，星期六，2024年，5月（三）消毒

饮水消毒（disinfection）方法可分物理消毒法和化学消毒法，前者如煮沸、紫外线、超声波等；后者如用氯、二氧化氯和臭氧等进行消毒，其中应用最广的是氯化消毒。第14页,共23页，星期六，2024年，5月▲1.氯化消毒

饮水的氯化消毒（chlorination）是指用氯或氯制剂进行饮水消毒的一种方法。氯制剂有漂白粉和漂白粉精等，凡含氯化合物中氯的价数大于-1者称为有效氯，其具有杀菌作用。许多氯制剂如氯胺、二氧化氯等的消毒也属于氯化消毒，但在公共给水中，氯化消毒一词主要是指用液氯或漂白粉对饮水进行的消毒。第15页,共23页，星期六，2024年，5月▲氯消毒原理：

氯消毒原理在于氯或漂白粉在水中水解产生次氯酸，①次氯酸不荷电，易于穿过细胞壁；②是一种强氧化剂，能损害细胞膜，使其通透性增加，使细胞内容物如蛋白质、RNA和DNA漏出，③能干扰多种酶系统，从而使细胞死亡，氯对病毒的核酸有致死性损害。第16页,共23页，星期六，2024年，5月自来水厂的工人正在给水消毒第17页,共23页，星期六，2024年，5月2.臭氧消毒臭氧是极强的氧化剂，它在水中的溶解度大约比氧大13倍，因其极不稳定，需临时制备立即投入水中。其优点是:

用量少，消毒效果比氯气和二氧化氯好；接触时间短；

pH值适应范围宽；不影响水的感官性状，不产生三卤甲烷；有除臭、色、铁、酚等多种作用。第18页,共23页，星期六，2024年，5月2.臭氧消毒

其缺点是:技术要求高，投资费用大；缺乏剩余消毒剂，因而需用第二消毒剂，否则可引起细菌后生长。目前，包括北京市在内的世界许多城市水厂在水处理中采用臭氧消毒的方法第19页,共23页，星期六，2024年，5月臭氧消毒直饮机纯净水游泳池第20页,共23页，星期六，2024年，5