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水质监测和处理方法

日期:2019-09-19 16:53
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摘要: 水质监测和处理方法 世界卫生组织健康饮用水标准 (1)不含有害人体健康的物理性、化学性和生物性污染; (2)含有适量的有益于人体健康,并呈离子状态的矿物质(钾、镁、钙等含量在100mg/L); (3)水的分子团小,溶解力和渗透力强; (4)应呈现弱碱性(PH值为8-9); (5)水中含有溶解氧(6mg/L左右),含有碳酸根离子; (6)可以迅速、有效的**体内的酸性代谢产物和各种有害物质; (7)水的硬度适度,介于50--200mg/L(以碳酸钙计)。 中华人民共和国生活饮用水标准 1、GB 5...

水质监测和处理方法

世界卫生组织健康饮用水标准

  (1)不含有害人体健康的物理性、化学性和生物性污染;
(2)含有适量的有益于人体健康,并呈离子状态的矿物质(钾、镁、钙等含量在100mg/L);
(3)水的分子团小,溶解力和渗透力强;
(4)应呈现弱碱性(PH值为8-9);
(5)水中含有溶解氧(6mg/L左右),含有碳酸根离子;
(6)可以迅速、有效的**体内的酸性代谢产物和各种有害物质;
(7)水的硬度适度,介于50--200mg/L(以碳酸钙计)。

中华人民共和国生活饮用水标准

1、GB 5749-2006《生活饮用水卫生标准》(原GB 5749-85标准废止)
2、《生活饮用水水质卫生规范》(2006版)(原《生活饮用水水质卫生规范》(2001)废止)
3、GB/T 5750.1~13-2006 《生活饮用水标准检验方法》(原GB 5750-85 《生活饮用水标准检验方法》、《生活饮用水检验规范》(2001)废止)
4、GB/T 17219-1998 《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准 就是国标现行版本》
5、《生活饮用水水质处理器卫生安全与功能评价规范----一般水质处理器》(2001)
6、《生活饮用水输配水设备及防护材料安全评价规范》(2001)

家庭水终端

硬水:指水里面钙镁离子含量很高的水,泉水、深井水、海水都是硬水。当水流过土地和岩石时,它会溶解少量的矿物质成分,钙和镁就是其中*常见的两种成分,它们使水质变硬。水中含钙、镁等矿物质成分越多,水的硬度越大。长期食用会造成肝胆或肾结石;洗衣服不起泡;异地饮水水土不服的症状;用水设备内结水垢;等。
软水:不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水叫做软水(soft water)。 天然软水一般指雨、雪水、江、河、湖水都是软水。经软化处理的硬水指钙盐和镁盐含量降为 1.0~50 毫克/升后得到的软化水。我们通常把水中钙、镁离子的含量用“硬度”这个指标来表示。硬度1度相当于每升水中含有10毫克氧化钙。低于8度的水称为软水, 高于17度的称为硬水,介于8~17度之间的称为中度硬水。
自来水:几十年来,自来水一直是城镇居民的主要饮水来源。但近年来各地的水源受到不同程度的污染,使水的品质大打折扣。再加上自来水在**时,使用了氯气或含氯漂白粉,它们在**的同时,也带来了游离氯对各种有机物的氯化作用,包括含氯的二恶英在内,危害了消费者的健康。
纯净水:纯净水是一种经过特殊过滤装置,经过 多层过滤生产的饮用水。纯净水一方面过滤掉了水中的各种有害的、有毒物质,但另一方面,也过滤去了对人体有益的矿物质。长期饮用纯净水会影响人体内的酸堿 平衡,影响神经、肌肉和多种酶的活动,减弱人体**力。正处于长身体的青少年要尤其注意尽量少喝这种水。
矿泉水:矿泉水是指地下深层流经岩石的地下 水。矿泉水中含有一定的微量元素,对人体的新陈代谢有促进作用。但是,矿泉水中的微量元素含量比较单一,并不能为人体提供**、均衡的矿物质。经常饮用这 种水,会导致某些元素过量,并在血液、细胞中沉积,致使微量元素代谢失调,增加肾脏负担,易产生肾结石、尿道结石和胆结石等。
磁化水:磁化水是模拟地球磁场剧变而提高水的能态制成的水。它是希望通过磁场的能量来打破长链水分子团,提高水的活性和能态以及水对营养的输送能力。但是这种水一离开磁场就会又回到原来的状态,并不能达到磁化的目的。
生态水:生态水是从原始天然无毒的麦饭石、 天青石、木鱼石等矿石中经高温注氧和交变强磁场处理而得到的浓缩液,再加以纯净水稀释而制成的饮用水。其中含有30多种生命相关元素,有10多种对生命起 催化、启动动力作用的生命动力元素络合离子,是具有高能态的活水。目前,生态水经国家有关部门检测证明,是人类*健康的饮用水。

水污染

水污染可根据污染杂质的不同而主要分为化学性污染、物理性污染和生物性污染三大类。
一、化学性污染
污染杂质为化学物品而造成的水体污染。
(1)无机污染物质:污染水体的无机污染物质有酸、堿和一些无机盐类。酸堿污染使水体的pH值发生变化,妨碍水体自净作用,还会腐蚀船舶和水下建筑物,影响渔业。
(2)无机有毒物质:污染水体的无机有毒物质主要是重金属等有潜在长期影响的物质,主要有汞、镉、铅、砷等元素。
(3)有机有毒物质:污染水体的有机有毒物质主要是各种有机农药、多环芳烃、芳香烃等。它们大多是人工合成的物质,化学性质很稳定,很难被生物所分解。
(4)需氧污染物质:生活污水和某些工业废水中所含的碳水化合物、蛋白质、脂肪和酚、醇等有机物质可在微生物的作用下进行分解。在分解过程中需要大量氧气,故称之为需氧污染物质。
(5)植物营养物质:主要是生活与工业污水中的含氮、磷等植物营养物质,以及农田排水中残馀的氮和磷。
(6)油类污染物质:主要指石油对水体的污染,尤其海洋采油和油轮事故污染*甚。
二、物理性污染
(1)悬浮物质污染:悬浮物质是指水中含有的不溶性物质,包括固体物质和泡沫塑料等。它们是由生活污水、垃圾和采矿、采石、建筑、食品加工、造纸等产生的废物泄入水中或农田的水土流失所引起的。悬浮物质影响水体外观,妨碍水中植物的光合作用,减少氧气的溶入,对水生生物不利。
(2)热污染:来自各种工业过程的冷却水,若不采取措施,直接排入水体,可能引起水温升高、溶解氧含量降低、水中存在的某些有毒物质的毒性增加等现象,从而危及鱼类和水生生物的生长。
(3)放射性污染:由于原子能工业的发展,放射性矿藏的开采,核子试验和核电站的建立以及同位素在医学、工业、研究等领域的应用,使放射性废水、废物显著增加,造成一定的放射性污染。
三、生物性污染
生活污水,特别是医院污水和某些工业废水污染水体后,往往可以带入一些病原微生 物。例如某些原来存在于人畜肠道中的病原**,如伤寒、副伤寒、霍乱**等都可以通过人畜粪便的污染而进入水体,随水流动而传播。一些病毒,如肝炎病毒、 腺病毒等也常在污染水中发现。某些寄生虫病,如阿米巴痢疾、血吸虫病、钩端螺旋体病等也可通过水进行传播。

水处理

常用的水处理方法有:(一)沉淀物过滤法、(二)硬水软化法、(三)活性炭吸附法、(四)去离子法、(五)逆渗透法、(六)超过滤法、(七)蒸馏法、(八)紫外线**法等。
一、沉淀物过滤法
沉淀物过滤法的目的是将水源内之悬浮颗粒物质或胶体物质**干净。这些颗粒物质如 果没有**,会对透析用水其他精密的过滤膜造成破坏或甚至水路的阻塞。这是*古老且*简单的净水法,所以这个步骤常用在水纯化的初步处理,或有必要时,在 管路中也会多加入几个滤器(filter)以**体积较大的杂质。滤过悬浮的颗粒物质所使用的滤器种类很多,例如网状滤器,沙状滤器(如石英沙等)或膜状滤器等。只要颗粒大小大于这些孔洞之大小,就会被阻挡下来。对于溶解于水中的离子,就无法阻拦下来。
二、硬水软化法
硬水的软化需使用离子交换法,它的目的是利用阳离子交换树脂以钠离子来交换硬水中的钙与镁离子,*此来降低水源内之钙镁离子的浓度。其软化的反应式如下:
Ca2++2Na-EX→Ca-EX2+2Na+1
Mg2++2Na-EX→Mg-EX2+2Na+1
式中的EX表示离子交换树脂,这些离子交换树脂结合了Ca2+及Mg2+之后,将原本含在其内的Na+离子释放出来。
三、活性碳
活性碳是由木头,残木屑,水果核,椰子壳,煤炭或石油底渣等物质在高温下干馏炭化而成,制成后还需以热空气或水蒸气加以活化。它的主要作用是**氯与氯氨以及其他分子量在60到 300道尔顿的溶解性有机物质。活性碳的表面呈颗粒状,内部是多孔的,孔内有许多约1Onm~lA大小的毛细管,1g的活性碳内部表面积高达 700-1400m2,而这些毛细管内表面及颗粒表面就是吸附作用之所在。影响活性碳**有机物能力的因素有活性碳本身的面积,孔洞大小以及被**有机物 的分子量及其极性(Polarity),它主要*物理的吸附能力来排除杂物,当吸附能力达饱合之后,吸附过多的杂质就会掉落下来污染下游的水质,所以必须 定时利用逆冲的方式来**吸附其上的杂质。
四、去离子法
去离子法的目的是将溶解于水中的无机离子排除,与硬水软化器一样,也是利用离子交换树脂的原理。在这 使用两种树脂-阳离子交换树脂与阴离子交换树脂。阳离子交换树脂利用氢离子(H+)来交换阳离子;而阴离子交换树脂则利用氢氧根离子(OH-)来交换阴离子,氢离子与氢氧根离子互相结合成中性水,其反应方程式如下:
M+x+xH-Re→M-M-Rex+xH+1
A-z+zOH-Re→A-Rez+zOH-1
上式中的的M+x表阳离子,x表电价数,M+x阳离子与阳离子树脂 上H-Re的氢离子交换,A-z则表阴离子,z表电价数,A-z与阴离子交换树脂结合后,释放出OH-离子。H+离子与OH-离子结合后即成中性的水。这 些树脂之吸附能力耗尽之后也需要再还原,阳离子交换树脂需要强酸来还原。
五、逆渗透法
逆渗透法可以有效的**溶解于水中的无机物,有机物,**,热原及其它颗粒等,是透析用水之处理中*重要的一环。所谓"渗 透(osmosis)是指以半透膜隔开两种不同浓度的溶液,其中溶质不能透过半透膜,则浓度较低的一方水分子会通过半透膜到达浓度较高的另一方,直到两侧 的浓度相等为止。在还没达到平衡之前,可以在浓度较高的一方逐渐施加压力,则前述之水分子移动状态会暂时停止,此时所需的压力叫作 "渗透压 (osmotic pressure)",如果施加的力量大于渗透压时,则水份的移动会反方向而行,也就是从高浓度的一例流向低浓度的一方,这种现象就叫作"逆渗透"。逆渗 透的纯化效果可以达到离子的层面,对于单价离于(monovalent ions)的排除率(rejection rate)可达90%-98%,而双价 离子(divalent ions)可达95%-99%左右(可以防止分子量大于200道尔敦的物质通过)。
六、超过滤法
超过滤法与逆渗透法类似,也是使用半透膜,但它无法控制离子的**,因为膜之孔径较大,约10-200A之 间。只能排除**,病毒,热原及颗粒状物等,对水溶性离子则无法滤过。超过滤法主要的作用是充当逆渗透法的前置处理以防止逆渗透膜被**污染。它也可用在 水处理的*后步骤以防止上游的水在管路中被**污染。一般是利用进水压与出水压差来判断超过滤膜是否有效,与活性碳类似,平时是以逆冲法来**附着其上的 杂质。
七、蒸馏法
蒸馏法是古老却也是有效的水处理法,它可以**任何不可挥发性的杂质,但是无法排除可挥发性的污染物,它需要很大的储水槽来存放,这个储水槽与输送管却是造成污染的重要原因,目前血液透析用水不用这种方式来处理。
八、紫外线**法
紫外线**法是目前常使用的方法之一,它的**机理是破坏**核酸的生命遗传物质,使其无法繁殖,其中*重大的反应是核酸分子内的pyrimidine盐基变成双合体(dimer)。一般是使用低压水银放电灯(**灯)的人工253.7nm波长的紫外线能量。紫外线**灯的原理与日光灯相同,只是灯管内部不涂萤光物质,灯管的材质是采用紫外线穿透率高的石英玻璃。一般紫外线装置依用途分照射型,浸泡型及流水型。
九、生物化学法
[1]生物化学水处理方法利用自然界存生的各种**微生物,将废水中有机物分解转化成无害物质,使废水得以净化。生物化学水处理方法可以分活性污泥法生物膜法、生物氧化塔、土地处理系统、厌氧生物水处理方法。生物化学水处理法的流程:原水→格栅→调节池→接触氧化池→沉淀地→过滤→**→出水。
1、活性污泥水处理方法
(1)鼓风曝气:即排流式曝气,将压缩空气不断地鼓入废水中(主要装置由曝气鼓风机和曝气器组成),保证水中有一定的溶解氧,以维持微生物的生命活动,分解水中有机物,以达到水处理的净化效果。
(2)机械曝气:即表面曝气,利用装在曝气池内的机械叶轮转动,剧烈搅动水面,使空气中的氧溶于水中,供微生物生命活动,进行生化作用以达到水处理的净化效果。
(3)纯氧曝气:它是按鼓风曝气方法向水中吹入纯氧,以提高充氧效率,从而加快水处理的净化速度。
2、生物膜水处理方法
(1)生物滤池:使废水流过生长在滤料表面的生物膜,通过两面间的物质交换及生化作用,使废水中有机物降解,达到水处理的净化目的。
(2)生物转盘:由固定在一横轴上的若干间距很近的圆盘组成,不断旋转的圆盘面上生长一层生物膜,以达到水处理净化效果。
(3)生物接触氧化:供微生物栖附的填料全部浸于废水中,并采用机械设备向废水中充入空气,使废水中有机物降解,以净化废水。
3、土地处理系统 (1)土地渗滤:利用土壤膜中的微生物和植物根系对污染物的净化能力来进行生活污水处理,同时利用污水中的水、肥来促进农作物、牧草、树木生长。
(2)污水灌溉:这种水处理方法主要目的为灌溉,以充分利用净化后的污水。
4、厌氧生物水处理方法:利用厌氧微生物分解污水中有机物,达到水处理净化目的,同时产生甲烷气、CO2等气体。
生活用水(domestic water)人类日常生活所需用的 水。包括居民日常生活用水(饮用、洗涤等室内用水和洗车、绿化等室外用水)和公共设施用水(浴池、商店、旅馆、学校、医院、市政绿化、清洁、消防等用 水)。中国的年生活用水总量约600多亿立方米(2001年),大城市人均每人每年生活用水量为70~247立方米,中小城市人均年用水量约为 32~166立方米,农村人均用水量约28立方米。由于中国大部分城市和农村未实现分质供水,所以生活用水的水质评价一般仍沿用饮用水的标准或采用优于Ⅳ 类水的标准来衡量。
 

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