饮用纯净水生产工艺的利弊探讨.pdf

2 0 0 6年 1 O月 第 3 5卷第 5期 ( 总第 2 0 0期 ) 云 南 冶 金 丫UNNA N ME T AI 上URG Y O c t 2 0 O 6 Vo 1 3 5N o5 ( S u m 2 0 o) 饮用纯净水生产工艺 的利弊探讨 邹艳梅 ( 昆明冶金高等专科学校环境与市政工程系 ，云南 昆明6 5 0 0 3 3 ) 摘要：根据纯净水的生产工艺，对纯净水生产工艺的先进性、消毒方法、水资源利用情况以及与人体健康 的关 系等方面进行利弊分析 ，得 出了我 国饮用水发展 的方 向。 关键词 ：纯净水 ；饮用 ；反渗透 ；水质 中图分类号：T F 文献标识码：B 文章编号：1 0 0 6 0 3 0 8( 2 O 0 6 )0 5 0 0 7 0 0 4 Di s c u s s i o n o n t h e Ad v a n t a g e s an d Di s a d v an t a g es o f the Pr o c e s s f o r Po t a bl e Pu r e W a t e r Pr o d u c tio n ZOU Yi a nme i ( E n v i r o n m e n t a l a n d C i v i l E n g i n e e r i n g D e p a r t m e n t o f K u n m i n g Me t a l l u r g y C o l l e g e ，K u n m i n g ，Y u n n an 6 5 0 0 3 3 ，C h i n a ) AB S TR AC T ：T h e a d v a n t a g e s and d is a d v ant a g es o f t h e p r o c e s s f o r p u r e w a t e r p r o d u c t i o n a r e a n a ly z e d a c c o r d i n g t o p r o c e s sadv anc e ，s t e r i l i z - i n g me tho d 。 wate r l r c e u t i l i z a ti o n and the r e l a ti o n s h i p with h u ma n h e a l th ， the reb y the d e v e l o p me n t dir e c t i o n o f p o t a b l e w ate r i n o u r c o u n tr y i s p o i n t od o u t KEYW ORDS；p u r e w ate r ；p o ta b le；rev e r s e i n fi l t r a t io n ；wat e r q u a l i t y l 引 言 水是生命之源 ，人类的生产 、生活一刻也离不 开水。随着社会的发展和人民生活水平的提高，一 方面是人们不再仅仅满足于饮水的方便 ，更注重水 质的质 量问题 ；另 一方面是 媒体上不断 涌现 出的 “ 松花江水被污染” 、“ 太湖水在污染” 、 “ 滇池污染 严重”等等的此类报道，使得桶装饮用水越来越多 地进人 了人们 的生 活，出现在家里 ，出现在办公 室，出现在各种娱乐场合。其中，纯净水正是因为 可从工艺 、技术 、系列净水设备等方面对受污染的 水或 自来水进行深度净化 ，把水 中的重金属 、三卤 甲烷 、有 机物 、放 射性物 质 、微生 物 等有 害 、有 毒 、有异味物大部分去掉 ，消除了这些污染物质对 人体健康的直接和潜在危害 ，消除 了消费者对饮用 水被污染的恐慌 ，满足了消费者对 “ 干净水”的要 7 0 收稿 日期 ：2 0 0 6 - 0 5 2 6 作者简 介 ：邹艳梅 ( 1 9 6 5 一) ，女 ，云南个 旧人 ，讲师 。 求 ，以其没有细菌 、病毒 ，干净 、卫生 ，口感好深 受广大消费者的信赖。 2 纯净水生产工艺 自 1 9 8 8年我国第一家纯净水厂在广东省建成 投产至 今，已经 出现 了多种纯 净水 的生产工 艺 ， 工作原理基本都是原水 ( 自来水 )经过粗 滤、精 滤 、超精滤及消毒 ，即可得到 品质较好 的水。图 1 为某厂纯净水生产工艺流程 ，不论哪一种工艺 ， 都有一种关键 的反渗透技术。反渗透最早来源于 美 国的太空科技 ，这是一种薄膜分 离技术 ，依靠 反渗透膜在一定的压力下 ，使溶液 中的溶剂与溶 质分离。如果在有盐份 的水 中 ( 如 自来水 )施 加 比自然渗透压力更大 的压力 ，使水 由浓度 高的一 方渗透到浓度低 的一方 ，就能把原水 中的水分 子 和其他的物质分离 。由于反渗透膜上 的微孔极小 ， 维普资讯 邹艳梅饮用纯净水生产工艺的利弊探讨 其孔隙仅为 0 O 0 0 1 p m，是细菌 、病 毒体积 的几 千 分之一 ，能去除滤液 中的离子 和分子量很小 的有 机物 ，如细菌和病 毒 ，尤其 是有机污染物 的去 除 率也很高。采用该技术制备的水即为纯净水，由 于是太 空技术 民用 化 的产 物 ，也可 叫做 太空水 。 反渗透法 的技 术效 果与其它水处理技术 的效 果相 自来水 比，有 明显的优异性 ，有关参数见表 1 。从表 1 可 清楚地看出，反渗透 法制备的纯净水 ，不含有任 何矿物质和微量元 素，甚至尿 经它过滤后都可 以 直接饮用 。当然 ，在生产纯净水 的过 程中 ，有大 量的废 水产 生，一 般来 说 ，3吨原 水才 能生 产 1 吨纯 净水 。 图 1 某厂纯净水生产工艺流程 图 F i g 1 P u r e w a t e r p r o d u c t i o n fl o ws h e e t o f a p l a n t 表 1 多种水 处理技术效果 比较一览表 T a b 1 3 he e ffe c t s o f d i ffe r e n t wa te r t r e a t me n t t e c h n o l o g y 注：“ ”全部去除 “ ” 9 9 去除 “ ”不能去除 3 纯净水生产工艺的优异性 3 1 纯净水生产工艺的先进性 目前 ，城市饮 用水水源 主要来 自地下水和地 表水 。中国环境科学 院赵章元教授透露 ，对 中国 1 1 8个大 中城 市地 下 水 的监测 资 料分 析后 表示 ， 现在全 国地下水 已普遍受到污染 。2 0 0 5年 ，全 国 人大常 委 会 “ 水 污 染 防治 执法 检 查 组 ”检 查 发 71 维普资讯 2 0 0 6年 1 O月 第 3 5 卷第 5 期 ( 总第 2 0 0 期) 云 南 冶 金 Y UNNAN ME T AL L URGY O c t 2 0 o 6 V o 1 3 5 N o 5 ( S u m 2 0 0 ) 现 ，中国七大水系中劣五类水体 占 3 0 左右 ，水 体已经失去使用 功能。如黄 河 ，除上游少数河段 水质 为三类 ，其余常年 为四类或五类 ，这几乎就 是一个无所用途 的概念。同时 ，有 学者认 为 ，现 有的水处理技术最多能杀灭 3 0 的有 机物 ，其它 7 0 的将 堂而 皇之地 流入寻常百姓 家。中国湖泊 环境研究首席科学家刘鸿亮 院士认 为 ，自来水 中 最大 的安全隐患正是来 自于有机物 。如果水 源不 幸来 自矿 区，又受 到重 金属 污染 ，则 如汞 、镉 、 铬 、砷 、铅等 ，是无法在现有水 处理工艺里 被除 去的。而纯净水 以其 比较完善 的水处理 工艺 和无 可争议 的品质赢得 了人们对饮 用水 的信赖 ，经过 多道生产工艺和 消毒处理 后 ，水 中没有细菌和有 害物质 ，大大 降低 了消 费者饮用 后 的患病机 率。 尤其在户外 ，饮用瓶装 纯净水 ，不但方便 ，而且 还令 人放心。这一 点 ，是 自来 水在信任度方面难 以和纯净水相 比的。 3 2 独特的消毒方法 由于现有 的净水工艺沿用了数十年，虽然局部 有所改进 ，但净化原理和功效大抵不变。水源的持 续恶化使得许 多厂家不得不加大消毒氯气和活性炭 末的用量。加拿大多伦多大学和安大略癌症治疗研 究基金会的研究人员发现，经常喝经过氯消毒处理 的自来水或用这种 自来水洗澡可能导致摄护腺癌以 及膀胱癌。在 比较城镇使用 自来水的居民和使用井 水的居民后发现 ，使用 自来水三十五年的人得膀胱 癌的机率 比使用 自来水不到十年的人高 出一点六 倍 ；同样情形下 ，得膀胱癌的机率较后者高出一点 五倍。而纯净水的生产过程 中，最后的消毒处理一 般为臭氧消毒法。臭氧是一种很强的氧化剂，具有 快速 、高效灭菌的作用，对 出水水质不但不会产生 不 良影响 ，消毒效果还相 当理想 。 3 3 生活中使用时的好处 由于纯净水的水质很 “ 纯” ，渗透力强 ，溶解 能力高 ，易于被人体吸收，没有任何异味，喝起来 更加甘醇 爽 V I ，用其泡茶 、煮咖啡 V I 感 更好 ，做 饭 、煲汤味道更鲜美。而用纯净水护肤洗脸还可减 少毛孔阻塞 ，作蒸汽熨斗用水则可有效防止水中的 结垢物堵塞蒸汽喷出孔等等。 4 纯净水的问题 4 1 水质高纯与人体的健康 近几年来 ，许多学者对饮用纯净水谈论比较多 的一个问题 ，正是其水质的高度纯净化 ，它不含任 7 2 何杂质的同时，也缺少人体进行新陈代谢所必需的 矿物质 和微量 元素 ，因而 纯净 水就 成 了 “ 饥 饿” 水 。长期饮用纯净水 ，将导致人体缺乏矿物质和微 量元素 ，并 由此引起 多种疾病 。据有关资料报道， 人体所需的矿物元素约有 1 4是通过饮水供给的， 纯净水不仅无矿物元 素 ，而且 是很好 的 ( 纯 )溶 剂 ，喝人人体后 ，反而把人体内已有的矿物元素溶 解进去而被排泄掉。美国医学博士 S a u e v 分析了 9 2 座城市用水的 2 3个特征 ，发现 了人们喝含有 T D S ( 溶解性总 固体)含量较高的水死于心脏病 、癌症 和慢性病几率 比喝 T D S含量偏低的水要少。 4 2 水资源的利用情况 从纯净水的生产工艺过程来看 ，每生产 1 吨的 纯净水 ，需消耗 3吨的原水 ，即有 2吨水成为废水 而排放。据有关报 道，2 0 0 5年我 国桶装水 的消费 为 3 0 0亿元 ，如果 以 8元 桶 ( 5加仑 )的平均 价 计 ，则全国共消费 3 7 5亿桶 ，约合7 1 2 5 万 m 3 ，那 么 ，1 4 2 5 亿 m 3的水就 白白浪费掉 了。我 国是一 个水资源短缺、水旱灾害频繁的国家。虽然水资源 总量居世界第六位 ，但我国人 口众多，人均占有量 只有2 5 0 0 m 3 ，在世界排第 1 1 0位 ( 按 1 4 9个国家统 计 ，采用联合 国 1 9 9 0年人 口统计结果 ) ，已经被联 合国列为 1 3个贫水 国家之一。作为云南省省会城 市的昆明 ，据测算 ，目前滇池流域年人均水资源 占 有量只有 2 7 0 m 3 ，不 足全 国人均水平 的 1 8 。在全 国1 4 个水资源严重短缺的城市当中，昆明市的人 均水资源 占 量甚 至低 于严重缺 水 的北京 、天津 、 唐山，处于全国极低水平。很显然 ，我们 目前的饮 水消费状况与我国严峻的水资源形势非常不相称 ， 属于奢侈消费 ，很不理性 。 4 3 其 它 问题 首先 ，从纯净水的整个生产工艺过程来看 ，流 程长 ，工艺复杂 ，作为太空活动 中获取水的一种方 法，世界各 国现阶段都是不计成本 的。客观地说 ， 由于生产成本比 自来水的高 ，即使将来 自来水价调 高至 6元 吨 ( 北京市 已经计划上调的价位) ，单从 其价格上讲也还是 比目前纯净水的大约售价 4 0 0元 吨低得多。所 以，纯净水作为主要 的饮用水的消 费方式 ，与我国的国情极不相符 ，尤其在广大的农 村。 再者 ，瓶装纯净水 的保质期一般为 6个月 ，桶 装水的为 1 个月 ，运输 、存放过程以及生产中的多 个环节 中，同样有卫生不达标而导致二次污染的机 会 ，一旦某个环节出纰漏的话 ， “ 放心水 ”就成了 维普资讯 邹艳梅饮用纯净 水生产工 艺的利弊探讨 “ 害人水”了。 5 结语 我们应当承认这个现实，国际上人的饮用水主 流是 自来水 ，将来也还是 自来水 。解决中国居 民饮 用水的根本 出路在于培育人的意识 ，加强水源的保 护和污染根治 ，加强 自来水水厂的技术改造和科学 管理 ，改善输 配管风系统 ，及 时管理清洗 中间水 箱 ，减少并根除 自来水的二次污染 ，使居民饮用的 从水龙头出来的水 ，水 质达 到 “ 合格水” 、 “ 优质 水” ，达到国际水质先进水平 ，达到人体健康所需 要的标准。而纯净水作为自来水的补充 ，在一些特 殊场合适当饮用 ，也有其合理的一面。 参考文献 ： 1 李 田，刘遂庆 分质供水解决城市饮用水水质问题的局 限与 作用探讨 J 给水排水，1 9 9 9 ，2 5( 2 ) ： 4 - 8 2 何京生纯水、超纯水与饮用纯净水 J 四川地质学报， 1 9 9 9，1 9( 3 ) ：2 3 3 2 4 0 3 魏群 ，邹艳 梅 城市节 水工程 M 北京 ：中国建材工 业 出版社 ，2 O O 6 ( 上接第 5 8页) 且应用范围也是越来越广泛。我们主要介绍了轻金 属合金一铝基 、镁基复合材料的性能及应用 ，并简 要介绍了钛基复合材料 以及 ( 高温合金)镍基 、铁 基复合材料等的性能及应用。可以看出，金属基复 合材料一开始因价格比较昂贵，首先应用于航空、 航天和军事领域 。而随着新的材料制备技术的研制 成功和廉价增强物的不断出现 ，金属基复合材料正 越来越多地应用于汽车 、机械 、冶金 、建材 、电力 等民用领域。显示出广阔的应用前景和巨大的经济 效益和社会效益。我们相信随着科学技术的不断发 展以及相关领域研究工作的不断深入 ，金属基复合 材料其理论基础和制备技术将会有更大的突破 ，在 各方面将有越来越广阔的应用前景。 参考文献： 1 张国定 ，赵 昌正 金属基 复合 材料 M 上 海：上海交 通大 学出版社 1 9 9 6 2 闻荻 江 复合材 料原 理 M 湖北 ：武汉工 业 大学 出版 社， 1 9 9 8 3 L l o y d D J P a r t i c l e r e i n f o r c e d a l u mi n u m a n d m a g n e ii u m m a t l i x e o m p o s it e s( J I n t e r M a t e r R e v ，1 9 9 4 ，3 9( 1 ) ：l 一 4 5 4 董群 ，陈礼清，赵 明久 ，毕敬 镁基复合 材料制备技 术 、 性能及应用 发展情况 J 材料导报 ，2 0 0 4 ，4( 1 8 ) ：8 4 8 7 1 5 J Z ME 1 一 B a a d i e S t r u c tu r e a n d p r o p e r t i e s o f m a g n esi u m - fi n e c o m p o s i t e a l l o y s t h e r m o m e c h a n i c a l l y t r e a t e d J Ma t e ri a ls L e t t e r s ，2 0 0 3 5 7 ( 2 1 ) ：3 2 6 9 3 2 7 5 【 6 Z h i C h e n g L i ，H ong Z h a n g ，L u L i u a n d Y o n g B o X u G r o w t h a n d m o n ,h o l o g y o f p p h a s e i n a n M g - Y N d a l l o y( J M a t e r i a l s L e tt e r s ， 2 O O 4 5 8 ( 2 4 ) ：3 0 1 2 - 3 0 2 4 7B a d in i C e t c I n t e r r a c i al r e a c t i o n i n A Z 6 1 A Z 9 1 P 1 0 0 M g g r a p h i t e c o mp o s i te ：a n A n g e r s p e c t r o s c o p y i n v est i g a t i o n J Mat e r i a l s L e t t e r s ，1 9 9 4 ，2 1( 1 ) ：5 5 - 6 1 8 张坤 ，李华伦 ，等 真空铸 造高 强度 C Mg 复 合材料 J 复合材料学报，1 9 9 6 ，1 3( 3 ) ：4 3 9 吴桢干 ，顾 明员 ，等 B 4 C p +S i C w Mb l 5 M g基复合材料界面微 结构 J 金属学报 ，1 9 9 8( 4 0 ) ：6 0 5 1 O MR a o a n dWA S o fi a T h e d e fo r m a t i on b e h a v i o r o f t h e L 1 。O r al e d e d F e P d a l l o y J S e ri p m a t e ri al i a 1 9 9 7 ，3 6 ( 6 ) ：7 3 5 7 4 0 1 1 HYC h u ，F RC h e n a n d ，TB Wu C o m p o s i ti o n a l e v o lu t i o n i n a n g d u p l e x F e Mn A I C al l o y【 J Ma t e ri a ls Lett e r s ， 1 9 9 7 ，3 0 ( 5 - 6 ) ：3 6 9 - 3 7 5 1 2 CB a d i n i ，MF e r r a r i s a n d FMa r c h e t t i I n t e r r a c i al r e a c ti o n i n A Z6 1 A Z 91 P 1 0 0 Mg g r a p h i t e c o mp o s i t e a ll Au g e r s p e c t r o s c o p y i n v e s t i g a t i on J Mat e ri al Let t e r s ，1 9 9 4，2 1( 1 ) ：5 5 6 1 1 3 李 荣 华 ，黄继 华 ，殷 声 镁 基复合 材 料研 究现 状 及展 望 J 材料 导报 ，2 O O 2 ，8 ( 1 6 ) ：l 7 一 l 8 1 4 陈晓 ，傅高升 ，钱匡武 镁基 复合材 料的研究 现状和 发展 趋 J 材料导报 ，2 0 0 1 ，6 ( 1 2 ) ：4 7 - 4 9 1 5 兰永德 ，等 国外镁合 金复合材 料的研究 与应用 J 江苏 冶金 ，1 9 9 5( 4 ) ：5 7 5 8 1 6 C h i a k i l w a k u r a ，S h i n j i N o h a r a ，S h u G u o Z h a n g a n d H i r o s h i I n o u e Hy d r i d i n g a n d d e h y d r i d i n g c h a r a c t e ri s t i c s of a n 唧h 0 u s Ma N i Ni c o m p o s i t e( J J o u r n al A l l o y s a n d c 0 呷0 I ln d s ，1 9 9 8 ，2 8 5 ， ( 1 2 ) ：2 4 6 - 2 4 9 1 l 7 J K a r l J G r o s s ，D ani e l C h a r to u n i ，E r i c Ler o y ，A n d r e a s Z a n d a n d L o u i s S c h l a p b a e h Me c h a n i c a l l y mi ll ed Mg c o mp o s i t es f o r h I m s t o r a g e ：the r e la t i o n s h i p b e t w e e n m o r p h o l o g y a n d k i n e t ics J J o u r n al A l lo y s a n d( 0 m p