第五章 饮用水卫生.ppt

第五章饮用水卫生第四节集中式给水 集中式给水 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 一 水源选择的原则 1 水量充足2 水质良好 水源水质应符合有关要求 1 符合饮用水卫生标准或规范中的 生活饮用水水源水质要求 微生物学要求 经加氯消毒和净化处理 感官性状和一般化学指标 经净化处理 毒理学指标和放射性指标 2 有害物质符合 饮用水源水中有害物质的限值 的规定 3 耗氧量 五日生化需氧量 4 高氟区 氟化物 碘缺乏区 碘化物 3 便于防护 1 选用地下水 2 取水点设在城镇和工矿企业的上游 4 技术经济合理 二 地表水水源卫生防护 取水点 取水点周围半径100m的水域内 严禁从事可能污染水源的任何活动 取水点上游1000m至下游100m的水域 不得排入工业废水和生活污水 不得从事有可能污染该水域水质的活动 取水点上游1000m以外的一定范围河段划为水源保护区 严格控制上游污染物排放量 取水点位于城镇和工业企业的上游 三 水质处理 生活饮用水的净化处理常规净化深度净化特殊净化 常规净化 混凝沉淀 或澄清 过滤消毒 混凝沉淀 或澄清 化学品混合地 絮凝池 沉淀地过滤 快速砂滤消毒 用氯消毒 洁净水储藏池 泵 1 混凝沉淀 coagulationandprecipitation 加混凝剂使水中悬浮颗粒和胶体物质互相粘附聚合成较大颗粒而从水中沉降的过程 目的 去除天然水中难以自然沉降的细小颗粒 如悬浮物质 溶解性物质和细菌等混凝剂的种类 混凝剂种类繁多 常用的混凝剂有金属盐类 铝盐和铁盐等 和高分子两类 助凝剂 在澄清浑水中只起辅助作用影响混凝效果的因素 水中微粒的性质和含量 水温 水的pH 水中有机物和溶解盐含量 混凝剂的使用种类和方法 2 过滤 Filtration 过滤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目的 水的浊度达到生活饮用水水质标准的要求 去除水中大部分病原体 如致病菌 病毒以及寄生原虫和蠕虫等 残留的微生物失去悬浮物的保护 为滤后消毒创造了条件 滤料 应用最广的滤料是石英砂 常用的还有无烟煤 木炭 活性炭 金钢石等 滤料的卫生学要求 本身无毒 也不应与水中任何化学物质结合而产生有毒物 不能被微生物利用和分解 有良好的机械强度 使用时不易磨损和碎裂 滤料颗粒粒度要较均匀 城市生活废水 沉渣泛起 泡沫横流 通过混凝沉淀和过滤后变为净水 3 消毒disinfection 消毒是指杀灭外环境中病原微生物的方法 目前我国用于饮用水消毒的方法主要有氯化消毒二氧化氯消毒紫外线消毒和臭氧消毒 氯化消毒 化学药剂消毒饮用水的一种最普及和最有效的方法消毒的氯制剂 主要有液氯 漂白粉 Ca OCl Cl 漂白粉精 Ca OCl 2 和有机氯制剂等 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 漂白粉含有效氯约28 33 漂白粉精含有效氯60 70 优氯净含有效氯约60 64 氯化消毒的基本原理影响消毒效果的因素氯消毒方法 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 H2O HOCl H Cl HOCl H OCl 漂白粉和漂白粉精在水中均能水解成次氯酸 2Ca OCl Cl 2H2O Ca OH 2 2HOCl CaCl2 Ca OCl 2 2H2O Ca OH 2 2HOCl 水中含氨时 氨与次氯酸反应生成氯胺 一氯胺 NH2Cl 和二氯胺 NHCl2 NH3 HOCl NH2Cl H2O NH2Cl HOCl NHCl2 H2O 消毒效果 次氯酸 次氯酸根 氯胺 氯的杀菌作用机制 次氯酸体积小 电荷中性 易于穿过细胞壁 强氧化剂 能损害细胞膜 使蛋白质 RNA和DNA等物质释出 并影响多种酶系统 从而使细菌死亡 氯对病毒的作用 在于对核酸的致死性损害 病毒缺乏一系列代谢酶 对氯的抵抗力较细菌强 影响消毒效果的因素 1 加氯量和接触时间2 水的pH值3 水温 水浑浊度 水中微生物 1 加氯量和接触时间 需氯量 杀灭细菌和氧化水中的有机物和还原性无机物需要的氯的总量 余氯 为保证消毒效果 加氯量必须超过水的需氯量 使在氧化和杀菌后还能剩余一些有效氯 此剩余的有效氯称为余氯 游离性余氯 HOCl和OCl 化合性余氯 NH2Cl和NHCl2 生活饮用水卫生规范 规定 游离性余氯 出厂水接触30分钟后 不低于0 3mg L 管网末梢水不低于0 05mg L 加氯量和余氯的关系水中无氨时 余氯随加氯量的增加而增加 OM AB 余氯量mg L O A 水需氯量为零时 加氯量 余氯量M B 加氯量为M时 随加氯量的增加 余氯量增加 加氯量 mg L 加氯量和余氯的关系 余氯量mg L OM AB D C 加氯量 mg L D 折点 水中有氨时 余氯随加氯量的增加而增加 此时余氯为化合性余氯 M C 达C点时 余氯下降 达D点时 余氯重新上升 此时余氯为游离性余氯 D B D点 称为折点 2 水的pH值 pH值 5 0 HOCl为100 pH值 6 0 HOCl在95 以上 pH值 7 0 HOCl含量急剧减少 pH值 7 5 HOCl和OCl 大致相等 pH值 9 OCl 接近100 HOCl的杀菌效率比OCl 高约80倍 3 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 水的浑浊度很高 悬浮物质较多 细菌多附着在这些悬浮颗粒上 氯的作用达不到细菌本身 使杀菌效果降低 大肠杆菌抵抗力较低 病毒次之 原虫包囊抵抗力最强 氯消毒方法 普通氯化消毒法氯胺消毒法折点氯消毒法过量氯消毒法 普通氯化消毒法 水质较好 基本上无氨 无酚时 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 优缺点 消毒效果好 但可产生氯化副产物 游离性余氯较不稳定 不易在较长管网中保持至管网末梢 氯胺消毒法 加氯量控制在C点前 在水中加入氨 加氯后生成的是一氯胺和二氯胺 图 优点 三卤甲烷类物质的形成明显较普通氯化法低 化合性余氯较稳定 在管网中可维持较长时间 使管网末梢余氯得到保证 缺点 氯胺的消毒作用不如次氯酸强 因此接触时间长 费用较贵 需加氨而操作复杂 对病毒的杀灭效果较差 折点氯消毒法 加氯量超过折点 D点 在水中形成游离性余氯 图 优点 消毒效果可靠 能明显降低锰 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 能产生较多的氯化副产物三卤甲烷 需事先求出折点加氯量 比较麻烦 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 目前 国内外的多数水厂仍用氯作饮用水的消毒剂 氯消毒会产生具有致癌作用的氯化消毒副产物 去除它有以下几种方法 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 如避免预氯化和折点氯消毒 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 二氧化氯 ClO2 消毒 ClO2 极为有效的饮水消毒剂 在常温下为橙黄色气体 在水中极易挥发 故需在临用时就地配制 优点 可减少水中三卤甲烷 THMs 等氯化副产物的形成 消毒后水中余氯稳定持久 防止再污染的能力强等 被认为是目前氯制剂的理想替代品 缺点 具有爆炸性 故必须在现场制备 不易储存和运输 成本高 可引起溶血性贫血和变性血红蛋白血症 臭氧消毒 极强的氧化剂 在水中极不稳定 需在临用时制备 优点 强氧化剂 消毒效果较ClO2和Cl2好 不产生三卤甲烷 缺点 成本高 电耗大 设备操作运行复杂 水中易分解 不能保持杀菌消毒的持久性 消毒后对管道有腐蚀作用 故出厂水无剩余O3 需要第二消毒剂 紫外线消毒 波长200 295nm的紫外线具有杀菌作用 优点 杀菌效率高 不影响水的嗅味 缺点 消毒后无持续杀菌作用 价格贵 目前仅用于小型供水量不大的单位或家庭 在水厂采用较少 饮用水的深度净化 目的 获得优质饮用水深度净化的方式有 分散式 桶装供水 矿化 磁化和纯水等净化器 集中式 管道供水 市政自来水再经小区净水站 净水屋 净化 由专用管道入户或居民在净水站汲取 即分质供水和直饮水 深度净化的方法 活性炭吸附法 膜过滤法 离子交换法等 城市分质供水问题城市现有供水方式 不问用途 一视同仁 等质供应 一管到底 城市分质供水 对部分的供水进行深度净化处理 并另设管网 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 我国上海 深圳 广州为解决饮用水的问题 已经在尝试城市分质供水 分质供水工程投资巨大 饮用水的特殊净化 除藻和除臭除氟除铁和除锰海水与苦咸水淡化 四 配水管网的卫生要求 配水管网 给水管网中 配水到用户的干管和支管 配水管材料 钢管 铸铁管 钢筋混凝土管和塑料管 配水管网的设备和防护材料应符合卫生部 生活饮用水卫生规范 2001 中的 生活饮用水输配水设备及防护材料卫生安全评价规范 的卫生要求 管材应有足够的强度 管材应有稳定的化学性能 防腐蚀性强 第五节分散式给水 一 农村给水水井 井址选择上考虑便于防护 井水需用漂白粉澄清液消毒 特别是肠道传染病流行季节 泉水 如取水方便 是农村饮用水的适宜水源 地面水 以江河为水源时 宜采用分段用水 在池塘多的地区 可采用分塘用水 雨雪水 用水窖收集储存 二 桶装水以自来水为原水经深度净化后供给居民饮用的一种分散式给水 桶装纯净水 桶装矿泉水 桶装矿物质水 桶装水的卫生问题 微生物污染 桶装水的矿物质和微量元素含量与健康 第六节涉水产品的卫生学要求 涉水产品 涉及饮用水卫生安全产品包括水处理器 输配水设备 管材 防护涂料和水处理剂 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 一 水质处理器 饮水净水器 水质处理器 以市政自来水或其他集中式供水为原水 经过进一步处理 旨在改善饮水水质 去除水中某些有害物质为目的的饮水处理装置 水质处理器的主要组成部分 与饮水接触的成型部件和过滤材料 水质处理器存在的卫生问题 成型部件化学成分的污染 过滤材料主要以活性炭为主 作用一定时间后 活性炭上易繁殖细菌 纯净水在去除细菌 杂质的同时 去除了对人体有益的微量元素和无机矿物质 长期饮用会造成体内营养失衡 水质处理器的卫生学要求材料要求 1 净水器所用材料必须符合2001年卫生部颁布 生活饮用水水质处理器卫生安全与功能评价规范 的要求 2 用于组装处理器材料和直接与饮水接触的成型部分及过滤材料 必须具有卫生安全证明文件 否则必须进行浸泡试验 浸泡水应符合 生活饮用水水质处理器卫生安全与功能评价规范 中规定的限值 水质卫生要求 1 水质所有指标应符合 生活饮用水卫生规范 规定 2 在浊度 细菌学指标 微量有机物等方面应优于 生活饮用水卫生规范 达到优质饮用水要求 二 输配水设备 涉水产品的输配水设备 与饮用水接触的输配水管 蓄水容器 供水设备及机械部件如阀门 水泵 水处理剂加入器等 可能的健康问题 引起中毒 致突变 致癌 致畸作用 三 防护材料 防护材料 指与饮用水接触的涂料 内衬等 种类繁多 有漆酚 聚酰胺环氧树脂 环氧酚醛等 这些材料中含甲醛 苯 四氯化碳等有机成分 可能的健康问题 致突变 致癌 致畸作用 四 水处理剂 涉水产品的化学处理剂 指饮用水水质处理过程中所采用的一些化学物质或产品 如混凝絮凝助凝 消毒 氧化 pH调节 软化 灭藻 除垢 除氟 氟化 矿化等产品 可能会含有一些有害物质如金属 无机物 有机物及放射性物质等 五 对输配水设备 防护材料及水处理剂的卫生要求 凡与饮用水接触的输配水设备 防护材料和水处理剂不得污染水质 其出水水质必须符合 生活饮用水水质卫生规范 2001 的要求 输配水设备和防护材料要按规定进行浸泡试验 浸泡水需按规范要求的方法进行处理和检验 其检测结果必须符合规范要求 输配水设备和防护材料在水中溶出物质的浓度在 规范 中未做规定时需通过毒理学试验进行安全性评价 化学处理剂处理后的水质感官性状必须符合 生活饮用水水质卫生规范 2001 的要求 有害物质不得超过 规范 或相关标准的10 若无标准可依时 应按规范要求进行毒理学试验 确定其限值 生活饮用水水质卫生规范 2001 附件 生活饮用水水质卫生规范生活饮用水输配水设备及防护材料卫生安全评价规范生活饮用水化学处理剂卫生安全评价规范生活饮用水水质处理器卫生安全与功能评价规范 第六节饮用水的卫生调查 监测和监督 一 水源卫生