饮用水净化与消毒

1、 教学目标教学目标 基本理论基本理论 生活饮用水的给水方式有两种，即集中式给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。水和分散式给水。 集中式给水集中式给水是指由水源集中取水，然后对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。给水站和用户。通常称自来水。 分散式给水分散式给水是指居民分散地直接从水源取水，是指居民分散地直接从水源取水，如井水、河水、泉水等。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。要处理。

2、取水取水水源选择水源选择取水构筑取水构筑水处理水处理净化净化混凝沉淀混凝沉淀混凝剂混凝剂过滤过滤消毒消毒氯化消毒氯化消毒氯氯配水配水配水管网配水管网余氯余氯用户用户末梢余氯末梢余氯集中式给水流程示意图集中式给水流程示意图饮水的净化和消毒饮水的净化和消毒 饮用水的净化饮用水的净化包括混凝沉淀和过滤，其包括混凝沉淀和过滤，其目的目的是降低水中的悬浮物质和胶体颗粒，清除水中可能是降低水中的悬浮物质和胶体颗粒，清除水中可能存在存在的原虫包囊以及大大降低水中微生物含量。的原虫包囊以及大大降低水中微生物含量。水的水的净化净化沉淀沉淀自然沉淀自然沉淀( (如进水河或输水渠道如进水河或输水渠道) )混凝沉淀混

3、凝沉淀过滤过滤特殊处理特殊处理* *( (如除臭、除味、除铁、淡化等如除臭、除味、除铁、淡化等) )饮水的净化和消毒饮水的净化和消毒 消毒的目的消毒的目的是杀灭病原体，以防止介水传染是杀灭病原体，以防止介水传染病的发生和流行。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。地下水如果水质较好，仅需消毒处理。 （）混凝沉淀（）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，称为以下沉，使水浑浊度降低，称为自然

4、沉淀自然沉淀。但天然水中的细小悬浮物，。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（沉淀（coagulative precipitation）。常用的混凝剂有金属盐类和高分子两）。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。胺等。有机悬浮物有机悬浮物 + 混凝剂混凝剂 混混 中中 吸吸 凝聚、絮凝凝聚、絮凝 沉沉 阴性电荷胶体阴性电荷胶体 合合 和和 附附 絮状

5、物絮状物(矾花矾花) 降降混凝沉淀池混凝沉淀池沉淀池沉淀池（二）过滤（二）过滤 过滤（过滤（filtration）是指浑水通过石英砂等滤料层，以截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：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.筛除作用筛除作用 水通过滤料时，比滤层孔隙大的颗粒被阻留，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。阻留。 2.沉淀作用沉淀作用 水中悬浮颗粒由于重力作用沉淀在滤料表面。水中悬浮颗粒由于重力作

6、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。降落到滤料表面。 3.接触凝聚作用接触凝聚作用 未被沉淀去除的细小絮凝体或脱稳颗粒，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。凝体后，其接触凝聚作用会加强。 13 出水出水 进水进水 浊度浊度5（三）消毒（三）消毒 饮水消毒（饮水消毒（disinfection）方法可分方法可分物理消物理消毒法毒法和和化学消毒法化学消毒法，前

7、者如煮沸、紫外线、超，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。消毒，其中应用最广的是氯化消毒。1.氯化消毒氯化消毒 饮水的饮水的氯化消毒（氯化消毒（chlorination）是指用氯或氯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漂白粉精等，凡含氯化合物中氯的价数大于价数大于-1者称者称为为有效氯有效氯，其具有杀菌作用。许多氯制剂如氯胺、，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

8、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。进行的消毒。 氯消毒原理：氯消毒原理： 氯消毒原理在于氯或漂白粉在水中水解产生氯消毒原理在于氯或漂白粉在水中水解产生次氯酸次氯酸，次氯酸不荷电，易于穿过细胞壁；次氯酸不荷电，易于穿过细胞壁；是一种强氧化剂，能损害细胞膜，使其通透性增加，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、使细胞内容物如蛋白质、RNA和和DNA 漏出，漏出，能干扰多种酶系统，从而使细胞死亡，氯对病毒的能干扰多种酶系统，从而使细胞死亡，氯对病毒的核酸有致死性

9、损害。核酸有致死性损害。 自来水厂的工人正在给水消毒自来水厂的工人正在给水消毒2.臭氧消毒臭氧消毒 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。倍，因其极不稳定，需临时制备立即投入水中。 其其优点优点是是:a) 用量少，消毒效果比氯气和二氧化氯好；用量少，消毒效果比氯气和二氧化氯好；b) 接触时间短；接触时间短；c) pH值适应范围宽；值适应范围宽；d) 不影响水的感官性状，不产生三卤甲烷；有除臭、色、铁、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。酚等多种作用。2.臭氧消毒臭氧

10、消毒 其其缺点缺点是是:a) 技术要求高，投资费用大；技术要求高，投资费用大；b) 缺乏剩余消毒剂，因而需用第二消毒剂，否缺乏剩余消毒剂，因而需用第二消毒剂，否则可引起细菌后生长。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水厂在水处理中采用臭氧消毒的方法 臭氧消毒直饮机臭氧消毒直饮机纯净水纯净水游泳池游泳池 问题讨论问题讨论 1.1.选择水源有何卫生学要求？可采取哪些取水方式？选择水源有何卫生学要求？可采取哪些取水方式？2.2.描述饮用水净化消毒的工艺流程。请各举一例影片描述饮用水净化消毒的工艺流程。请各举一例影片中使用了的混凝剂、助凝剂？中使用了的混凝剂