版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
第五章饮用水卫生目的要求掌握:1、生活饮用水卫生标准制定的原则;2、集中式给水水源选择的原则;3、氯化消毒的原理及影响因素。熟悉:二氧化氯消毒原理;饮用水的其它健康问题。了解:臭氧、紫外线消毒;涉水产品卫生要求。什么是生活饮用水?
是指由集中式供水单位直接供给居民作为饮水和生活用水,该水的水质必须确保居民终生饮用安全。Section1饮用水的卫生学意义
水是一切细胞和生命组织的重要成份。是构成自然界一切生命的重要物质基础。水占人体体重的百分之七十以上,具有输送营养、调节体温、溶解物质、协调新陈代谢等作用。一个60公斤重的成人,水份有40多公斤;一个5公斤重的婴儿,水竟占4公斤之多。成人每日的生理需水量约为2.5L~3L;人体失去6%时既口渴、尿少、发烧;失水10—20%将会昏厥,甚至死亡。人可以失去40%体重的固型物而不致毙命,如果损失了20%的水份,就将濒于死亡。第一节饮用水的卫生学意义水是人体生理活动的必需物质水参与体内物质代谢饮用水水质不良对健康影响长寿的最重要的因素水中钙的吸收率可达90%以上,而食物中钙的吸收率只有30%。中国37种法定传染病中,靠水传播的就有8种:霍乱、病毒性肝炎、脊髓灰质炎、阿米巴痢疾、伤寒和副伤寒、钩端螺旋体病、血吸虫病、感染性腹泻病。第一节饮用水的卫生学意义第一节饮用水的卫生学意义水为生命所必需;我国水质性缺水和水源性缺水并存;对人体健康有毒有害的物质可通过饮水进入人体,危害人体健康;保证饮水安全对促进人体健康、提高人民生活卫生水平具有重要意义。小分子团水是"生命之水"1、六环结构,小分子水的水分子团由79个水分子组成,直径较小,渗透快,通过细胞膜较快,有利于水的交换和有害代谢产物排出。2、小分子团活性强,水分子团的分子数和直径较小,约是普通水的一半左右,能很快循环渗透到身体的各个部位,有利于有害物质的排出。3、长寿村矿泉水属世界罕见的优质偏硅酸型矿泉水带,其水质具有低钠、低矿化的特性,并富含硒、锌、碘和6种对人体极为有益的微量元素,口感清甜,绝无工业污染,长期饮用,能增强人体动脉血管弹性,从而预防高血压、冠心病、动脉硬化等多种病症。Section2饮用水与健康饮水的健康问题流行病学资料WHO:80%的疾病,50%儿童死亡,80%的癌症与饮用不洁水有关。每年3500万心血管疾病,7000万胆结石,9000万肝炎,3000万肝癌、胃癌,500多万儿童生命。发展中国家:10亿多人受到介水传染病的威胁我国:79%的人口正在饮用有害的污染水
7亿饮用大肠杆菌污染水
1.7亿饮用高氟水
8000万人有机物相当高的水水中2200多种有机化学污染物,自来水中有785种,其中致癌物20种,可疑致癌物23种,促癌物18种,致突变物56种。一、我国饮用水卫生现况一级饮用水:(符合卫生标准)0.98亿人~10%二级饮用水:(尚安全卫生水)1.98亿~20%三级饮用水:(不安全)6.82亿~70%饮用水主要问题:1、绝大部分未消毒,70%以上大肠菌群指标超标。2、1/3以上饮用水的感官性状有待改善。3、污染严重,1.7亿人口饮用水受有机物污染。4、地氟病,3700万患氟斑牙,172万氟骨症。5、缺水,4700人严重缺水。6、介水传染病时有发生。第3次国家卫生服务调查指出,中国人面临的最大挑战是健康不安全,最突出的是水污染问题。近年来,环境污染与癌症的报道触目惊心。60年代以前,各国饮水水质标准的内容主要为微生物指标与感官指标。60年代以后,由于天然水体中污染成分的种类及浓度迅速增加,对化学物质的分析技术不断提高,以及医学、生物学和化学等学科对水质研究的不断深入,因此,水质标准出现了快速发展,有机污染物指标不断增加,限值不断调整与降低。第二节饮用水与健康一、饮用水污染与疾病介水传染病化学性污染中毒二、饮用水的其他健康问题饮水消毒副产物与健康危害藻类及其代谢产物与健康危害饮水内分泌干扰物与健康危害高层建筑二次供水污染与健康问题1.介水传染病介水传染病(water-bornecommunicablediseases)指通过饮用或接触受病原体污染的水,或食用被这种水污染的食物而传播的疾病,又称水性传染病;大致有40多种传染病通过介水传播;常见的介水传染病有肠道传染病(如霍乱、伤寒、痢疾、病毒性肝炎等)、寄生虫病(如血吸虫病、隐孢子虫病等)。介水传染病的病原体(1)细菌:如伤寒与副伤寒杆菌、霍乱与副霍乱弧菌、痢疾杆菌、致病性大肠杆菌等;(2)病毒:如甲型肝炎病毒、脊髓灰质炎病毒、柯萨奇病毒、腺病毒、轮状病毒等;(3)原虫:如贾第鞭毛虫、隐孢子虫、溶组织阿米巴原虫、血吸虫等。1.介水传染病介水传染病病原体的来源(1)人畜粪便;(2)生活污水;(3)医院以及畜牧屠宰、皮革和食品工业等废水。1.介水传染病介水传染病的流行原因(1)水源受病原体污染后,未经妥善处理和消毒即供居民饮用;(2)处理后的饮用水在输配水和贮水过程中,由于管道渗漏、出现负压等原因,重新被病原体污染。1.介水传染病游泳、劳动、抗洪时接触污染水(钩端螺旋体、血吸虫尾蚴),直接通过皮肤或粘膜进入机体。介水传染病(三)流行特点1.流行呈爆发型,多数病人多集中在同一潜伏期内;2.病例的分布与供水范围一致,绝大多数患者都有饮用同一水源的历史;3.多发生在农村分散式给水地区,饮生水者发病多;介水传染病的流行特点(1)水源一次严重污染后,可呈暴发流行,短期内突然出现大量病人,且多数患者发病日期集中在同一潜伏期内。若水源经常受污染,则发病者可终年不断,病例呈散发流行;(2)病例分布与供水范围一致。大多数患者都有饮用或接触同一水源的历史;(3)一旦对污染源采取治理措施,并加强饮用水的净化和消毒后,疾病的流行能迅速得到控制。1.介水传染病介水传染病的危害特点危险性大(地面水和浅井水极易受病原体污染)影响时间长(病原体在环境中可生存数日至数月)影响面广(饮用同一水源人数很多)1.介水传染病转归产物
急性毒性(大鼠经口LD50)氰化钠
:6.4mg/kg,高毒氰化氢
:高毒,蒸发,吸入危害氰酸钠
:1500mg/kg,低毒硫氰酸钠
:764mg/kg,低毒硝酸钠
:1267mg/kg,低毒氨
:浓度低,无实际危害二氧化碳
:实际无毒金属络合物:>8g/kg(氰化铁)
实际无毒,稳定23氰化钠易溶于水,水中泄漏的主要危害是水解形成剧毒的氰化氢(沸点25℃)从河面蒸发逸出。如果河道周围是空旷地带,一般不会造成人生危害。如果泄漏地点周围人口密集,必须采取紧急疏散措施。残余的氰离子会与水中金属离子形成非常稳定的金属氰化络合物,沉积于河底,进入缓慢的生物降解过程。也有一部分转化成低毒的氰酸钠和硫氰酸钠。2425氰化钠对淡水鱼类的急性危害水平为0.02ppm(mg/l),河水中氰离子水平达到0.2~0.9ppm时可以造成大批鱼类死亡。但对人的急性危害则不同,一个50公斤体重的人口服氰化钠的最低致死剂量是143mg,如按美国氰化钠的饮水标准(0.2mg/l),他至少要饮用1公斤超标715倍的生河水才会死亡,如以我国地面水标准(0.05mg/l)计算,需要饮用至少1公斤超标2860倍的生河水才会死亡。氰化钠的蓄积性为阴性,不会在活鱼中残留而引起人中毒。进入动物体内的氰化钠转化成低毒的硫氰酸盐的半减期为20分钟~1小时。26消除水中氰化钠的应急办法是加漂白粉,一般应立即在事发水域进行,可使尚未水解的氰化钠氧化成低毒的氰酸钠,进而氧化成无毒的二氧化碳等。国外对于氰化物污染事故的处理方法除了发出警报和短期的用水管制外,也只有依靠氰化钠的自然降解过程。
31硝酸盐
(1)污染来源:主要来源于生活污水和工业废水、施肥后的地表径流和渗透、大气中的硝酸盐沉降以及土壤中含氮有机物的生物降解等。(2)危害:硝酸盐本身相对无毒,硝酸盐进入机体后可还原成亚硝酸盐,亚硝酸盐与血红蛋白结合形成高铁血红蛋白,造成机体缺氧。婴幼儿对硝酸盐敏感,摄入过量硝酸盐时易患高铁血红蛋白血症(methemoglobinemia),也称蓝婴综合征(bluebabysyndrome)。硝酸盐在自然界中或在机体内可转化为亚硝胺,后者是一种在动物实验中已经确认的致癌物质。(3)我国《生活饮用水卫生标准》规定,饮用水中硝酸盐含量应低于10mg/L。2.化学性污染中毒3.饮水消毒副产物与健康危害(1)氯化消毒副产物
(2)二氧化氯消毒副产物(3)臭氧消毒副产物氯化消毒副产物氯化消毒副产物指在氯化消毒过程中氯与水中的有机物反应所产生的卤代烃类化合物。分类:通常分为两大类 ①挥发性卤代有机物:主要有三卤甲烷(THMs),包括三氯甲烷、一溴二氯甲烷、二溴一氯甲烷和三溴甲烷; ②非挥发性卤代有机物:主要有卤代乙酸(HAAs),如二氯乙酸、三氯乙酸、溴乙酸、二溴乙酸等;此外还有卤代醛、卤代酚、卤代腈,卤代酮、卤代羟基呋喃酮(如3-氯-4-二氯甲基-5-羟基-2(5氢)呋喃,简称MX)等。3.饮水消毒副产物与健康危害影响氯化消毒副产物形成的因素
①有机前体物(organicprecursor):指水中能与氯形成消毒副产物的有机物,主要有腐殖酸、富里酸、藻类及其代谢物、蛋白质等,排入水中的污染物也是消毒副产物前体物的重要来源。水中有机前体物的浓度和类型对氯化消毒副产物的形成有重要影响;②加氯量、溴离子浓度、温度、pH等:投加到水中的氯量越大,接触时间越长,则生成的三卤甲烷类物质越多。3.饮水消毒副产物与健康危害氯化消毒副产物对健康的影响许多氯化消毒副产物在动物实验中证明具有致突变性和/或致癌性,有的还有致畸性和/或神经毒性作用。氯化饮用水对生殖和生长发育也有一定的影响。
3.饮水消毒副产物与健康危害三卤甲烷三卤甲烷氯化消毒副产物有关标准美国环保局规定饮用水中总三卤甲烷的标准为0.1mg/L。WHO在《饮用水水质准则》中推荐三氯甲烷在饮用水中的建议值为0.03mg/L。我国《生活饮用水卫生标准》规定,作为常规指标,三氯甲烷不得超过0.06mg/L;在非常规检验项目中还规定了三溴甲烷、一氯二溴甲烷、二氯一溴甲烷、三卤甲烷、二氯乙酸和三氯乙酸的限值。3.饮水消毒副产物与健康危害二氧化氯消毒副产物二氧化氯作为饮水消毒剂可直接氧化水中的腐殖质等三卤甲烷的前体物,因而几乎不产生三卤甲烷等氯化消毒副产物,但可产生无机副产物,包括亚氯酸盐和氯酸盐;动物实验证明,亚氯酸盐能影响血红细胞,导致高铁血红蛋白血症。氯酸盐对动物和人的影响方面尚无足够的数据;我国《生活饮用水卫生标准》规定,饮用水中亚氯酸盐和氯酸盐含量均不得超过0.7mg/L。3.饮水消毒副产物与健康危害臭氧消毒副产物臭氧作为饮水消毒剂不会生成氯化消毒副产物,但能生成甲醛、溴酸盐等具有潜在毒性的消毒副产物。吸入甲醛对人类是致癌的,但很少有证据表明甲醛可经口致癌;体内和体外实验均表明,溴酸盐具有明显的遗传毒性,溴酸盐对实验动物的致癌性已有充足证据,国际癌症研究所将溴酸盐列为对人可能的致癌物(2B类);我国《生活饮用水卫生标准》规定,饮用水中溴酸盐含量不得超过0.01mg/L;甲醛含量不得超过0.9mg/L。3.饮水消毒副产物与健康危害4.藻类及其代谢产物与健康危害藻类在代谢过程中,产生藻毒素,蓝藻可产生40多种毒素,其中尤以铜绿微囊藻产生的微囊藻毒素(microcystin,MC)存在最普遍;藻类及其代谢产物是氯化消毒副产物的前体物质,在自来水消毒过程中可与氯作用生成三氯甲烷等多种有害副产物,增加水的致突变活性。微囊藻毒素是有毒蓝藻释放的肝毒性代谢物,能破环肝细胞结构,同时也是一种促癌剂;流行病学调查发现某些地区肝癌的发生与水中受微囊藻毒素污染有密切关系;我国《生活饮用水卫生标准规定,微囊藻毒素在生活饮用水中的限值为0.001mg/L。4.藻类及其代谢产物与健康危害5.饮水内分泌干扰物与健康危害内分泌干扰物:指存在于环境中,对人类和动物体内的激素产生影响,干扰机体正常内分泌物质的合成与代谢,激活或抑制内分泌系统功能的外源性化学物质;在我国很多地区的地表水和饮水中都能检测到一些内分泌干扰物,如邻苯二甲酸酯类、壬基酚、双酚A、有机氯农药六六六等;我国制定了生活饮用水中某些内分泌干扰物的限值,《生活饮用水卫生标准》规定:饮用水中邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯含量不得超过0.008mg/L。二次污染生活饮用水二次污染是指集中式生活饮用水出厂后经过管道输送、配水、储存、加压再处理和转送等环节,直至用户饮用前因各种原因导致的水质污染。简称为二次污染。二次污染可以反映在感官性状、生物学和化学等方面,但用户实际反映多数集中在感官性状和生物学方面。二次污染主要表现沥青水混浊水有色水气泡水红虫水细菌水其它(特异的色、嗅、味水)颗粒物红水褐水黄水后黄水淘米样水
黑水绿水铁锈
砂粒
炭粒二次污染主要表现管网方面二次供水的储水设备(包括列车、船舶、飞机)二次供水处理设备及管道直饮水
桶装直饮水及饮水机投币自助另拷加水站家用活性炭净水器二次污染成因部位管网方面水管材质和涂料的脱落析出管网陈旧、老化、渗漏,当降压和停水维修时外界污物渗入管网管道铺设、检修工程后通水前未经彻底的清洗消毒和验收工作管道的错误(危险)连接操作不当末梢水长期淤滞用水方法不当2.二次供水(secondarywatersupply)
集中式供水在入户之前经再度储存、加压和消毒或深度处理,通过管道或容器输送给用户的供水方式。2、二次供水的储水设备(包括列车、船舶、飞机)储水设备因材质老化、侵蚀、涂料脱落、裂缝、渗漏、析出等储水设备结构、配件不完备储水设备中水滞留时间过长,余氯易消失,水质易发生变化,消防与饮用水合用水箱问题尤甚。储水设备未及时维修保养,没彻底清洗消毒3、二次供水处理设备及管道直饮水深度处理设备材质的化学稳定性及安全性吸附、过滤、软化、消毒剂等装置的功能有效性深度处理系统的水密性和独立性作为管道直饮水还需注意处理系统和循环系统的定期清洗、消毒及容器的透气防尘装置的可靠性和完整性管道直饮水的新配件、新管道必须经清洗、消毒合格后才能投入运行管道直饮水的管道系统中应消除成品水的滞留现象4、桶装直饮水及饮水机水桶的清洗、消毒和灌装中的污染送水过程中包装、瓶盖的污损存放期过长,细菌复苏繁殖饮水机内胆没定期消毒以及环境空气对水质的影响5、投币自助另拷加水站整个设备的围护结构和放置地点的环境状况出水口防污染措施用户自备容器的清洁程度6、家用饮水净化器产品的有效使用期滤速过快每天启用时要放掉初滤水每天用毕后要排污,放空积水按时换胆(芯),换碳定期清洗三、二次污染的预防加强制度建设,狠抓措施落实加强卫生监督监测,认真执行消除隐患开展卫生普及教育,增强群众卫生意识,将饮水卫生溶入群众生活6.高层建筑二次供水污染与健康问题二次供水的定义
二次供水(secondarywatersupply)又称高层建筑二次加压供水;我国《生活饮用水卫生标准》对二次供水的定义是:集中式供水在入户之前经再度储存、加压和消毒或深度处理,通过管道或容器输送给用户的供水方式。二次供水水质污染浊度、细菌数、大肠菌群数、铁、锰、氯仿、四氯化碳、亚硝酸盐、铅、砷、汞、镉有的可增加90%,甚至达130%以上,余氯明显下降。管网及二次供水污染以生物性污染为主,占73.3%,主要是生活污水和粪水污染了附近的破损管道和蓄水池所致。二次供水水质污染的原因①贮水箱(池)设计不当,形成死水,致使微生物繁殖;②水箱、管道壁的腐蚀、结垢、沉积物沉积造成对水质污染;③管道内壁防腐涂料等不符合要求,致使某些元素含量升高,水质恶化,有的甚至含有有毒成分和致癌性成分;④上下管道配置不合理;管网系统渗漏等,使水质受到外来物质二次污染;⑤卫生管理不善,水箱无定期清洗消毒制度、无盖、无排孔口等。6.高层建筑二次供水污染与健康问题二次供水水质污染的危害二次供水水质污染的直接结果是使饮用者感到恶心、呕吐、腹胀、腹泻,严重的甚至发病,危害人体健康;二次供水水质生物性污染通常引起介水肠道传染病,如腹泻,痢疾等;二次供水的输配水设备和防护材料中的有害物质(如铅、砷、汞、镉等)含量过高,可导致慢性危害。
6.高层建筑二次供水污染与健康问题高层建筑二次供水污染与健康问题措施:
1.加强对二次供水设施的设计施工及所用材料加强审查;
2.加强经常性卫生管理和监督。如建立定期清洗和消毒制度以及定期水质检验制度等饮用水革命饮用水的净化技术与工程设施,是在人类与水源污染及由此引起的疾病所做的长期斗争中产生和发展起来的,它的发展称之为饮用水革命。回顾从1804年在英国的佩斯利(Paisley)建成世界上第一座城市慢砂滤池水厂至今200余年来,饮用水革命可以分成二个显著不同的阶段。
饮水革命饮用水历史上经历过一次革命:由自然水到自来水!解决了饮用水的卫生问题。现在正在进行着第二次革命,自来水
健康水!第一阶段
19世纪,欧美一些国家由于排出的污水、粪便和垃圾等使地表和地下水源受到污染,造成霍乱、痢疾、伤寒等水传染病的多次大规模的爆发和蔓延,夺去成千上万人的生命。这些惨痛教训,促进了饮用水的第一阶段革命。从19世纪初到20世纪60年代,饮用水的净化主要是以除去原水中的浊度和杀灭水传染病原菌为目的,其代表的处理流程是混凝沉淀→砂滤→投氯消毒,称为普通净水技术。它基本上消除了上述水传染病的暴发。第二阶段
自20世纪60年代以来,随着工业和城市的迅速发展,饮用水源不仅受到越来越多的城市污水和工业废水等点污染源的污染,而且还受到更难控制的非点污染源的污染,给水中带来了难以或不能生物降解的有机物。因此,第二阶段的饮用水革命的任务不仅是除去浊度和病原菌,而且还要除去多种多样的有机和无机微量污染物,称为深度净化技术。城市管道水---自来水:自来水烧开被称为“死水”、“致癌水”,在发达国家已有几十年的历史。水被烧开后大部分氧气挥发掉了,对人体有益的矿物质随着温度的升高变成了水垢,沉入壶底。美国环保局工程师福兰克,煮沸自来水的过程,会使三氯甲烷急剧形成,致癌作用及强。三氯甲烷也会破坏食物中的维生素。用含余氯的自来水煮饭,米不但吸附了氯,米中含有的维生素约2/3也被破坏,洗澡时所吸的氯高达平时的6到100倍,比喝入人体的多得多。
安全饮用水:
符合我国饮用水卫生标准的水。安全饮用水的基本要求喝水的最高层次:健康饮用水健康饮水三大要素是:饮用的水要健康,饮水方式要科学,饮水设备要安全。健康饮用水的标准是:第一没有污染的水——无毒、无害、无异味;第二没有退化的水——具有生命活力的水;第三符合人体营养生理需要的水(含有一定有益矿物质、ph值中性或微碱性、水分子团小)。满足第一点只是干净的饮用水,满足第一点和第三点是安全的饮用水,只有三点全部满足,才是健康饮用水。世界卫生组织规定好水有六项标准
1、干净:细菌病毒指数不超标,无毒无害。
2、有营养:含有矿物质、微量元素。并以离子状态存在,利于吸收。3、弱碱性:(PH7-8)能改变酸性体质。4、小分子团:(小于100HZ)渗透力强、溶解性好5、负电位:能清除体内多于自由基。
6、含氧适量:7mg/L左右
我国现状传统的给水处理技术已远远不能满足处理微污染水体的要求:氯化副产物,管网、水箱污染。按现有的标准衡量,全国共有9亿人饮用不符合饮用水标准的水对24个省、市、自治区1534个监测点长期调查结果发现:
20%的水样的色度、浊度、铁、锰、砷、氟超标
30%的水样的有机物污染物超标
46.3%—66.2%的水样的大肠杆菌超标我国现状为解决饮水对人体健康的危害,一些城市不惜投入巨大人力、财力和物力,从远距离调集未受污染的源水,这不仅构成经济重压,而且有悖于经济规律;因为200多年来传统的给水处理工艺对于水中有机物非但不能有效去除,反而可能产生有害的氯化消毒副产物;而一味地往上游取水,有可能取到上游城镇的下水,仍然逃避不了水源的污染问题。Section3生活饮用水卫生标准
(SanitaryStandardsforDrinkingWater)
一、生活饮用水水质标准
二、生活用水量标准
生活饮用水卫生标准第三节生活饮用水标准1.
饮用水水质标准定义保证饮用水安全,保护人民身体健康的一项标准,是卫生部门开展饮水卫生工作,监测和评价饮用水水质的依据。2.《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006适用于城乡各类集中式供水的生活饮用水,也适用于分散式供水的生活饮用水生活饮用水(drinkingwater)生活的饮水和生活用水。集中式供水(centralwatersupply)由水源集中取水,通过输配水管网送到用户或者公共取水点的供水方式。分散式供水(non-centralwatersupply)用户直接从水源取水,未经任何设施或仅有简易设施的供水方式。3.生活饮用水水质标准的制定原则水质在流行病学上安全;所含化学物质及放射性物质对人体健康无害;确保水的感官性状良好;在选择指标和确定标准限量值时要考虑经济技术上的可行性。3.生活饮用水水质标准的制定原则流行病学安全——细菌学指标符合标准要求防止介水传染病的流行所含化学物质及放射物质对人体健康无害——不能引起急慢性中毒,不能产生远期危害,不能影响子孙后代的健康。保证水的感官性状良好——人们乐于饮用,不影响人们生活。在经济上可行——选择指标,确定标准限量时,要经济、技术合理。(一)我国生活饮用水水质标准的历史1955年我国首次发布《自来水水质暂行标准》(修正稿)。1959年正式发布《生活饮用水卫生规程》,制定了15项生活水质标准。1976年和1985年分别发布《生活饮用水卫生标准》TJ20-76和GB5749-85,水质标准项目由15项增至35项。1994年再次对《生活饮用水卫生标准》修订。2001年颁布《生活饮用水卫生规范》,水质指标从原35项增加到了96项。2005年,由建设部起草并颁布了《城市供水水质标准》,检测项目由35项增加到93项。总项目达101项2006年底,由卫生部起草和颁布了新的《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006,报批稿),水质标准项目35项增至106项(二)修订前后的指标数比较2006年与旧的《生活饮用水卫生标准》比较水质指标由GB5749-85的35项增加至106项,增加了71项;修订了8项;微生物指标由2项增至6项增加了大肠埃希氏菌、耐热大肠菌群、贾第鞭毛虫和隐孢子虫;修订了总大肠菌群饮用水消毒剂由1项增至4项增加了一氯胺、臭氧、二氧化氯毒理指标中无机化合物由10项增至21项。首次对无机物亚硝酸盐、有机物溴酸盐等物质的标准值作出规定,并修订了砷、铅、镉、硝酸盐、四氯化碳等限值,2006年与旧的《生活饮用水卫生标准》比较毒理指标中有机化合物由5项增至53项。农药、环境激素、持久性化合物,净化水质时产生二氯乙酸等卤代有机物质、同时增加检测甲醛、苯、甲苯和二甲苯的含量。增加了水体富营养化微囊蓝藻、绿藻等藻类植物死亡后存于水中剧毒的微囊藻毒素等的检测。感官性状和一般理化指标由15项增至21项增加了耗氧量、氨氮、硫化物、钠、铝;修订了浑浊度放射性指标中修订了总α放射性。2006年《生活饮用水卫生标准》从生物污染物到无机污染物、最后到有机污染物、农药污染和更深层次的微生物污染如贾第鞭毛虫、隐孢子虫、营养化造成的藻毒素等方向发展有机污染物潜在危害巨大,主要是传统自来水净化工艺处理不能去除这些有机物,必须增加多级屏障的深度处理工艺和新技术手段,如臭氧+活性炭吸附、膜过滤、紫外线参与的高级氧化等
4.《生活饮用水卫生标准》的内容常规检验项目(42项):是反映生活饮用水水质基本状况的指标。非常规检验项目(64项):是根据地区、时间或特殊情况需要实施的生活饮用水水质指标。标准自2007年7月1日起实施。
新标准具以下有三个特点:
1.加强了对水质有机物、微生物和水质消毒等方面的要求。
2.统一了城镇和农村饮用水卫生标准。
3.实现饮用水标准与国际接轨。世界卫生组织以及欧共体和美国等水质常规指标(1)微生物指标 保证水质在流行病学上安全(2)毒理学指标 保证水质对人体健康不产生毒性和潜在危害(3)感官性状指标 保证水的感官性状良好(4)放射性指标 保证水质对人体健康不产生毒性和潜在危害(5)饮用水中消毒剂常规指标4.《生活饮用水卫生标准》的内容水质非常规指标根据地区、时间或特殊情况需要的生活饮用水水质指标;共64项,除10项无机物外皆为有毒有害的有机物,如氯乙烯、苯化合物、藻毒素、农药、氯化消毒副产物等;参照WHO《饮用水水质准则》的建议值并结合我国的实际情况而制订。4.《生活饮用水卫生标准》的内容指标
限值微生物指标a1总大肠菌群(MPN/100ml或cfu/100ml)不得检出2耐热大肠菌群(MPN/100ml或cfu/100ml)不得检出3大肠埃希氏菌(MPN/100ml或cfu/100ml)
不得检出4菌落总数(cfu/ml)100放射性指标b指导值37总α放射性(Bq/L)0.538总β放射性(Bq/L)1生活饮用水水质常规指标及限值指标
限值毒理指标5砷(mg/L)0.016镉(mg/L)0.0057铬(六价)(mg/L)0.058铅(mg/L)0.019汞(mg/L)0.00110硒(mg/L)0.0111氰化物(mg/L)0.0512氟化物(mg/L)113硝酸盐(以N计)(mg/L)10(地下水源限制时为20)14三氯甲烷(mg/L)0.0615四氯化碳(mg/L)0.00216溴酸盐(使用臭氧时)(mg/L)0.0117甲醛(使用臭氧时)(mg/L)0.918亚氯酸盐(使用二氧化氯消毒时)(mg/L)0.719氯酸盐(使用复合二氧化氯消毒时)(mg/L)0.7感官性状和一般化学指标:20色度(铂钴色度单位)1521浑浊度(散射浑浊度单位)NTU1(水源与净水技术条件限制时为3)22臭和味无异臭、异味23肉眼可见物无24pH不小于6.5且不大于8.525铝(mg/L)0.226铁(mg/L)0.327锰(mg/L)0.128铜(mg/L)129锌(mg/L)130氯化物(mg/L)25031硫酸盐(mg/L)25032溶解性总固体(mg/L)100033总硬度(以CaCO3计)(mg/L)45034耗氧量(CODMn法,以O2计)(mg/L)3(水源限制,原水耗氧量>6mg/L时为5)35挥发酚类(以苯酚计)(mg/L)0.00236阴离子合成洗涤剂(mg/L)0.3消毒剂名称与水接触时间出厂水中限值(mg/L)出厂水中余量(mg/L)管网末梢水中余量(mg/L)1.氯气及游离氯制剂(游离氯)≥30min4≥0.3≥0.052.一氯胺(总氯)≥120min3≥0.5≥0.053.臭氧(O3)≥12min0.3—≥0.02总氯如加氯0.054.二氧化氯(ClO2)≥30min0.8≥0.1≥0.02饮用水中消毒剂常规指标及要求表3水质非常规检验项目及限值微生物指标有2项,感官性状及一般化学指标有3项,毒理学指标有39项。微生物指标增加了对蓝氏贾第虫、隐孢子虫等易引起腹痛等肠道疾病、一般消毒方法很难全部杀死的微生物的检测;毒理学指标主要包括农药、除草剂、苯化合物、微囊藻毒素-LR、氯化消毒副产物等。(三)国外饮水水质检测项目极其标准世界卫生组织饮水水质准则,1970-2004年(第三版)。有健康意义化合物准则值(94项),尚未建立准则值的化合物(49项),不列入准则值的化合物(25项)共175项欧盟饮水标准(80-98年)。有害物质指标(26项),指示性指标(20项),微生物指标(5项)共61项美国标准(1914-1999年):一级标准(强制性标准)79项),二级饮水标准(非强制性标准,控制对感官有影响的污染物,各州可选择性采纳作为强制性标准)(15项)共102项日本饮水标准:水质标准(50项),水质管理目标设定项目(27项)共102项二、生活用水量标准用水量在居民区是指每一居民每天消耗的平均水量。1977年召开的“联合国水事会议”,向全世界发出严正警告:水不久将成为一个深刻的社会危机,继石油危机之后的下一个危机便是水。1993年1月18日,第四十七届联合国大会作出决议,确定每年的3月22日为“世界水日”。1988年《中华人民共和国水法》颁布后,水利部即确定每年的7月1日至7日为“中国水周”,考虑到“世界水日”与“中国水周”的主旨和内容基本相同,故从1994年开始,把“中国水周”的时间改为每年的3月22日至28日。生活用水量标准国际上已把城市人均耗水量作为衡量一个国家城市居民生活水平和市政公共设施完善程度的重要标志。在一些较发达的国家,城市生活用水量已占城市总用水量的1/3。居民的生活用水量受地区,气候条件、季节、经济文化水平、卫生设备、生活习惯和作息制度等因素的影响。96
沙漠化与饮用水《城市居民生活用水量标准》(GB/T50331-2002)为了加强城市供水管理、充分利用水资源、保障水资源的可持续发展;促进城市居民合理用水,节约用水,科学地制定居民用水价格,准确核定居民用水量的前提下编制制定的。地域分区日用水量(L/人/d)适用范围
一80~135黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古
二85~140北京、天津、河北、山东、河南、山西、陕西、宁夏、甘肃
三120~180上海、江苏、浙江、福建、江西、湖北、湖南、安徽
四150~220广西、广东、海南
五100~140重庆、四川、贵州、云南
六75~125新疆、西藏、青海
Section4集中式给水
集中式给水(centralwatersupply)
指由水源集中取水,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。
分类(按供水方式):城建部门建设的各级自来水厂各单位自建的集中式供水第四节集中式供水集中式给水特点优点:有利于水源的选择和防护;易于采取改善水质措施,保证水质良好;用水方便;便于卫生监督和管理。缺点:水质一旦被污染,危害面广。一、水源选择和卫生防护二、取水点和取水设备三、水的净化和消毒四、配水管网的卫生要求五、供管水人员的卫生要求第四节集中式供水一、水源选择和卫生防护(一)水源选择的原则
1.水量充足应能满足城镇或居民点的设计总用水量,并考虑到近期和远期的发展。2.水质良好水源水质经水厂处理后能符合生活饮用水水质卫生标准。3.便于防护目的是保证水源水水质不受污染4.技术经济上合理水质良好水源水质应符合以下要求:a、只经氯消毒即供饮用者,原水总大肠菌群不应超过1000个/L;同时进行沉淀、过滤和氯消毒者,则不应超过100个/L。b、水源水的感官性状和一般化学指标经净化处理后,应符合饮用水水质标准的要求。c、水源水的毒理学和放射性指标,必需直接符合饮用水水质标准要求。d、水源水中含乙腈等有害物质时,其浓度不应超过规定的最高容许浓度。e、高氟区或地甲病病区,应分别选用含氟、含碘适宜的水源水。f、使用地面水作为水源时,耗氧量不应超过4mg/L,BOD520不应超过3mg/L.g、河流、受潮汐影响、水库和湖泊、输水明渠、暗渠、人工回灌、单井或井群的水质,应符合饮用水水质标准的要求。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1.地表水水源卫生防护受潮汐影响的河流,其生活饮用水取水点水源保护区范围应相应扩大。作为生活饮用水水源的水库和湖泊,可将取水点周围部分或整个水域及其沿岸划为水源保护区。对生活饮用水水源的输水明渠、暗渠,应重点保护,严防污染和水量流失。1.地表水水源卫生防护2.地下水水源卫生防护应根据生活饮用水水源地所处的地理位置、水文地质条件、供水数量、开采方式和污染分布确定生活饮用水地下水水源保护区、构筑物的防护范围及影响半径的范围。2.地下水水源卫生防护在单井或井群的影响半径范围内,不得使用工业废水或生活污水灌溉和施用难降解或剧毒的农药,不得修建渗水厕所、渗水坑,不得堆放废渣或铺设污水渠道,不得从事破坏深层土层的活动;工业废水和生活污水严禁排入渗坑或渗井;人工回灌的水质应符合生活饮用水水质要求。二、取水点和取水设备
(一)地表水的取水点和取水设备
1.取水点的位置位于城镇和工业企业的上游;避开生活污水和工业废水的排出;取水点的最低水深应有2.5~3m;
2.取水设备的类型岸边式河床式缆车式(二)地下水的取水点和取水设备1.取水点的位置
地下水埋藏愈深,在卫生上愈宜作取水点;
当深层地下水的覆盖层为裂隙地层,或以浅层地下水为水源时,取水点应设在污染源上游;
在不影响水量、水质的前提下,应考虑技术上方便的地点。2.取水设备的类型
管井;大口井
2.取水设备:
(1)管井:适用于采取各地层的地下水;(2)大口井:适用于地下水埋藏较浅,含水层薄和不宜打管井的地点。常规处理—净化、消毒※地面水的常规处理:混凝沉淀过滤消毒地下水如水质较好,仅需消毒处理。若原水中含铁、锰、氟等,则需特殊处理。为了发展优质饮用水,有些地区或城市对常规水厂的水质进行深度净化处理。有机物→预氧化(加氧化剂Cl2、K3Mn04、Cl02等)or生物氧化重金属or浑浊度过高→活性炭,臭氧加活性炭or膜技术处理目的:是除去原水中的悬浮物质、胶体颗粒,使水的浊度和色度符合饮用水卫生标准,并消除水中可能存在的原虫包囊,以及大量降低水中微生物的含量,为消毒创造条件。三、水的净化和消毒水的净化(包括混凝沉淀、过滤)和消毒三、水的净化和消毒生活饮用水的净化处理
常规净化
深度净化特殊净化混凝沉淀(澄清)过滤消毒(一)混凝沉淀(coagulationprecipitationprocess)
天然水体中的细小悬浮物,特别是胶体颗粒,难以用自然沉淀的方法加以去除,需加入混凝剂才能将细微颗粒凝聚成大颗粒而沉降的过程。三、水的净化和消毒城市生活废水,沉渣泛起,泡沫横流。通过混凝沉淀和过滤后变为澄清。
1.混凝原理
(1)压缩双电层作用(2)电中和作用(3)吸附架桥作用(一)混凝沉淀(coagulationprecipitationprocess)1.原理压缩双电层作用
粘土胶团结构(一)混凝沉淀(coagulationprecipitationprocess)(1)压缩双电层作用
水中的粘土胶团具有吸附层和扩散层,合称为双电子层。双电子层中正离子浓度由内向外逐渐降低,最后与水中的正离子浓度大致相等。如向水中加入大量电解质,则其正离子就会挤入扩散层,进而进入吸附层,使胶体表面的电位降低,因而使双电层变薄,这种作用称为压缩双电层作用。当双电层被压缩,颗粒间的静电斥能就会降低。如这种斥能降至小于颗粒布朗运动的动能及颗粒表面吸能两者之和时,颗粒就会迅速相互吸附凝聚。凝聚颗粒在水中彼此易于接触吸附而增大,形成絮凝体(也称绒体或矾花)。压缩双电层作用
水中粘土胶团的双电子层中正离子浓度由内向外逐渐降低,最后与水中的正离子浓度大致相等,如向水中加入大量电解质,则其正离子就会挤入扩散层,进而进入吸附层,使胶体表面的电位降低,因而使双电层变薄,这种作用称压缩双电层作用。(一)混凝沉淀电中和作用
投入水中的混凝剂,经水解后形成带正电荷的胶体,能和水中带负电荷的胶体相互吸引达到电荷中和而凝聚。吸附架桥作用
一些高分子混凝剂和金属盐类混凝剂在水中能形成线型高聚物,强烈吸附胶体颗粒,形成网状结构,起到架桥作用。
(一)混凝沉淀(coagulationprecipitationprocess)混凝作用pH值影响因素有些混凝剂的混凝作用则受水的pH值的影响,如铝铁盐混凝剂在水中pH<3时,水合铝离子起压缩双电层作用;在pH4.5~6.0时,主要起电中和作用;在pH7~7.5时,主要起吸附架桥作用和电性中和作用。2.混凝剂的种类和特征混凝剂的种类铝盐金属盐类混凝剂铁盐聚合氯化铝高分子混凝剂
聚丙烯酰胺(一)混凝沉淀(coagulationprecipitationprocess)硫酸铝外观及腐蚀性:有固液两态,常用固态。分精制和粗制两种,呈白色或灰色结晶体。对水温和PH值的适应性:适宜水温20~400C;PH=5.7—7.8时,主要去除微小悬浮物;PH=6.4--7.8时,主要处理高浊低色度水;PH=4--6时,处理高色度水。优点是:腐蚀性小,使用方便,混凝效果好,且对水质无不良影响。缺点是:水温低时,絮凝体形成慢且松散,效果不如铁盐。
三氯化铁具有金属光泽的黑褐色结晶,易溶于水,含杂质少。操作液浓度宜高,可达45%。
优点:适应的pH范围较广(5~9),絮凝体大而紧密;对低温、低浊水的效果较铝盐好。缺点:腐蚀性强,易潮湿,水处理后含铁量高。硫酸亚铁硫酸亚铁为绿色半透明结晶,又称绿矾。对水温和PH值的适应性:受水温影响小;PH=8.5—11时,主要处理碱度和浊度高的原水配制浓度:一般在5%~10%,小水厂可为1%~2%,大水厂可为10%~15%。适用条件:絮体易沉淀,价格低,但需经氯氧化,不适宜处理色度和含铁量高的原水,适宜处理低浊水缺点:亚铁只能生成简单的单核络合物,故混凝效果差;且残留于水中的亚铁会使水呈色
聚合氯化铝外观及腐蚀性:有固液两态产品,固态为无色或黄色树脂状,腐蚀性较小。配制浓度:最低浓度为5%。优点:①对低浊度水、高浊度水、严重污染的水和各种工业废水都有良好的混凝效果。②用量比硫酸铝少。③适用的pH范围较宽(5~9)。④凝聚速度非常快,凝聚颗粒大,沉淀速度快,过滤效果好。⑤腐蚀性小,成本较低。缺点:产品多为土法生产,质量不易达到保证。聚丙烯酰胺适用于高浊度,高色度或有特殊嗅味的水,高浓度有机废水,含有毒有害物质的水,放射物质污染的水及含有大量致病菌和病毒的水。优点是对低浊和高浊水效果均好。缺点是价格昂贵,产品中常含有微量未聚合的单体,其毒性甚高。故规定聚丙烯酰胺含游离的丙烯酰胺不得超过0.2%。助凝剂的作用:调节或改善混凝条件改善絮凝体结构(一)混凝沉淀(coagulationprecipitationprocess)常用助凝剂:生石灰、水玻璃,聚丙烯酰胺。3.影响混凝效果的因素水中微粒的性质和含量;水温;水的pH值和碱度;水中有机物和溶解性盐类;混凝剂的种类和数量;混凝剂的投加方法、搅拌速度和反应时间等。(一)混凝沉淀(coagulationprecipitationprocess)
浑浊度降低98%,
色度降低80%,
细菌总数和大肠菌群约降低80%。混凝效果自学混凝设备沉淀设备澄清4.混凝设备混凝剂投加方式
混凝剂投加的关键:选择合适的控制方式
常用混凝剂投加的自动控制方法:比例投加控制法、数学模型法、现场小型装置模拟法、流动电流法、显示式絮凝投药控制法、絮凝脉动检测法及浊度仪控制法。
我国:流动电流法(一)混凝沉淀(coagulationprecipitationprocess)混凝反应设施
原水与药物经混合后,通过混凝设施应形成肉眼可见的大的密实絮凝体。絮凝池有多种形式,为了达到更好的混凝效果,常常两种或两种以上的混凝池组合使用。
我国以水力絮凝池为主,欧美日以多挡变速机械搅拌为主。(一)混凝沉淀(coagulationprecipitationprocess)5.沉淀和澄清沉淀沉淀设施:平流式、斜板和斜管沉淀池作用:去除反应后絮状体,要求出水浊度<5NTU(一)混凝沉淀(coagulationprecipitationprocess)澄清澄清池分类:泥渣循环型、泥渣悬浮型澄清池特点:利用积聚的泥渣与水中脱稳颗粒相互接触、吸附,充分利用泥渣的絮凝活性;将混合、反应和泥水分离等过程放在同一池内完成,从而使水得到澄清。(一)混凝沉淀(coagulationprecipitationprocess)(二)过滤(filtration)作用:使滤后水浊度达到生活饮用水水质标准;去除水中大部分病原体,如致病菌、病毒、原虫和蠕虫等,特别是阿米巴包囊和隐孢子虫卵囊;水经过滤后,残留的微生物失去了悬浮物的保护作用,为滤后消毒创造了条件。在地表水水源的净化过程中,过滤是不可缺少的。1.净水原理
筛除作用水通过滤料时,首先比滤层孔隙大的颗粒被截留;随着被截留颗粒的增多,滤层孔隙越来越小,较小的颗粒也被截留。接触絮凝作用水在滤层孔隙内一般呈层流状态,使细小絮凝体和脱稳颗粒不断旋转,当水中杂质接近滤料颗粒表面时,就会产生接触吸附。(二)过滤(filtration)
2.滤池的类型和工作周期滤池类型工作周期
成熟期:滤料较清洁,过滤效率较差;
过滤期:滤料表面已有滤膜,过滤净水最好;
清洗期:滤层孔隙不断减小,水流阻力越来越大,
终因产水量大减,或出水水质欠佳,而需
停止过滤进行清洗。(二)过滤(filtration)3.滤料的卫生学要求本身应无毒,且有足够的化学稳定性,长期浸泡不应溶解出任何有毒有害物质,不应与水中任何化学物质反应而产生有毒物质;不能被微生物利用和分解;要有良好的机械强度,不易磨损和碎裂;颗粒粒度均匀,有一定的级配和适当的孔隙率。(二)过滤(filtration)4.影响过滤效果的因素
滤层厚度和粒径;滤速;进水水质,如浑浊度、色度、有机物、藻类等;滤池类型,慢滤池过滤效果好。(二)过滤(filtration)饮用水的消毒方法物理消毒:煮沸法,紫外线,超声波消毒法;
化学消毒:常用的有氯气、臭氧、二氧化氯、氯胺、次氯酸钠等。
(三)消毒(disinfection)目的:切断传染病的传播途径,预防传染病的发生和流行。常用方法:
氯化消毒二氧化氯消毒
紫外线消毒
臭氧消毒理想的消毒剂最好能满足下列要求杀灭病原菌的效果,既能杀细菌也能杀病毒,最好也能杀真菌和寄生虫;迅速灭活病原微生物;在使用的浓度水平无毒;控制和检测的难易剩余消毒剂的有无对水的感官性状的影响副产物对健康的影响,以及预防或消除的可能性经济技术上的可行性1.氯化消毒(chlorination)应用氯或氯制剂对饮水进行消毒的方法。
供饮用水消毒的氯制剂:液氯、漂白粉[Ca(OCl)Cl]、漂白粉精[Ca(OCl)2]和氯胺[NH2Cl和NHCl2]等。
有效氯:含氯化合物中具有杀菌能力的有效成分,即含氯化合物分子团中氯的价数大于-1者。(三)消毒(disinfection)1.氯化消毒(chlorination)应用氯或氯制剂对饮水进行消毒的方法。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(二氯异氰尿酸钠)含有效氯约60%~64%(三)消毒(disinfection)氯化消毒的基本原理
氯溶于水后发生以下反应: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+CaCl2Ca(OCl)2+2H2O→Ca(OH)2
+2HOCl(三)消毒(disinfection)←氯的杀菌作用机制次氯酸体积小,呈电中性,易于穿过细胞壁;是一种强氧化剂,能损害细胞膜,使蛋白质、RNA和DNA等物质释出;影响多种酶系统(主要是磷酸葡萄糖脱氢酶的巯基被氧化破坏),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,氯较易破坏-SH键,而较难使蛋白质变性。(三)消毒(disinfection)当水中含有氨时,氨将与HOCl发生如下反应:
NH2Cl和NHCl2的杀菌原理仍是HOCl的作用,只有HOCl消耗完后反应才向左进行。
氯胺是弱氧化剂,杀菌作用不如HOCl强,需要较高浓度和较长接触时间。(三)消毒(disinfection)次氯酸﹥次氯酸根(80倍)﹥氯胺(HOCl)(OClˉ)
(NH2Cl)
消毒效果影响氯化消毒的因素①pH值
HOCl
H++OCl-
②水温③水的浑浊度④加氯量和接触时间⑤水中微生物的种类和数量
影响氯化消毒效果的因素加氯量和接触时间
加氯量除满足需氯量外,为抑制水中残存的细菌的繁殖,管网中尚需维持少量的剩余氯。即:加氯量=需氯量+余氯量
需氯量:指因杀菌、氧化有机物和还原性无机物,以及某些氯化反应所消耗的氯量。(三)消毒(disinfection)余氯(residualchlorine)
指加氯氧化和杀菌后剩余的有效氯。
游离氯:HOCl和OCl-;
化合氯:NH2Cl和NHCl2。一般要求氯加入水中后,接触30min,有0.3~0.5mg/l的游离氯,而对化合性余氯则要求接触1~2h后有1~2mg/l余氯。(三)消毒(disinfection)氯化消毒氯胺与过氯的氯反应:
2NH2Cl+HOCl→N2↑+3HCl+H2ONHCl2+HOCl→NCl3+H2O
水中无氨时加氯量与余氯量的关系水中有氨时余氯量与加氯量的关系
(三)消毒(disinfection)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。OMAB余氯量mg∕LO-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MB
DC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。OA余氯量mg∕L影响氯化消毒的因素(2)水的pH值:HOClH++OCl-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OClˉ大致相等;pH值>9,OClˉ接近100%;HOCl的杀菌效率比OClˉ高约80倍!!漂白粉有效氯含量应不低于15%,以防形成的Ca(OH)2过多,降低消毒效果。氯胺NH3+HOCl→NH2Cl+H2O(pH>7)NH2Cl+HOCl→NHCl2+H2O(pH<6.5)NHCl2+HOCl→NCl3+H2O(pH<4.4)pH>7时,一氯胺的生成量较多;pH=7.0时,一氯胺和二氯胺基本相等;pH<6.5时,主要生成二氯胺。pH<4.4时,三氯胺才存在。二氯胺的杀菌效果较一氯胺高,三氯胺几乎无杀菌作用。二氯胺很臭,故消毒时以一氯胺为好。
影响氯化消毒的因素(3)水温:水温高,杀菌效果好。水温高,杀菌效果好。水温每提高10˚C,病原菌杀灭率约提高2-3倍。在0℃~
5℃下,杀灭水中全部大肠菌所需的时间较在20℃~
25℃下所需的时间约多3倍。不同pH值和温度下HOCl和OCl-在水中的分配(三)消毒(disinfection)水的浑浊度
HOCl和OCl-必须直接与水中细菌接触,方能达到杀菌效果。水的浑浊度很高,则氯的作用达不到细菌本身,使杀菌效果降低。水中微生物的种类和数量
不同微生物对氯的耐受性不同,一般来说,大肠杆菌抵抗力较低,病毒次之,原虫包囊最强;水中微生物的数量过多,则消毒后水质较难达到卫生标准的要求。(三)消毒(disinfection)液氯消毒优点:消毒效果可靠;操作简便,易于控制;具有剩余消毒剂,并易于监测;成本低。缺点:原水有机物含量高时,会产生大量氯化副产物,特别在用折点氯化法时;水中酚含量超标时,会产生氯酚溴;氯气有毒,需防止漏出和事故。氯化消毒法的优缺点:漂白粉消毒除上述外,尚具有以下缺点:·漂白粉易受光、热、潮气作用而分解失效;·漂白粉的溶解和调制不便;·用量大时,设备容积过大,故只适用于小水厂。氯化消毒法的优缺点:氯消毒方法
(1)普通氯化消毒(2)氯胺消毒法(3)折点消毒法(4)过量消毒法普通氯化消毒
指水的浊度低,有机物污染轻,基本上无氨(<0.3mg/L)、无酚时,加入少量氯即可达到消毒目的的一种消毒方法。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。
氯化消毒方法氯胺消毒法加氯量控制在C点前,在水中加入氨(液氨、硫酸氨或氯化胺),则加氯后生成一氯胺和二氯胺。
优点:三卤甲烷(THM)类物质明显减少;先加氨后加氯,则可防止产生氯酚臭,化合氯较稳定,在管网中可维持较长时间,保证管网末梢余氯量。
缺点:消毒作用不如次氯酸强,接触时间长,费用较高;操作复杂;对病毒的杀灭效果较差。(三)消毒(disinfection)折点氯消毒法加氯量超过折点(D点),在水中形成适量的游离氯。
优点:消毒效果可靠;能明显降低锰、铁、酚和有机物含量;具有降低臭味和色度的作用。
缺点:耗氯多,氯化副产物多;需事先求出折点加氯量,比较麻烦,有时水样折点不明显,会使水的pH过低,故必要时尚需加碱调整。过量加氯消毒法适用于严重污染的水源水,加氯量大大高于通常的加氯量。消毒后的水需要脱氯处理。(三)消毒(disinfection)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:1.对原水进行生物预处理,除去或降低有机前体物含量。2.活性炭过滤等净化措施来降低或除去氯化副产物。3.改变传统氯化消毒工艺,如避免预氯化和折点氯消毒。4.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。(1)滤前加氯:即在混凝沉淀前加氯,主要目的在于改良混凝沉淀和防止藻类生长,但易生成大量氯化副产物。(2)滤后加氯:目的是杀灭水中病原微生物,是最常用的消毒方法。(3)中途加氯:在输水管线较长时,在管网中途的加压泵站或储水池泵站的补充加氯,此法既可保证末梢水余氯量,又不使水厂附近的管网水含余氯过高。加氯地点选择常用的加氯设备有:(1)真空加氯机(2)转子加氯机2、二氧化氯消毒法ClO2是橙黄色气体,有刺激性,辛辣味,在标准大气压下,液化温度为9.7℃,遇光易分解;当空气中ClO2浓度大于10%或水中浓度大于30%时具有爆炸性;易溶于水,但不反应,易挥发,其水溶液在密闭、避光条件下保存于冷处很稳定。故需在临用时就地配制。2.二氧化氯消毒原理对细胞壁有较好的吸附性和渗透性,可有效地氧化细胞内含巯基的酶;快速控制蛋白质合成,使膜的渗透性增高;改变病毒衣壳,导致病毒死亡;可将水中残存有机物氧化降解为含氧基团(羧酸)为主的产物,无氯代产物出现;可将BaP氧化成无致癌性的醌式结构。优点杀菌效果好、用量少,消毒作用时间长,可以保持剩余消毒剂量;可减少水中氯化副产物的形成;其氧化和消毒作用不受水中氨的影响;氧化性强,能分解细胞结构,并能杀死孢子;消毒作用不受水质酸碱度的影响;消毒后水中余氯稳定持久,防止再污染的能力强;可除去水中的色和味,不与酚形成氯酚臭;对铁、锰的除去效果较氯强;ClO2的水溶液可以安全生产和使用。ClO2有爆炸性;制备含氯低的ClO2较复杂,成本高;ClO2的歧化产物对动物可引起溶血性贫血和变性血红蛋白症等中毒反应。缺点
3、臭氧消毒常温常压下是一种淡蓝色气体,在水中的溶解度比O2大13倍,具有强烈的刺激臭,极不稳定,能自行分解成O2需在临用时制备,并立即通入水中。O3是极强氧化剂,能氧化细菌膜,使细胞膜的渗透性发生改变。原理
氧化细胞膜而使其渗透性增加;影响病毒的衣壳蛋白,导致病毒死亡。饮水消毒用O3投加量一般不大于1mg/L,要求接触10~15min,剩余O3为0.4mg/L。
3.臭氧消毒
优点
消毒效果好;用量少;接触时间短;pH在6~8.5内均有效;不影响感官性状;具有除臭、色、铁、锰、酚等作用;不产生三卤甲烷;前处理时能促进絮凝和澄清,降低混凝剂用量。缺点
投资大;不稳定,控制和检测需一定技术;对管道有腐蚀作用;需要第二消毒剂;与铁、锰、有机物等反应,可产生微絮凝,使水的浊度提高。
3.臭氧消毒
4、紫外线消毒波长200~295nm的紫外线具有杀菌作用,其中波长254nm的紫外线杀菌作用最强。
利用紫外线消毒时,水的色度和浊度要低,水深最好不超过12cm。紫外线对病原微生物杀灭作用原理当微生物被照射时,紫外线可透入微生物体内作用于核酸、原浆蛋白与酶,使其发生化学变化而造成微生物死亡。引起DNA链的断裂,导致细菌死亡.紫外线能够改变DNA和RNA内含氮的杂环物质,如胸腺嘧啶,在相邻的核苷之间产生新键,形成二聚物,导致微生物不能进行自我复制,达到了消毒的目的.原理紫外线可透入微生物体内,作用于核酸、原浆蛋白与
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 风力发电机检修工岗位实操模拟考核试卷含答案
- 打桩工发展趋势能力考核试卷含答案
- 交大诊断复试题型及答案
- 高校非英语专业学生跨文化交际语用失误剖析与提升策略探究
- 高校节水管理的困境与突破:基于多案例的分析与策略研究
- 高校毕业生就业困境:基于经济学视角的知识失业解析
- 高校改革浪潮下基层行政人员工作满意度探究:基于多维度视角与实证分析
- 高校图书馆决策支持系统:构建、应用与发展
- 高校健康促进信息系统研究
- 高新技术企业集群发展模式:特征、优势与路径探索
- 安宁疗护人员培训制度
- 煤化工安全培训内容课件
- 2026年国家能源集团招聘考试(会计)练习题及答案
- 《中西医联合防治筋骨慢痛专病门诊与健康驿站一体化建设规范》(征求意见稿)
- 船舶监理服务合同范本
- 零工市场运营方案方案
- 国家安全生产生产考试
- 2025小学英语1-6年级必背单词表完整版
- 通信概论 课件 第5、6章 移动通信、电话通信
- 泥水盾构培训课件
- 2021-2025年高考英语试题知识点分类汇编之语法填空
评论
0/150
提交评论