饮水处理技术应用

生活饮用水处理技术

第一节饮用水日勺重要性

饮用水（又称生活饮用水）是指人们的饮水和生活用水，重要通过饮水和食物经口

摄入体内，并可通过洗漱、洗涤物品、沐浴等生活用水接触皮肤或呼吸摄入人体。饮用

水与人体健康和生活质量亲密有关，其重要性不亚于食品。

水是生命之源，是地球上一切生物维持生命的必要条件之一。当水体受到人为原因

或自然原因的影响而使水质发生变化时，将影响水的正常和有效运用，并使生态环境遭

到破坏，甚至危害人体健康。虽然从总量上看我国水资源丰富，地表水资源量居世界笫

六位，但由于我国人口众多，人均水资源占有量仅为世界人均占有量口勺1/4,因此属于

水资源相对贫乏的国家。比外，由于我国水资源地辨别布不均衡，水体污染不停加剧，

使得有些地区可运用的水资源十分有限。这些状况不仅影响人们的正常生活和身体健

康，也制约了经济的发展。因此，在我国经济建设不停发展的同步，做好环境保护工作

防止水体污染，采用和推广先进、可行的饮用水处理技术，提高饮用水质量，对保护人

民健康和发展经济具有重要意义。

一、水是人类生存和经济发展的基础

水为地球上日勺一切生物所必须。是生命之源。水的存在维持了生态系统的平衡，保

证了人类获得所需的食物c在社会发展和科技进步的进程中，人们择水而居，逐渐形成

村庄，乡镇，都市，并得以生存发展。

人类生活中除了饮用水外，在保障个人卫生，改善环境卫生，绿化和改良环境气候

等方面都需要水，工农业生产需水量更大，水成为基础性口勺自然资源和战略性口勺经济资

源。

饮用水日勺需要量由于地区气候、卫生设施状况和科学水平等有较大差异；饮用水

H勺水质、用量、水资源欧I科学合理运用和保护，是衡量一种国家经济发展水平，生活质

量高下，卫生优劣的一项重要指标。

二、水为人体生理功能所必需，体内水失衡将导致疾病

（一）水在人体内口勺生理功能

1.水是人体构造的重要成分

水是保持每个细胞外型及构成每一种体液所必须口勺物质。体内含水量与年龄和性别

有关。成年男子含水量约为体重的60乐女子为50〜55乐新生儿可达80席左右。水在体

内重要分布于细胞内和细胞外。细胞内水含量为水体总量的2/3,细胞外约为l/3o人

体各组织器官的含水量相差很大，以血液中最多，脂肪组织中较少。

2.水作为营养物质的载体，参与食物的消化和吸取

摄入体内的多种营养物质，都必须通过水运送到机体各部讲行代谢，发挥作用。人

体每日消化系统分泌许多液体，水在消化系统循环，在小肠以上分泌出来，再通过大肠

吸取回去，使食物得以消化吸取。

3.水作为代谢产物的溶剂，直接参与体内物质代谢及代谢产物的排泄，增进多种生

理活动和生化反应

体内的一切生化反应都是在液体中进行的I，没有足够量的水，代谢将发生紊乱或停

止，肾脏是人体代谢产物向重要排泄器官，体内的代谢产物经血液带入肾脏，经肾小球

而滤入肾小管内，肾小管再将大量水分和非代谢产物回收到血液中，代谢产物与少许水

分以尿排出体外。

4.调整体温

水是导热体，借助于血液循环为体内输送营养和排泄代谢产物的同步，还可调整和

保持身体表里的温度，尤其在高温环境或体内产热过量时，借助于皮肤出汗而减少体温。

5.润滑组织

水可润滑皮肤，保持关节、肌鞘、器官的润滑及柔和。

㈡人体维持生理功能所需口勺水口勺平衡量

体内水/、J来源包括饮水、食物中『、J水及内生水三大部分。一般每人每E饮水约

1200mL,食物中含水约1000mL,内生水约300inL。内生水重要来源于蛋白质、脂肪和碳

水化合物代谢时产生的水,每克蛋白质产生的代谢水为0.41克，脂肪为1.07克，碳水

化合物为0.6克。体内水的排出以经肾脏为主，约占60乐另一方面是经皮肤、肺和粪

便。成年人一日水的来源和排出量维持在2500mL左右。

㈢人体水失衡口勺症状

1.缺乏症

水摄入局限性或水丢失过多，可引起体内缺水，重度缺水可使细胞外液电解质浓度

增长，形成高渗；细胞内水分外流，引起脱水。缺水口勺临床症状可分为轻度缺水：失水

占体重2乐体现为口渴，尿少；中度缺水：失水占体重6队体现为口干，少尿，心情

烦躁；严重缺水，失水占体重7%以上，体现为幻觉、狂躁，眼眶下陷，皮肤失去弹性，

起皱，全身无力，体温、脉搏增长，血压下降；失水超体重20%时，会引起死亡。

由于出汗而出现缺水，因随汗而排出盐分，因此也出现缺钠症状，在补充水分时，

应补充适量的盐。

2.水过多及中毒

依通过水摄入体内化学污染物浓度的高下和时向，分为急性、慢性和远期（致癌、

致畸、致突变）危害。其中世界历史上由水受工业有毒有害化学物质污染引起的公害病,

如甲基汞引起的水俣病和由镉引起的痛痛病等，更是教训深刻。

3.地球性化学性疾病（水性地方病）

某些地区由于地球化学特性形成水中氟浓度太低致小朋友龈齿，水氟浓度太高致人

群患氟斑牙、氟骨症（地氟病）；水碘浓度太低或太高致甲状腺疾病（地甲病）；水碑浓

度太高致皮肤癌。

（-）接触水引起日勺疾病

血吸虫病、钩端螺旋体病患者多发生于接触该类病原体污染的水；游泳用水的污染

可致人感染眼结膜炎、中耳炎和咽炎。

四、优质充足的生活用水，既能防病，又提高了人们的生活质量

优质的饮用水水量充足，取用以便，有助于个人卫生习惯的形成，如洗手，若能坚

持常常，则对肠道传染病和肠寄生虫病的控制有十分重要口勺作用。常常沐浴和洗衣服可

防止皮肤病和体外寄生虫传播口勺疾病（如虱子传播的回归热和斑疹伤寒）。良好的生活

用水供应对防止沙眼和结膜炎也有明显的作用，如70年代初对台湾省农村调查成果显

示：自来水入户的人群中沙眼罹患率为14.5%,而由室外汲水的人群罹患率高达24.1%。

另据调查，住宅内有上下水卫生设施H勺居民，其肠道传染病的发病率是取水和厕所均在

室外居民的115%0人们在享有优质饮水口勺同步，充足的供水用于沐浴、洗衣、清洗炊具,

环境打扫，可提高个人卫生和生活质量。

第二节饮用水安全存在的重要问题

伴随工业废水、城镇生活污水F内排放量利农药、化肥用量的I不停增长，许多饮用水

源受到污染，水中污染物含量严重超标。饮用水水质中感观和细菌学指标超标问题仍然

严重，且越来越多的化学甚至毒理学指标超标。由于水质恶化，直接饮用地表水和浅层

地下水的城镇居民饮水质量和卫生状况难以保障。据调查，我国都市约1亿人口饮用水

不能完全符合生活饮用水卫生原则，农村有3.6亿人饮水不安全，农村约有L9亿人饮

用水有害物质含量超标，易导致疾病流行，有的地方还因此爆发伤寒、副伤寒以及霍乱

等重大传染病，个别地区癌症发病率居高不下。

一、微生物污染

由于大量生产和生活废弃物未经处理排入多种水体，加之公共卫生设施跟不上发展

的需要，农村大量人口饮用不安全卫生水。

农村饮用水源大多受到污染，1983〜1985年调查表明大肠菌群超标率达86乐全国

约有7亿人饮用这种超标水；1993年在全国26个省的180个县全面展开的饮用水卫生

监测网的监测成果可在一定程度上反应出我国农村饮用水现实状况：微生物指标超标严

重。饮用总大肠菌群超过3个/L水日勺人口数占总调查人数的51.8乐部分省如贵州、海

南、安徽、广西、湖北等省的超标率（指超过I级水原则）均已超过6。%。饮用水细菌

总数超过IXIO,个人（100个/mL）的人口数占总调查人数的39.1%；部分省,如甘肃、

广西、湖北、海南、浙江等省的超标率也已超过60机分散式供水的超标状况更为严重,

总大肠菌群和细菌总数的超标率分别到达69.22；和54.9机本次调查成果显示，我国

仍有53%『、J人口使用分散式供水，集中式供水中未通过任何处理向自来水也占到二分之

一以上，由此导致了农村饮用水微生物指标的严重超标，也就不可防止地导致了肠道传

染病的流行。我国几次大内水致传染病的爆发也充足反应出该问题的严重性。

目前.，微生物污染仍为农村饮用水污染的重要类型，加强饮用水消毒工作是改善农

村饮用水卫生状况的有效措施。

二、自来水厂常规水处理工艺受到挑战

长期以来，人们一直认为自来水是安全卫生日勺。不过，由于水污染，自来水频频受

到影响，使人们对自来水的安全性提出质疑。近年来许多地区自来水存在有异味等问题,

给居民日勺平常生活导致了不便和恐慌。2023年11月，南京市民反应家中自来水有异味,

导致居民都不敢使用自来水管流出来日勺水。经调查证明水中刺鼻气味为余氯气味。2023

年7月北京某小区居民中厨房或卫生间的自来水有浓烈的刺鼻气味，经调查发现导致自

来水出现异味的）原因是苯和苯乙烯严重超标。

目前自来水口勺处理技术仍然沿用一百年前的老式工艺即“混凝沉淀一过滤一消毒一

净化”，将江河水或地下水简朴加工成可饮用水。通过一百年欧I世纪洗礼，现代的水质

现实状况与一百年前的水已经截然不一样了，老式的水处理工艺对减少浑浊度，清除水

中悬浮物有很好H勺净化消毒作用，但对目前以有机污染为主的微污染，则不能彻底清除

有机污染物、农药、环境内分泌干扰物和藻毒素，致使出厂水时有检出，甚至超标。

三、消毒副产物带来新日勺污染

氯化消毒是我国沿用数年且仍然普遍采用的自来水消毒技术。近二十年来，人们逐

渐发目前氯化消毒的同步，会产生一系列消毒副产物，其中大部分对人体健康构成潜在

【付威胁。

现已发现氯化消毒副产物300多种，其中许多氯化副产物在动物试验中证明具有致

突变性和（或）致癌性，有的尚有致畸形和（或）神经毒性作用。譬如三氯甲烷、一浪

二氯甲烷、二澳一氯甲烷和三溟甲烷均对试验动物有致癌性，可引起肝、肾和肠道肿瘤。

卤代乙酸类中的二氯乙酸、三氯乙酸、二溪乙酸等也能诱发小鼠肝肿瘤。三氯甲烷和二

氯一溟甲烷已被世界卫生组织列在其《饮用水水质准则》中，作为有致癌性的物质而确

定了致癌危险性水平的限值。我国许多研究证明，氯化饮用水日勺有机提取物，在Ames

试验、小鼠骨髓微核试验中均具有致突变性；有日勺还证明具有潜在致癌性。

由于氯消毒会产生大量副产物，许多消毒产品已用于饮用水消毒。如二氧化氯、臭

氧、紫外等。但同样也会出现不一样类型日勺消毒副产物。如二氧化氯消毒，会产生亚氯

酸盐、氯酸盐等副产物。臭氧消毒也许会产生漠酸盐、甲醛等副产物。这些副产物对健

康也会产生危害。

从保护人群健康出发，在进行饮用水消毒时应尽量减少副产物的生成。其中最为重

要的问题之一是水源水中与否具有与消毒剂生成消毒副产物的前体物质。如氯消毒时原

水中窝植质等大分子团有机物含量，二氧化氯消毒时有机物含量，臭氧消毒时演化物含

量等。因此对减低消毒副产物的前体物质，选择消毒剂最佳投加量等问题引起众多科学

工作者日勺关注与研究。

四、自来水管网污染

但我国大都市的输配水主管道许多是20世纪五六十年代安装配置的，通过半个世

纪时氧化和腐蚀，由于物理、化学、电化学、微生物等的作用，在给水管道的内壁会逐

渐形成不规则的“生长环。且伴随管龄口勺增长而不停增厚，使得过水断面面积减小、

输水能力减少并严重污染水质，加之都市自来水管网年久失修，维护管理不力，管网渗

漏高达20与以上，甚至40$,导致二次污染，安全堪忧。如2023年1月，北方某大都市

交通主干线污水管线发生漏水事故，导致交通主干线双向交通断行，给市民的生活带来

了极大的不便。

由于管网陈旧、污染等问题，事件频发，在一定程度上抹杀了自来水部门为水质所

做的一切努力。中国疾病控制中心对全国35个都市调查表明，出厂水经管网输送到顾

客自来水龙头，自来水水质合格率下降20%左右。根据某水务企业2023年1月至2023

年9月210起顾客水质投诉汇报日勺调查表明，由于自来水管网引起的问题近50%约25%

由于管网流向的变化引起内管网水浊度升高，约16%的问题由于内管质量低劣影响水质

引起的红水、黑水、白浊水等，约5糊勺问题是生物污染导致欧I，顾客在水中发现红虫、

蚂蝗，心理感觉非常不好，约2%日勺问题是由于施工导致污水进人管网对水质导致严重影

响，如某建筑企业把施工用水（抽地下室臭水）与顾客管网混在一起，送到某公寓后，

所有住户用水发臭；某地由于施工时污水进入给水管道，导致大片污染，一老年福利院

水库蓄满污水，状况极其危险等。

五、二次供水污染

伴随都市化的发展，高层建筑迅速增长。高层建筑的供水设施与低层建筑不一样，

低层建筑是由自来水厂通过管道直接供水，而高层建筑供水设施则需通过二次供水设施

才能获得。一般，二次供水设施包括高、低位水箱、水泵、输水管道等设施。自来水首

先进人低位水箱，然后通过水泵输送到高位水箱，再通过重力作用供应高层的各住户。

由于管理不善，寄存水时间长等，导致饮用水二次污染的状况普遍存在。二次供水水质

污染的直接成果是影响顾客感官，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。

全国由二次供水蓄水池污染引起口勺饮水污染危害健康事故屡有发生。据报道，北方

某大都市在1990〜1998年所发生了29起二次供水污染事件，二次供水污染集中发生在

7月、8月、9月，占总二次污染事故的Il/2o2023年对南方某都市500个水箱的抽查成

果表明，水箱饮用水总合格率在90%以上；但居民自己送检的I水样，合格率仅为75%；

居民前来投诉的水样，100%水检不合格。

二次供水污染的原因是多方面的，既与水质自身日勺性质有关，又与同水接触的I截面

性质有关，也与外界许多条件相联络。水二次污染的实质是污染物在水中日勺迁移转化，

这种迁移转化是一种物理、化学和生物学日勺综合作用过程。从目前调查欧I状况夹看，导

致二次供水污染日勺原因重要有：水设各内表面涂层渗出有害物质；贮水设备的设计大小

不合理，使之水在设备中的停留时间过长，影响饮用水水质；贮水设备的构造不合理；

泄水管与下水管连接不合理，溢、泄水管与下水或雨水管线直接联通；水设备日勺位置选

择不合适，周围环境脏、乱、差；贮水设各日勺配套不完善，如通气孔无防污染措施、入

孔盖板密封不严密、埋地部分无防渗漏措施，溢泄水管出口无网罩等；二次供水系统管

理不善，未定期进行水质检查，按规范进行清洗、消毒，有日勺水池水面上还漂浮着杂质，

有时水池内壁长满青苔，池底积满厚厚的淤泥，致使水质逐渐恶化。

六、突发饮用水卫生事件

饮用水不一样于食品，某种食物出现问题时，可以选择其他食物来食用，而水则是

无法选择和替代口勺。社会的发展，都市化进程的加紧，都市系统越来越发达，人们对都

市系统H勺依赖程度也越来越高。都市供水是都市体系H勺重要构成部分，一旦碰到突发事

件，就不得不进行大规模内清理行动并切断数百万民众饮用水的供应。

据解放日报2023年6月30日报道，从2023年到2023年，全国共发生水污染事故

3988起，平均每年近1000起，每天2〜3起。据人民网环境保护频道报道，自2023年

11月13日松花江水质污染事件以来，至2023年9月，我国共发生130多起与水有关的

污染事故，平均每两至三天一起。

尤其是近年，大范围的水污染事件不停在媒体上曝光，可以说件件惊心动魄。2023

年11月13F1由于吉林市中石油吉化企业爆炸而导致松花江硝基苯污染，导致哈尔滨市

停水4天，并且还影响邻国的个别都市。松花江水污染事件尚未平息，广东北江流域又

发生一起因企业违法超标排放金属镉导致H勺严重环境污染事故，导致北江下游韶关、清

远、英德三个都市的饮用水受到威胁，部分都市自来水供应停止，广州、佛山也启动了

饮用水应急预案。2023年11月24日湖南冷水江市金信化工有限责任企业尿素厂造粒塔

底用于尿素清洗水的集水池发生墙体意外倒塌，含氨废水流入资江，导致冷水江市停水。

2023年1月5Fl河南省巩义市发生柴油泄漏事故，6t泄漏柴油经黄河支流伊洛河进入

黄河，形成60km污染带。对此，山东省政府决定从7日起在污染水体进人山东之前所

有关闭了沿黄63个取水口。2023年1月6日湖南省株洲市霞湾港因清淤治理工程施工

不妥且未采用合适防备措施，导致湘江株洲霞湾港至长沙江段发生严重水污染事故，导

致湘潭、长沙两市水厂取Z工水源H勺水质受到不一样程度污染。2023年1月6日上午，古

兰镇重庆华强化肥有限企业大量硫酸废水泄漏，直排黎江河，初步估算，约600t紫红

色硫酸废水排人蔡江河，在河面形成一条长达300m的污染带。导致沿岸3万居民停水2

天。

饮用水安全问题是关系到广大人民群众生活和生命健康的头等大事，要谨慎看待。

针对不一样原因而引起的饮用水安全问题，应采用积极有效的措施进行防止和控制。加

强宣传玫育，大力提高全社会的饮用水安全意识，要居安思危，重在防止；与比同步，

加强应急能力建设，提高应对多种饮用水突发事件的预测能力和迅速反应能力c

第三节水质处理技术

饮用水处理是给水工程日勺一种重要的构成部分。它的目欧I是对所选用日勺水源水进行

合适的处理，清除水中的有害成分，使处理后的水满足生活饮用水的J水质规定C

饮用水处理波及多种水处理技术。根据在水处理系统中的这些技术的使用位置和处

理对象，可以将其分为常规处理、深度处理、预处理、纯净水处理、特殊处理等几大类

水处理技术。

一、常规处理技术

（一）饮用水常规处理技术简介

饮用水常规处理技术及其工艺在20世纪初期就已形成雏形，并在饮用水处理的J实

践中不停得以完善。饮用水常规处理工艺口勺重要清除对象是水源水中的悬浮物、股体物

和病原微生物等。饮用水常规处理工艺所使用的处理技术有混凝、沉淀、澄清、过滤、

消毒等。由这些技术所构成的饮用水常规处理工艺目前仍为世界上大多数水厂所采用，

在我国目前95%以上的自来水厂都是采用常规处理工艺，因此常规处理工艺是饮用水处

理系统的重要工艺。

混凝是向原水中投加混凝剂，使水中难于自然沉淀分离的悬浮物和胶体颗粒互相聚

合，形成大颗粒絮体（俗称矶花）。沉淀使将混凝形成的大颗粒絮体通过重力沉降作用

从水中分离。澄清则是把混凝与沉淀两个过程集中在同一种处理构筑物中进行。过滤是

运用颗粒状滤料（如石英砂等）截留通过沉淀后水中残留的颗粒物，深入清除水中口勺杂

质，减少水的浑浊度。消毒是饮用水处理的最终一步，向水中加人消毒剂（一般用液氯）

来灭活水中口勺病原微生物C

在以地表水为水源时，饮用水常规处理的重要清除对象是水中的悬浮物质、胶体物

质和病原微生物，所需采用口勺技术包括混凝、沉淀、过滤、消毒，经典的以地表水为水

源的净水厂处理工艺流程如图1所示。

图1以地表水为水源II勺自来水净水厂经典处理工艺流程

在以地下水为水源时，饮用水常规处理的I重要清除对象是水中也许存在的病原微生

物。对于不具有特殊有害物质（如过量铁、钵等）的地下水，饮用水处理只需进行消毒

处理就可以到达饮用水水质规定。处理工艺流程见图20

氯

井水」-清水池一＞管网

图2以地下水为水源的自来水厂经典工艺流程

饮用水常规处理工艺对水中H勺悬浮物、胶体物和病原微生物有很好的清除效果，对

水中H勺某些无机污染物，如某些重金属离子和少许的有机物也有一定H勺清除效果。地表

水水源水通过常规处理工艺处理后，可以清除水中的悬浮物和胶体物，出厂水日勺浊度可

以降到INTU如下（运行良好的出厂水浊度可在0.3NTU如下）。通过良好消毒日勺自来水

可以满足直接生饮对微生物学的健康规定。饮用水常规处理技术及其工艺在过去的百年

中对于保护人类饮水安全、增进社会经济日勺发展发挥了巨大的作用。

（二）常规处理工艺日勺局限性

在工业化和都市化尚不发达日勺时期，天然水体很少受到人类大规模活动的污染，饮

用水水处理日勺重要对象是水体中日勺泥沙和胶体物质，以及少许日勺病原微生物。水源水通

过常规处理后就可以得到透明、无色、无臭、味道可口的饮用水，那时饮用水处理的任

务重要是清除水中的I浊度和保证饮用者免受水传播疾病的危害。

伴随工业和都市日勺发展，以及现代农业大量使用化肥和农药等，越来越多日勺污染物

伴随工业废水、生活污水、都市废水、农田泾流、大气降尘和降水、垃圾渗滤液等进入

了水体，对水体形成了不一样程度的污染，水中日勺有害物质的I种类和含量越来越多。

目前饮用水处理面临内问题，除了原有H勺泥沙、胶体物质和病原微生物外，重要有:

有机污染物、高氨氮、消毒副产物、水质生物稳定性等。

有机污染是受污染水源水饮用水处理面临的首要问题。人类合成日勺有机物中欧I相称

大的一部分会通过工业废水和生活污水进人水体；未经处理欧I生活污水中也具有大量的

人体排泄的有机污染物；农田泾流中具有化肥、农药；近年来引起人们普遍关注的二嗯

英、内分泌干扰物质（环境激素）等污染物质也有也诧存在于饮用水中。这些人工合成

F向和天然的有机物中有许多对人体健康有着毒理学影响，某些有机物（例如腐殖酸、富

里酸等）还会在饮用水口勺处理过程中与所加入的消毒剂（例如氯）反应，生成具有“致

突变、致畸、致癌”三致作用的消毒副产物，如三卤甲烷、卤乙酸等。对于有机污染物,

常规水处理技术及其工艺也清除作用十分有限，国内外的研究成果和实际生产成果表

明，以清除水中泥沙和胶体物质而发展起来的混凝、沉淀、过滤等常规处理工艺只能清

除水中有机物的20%）左右，尤其是对于水中溶解状口勺有机物，除了很少许的有机物会

被吸附在矶花和滤料表面上，常规处理工艺基本上没有清除效果。

未受到污染的水体中氨氮的含量本来是很低n勺，不过近年来由于水体被污染，不少

地方地表水水源水中氨氮的质量浓度超过或常常超过饮用水水源水对氨氮口勺水质规定

（W0.5mg/L）。我国许多水厂都采用折点氯化法进行消毒，对于氨氮过高口勺水源水，在

加氯消毒时为了获得自由性余氯必须投加大量的氯来分解氨氮，使水口勺加氯量大大增

长。高附加氯量愈加重了产生消毒副产物的问题。

饮用水日勺水质生物稳定性问题是20世纪90年代提出日勺。理想的饮用水中应当不具

有有机物，因此异养微生物无法在自来水中大量繁殖。老式日勺消毒理论认为，在已消毒

H勺水中保持有一定浓度的I剩余消毒剂日勺条件下，水中微生物无法再繁殖，从而保证自来

水在自来水配水管网系统中的生物稳定性。不过近年来的研究表明，假如自来水中具有

一定量时可以被异养微生物作为基质运用日勺有机物，则此种自来水为生物不稳定的水，

虽然在水中保持一定浓度的剩余消毒剂，仍然存在着较高日勺微生物再繁殖日勺风险。尤其

是对于超大型都市配水管网和高位水箱，由于存在水日勺停留时间过长、剩余消毒剂被完

全分解日勺也许性，生物稳定性差的饮用水更轻易出现管网或水箱中微生物再繁殖日勺问

题。

近年来，我国水污染的状况十分严重。根据国家环境保护总局公布的《2023年中国

环境状况公报》，我国七大重点流域地表水普遍受到有机污染，各流域干流的断面满足

地表水三类及其以上水体水质规定的为57.7%,21.6%的断面为四类水质，6.9%的断面

属五类水质，13.8%口勺断面属劣五类水质，重要污染指标为高锦酸盐指数和氨氮：重要

湖泊富营养化程度问题突出，如太湖、滇池、巢湖等，氮、磷、高镭酸盐指数严重超标;

全国多数都市地下水受到一定程度的点状或面状污染，局部地区地下水部分水质指标超

标，重要有矿化度、总硬度、硝酸盐、亚硝酸盐、氨氮、铁、锦、氯化物、硫酸盐、氟

化物、pH值等。可以说，水源受到不一样程度的污染是困扰大多数自来水厂的普遍问

题。

另首先，伴随对于饮水与健康关系的研究的不停深入和生活水平口勺提高，人们对于

饮用水水质的规定也在不停提高。例如，在我国卫生部颁布的于2023年9月1日实行

的新的《生活饮用水水质卫生规范》中，设定了水质常规检测项目34项，非常规检测

项目62项。与本来欧I《生活饮用水卫生原则》(GB5749-85)日勺35项指标相比较，检测

项目增长了诸多，并且许多项目日勺指标愈加严格。

对于许多水源受到污染的I水厂，常规处理工艺已经无法处理水源不停恶化、而饮用

水水质原则不停提高日勺矛盾。必须在既有常规处理技术与工艺日勺基础上，发展新欧I水处

理技术与工艺。从2()世纪7()年代开始，通过几十年时努力，国内外水处理工作者已经

研究开发出许多水处理欧I新技术新工艺，并且己有大量的工程应用，获得了很好的)净化

效果。

二、深度处理技术

当饮用水的水源受到一定程度的)污染，又无合适日勺替代水源时，为了到达生活饮用

水口勺水质原则，在常规处理的基础上，需要增设深度处理工艺。应用较广泛的深度处理

技术有：活性炭吸附、臭氧氧化、生物活性炭、膜分离技术等。

(一)活性炭吸附

1.活性炭处理概念及其优缺陷

活性炭是一种具有较大吸附能力口勺多孔性物质，它是一种非极性吸附剂，对水中非极

性、弱极性有机物质有很好的吸附能力，其吸附作用重要来源于物理表明吸附作用，如

范德华力等。对于物理吸附，它的选择性低，可以多层吸附，脱附相对轻易，这有助于

活性炭吸附饱和后的再生C活性炭在高温制备过程中，炭的表面形成了多种官能团，这

些官能团对水中离子有化学吸附作用，因此活性炭也可以清除多种重金属离子。其作用

机理是通过络合鳌合作用，它的选择性较高，属单层吸附，并且脱附较为困难C

活性炭依其外观形式，活性炭分为粒状炭(GAC)和粉状炭(PAC)两种。粒状炭

多用于水的深度处理.，其处理方式一般为粒状活性炭滤床过滤，通过一段时间吸附饱和

后欧J活性炭被再生后反复使用。粉状炭多用于水日勺预处理，例如在混凝时投加到水中,

吸附水中的有机物后在沉淀时与矶花一起从水中清除，所投加的粉状炭属一次性使用，

不再进行再生。与粉状炭相比，粒状炭过滤的处理效果稳定，出水水质好，吸附饱和后

H勺活性炭可以再生反复使用，运行费用较低，因此水厂一般都使用粒状炭吸附技术。粒

状炭日勺缺陷是需单设炭滤池或滤罐，设备投资比粉状炭高。

活性炭吸附是在常规处理日勺基础上清除水中有机污染物最有效最成熟日勺水处理深

度处理技术。早在2()世纪5()年代初期，西欧和美国日勺某些以地表水为水源的水厂就开

始使用活性炭消除水中的色、臭。直到目前:西欧以地表水为水源的水厂绝大多数仍采

用活性炭吸附，以清除水中H勺微量有机污染物、色、臭等，对于需要长年吸附运行的水

厂，一般均采用粒状炭过滤，粉状炭重要用于季节性投加的场所。我国从20世纪7()年

代末、80年代初开始，也有少数水厂采用了粒状活性炭吸附深度处理技术。

活性炭吸附对水中多种污染物有广泛的清除作用。活性炭可以有效清除引起水中臭

味口勺物质，如土臭素(gcosmin)、2-甲基异跃醉(MIB)等。对芳香族化合物、多种农

药等有很好的吸附能力。对许多重金属离子，如汞、六价倍、镉、铅等也有很好的吸附

效果。活性炭对水中致突变性物质有很好的清除效果，多项研究表明，致突变活性检测

为阳性的水通过活性炭吸附后致突变活性转为阴性。美国环境保护局(USEPA)推荐活

性炭吸附技术作为提高地表水水源水厂处理水质的最佳实用技术。

不过活性炭吸附也有一定的局限性。对于三卤甲烷类物质，活性炭的吸附容量较低,

假如以三卤甲烷穿透作为活性炭滤床运行周期的终点，炭床的再生周期一般只有3个月

左右，而炭床吸附有机物内能力一般可以保持一年以上。活性炭对消毒副产物口勺前体物

的清除作用也有限。试验研究表明，饮用水处理中活性炭吸附清除的有机物的分子量重

要分布.在5()0〜l()()()u(道尔顿)之间，分子量过大时有机物无法进人活性炭时微孔吸附

区，饮用水水源水中分子量较小日勺物质多具有较多的竣基、羟基等，分子日勺极性较强，

因活性炭属于非极性吸附剂，对极性分子H勺吸附作用较差。

2.活性炭在饮用水处理中的应用

⑴饮用水深度处理

水源水一常规处理一粉状炭吸附一消毒一出厂水

水源水一常规处理一臭氧氧化一粉状炭吸附一消毒一出厂水

水源水一常规处理一臭氧氧化一生物活性炭f消毒一出厂水

⑵饮用水物化预处理在饮用水物化预处理中，重要使用粉状炭吸附水中日勺有机物

和有异臭、异味日勺物质，与混凝剂同步投加。对于季节性严重污染的水源水，可以设置

投加粉状炭的水源水质恶化应急处理系统。

⑶优质直饮水、纯净水制备

(二)臭氧氧化

臭氧是一种强氧化剂，它可以通过氧化作用分解有机污染物。臭氧在水处理中的应

用最早是用于消毒，如20世纪初法国Nice城就开始使用臭氧。到20世纪中期，使用

臭氧的目的转为清除水中内色、臭。20世纪70年代后来，伴随水体有机污染啊日趋严

重，臭氧用于水处理口勺重要目的是清除水中的有机污染物。目前欧洲己有上千家水厂使

用臭氧氧化作为深度处理内一种构成部分。我国从80年代开始，也有少数水厂使用了

臭氧氧化技术。

臭氧可以分解多种有机物、除色、除臭。不过由于水处理中臭氧的投加量有限，不

能把有机物完全分解成二氧化碳和水，其中间产物仍存在水中。通过臭氧氧化处理，水

中有机物上增长了竣基、羟基等，其生物降解性得到大大提高，如不加以深入处理，轻

易引起微生物的繁殖。此外，臭氧处理出水再进行加氯消毒时，某些臭氧化中间产物更

易于与氯反应，往往产生更多日勺三卤甲烷类物质，使水的J致突变活性增长。某些有机物

H勺被臭氧氧化的中间产物也具有一定日勺致突变活性。因此，在饮用水处理中，臭氧氧化

一般并不单独使用，或者是用于臭氧替代原有日勺预氯化，或者是在活性炭床前设置臭氧

氧化与活性炭联合使用。

㈢臭氧生物活性炭

臭氧生物活性炭技术是在欧洲饮用水处理的实践中产生的。在20世纪7()年代德国

慕尼黑巾WDohne水厂，在以预臭氧替代了本来的I预氯化后，在活性炭滤床中出现了明

显日勺生物活性，从而发展成为臭氧生物活性炭深度处理工艺。在原有水厂普遍采用日勺预

氯化处理的条件下，水中所具有的氯使微生物无法在活性炭床中大量生长。改为预臭氧

后，臭氧氧化出水中有机物的可生物降解性大为提高，水中剩余臭氧可以被活性炭迅速

分解，加之臭氧氧化出水中的溶解氧浓度较高(因臭氧化气体口勺曝气作用)，使得臭氧

后设置的活性炭床中生长了大量的细菌，生物分解水中可生物降解的有机物，由原有单

纯进行吸附的活性炭床演变成为同步具有明显生物活性的活性炭床，因此这种活性炭技

术被称之为生物活性炭。图3所示为采用了臭氧生物活性炭技术的德国Dohne水厂处理

工艺流程图。

图3德国Dohne水厂处理工艺流程图

工艺流程中臭氧氧化的重要目的是用至少许日勺臭氧尽量多日勺使水中不可生物降解

的有机物变成可生物降解的有机物，增长被处理水的可生物降解性，为生物活性炭中微

生物的降解发明条件，并减少活性炭H勺物理吸附负荷。臭氧氧化的此外两个有点是可以

对被处理水进行充氧和臭氧处理具有微絮凝作用。

在生物活性炭床中，活性炭起着双重作用。首先，它是一种高效吸附剂，吸附水中

的污染物质；另一方面是作为生物载体，为微生物的附着生长发明条件，通过这些微生

物对水中可生物降解的有机物进行生物分解。由于生物分解过程比吸附过程的速度慢，

因此规定炭床中口勺水力停留时间比单纯活性炭吸附的时间长。

与单纯采用活性炭吸附相比，生物活性炭具有如下长处：

①提高了出水水质，通过物理吸附（重要对非极性分子物质）和生物分解（重要对

小分子极性物质）的共同作用，增长了对水中有机物口勺清除效果；

②减少了活性炭的吸附负荷，延长了活性炭的再生周期，从而减少了处理的运行费

用；

③氨氮可以被生物转化为硝酸盐；

④出水需氯量低，由比减少了消毒副产物的生成量。

⑤比单一使用臭氧氧化法经济。

㈣膜分离技术

膜分离技术是从20世纪70年代开始发展起来的水处理新技术，在90年代得到飞

速发展，目前被认为是最有前途的水处理技术。膜分离技术是一种以压力为推进力、运

用不一样孔径的膜进行水与水中颗粒物质（广义上的颗粒，可以是离子、分子、病毒、

细菌、黏土、沙粒等）筛除分离的技术。根据膜孔径从大到小排列，可以把膜滤分为微

滤、超滤、纳滤和反渗透4种。膜材料重要有乙酸纤维膜、芳香族聚酰胺膜、聚飒膜、

聚丙烯膜、无机陶瓷膜等°膜组件的形式重要有板式、卷式、中空纤维、管式等。

微滤的孔径为零点几微米到几微米，配合混凝剂H勺使用，可以清除水源水中的悬浮

颗粒、胶体物质和细菌，操作压力为（）.l-（）.2MPa。微滤可以替代饮用水常规处理日勺混凝、

沉淀、过滤，在一种设备中实现常规工艺多种处理构筑物才能完毕的净水效果。目前微

滤技术已经成功地用于小型地表水净水厂。世界上最大规模为每天3万t,我国也已建

成数个每天几千吨规模的微滤膜净水厂。

超滤膜的孔径在5nm〜0.1um之间，可以清除相对分子质量在300~300000之间的

大分子、细菌、病毒和胶体微粒，操作压力在0.1〜I.OMPa。超滤被广泛用于从工业废

水中回收有用物质，如造纸废水中回收木质素，洗毛废水中回收羊毛脂，电泳涂漆废水

中回收电泳漆，食品工业废水中回收蛋白、乳清等。在饮用水处理领域，大多数家用净

水机（一般构成：粗滤-粒状活性炭-超滤）中都设有中空纤维超滤膜来截留水中的杂质

颗粒和细菌。

反渗透膜的孔径最小，在2〜3nm如下。除了水分子外，其他所有杂质颗粒（包括

离子）都不能通过反渗透膜，因此反渗透膜分离得到的水为纯水。反渗透技术已经广泛

用于海水淡化、苦咸水脱盐、工业给水高纯水口勺制备（电子工业用水、锅炉给水等），

近年来迅速发展起来的饮用纯净水、优质直饮水口勺关键技术就是反渗透。反渗透技术口勺

操作压力较高，必须超过所处理水口勺渗透压。对于海水淡化，操作压力一般在3MPa以

上。对于用自来水制备饮用纯净水，操作压力一般在IMPa如下（根据原水含盐量、纯

水收率、膜特性而确定）。

纳滤膜日勺孔径略不小于反渗透膜，为几种纳米，操作压力也低于反渗透。纳滤可以

截留二价以上的离子和其他颗粒，所透过的只有水分子和某些一价欧J离子（如钠、钾、

氯离子）。纳滤可以用于生产直饮水，出水中仍保留一定的离子，比纯水有益于健康，

并可减少处理费用。

膜分离技术具有多项长处：不需要投加药剂，清除日勺污染物范围广，可通过选用不

一样的膜实现预定的分离效果，运行可靠，设备紧凑、易于实现自动控制等。缺陷是：

设备费和运行费高，运行中膜易堵塞，需要定期进行化学清洗，前处理规定较高，存在

浓缩液的处理与处置问题等。近年来伴随膜材料价格的不停减少，膜分离技术在水处理

应用中具有越米越强的竞争力。

三、预处理技术

预处理是针对老式工艺的缺陷，为了强化水处理工艺、改善处理山水水质，在常规

处理工艺之前，采用一定的物理、化学或生物的措施，对水中污染物进行初步清除，尤

其是清除那些常规工艺不能有效清除n勺污染物，使常规工艺更好的发挥作用，减轻常规

处理和深度处理口勺承担，更好地发挥水处理工艺的整体作用。预处理工艺可分为氧化法

和吸附法，其中氧化法又可分为化学氧化法和生物氧化法。

当饮用水的水源水受到一定的污染，或者具有某些特殊性质时，在常规处理之前，

需要先进行预处理，包括粗大悬浮物和漂浮物的筛除、沉砂、高浊度水的预沉淀、原水

储存、土层渗滤、曝气清除挥发型物质、粉状炭吸附、化学预氧化、生物预处理等。下

面重要简介用于受污染水源水处理的后两种预处理技术。

㈠化学预氧化

化学预氧化技术是通过投加氧化剂，运用氧化剂口勺氧化能力，分解破坏水中的污染

物质。常用的氧化剂有氯、高锈酸钾、臭氧，正在研究开发中时尚有紫外光催化氧化等。

1.预氯化预氯化是饮用水处理中应用最为广泛的一种预氧化技术，目前仍为我国

绝大多数水厂所采用。预氯化是在地表水H勺取水口或净水厂的入口处向水中加入一定量

的氯，投加量在1〜2mg/L（根据水质而定，对于受到污染的水源水预氯化的所需加氯

量远高于此值）。由于氯是氧化剂，预氯化可以氧化分解水中的一部分有机物质，减少

嗅味，增强混凝效果，清除氨氮（生成氯胺，或者通过折点氯化而被破坏），可以控制

微生物和藻类在取水口至水厂的管道中和在净水厂的处理构筑物中生长繁殖，并可起到

一定的消毒杀菌效果。预氯化可以采用简朴加氯法或折点氯化法。预氯化的缺陷是当水

源水中有机物含量较高时，投加的氯会与水中的有机物反应，生成三卤甲烷、卤乙酸等

具有三致作用的消毒副产物。

2.预臭氧由于臭氧比液氯具有更强的氧化能力，故可有效杀灭藻类、细菌、病毒

等，同步可以迅速氧化大分子难降解物，有较强的脱色、除臭能力。臭氧预氧化法可使

水源水水化学耗氧量有一定程度口勺下降，对氧化三卤甲烷前体物有很好的效果。由于投

加臭氧的成本较高，一般采用低剂量投加，在这种状况下，大部分投加的臭氧只能把大

分子有机物氧化为小分子有机物（如酮、醛、酸等），而不是将有机物彻底降解。这样

就导致了处理出水溶解性内、可生化的有机物量比例得以提高。因此，如能将臭氧预氧

化法与生物法结合起来，能起到优势互补的作用，反之，单纯的臭氧预氧化法由于可使

出水溶解性有机物量提高，也许会导致最终出厂水中AOC的升高，管网细菌量升高，

反而减少饮用水质。预臭氧是为了防止预氯化产生氯代有机物的问题而采用的替代措

施，已经在欧洲得到广泛内应用，在我国目前尚未采用。加入臭氧除了有前述内氧化、

除嗅作用外，还可以增长水中有机物的可生物降解性，有助于后续的生物处理，如生物

氧化预处理或生物活性炭C预臭氧液有一定欧I改善混凝的效果。预臭氧的最大长处是不

产生氯代有机物，但费用较高。此外，因臭氧在水中会迅速分解，此法不适于长距离输

水管道的菌藻控制。

3.高锌酸钾预氧化高镒酸钾预氧化曾是一种老式水处理预氧化技术，近年来由于

我国水源水日勺污染日趋严重，高锌酸钾预氧化技术发展较快，现已经开发出高铳酸钾预

氧化与混凝剂联合使用的复合药剂。高锌酸钾氧化不产生氯代副产物，氧化能刀强，除

臭效果好，高锯酸钾氧化后生成的二氧化锦对高锦酸钾的氧化具有催化作用，同步又具

有助凝作用，从而大大增强混凝效果。该法不需要增长新设备，运行费用低，便于根据

原水水质状况调整投药量，有着良好口勺应用前景。

㈡生物预处理

众所周知I,在废水处理中生物处理法是清除水中溶解状有机物的有效而经济口勺措

施。伴随饮用水水源污染问题的日趋严重，生物处理法也已经被开发成为处理受污染水

源水的饮用水处理技术。生物预处理重要依托微生物口勺生命活动（氧化、吸附、生物架

凝等）来清除水中口勺污染物。在这些微生物中，对净化水质起重要作用的绝大多数属于

贫营养型微生物，具有世代周期长、繁殖缓慢的特性。为了保证处理效果和加紧净化的

效率，必须保证有足够的微生物量（生物浓度）。生物膜法因微生物附着在载体填料上,

相对而言能获得更稳定的生长环境，适合于世代周期长的微生物生存和繁殖，因而绝大

多数【付生物预处理都采用生物膜法的形式。

生物预处理是指在常规净水工艺前增设生物处理工艺，借助于微生物的新陈代谢活

动，对水中的氨氮、有机污染物、亚硝酸盐、铁、钵等污染物进行初步口勺清除，减轻常

规处理和深度处理的负荷，通过综合发挥生物预处理和后续处理的物理、化学和生物的

作用，努力提高处理后出水水质。

饮用水生物预处理采用好氧生物膜法。已经开发实用日勺处理技术重要有：生物接触

氧化法和沉没式生物滤池法。生物接触氧化法采用挂满弹性填料或纤维束填料的水池，

池中设有穿孔管曝气装置，供应生物处理所需要H勺氧。沉没式生物滤池采用颗粒填料作

为生物生长日勺载体，一般采用陶粒填料，池型与给水处理的砂滤池相似，只是在滤料下

增长了穿孔管曝气系统。水的流向多采用升流式，滤池定期（几天到一月）进行气水反

冲洗，洗去截留的悬浮物和多出的生物膜。沉没式生物滤池具有填料比表面积天，生物

量高，对氨氮和有机物的处理效果好，有过滤作用，有很好的除藻功能，在低温条件•（＞

51）下仍有很好的处理效果，可承受一定的进水悬浮物浓度等长处。局限性之处是基

建费高于生物接触氧化法,沉没式生物滤池既可以用于预处理，设在常规处理之前；也

可以设在混凝沉淀之后砂滤之前，对其进行生物处理

生物预处理有如下的清除效果。

（1）可以有效清除水中可生物降解的有机物成低消毒副产物的生成，提高水质

的生物稳定性，减少后续常规处理的负荷，改善常规处理的运行条件（如减少混凝剂的

投加量，延长过滤周期，减少加氯量等）。饮用水生物预处理可以清除进水中80%左右

的可生物降解有机物，如以高钵酸盐指数（耗氧量）表达，生物预处理的清除率一般在

20%〜30%。对高镭酸盐指数清除率偏低的原因是：①水源水中有机物包括了可生物降

解和不可生物降解两大部分；②高镒酸盐口勺氧化能力低，对某些可生物降解有机物测不

出，如草酸等。假如采用预臭氧毕生物处理工艺，将可以大大提高生物预处理对有机物

的清除效果。

（2）可以有效清除水中的氨氮在生物预处理构筑物中氨氮在亚硝化菌的作用下

先被生物转化为亚硝酸盐，再在硝化菌的作用下深入转化为硝酸盐。生物预处理对氨氮

清除率可以到达70%〜90%,例如，在进水氨氮质量浓度为2〜3mg/L的条件下，出水

在01mg/L左右。在饮用水生物预处理中，对氨氮的硝化比清除有机物更轻易实现，所

需要的水力停留时间也较短。采用生物硝化清除氨氮的预处理已经成为饮用水预处理时

一种重要处理目日勺。

四、强化混凝技术

强化混凝是指在混凝处理中投加过量的混凝剂、新型混凝剂或助凝剂、或者是其他

的药剂，通过加强混凝与絮凝作用，使常规处理工艺尽量多地清除水中的有机物和消毒

副产物的前体物（重要指腐殖酸、富里酸等有机物）,

混凝所清除口勺有机物及其清除机理重要包括：胶体状有机物的吸附电中和与凝聚、

混凝形成的金属氢氧化物矶花的巨大比表面积对溶解有机物的吸附和共沉作用、腐殖酸

和富里酸的聚合沉淀等。强化混凝提高对有机物的清除机理重要是加强混凝产生的絮体

对有机物的吸附作川。例如，北京笫九水厂的生产实践表明，在相似加药量下，机械搅

拌澄清池对有机物和消毒副产物前体物的清除效果要优于反应池一沉淀池工艺，其原因

就是在机械搅拌澄清池中大量保持的矶花可以充足发挥其吸附作用，而反应一沉淀工艺

中矶花形成后即被沉淀清除，其吸附潜力尚未完全发挥。

强化混凝的措施有：从铝盐混凝剂改为铁盐混凝剂（铁盐比铝盐更易于形成与腐殖

酸和富里酸口勺聚合物），减低pH值（pH值为5〜6的条件有助于形成腐殖酸、富里酸口勺

聚合物），投加有机或无机絮凝剂，采用品有絮凝作用的新型混凝药剂（如聚硅酸盐铁

盐、聚硅酸盐铝盐等），增长混合与絮凝反应的时间，选用澄清工艺等。在混凝中同步

进行高钵酸钾预氧化、粉状炭吸附（如采用品有高钵酸钾、粉状炭、混凝剂口勺复合药剂）

也可以起到强化混凝日勺效果，尽管其中还包括了氧化、吸附等作用。

常规处理对水中溶解有机物日勺清除效果一般在10%〜20%,通过强化混凝可以把清

除率提高到25%〜30%,详细效果依原水水质和强化混凝的措施而定。

五、纯水和净水处理技术

近年来，纯净水（包括桶装水、瓶装水）、优质直饮水等日趋流行。导致这一现象

的原因有：因水源水质的恶化，对都市自来水水质产生疑虑；对饮水水质规定内提高，

乐意消费更为安全且有益于健康的水；饮水方式的时尚。尤其是在某些自来水水质较差

的都市或地区，纯净水和优质直饮水发展的速度很快。

纯水和净水是有一定区别的。“纯水”这一术语米源于工业给水的纯水，即清除了

水中一切杂质（包括多种离子）的水，水的纯度用电导率表达。虽然饮用纯水对水的电

导率规定并不需要像对电子工业、高压锅炉给水那样严格，但我国现行的饮用纯水行业

原则中仍对水的电导率进行了严格的规定。尽管离子互换、蒸储等技术在初期曾用于生

产饮用纯水，目前生产纯水所普遍采用的关键技术是反渗透，其工艺流程如图4所示。

自来水

深井水

图4饮用纯水生产工艺流程图

顾客使用饮用纯水口勺方式包括瓶装水（重要是作为饮料）、桶装水、净水屋、楼宇

或小区专用饮水管道，家用纯水机等。

饮用净水的含义实际上是指优质直饮水。按照生活饮用水水质原则的制定原则，凡

符合该原则的自来水实际上都可以直接生饮。不过在实际操作中，为了提高直饮水的卫

生学质量和具有很好日勺口感，又制定了优质直饮水的水质原则。由于纯水中不含任何矿

物质，长期饮用也许对人体健康产生不利影响，因此，优质直饮水并不规定必须是纯水。

优质直饮水系统一般设在采用分质供水系统日勺楼宇或住宅小区中，它以市政自来水

或当地日勺地下水为水源，再通过特殊的净化处理后胜专用管道送到顾客家中。优质直饮

水的处理系统有许多种，包括：①另选用优质日勺地下水源和先进的消毒工艺，优水优用；

②“臭氧氧化一活性炭吸附一紫外线消毒或二氧化氯消毒”的I饮用水深度处理工艺流程;

③“粗过滤-活性炭吸附-精细过滤-反渗透-臭氧消毒或紫外线消毒”日勺饮用纯水处理流

程；④把反渗透生产的纯水与纳滤生产的水(或活性炭出水)按比例勾兑成一定矿化度

日勺水的J组合处理工2。

六、特种水质处理技术

㈠除铁、除镒

某些地下水中具有较高浓度日勺铁和镒离子。由于地下水-•般缺氧，这些铁和镒重要

以还原形式(氧化态+2价)存在于水中。我国某些地区地下水含铁、含锦，含铁量在5〜

15mg/L,有时高达2()〜30mg/L,含锌量在().5〜2()mg/L之间，个别日勺高达5〜10mg/L。

水中具有过量的铁锦将给生活饮用及工业用水带来危害。我国《生活饮用水卫生规范》

规定铁的质量浓度WO.3mg/L、S^O.lmg/Lo当原水H勺铁镐含量超过上述原则时就要进

行除铁除锦处理，其基本流程为氧化过滤流程，详细处理措施如下。

1.曝气氧化过滤法除铁工艺运用空气中的氧把二价铁氧化成三价铁，使其形成氢

氧化铁沉淀物从水中析出，再通过滤池加以清除。水口勺pH值越高，氧化速度越快。

2.曝气接触氧化锦砂过滤法除铁、除锦工艺经曝气使含溶解氧的水通过具有铁质

或钵质的活性滤料，在所含铁质和二氧化钵的催化作用下，二价口勺铁、镐口勺氧化速率大

大加紧，进而被滤料清除。活性滤料可以采用天然镒砂，也可以由一般砂滤料经熟化而

形成。接触氧化法除铳需要在pH值不小于7日勺条件下进行。

3.氯氧化过滤法除铁工艺氯的氧化能力不小于氧，它在pH值不小于5日勺条件下

就可以迅速地把二价铁氧化成三价铁，再经砂滤池过滤清除生成日勺氢氧化铁析出物。

4.高锯酸钾氧化除铁除镒工艺高镒酸钾是比氧和氯更强日勺氧化剂，可以在中性或

弱酸性条件下迅速地把水中日勺二价镒氧化成二氧化锌，再通过滤予以清除。为了减少投

药量，原水应先进行曝气。此法日勺另一形式是采用锌沸石过滤吸附水中的二价铳，再用

高镒酸钾对镒沸石再生。

5.充氧回灌地下水层除铁除锈工名将曝气后具有大量溶解氧的水，通过取水井周

围日勺回灌井定期注人到地下水层，或是通过取水井自身进行周期性的回灌。在取水井周

围地下水层中形成氧化带，其中生长有大量的铁镒细菌。当取水时，地下水在通过充氧

地层的过程中，在铁锦细菌H勺参与下，水中溶解氧把二价的铁和锈氧化成不溶的析出物,

截留在地层中。

(-)除藻

易受日照影响的较浅和流动缓慢口勺水体(如湖泊)，在富营养条件下水中藻类易于

大量繁殖，尤其是在水温较高日勺夏秋季节，水中日勺含藻量将很高。水中的藻类除了会使

水产生令人厌恶的味和嗅外，还由于它