生活用水包括(kuò)城鎮生活用水和農村生活用水。城鎮生活用水由居民用水和公共用水(含服(fú)務業、餐飲業、貨運郵電業(yè)及建築業等用(yòng)水(shuǐ))組成、農村生活用水除居民生活用(yòng)水外還(hái)包括畜(chù)用水在內。
生活用水包括城(chéng)鎮生活用水和農村生活用水。城鎮生活用水由居民(mín)用水和公共用水(含服務業、餐飲業、貨運郵電業及建築業等用水)組成、農村生活用水除居(jū)民生活用水外還包括畜用水在內。PCB設計
水汙染
水汙染可(kě)根據汙染雜質的不同而主要分為(wéi)化學性汙染、物理性汙染和生物性汙染三大類(lèi)。
一、化學性汙染 汙染雜質為化學物(wù)品而造成的(de)水體汙染。
(1)無機汙染物質:汙染水體的無機汙染物質有酸(suān)、堿和一些無機鹽類。酸(suān)堿汙染使水體的pH值發生變化,妨礙水體自淨作用(yòng),還會腐(fǔ)蝕船舶和水下建築物,影響漁業。
(2)無機(jī)有毒物質:汙染水體(tǐ)的無機有毒物(wù)質主要是重金屬(shǔ)等有潛在長期影響的物質,主要有汞、鎘、鉛、砷等元素。
(3)有機有毒物質:汙染水體的有機(jī)有毒物(wù)質主要是各種有(yǒu)機農藥、多環芳烴、芳香烴等。它們大多是人工(gōng)合成的物質,化學性質很穩定,很難被生物所(suǒ)分解。
(4)需氧汙染物質:生活(huó)汙水(shuǐ)和某些工業(yè)廢水(shuǐ)中所含的碳水化合物、蛋白質、脂肪和酚、醇等有機物質可在微(wēi)生物的作用下進行分解。在分解過程中需要大量氧氣,故稱(chēng)之為需氧汙染物質。
(5)植物營養物質(zhì):主要是(shì)生活與工業汙水中的含氮、磷等植物營養物質,以及農田排水中殘(cán)餘的氮和磷(lín)。
(6)油類汙染物質:主要(yào)指石(shí)油對水體的(de)汙染(rǎn),尤其海洋(yáng)采(cǎi)油和(hé)油輪事故汙染最甚。
二、物理性汙染
(1)懸浮物(wù)質汙染:懸浮物質(zhì)是指(zhǐ)水中含有的不溶性物質,包括固體(tǐ)物質(zhì)和泡沫塑料等。它們是由生活汙水、垃圾和采(cǎi)礦、采石、建築、食品加工、造紙等(děng)產生的(de)廢(fèi)物泄入水中或農田的水土流失所引起的。懸(xuán)浮物質影響水(shuǐ)體外觀,妨礙水中植物的(de)光合作用,減少氧氣(qì)的溶入,對水生生物不利。
(2)熱汙染:來自各種工業過程的冷卻水,若不采取措施,直接排入水體(tǐ),可能引起水(shuǐ)溫(wēn)升高、溶解氧含量降低、水(shuǐ)中存(cún)在的某些有(yǒu)毒物質的毒性增加等現象,從而危及魚類和水生生物的生(shēng)長(zhǎng)。
(3)放射性汙染:由(yóu)於原子能工業的發展,放射性礦(kuàng)藏的開采,核子試驗(yàn)和核電站的建立以及同位素在醫學、工業、研究等領域的應用,使放射性廢水、廢物顯著(zhe)增加,造成一定(dìng)的放射性汙染。
三、生物性汙染
生活汙水,特別是醫(yī)院汙水和某些(xiē)工業廢水汙染水體(tǐ)後,往往(wǎng)可以帶入一些病原(yuán)微生(shēng)物(wù)。例(lì)如某些原來存在於人畜腸(cháng)道中的病原(yuán)細菌,如傷寒、副傷(shāng)寒、霍亂細菌等都可以通過人畜糞便的汙染而進入水體,隨水流動而傳播。一些病毒,如肝炎病毒、腺病毒等也常在汙染水中發現。某些寄生(shēng)蟲病,如阿米巴痢(lì)疾、血(xuè)吸蟲病、鉤(gōu)端(duān)螺旋體病等也可通過水進行傳播。升降平台
水處理
常用的水處理方法有:(一)沉澱物過濾法、(二)硬水(shuǐ)軟化法、(三)活性(xìng)炭吸附法、(四)去離子法、(五)逆滲透法、(六)超過濾法、(七)蒸餾法、(八)紫外線消毒法等。
一、沉(chén)澱物過濾法
沉澱物過濾法的目(mù)的是將水源內之懸浮顆粒物質或膠體物質清除幹(gàn)淨。這些顆粒物(wù)質如果沒有清除,會對透析用水其他精密的過濾膜造成破壞或(huò)甚至水路的阻塞。這是最古老且最簡單的淨水法,所以這個(gè)步驟常(cháng)用在水純化的初步處理,或有必(bì)要時,在管路中也會多加入幾個(gè)濾器(filter)以清除體積較大的雜質。濾過懸浮的顆(kē)粒物(wù)質所使用的濾器種類很多,例如網狀(zhuàng)濾器,沙狀濾器(如(rú)石英沙等(děng))或膜狀濾(lǜ)器等。隻要(yào)顆粒大小大於這(zhè)些孔洞之大小,就會被阻擋下(xià)來。對於溶解(jiě)於水中(zhōng)的離子,就無法阻攔下來。
二、硬(yìng)水軟化法
硬水的軟化需使(shǐ)用離子交換法,它的目的是利用陽離子交換樹脂以鈉離子來(lái)交換硬水中的鈣與鎂離子,*此來降低水源內之鈣(gài)鎂離子的濃度。其軟化的反應式如下:
Ca2++2Na-EX→Ca-EX2+2Na+1
Mg2++2Na-EX→Mg-EX2+2Na+1
式中的EX表示離子交換樹脂,這些離子交換樹脂結(jié)合了Ca2+及Mg2+之後,將原本含在其內(nèi)的Na+離子釋放出(chū)來
三、活性碳
活性(xìng)碳是由木頭,殘木屑,水果(guǒ)核(hé),椰子殼,煤炭或石油底渣等物質在高溫下幹餾炭(tàn)化而成,製成(chéng)後還需以熱空氣或水蒸(zhēng)氣加以活化。它的主要作用(yòng)是清除(chú)氯(lǜ)與氯(lǜ)氨以及其他分子量在60到300道爾(ěr)頓的溶解性有機(jī)物質。活(huó)性碳的表麵呈顆粒狀,內部是多孔的,孔內有許多約(yuē)1Onm~lA大小(xiǎo)的毛(máo)細管,1g的活性碳內部表麵積高達700-1400m2,而這些毛細管內表麵及顆粒表麵就是吸附作用(yòng)之所在。影(yǐng)響活性碳清除有機物(wù)能力的因(yīn)素有活(huó)性碳本身的麵積(jī),孔洞大小以及被清除有機物(wù)的分子量及其(qí)極性(Polarity),它主要*物理的吸附能力來排除雜物,當吸附能力達(dá)飽(bǎo)合(hé)之後,吸附過多的(de)雜質就會掉落下來(lái)汙染下遊的水質,所以必須定時利(lì)用逆衝的方式來清除吸(xī)附其上的雜質。
四、去離子法
去離子法(fǎ)的目的是將溶解(jiě)於水中的無機離子排除,與硬水軟化器(qì)一樣,也是利用離子交換樹脂的原理。在(zài)這 使用兩種樹脂-陽離子交換(huàn)樹脂與陰離子交換樹脂。陽離子交(jiāo)換樹脂利用氫離子(H+)來交換陽離子;而陰離子交換樹(shù)脂則利用氫氧根離子(OH-)來交換陰離子,氫離子與氫氧(yǎng)根離子互相(xiàng)結合成中性水,其反應方程式如下:
M+x+xH-Re→M-M-Rex+xH+1
A-z+zOH-Re→A-Rez+zOH-1
上式中的的M+x表陽離子,x表電價數,M+x陽離子與陽離子樹脂上H-Re的(de)氫離子交換,A-z則表陰離子,z表電價數,A-z與陰離子交換樹脂結合(hé)後,釋放出OH-離子。H+離子與OH-離子結合後即成中性(xìng)的水。這(zhè)些樹脂之吸附(fù)能力耗盡之(zhī)後也需要再(zài)還原,陽離子交換(huàn)樹脂需要強酸來還原。
五、逆滲透法
逆滲透法可以有效的清除溶解於水中的無機物,有機物,細菌(jun1),熱原(yuán)及其它顆粒等,是透析用水之處理中最重(chóng)要(yào)的一環。所謂"滲透(osmosis)是指以半透膜隔開兩種不(bú)同(tóng)濃度的溶液,其中溶質不能透過半透膜,則濃度較低的一方水分子會通過半透(tòu)膜到達濃度較(jiào)高的另一方,直到兩(liǎng)側的濃度相等為止。在還沒達到(dào)平衡(héng)之前,可以在濃度較高的一方逐漸施加(jiā)壓(yā)力,則前述之水分子移動狀(zhuàng)態(tài)會暫時停止,此時所需(xū)的壓力叫作 "滲(shèn)透壓 (osmotic pressure)",如果施加的力量大於滲透壓時,則水份的移動會反方向而行,也就是從(cóng)高濃度的一例流向(xiàng)低(dī)濃(nóng)度的一方,這種現(xiàn)象就叫作"逆滲透"。逆滲透的純化效果可以達到離子的層(céng)麵,對於單價(jià)離於(monovalent ions)的排除率(rejection rate)可(kě)達90%-98%,而(ér)雙價離子(divalent ions)可達95%-99%左右(可以防止分子量大(dà)於200道爾敦的物質通過)。
六、超過濾法
超過濾法與逆(nì)滲透法類(lèi)似,也是使用半透膜,但它無法控製離子的清除,因為膜之孔徑較大,約10-200A之間。隻能排除細菌,病毒,熱原及顆(kē)粒狀物等,對水溶性(xìng)離子則無法濾過。超過濾法主(zhǔ)要的作用是充當逆滲透法的前置處理以防止逆滲透膜被細菌汙染。它也可(kě)用在水(shuǐ)處理的最後步驟以防止上遊的水在管路中被細(xì)菌汙(wū)染(rǎn)。一般是利用進水壓與出水壓差來判斷超過濾(lǜ)膜是否有效,與活性碳類似,平時(shí)是以逆衝法來(lái)清除附(fù)著其上的雜質。
七、蒸(zhēng)餾法
蒸餾法是古(gǔ)老卻也是有效的水處理法,它可(kě)以清除任何(hé)不(bú)可揮發性的雜(zá)質,但是無法排除可揮(huī)發性的汙染物(wù),它(tā)需要很大的儲水槽來存放,這個儲(chǔ)水槽與(yǔ)輸送管卻(què)是造成汙染的重要原因,目前血液透析用水不(bú)用這種方式(shì)來處理。
八、紫外線消毒法(fǎ)
紫外線消毒法是目前(qián)常使用的方法之一。紫外線消(xiāo)毒不產生任何二次汙染物,屬於國際(jì)上最新一代(dài)的消毒技術,它以(yǐ)其高效率、廣譜性、低成本、長壽命、大水量、無(wú)汙染等(děng)其他消毒手段無(wú)法比擬的優點,目前已在西(xī)方發達國家逐漸成為一種主流消毒手段。它的殺菌機理是破壞細菌核酸(suān)的生命遺(yí)傳物質,使其無法繁殖,其中最重大的反應是核酸分子(zǐ)內的pyrimidine鹽基(jī)變成雙合體(dimer)。一般是使用低壓水銀放電燈(殺菌燈)的人工253.7nm波長的紫外線能量。紫外線殺菌燈的原理與日光燈相同,隻是燈管內部不塗螢光物質,燈管的材質是(shì)采用紫外線穿透率高(gāo)的石英玻璃。一般紫外線裝置依用途分照射型,浸泡型及流水型。
九、生物化學法
[1]生物化學水處理方法利用自然界存生的各種細菌微生物,將廢水中(zhōng)有機物分解轉化成無害物質,使(shǐ)廢水得以淨(jìng)化。生物化學水處理方法可以分活性汙泥法、生(shēng)物膜法、生物氧化塔、土地(dì)處理係統、厭氧生物水處(chù)理(lǐ)方法。生物化(huà)學水處(chù)理法的流程:原水→格柵→調節(jiē)池(chí)→接觸(chù)氧化池→沉(chén)澱地→過濾→消毒→出水。
1、活性汙泥水處(chù)理方法
(1)鼓風曝氣:即排流式曝氣,將壓縮(suō)空氣不斷地鼓入廢水中(主要(yào)裝置由曝氣鼓風機和曝氣器組成),保(bǎo)證水中有一定的溶解氧,以維持微生物的生命活動(dòng),分解水中有機物,以達到水處理的淨化(huà)效果。
(2)機械曝氣:即表麵曝氣,利用裝在曝氣池內的機械葉輪轉動,劇烈攪動水(shuǐ)麵,使空氣中(zhōng)的氧溶於水中,供微生物生命活動,進行生化作用以達到水處理的淨化效果(guǒ)。
(3)純氧曝氣:它是按鼓風曝氣方法向水中吹入純氧,以提高充氧效率,從而加快水處理的淨化速度。
2、生物(wù)膜水處理方法
(1)生物濾池:使廢(fèi)水流過生長在濾料表麵的生物膜(mó),通過(guò)兩麵間的物質交(jiāo)換及生化作用,使廢水中有機物降解,達到水處理的(de)淨化目(mù)的。
(2)生物轉盤:由固定在(zài)一橫軸上的若幹間距很(hěn)近(jìn)的圓盤組成,不斷旋轉的圓盤麵(miàn)上生(shēng)長一層生物膜,以達到水處理淨化效(xiào)果。
(3)生物接觸氧化:供微生物棲附(fù)的填料全(quán)部浸於廢水中,並采用機械設備向廢水中充入空氣,使廢水中有機物降解,以淨化廢水。
3、土地處理(lǐ)係統
(1)土地滲濾:利用土(tǔ)壤膜中的微生(shēng)物和植物根係對汙染物的淨化能力來進行生(shēng)活汙水處理,同(tóng)時利用汙水中的水、肥來促進農作物、牧草、樹木生(shēng)長。
(2)汙水灌溉:這種水處(chù)理方法主要目的為灌(guàn)溉,以充分利用淨化後的汙水。
4、厭氧生物水處理方法:利用厭(yàn)氧微生物分解(jiě)汙水中(zhōng)有機物,達到水處理淨化(huà)目的,同(tóng)時產生甲烷(wán)氣、CO2等氣體。
生活用水(domestic water)人(rén)類日常生活所需用的(de)水(shuǐ)。包括居民日常生活用水(飲用、洗滌等室內用水和洗車、綠化等室外用(yòng)水)和公(gōng)共設施用水(浴池、商店、旅館、學校、醫院、市政綠化、清潔、消防等用水)。中國的(de)年生活用水總(zǒng)量約600多(duō)億立方米(2001年),大城市人均每(měi)人每年生活用(yòng)水量為70~247立方米,中小城市人均年用水量(liàng)約為32~166立方米,農村人均用水量約(yuē)28立方(fāng)米(mǐ)。由於中(zhōng)國大部分城(chéng)市和農村未實現分質供水,所以生活用水的水質評價一般仍(réng)沿(yán)用飲用水的標準(zhǔn)或采用優(yōu)於Ⅳ類水的標準來衡量。