生活用水包括城鎮生活用水和農村生活用水。城鎮生活用水由居民用水(shuǐ)和公共用水(含服務業、餐飲業、貨運郵電(diàn)業及建築業等用水(shuǐ))組成(chéng)、農村生活用水除居民生活用水外還包括(kuò)畜用水在內。
生活用(yòng)水包括城鎮生活用水和(hé)農村(cūn)生活用水。城鎮生活用水由居民用水和公共用水(含服務業、餐飲業、貨運(yùn)郵(yóu)電業及建築業等用水)組成、農村生活用水除居民生活用水外還包括畜用水(shuǐ)在內。PCB設計
水汙染(rǎn)
水汙染可根據汙染雜質的不同而主要分為化學性汙(wū)染、物理(lǐ)性(xìng)汙染(rǎn)和生物性汙染三大類(lèi)。
一、化學性汙染 汙染雜(zá)質(zhì)為化學物品(pǐn)而造成(chéng)的水體汙染。
(1)無(wú)機汙染物質:汙(wū)染水體的無機汙染物質有酸、堿和一些(xiē)無(wú)機鹽類。酸堿汙染(rǎn)使水體的pH值發生變化,妨礙水體自淨(jìng)作(zuò)用,還會腐蝕船(chuán)舶和水下(xià)建築(zhù)物,影響漁業(yè)。
(2)無機有毒物質:汙染水體的無機有毒物質主要是重金屬等有潛在長期影響(xiǎng)的物質(zhì),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)有毒物質主要是各種有機農藥、多(duō)環芳烴、芳香(xiāng)烴等。它們大多是人工合成的物質,化學性質很穩定,很難被生物所分解。
(4)需氧汙染物質:生活汙水和某些工業廢水中所含的碳水化合(hé)物、蛋白質、脂肪(fáng)和酚、醇等(děng)有機物質可在微(wēi)生物的作用(yòng)下進行分解。在分解(jiě)過程中需(xū)要大量氧氣,故稱之為需氧汙(wū)染物質。
(5)植物營養物質(zhì):主要是(shì)生活與(yǔ)工業汙水中的含氮、磷等植(zhí)物營養物質,以及農田排水中(zhōng)殘(cán)餘的氮(dàn)和磷。
(6)油類汙染物質:主要(yào)指石油對水體的汙染,尤其海(hǎi)洋采油和油輪事故汙染最甚。
二、物理性汙染
(1)懸浮物質汙染:懸(xuán)浮物質是指水(shuǐ)中含有的不溶性物質,包括固(gù)體物質和泡沫塑料等。它(tā)們是由生活汙水、垃圾和采礦、采石、建築(zhù)、食品加工、造(zào)紙等產生的廢(fèi)物泄入水(shuǐ)中或農田的水土流失所引起的。懸浮物質影響水體外觀,妨(fáng)礙水中植物的光合作用,減少氧氣的溶入,對水(shuǐ)生生物不(bú)利。
(2)熱汙染:來自各種工業過程的(de)冷卻水,若不采取(qǔ)措施,直接排入水體,可能引起水溫升高、溶解氧含量降低、水(shuǐ)中存在的某些有毒物(wù)質的毒性增加等現象,從而危及魚類和水(shuǐ)生生物的生長(zhǎng)。
(3)放射性汙染:由於原子能工業的發展,放射性礦藏的開采,核(hé)子試驗和核電站的建立以及同位素(sù)在醫學、工業、研究等領域的應用,使放射性(xìng)廢水、廢物顯著增加,造(zào)成一定的放射性汙染。
三(sān)、生物性(xìng)汙染
生活汙水,特別是醫院汙水和某(mǒu)些工業廢水汙染水體後,往(wǎng)往可以帶入一(yī)些病原微生物。例(lì)如某些原來(lái)存在於人畜腸道中(zhōng)的病原細菌,如傷寒、副傷寒、霍亂細菌等都可以通過(guò)人畜糞便的汙染而進入水體,隨水流(liú)動(dòng)而傳播。一些病毒,如肝炎病毒、腺病毒等(děng)也常(cháng)在(zài)汙染水中發現(xiàn)。某些(xiē)寄生蟲病,如阿米巴痢疾、血吸蟲病、鉤端螺旋體病等(děng)也可(kě)通過水進行傳播。升(shēng)降平台
水處理(lǐ)
常用的水處理方法有:(一)沉澱物過濾法、(二)硬水軟化法、(三(sān))活性(xìng)炭吸附法、(四)去離子法(fǎ)、(五)逆滲透法、(六(liù))超過濾法、(七)蒸餾法、(八)紫外線消(xiāo)毒法等。
一、沉澱物過(guò)濾法(fǎ)
沉澱物過濾法的目的是將水源內之懸(xuán)浮(fú)顆(kē)粒物質或膠體物質清除幹淨。這些顆粒物質如果沒有清除,會(huì)對透(tòu)析(xī)用水其(qí)他精密的過(guò)濾膜造成破壞或甚至水路(lù)的阻塞(sāi)。這是最古老且最簡單的淨水法,所以這個步驟常用在水純化的初步處理,或有必要時,在管路中也會多加入幾個濾器(filter)以清除體積較(jiào)大的雜(zá)質。濾(lǜ)過懸浮的顆粒物質所使用的濾器種類很多,例如網狀濾器(qì),沙狀濾器(如石英沙等)或膜狀濾器等。隻要顆粒大(dà)小大於這些孔洞之大小,就(jiù)會被阻擋下來。對於溶解於水中的離子,就無法阻攔下來。
二、硬(yìng)水軟化法
硬水的軟(ruǎn)化需使(shǐ)用離子交換(huàn)法,它的目的是利(lì)用陽離子交換樹脂以鈉離子來交換硬水中的鈣與鎂離子,*此(cǐ)來降低水源內之(zhī)鈣鎂(měi)離子的濃度。其軟化(huà)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(huàn)樹脂,這些(xiē)離子交(jiāo)換樹脂(zhī)結合了Ca2+及Mg2+之後,將原本(běn)含在其內的Na+離子釋放出來
三、活(huó)性(xìng)碳
活性碳是由木頭,殘木屑,水(shuǐ)果核,椰(yē)子殼,煤炭(tàn)或石油底渣等物質在高溫(wēn)下幹餾炭化而成,製成後還需以熱空氣或(huò)水蒸氣加以活化。它的主要作用是清除氯與氯氨以及其他分(fèn)子量(liàng)在60到300道爾頓的溶解性(xìng)有機物質。活性碳的表麵(miàn)呈顆粒狀,內部是多孔的,孔內有許多約1Onm~lA大小的毛細管,1g的(de)活性碳內部表麵(miàn)積(jī)高達700-1400m2,而這些毛細管內表麵(miàn)及顆粒表(biǎo)麵(miàn)就是吸附作用之所在。影響活性碳清除(chú)有(yǒu)機物能力的因素有活性碳本(běn)身的麵積,孔洞大小以及被清除有機物的分子量及(jí)其極性(Polarity),它主要(yào)*物理的吸附能力來(lái)排除雜物,當(dāng)吸附能力達飽合之後,吸(xī)附過多的雜質就會掉落下來汙染下遊的(de)水(shuǐ)質,所以必須定時利用逆衝的方式來清(qīng)除吸附其上的雜質。
四、去離子法
去離子法的目的是將溶解於水中的無機離子排除,與硬(yìng)水軟化器(qì)一樣,也是利(lì)用離子交換樹脂(zhī)的原理。在這 使用兩種樹脂-陽離子交換樹(shù)脂與陰離(lí)子交換樹脂。陽離子交換樹脂利用氫離子(H+)來交換陽離子;而陰離(lí)子交換樹脂則利用氫(qīng)氧根離子(OH-)來交換陰離子,氫離子與氫氧根離子互(hù)相結合成中性水,其(qí)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(shì)中的(de)的M+x表陽離子,x表電價數,M+x陽離子與陽離(lí)子樹脂上H-Re的氫離子(zǐ)交換,A-z則表(biǎo)陰離子,z表電價數,A-z與陰離子交換樹脂結合後,釋放出OH-離(lí)子。H+離子與(yǔ)OH-離子結合後即成中性的水。這些樹(shù)脂之吸附能(néng)力耗盡(jìn)之後也需要再還原,陽離子交換樹脂需要強酸來還原。
五、逆滲透法(fǎ)
逆滲(shèn)透法可以有效的清除溶解於水中的(de)無機物,有(yǒu)機物,細菌,熱原及其它顆粒等,是透析用水之處(chù)理中最重要的一環。所(suǒ)謂"滲透(osmosis)是指以半(bàn)透膜(mó)隔開兩種不同濃度的(de)溶液,其中(zhōng)溶質不(bú)能透過半透膜,則濃度較低(dī)的一方(fāng)水分子會通過半透膜到達濃度較(jiào)高的另一方,直到兩側的(de)濃度(dù)相等為止。在還沒達到平衡之前(qián),可以在濃(nóng)度較高(gāo)的一(yī)方逐漸施加壓力(lì),則前述(shù)之水分(fèn)子移動狀態會暫時停止,此(cǐ)時(shí)所需的(de)壓力叫作 "滲透壓 (osmotic pressure)",如果施加的力量大於(yú)滲透壓時,則水份(fèn)的移動會反方向而行,也就是從高濃(nóng)度的一例流向低濃度的一方,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麵,對於單價離於(monovalent ions)的排除率(rejection rate)可達90%-98%,而雙價離子(divalent ions)可達95%-99%左右(可以防止分(fèn)子量大於200道爾敦的物質通過)。
六、超過濾法
超過濾法與逆滲透法類(lèi)似,也是使用(yòng)半透膜,但它無法控製離子的清除,因(yīn)為膜之孔徑較大,約10-200A之間。隻能排除細菌,病毒,熱原及顆粒狀物等,對水溶性離子則無法濾過。超過濾法主要的作用是充當逆滲透法的前置處理(lǐ)以防(fáng)止逆滲透(tòu)膜被細菌汙染。它(tā)也可用在水處(chù)理(lǐ)的(de)最後步驟以防止上遊的水在管路中被細菌(jun1)汙染。一般是利用進水壓與出水(shuǐ)壓差來判斷超過濾膜是否有效,與活性碳(tàn)類似,平時是以(yǐ)逆衝法(fǎ)來清除附著其(qí)上的雜質。
七、蒸餾法
蒸餾法(fǎ)是古老卻也是有效的水處理(lǐ)法,它(tā)可以清除任何不可揮發性的雜質,但是無法排除可揮發(fā)性的汙染物,它需要很大的儲水槽來存放,這個儲水槽與輸送(sòng)管卻是造成汙染的重要原因,目前血液透析用水不用這種(zhǒng)方(fāng)式(shì)來(lái)處理。
八、紫外線消毒法
紫外線(xiàn)消毒法是目前常使用的方法之一。紫外線消毒不產生任何二次汙染物,屬於(yú)國際(jì)上最(zuì)新一代的消毒技術,它(tā)以其高效率、廣譜性、低成本(běn)、長壽命、大(dà)水量、無汙染等其他消毒手段無法比擬的優點,目前已在西方(fāng)發達國家(jiā)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)的生命遺傳物質,使其無(wú)法繁殖,其中最重大的反應是(shì)核酸分子內的(de)pyrimidine鹽基變成雙合體(dimer)。一般是使用低(dī)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(yíng)光物質,燈管的材質是采(cǎi)用紫(zǐ)外線穿透(tòu)率高的石英玻璃。一般(bān)紫外線裝置依用途分照射型(xíng),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,將廢水中有機物分解轉(zhuǎn)化成無害物質,使廢水得以淨化。生物化學水處理方法可(kě)以分活性汙(wū)泥法(fǎ)、生物膜(mó)法、生物氧化塔(tǎ)、土地處理係(xì)統、厭氧生物水處(chù)理方(fāng)法。生物化學水處理法的流程:原水→格柵→調節池→接觸氧化池→沉澱地→過濾(lǜ)→消毒→出水。
1、活性汙泥水處理(lǐ)方法
(1)鼓風曝氣:即排流式曝(pù)氣,將壓縮空氣不斷地鼓入廢水中(主(zhǔ)要裝置由曝氣(qì)鼓風機和曝氣器組成),保證水中有一定的溶解氧,以維持微生物的生命活動,分解水中(zhōng)有機物,以達到(dào)水處理的淨化效果。
(2)機(jī)械曝氣(qì):即表麵曝氣,利用裝在曝氣池內的機械葉輪轉動,劇烈攪動水麵,使空氣中的氧溶於水中,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。
(3)純(chún)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(xiào)率,從而加快水處理的淨化(huà)速度。
2、生(shēng)物(wù)膜水處理方法
(1)生物濾池:使廢水流過生(shēng)長在濾料表麵的生物膜,通過兩麵間的物質交換及生化(huà)作用(yòng),使廢水中有機物(wù)降解,達到水處理的淨化目的。
(2)生物轉盤:由固定在一橫軸上(shàng)的若幹間距很近的圓盤組成,不斷旋轉的圓盤麵上生長一層生物膜(mó),以達到水處理淨化效果。
(3)生物接觸氧化:供微生物棲附的填料全部浸於廢水中,並采用機械設備向廢水中充入空氣,使廢水中有機(jī)物降解,以淨(jìng)化廢水。
3、土地處理係統
(1)土地(dì)滲濾:利用土壤膜中的微生物和植物根係對(duì)汙染物的淨化(huà)能(néng)力(lì)來進行生活汙水處(chù)理,同(tóng)時利用汙水中的水、肥來促進農作物、牧草、樹木生長(zhǎng)。
(2)汙水灌溉:這種水處理方法(fǎ)主要目的為灌溉,以充分利用淨化後的汙水。
4、厭氧生物水(shuǐ)處理方法:利用厭氧(yǎng)微生物分(fèn)解(jiě)汙水(shuǐ)中有機物,達到水處理淨(jìng)化(huà)目的,同時產生甲烷氣、CO2等氣體。
生活用水(domestic water)人類日常生活所需用的水。包括居民日常生活用水(飲用、洗滌(dí)等室內用水和洗車、綠化等室外用水)和公共設施用水(浴池、商店、旅館、學(xué)校(xiào)、醫院、市政綠化、清潔(jié)、消防等用水)。中國(guó)的年生活用水總量約600多億立方米(2001年),大城市人均每人每年生活用水量為70~247立方米(mǐ),中小城市人均年用水量約為32~166立方米,農村人均用水量約28立方(fāng)米。由(yóu)於中國大部分城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沿用飲用水的標準或采用優於Ⅳ類水的標準來衡量。