饮用水处理的简要概述（入门）

饮用水处理的简要概述（入门）  

水中颗粒的出现。过滤被确立为从水中去除颗粒的有效手段，并且在十八世纪在欧洲被广泛采用。究竟为什么需要清洁可靠的供水直到19世纪下半叶才知道，当时首次发现了传染病的性质，并首次证明了供水传播霍乱和伤寒等疾病的能力。在此之后，对饮用水质量的关注主要集中在公共供水中的致病微生物（病原体）。科学家发现，可见的浑浊或浑浊，不仅使水看起来不吸引人，它也可能表明存在健康风险。浊度是由水中可能含有病原体的颗粒引起的。

大多数城市社区从集水区的天然水体中收集水，无论是河流、还是地下含水层。然后可以将收集的水储存在储存器中一段时间​​。除非它已经具有非常高的质量，否则它将经历各种水处理过程，去除任何可能对人类健康有害的化学物质，有机物质或生物。然后通过称为分配系统的主管和管道网络将水输送到社区。

 

饮用水处理简史

在历史早期就认识到良好饮用水对维持人类健康的重要性。然而，人们花了几个世纪的时间才明白他们的感官本身并不足以判断水质。很早的水处理是基于过滤和驱除味道的愿望驱动的。因此，饮用水处理系统旨在减少浑浊，从而去除导致伤寒，痢疾和霍乱的病原体。

到二十世纪初，更好地保护污水污染的水供应和简单而有效的水处理方法（氯化，砂滤）大大降低了发达国家水传播疾病的发病率。从那时起，科学家和工程师一直在以更加可控的方式和更低的成本开发更快，更有效地处理水的方法。

水处理工艺

用于从水中去除污染物以及改善和保护水质的过程和技术在全世界都是类似的。从各种可用工艺中选择使用哪种处理取决于水的特性，可能存在的水质问题的类型以及不同处理的成本。

混凝/絮凝

很广泛应用的水处理技术，凝结、絮凝和沉淀以及过滤的部分或全部的组合，自二十世纪早期以来一直用于水处理。沉淀，凝结和絮凝一些颗粒会自发地从积水中沉淀出来（这个过程叫做沉淀）。当颗粒沉降缓慢或不沉降时，将化学物质（凝结剂）如明矾加入水中。它们与不需要的颗粒反应形成更大的颗粒，称为絮凝物。絮凝物的较大尺寸和重量使它们迅速沉降。

凝结和絮凝非常有效地去除细小的悬浮颗粒，吸引细菌和病毒并将其保持在其表面。他们可以从供水中去除多达99.9％的细菌和99％的病毒。它们还会去除一些有机物质，这些有机物质会随着水从雨滴到河流穿过景观而聚集。但是，某些味道和气味问题可能仍然存在。

过滤

当水通过有助于去除更小颗粒的过滤器时，就会发生过滤。用于处理水的很古老和很简单的方法之一是将其通过细颗粒床，通常是沙子。这种砂滤过程通常会去除细小的悬浮固体物质以及一些其他颗粒，例如较大的微生物。

过滤器也可以由沙子，砾石和木炭制成。新合成材料的开发带来了一系列新的过滤材料和方法。基于这些新材料的工艺越来越多地用于处理城市和工业用水。在膜过滤中，水通过膜壁中的微孔（孔）而不是沙床过滤。孔径越小，当水通过时，膜保持的材料越多。

在不同类型的膜过滤方法中，微过滤是水处理中很广泛使用的，对于供应较小社区的小规模水处理厂越来越受欢迎。这是因为它是一种有效的治疗方法，操作简单并且需要较少的恒定操作控制。另外两种类型的膜过滤，即使是更小的孔 - 超滤和马诺过滤 - 也没有被广泛使用。

吸附

虽然通常与过滤相结合的凝结将从水中除去大部分麻烦的污染物，但这些过程通常不会除去溶解在水中的所有物质。如果水含有不希望的杂质，则可能需要额外的处理，例如吸附和氧化。

吸附是化学过滤的一种形式，其涉及通过化学或物理地将溶解的物质与过滤材料结合来去除溶解的物质。它与类似的吸收过程完全不同。在水处理中，使用专门的吸附材料如活性炭和离子交换树脂从水中除去某些可溶性污染物。

使用活性炭的一种方法是通过碳颗粒床渗透水。一旦碳被污染物饱和，就需要通过将其加热到高温来更换或再生。如果仅偶尔发生水污染，但可以通过常规监测程序检测，更好的方法是在出现问题时将粉末状活性炭添加到常规凝结/絮凝过程中。将饱和碳收集在过滤器中，然后与来自水处理厂的普通污泥一起丢弃。这种形式的间歇性给药广泛用于偶尔出现蓝绿藻的问题，

氧化

使用臭氧发生器产生臭氧或二氧化氯等化学物质进行氧化，这是欧洲常见的处理技术，很近才出现在澳大利亚。臭氧等强活性化学物质可用于对水进行消毒，并消除可溶性污染物，如藻毒素，味道和气味化合物，特别是在欧洲，还有微量农药。

水稳定

一些水源通过溶解或与它们接触的材料反应而变成酸性或碱性。这可能导致管道系统和热水服务腐蚀并导致溶解的金属出现在水中。例如，铜腐蚀的常见迹象是蓝色污渍，其中水龙头滴落到表面上。为了防止腐蚀，许多水在分配之前通过添加石灰和有时二氧化碳而化学稳定到特定的pH。

消毒

对水进行消毒以杀死可能存在于供水中的任何病原体并防止它们在分配系统中再生。没有消毒，水传播疾病的风险就会增加。杀死水中微生物的两种很常用方法是用氯或臭氧等化学物质氧化或用紫外线（UV）辐射照射。