给水处理理论与工艺

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1、给水处理理论与工艺市政环境工程学院张立秋主要内容世界与我国水资源现状我国饮用水源水质与饮用水水质标准之间的矛盾常规处理工艺的强化给水深度处理技术消毒技术与管道卫生学展望地球上水的总量1.361018m3淡水储量仅为3.51016m3不足全球总水量的3%易开发利用的淡水储量为4.01015m3，占淡水的11%世界水资源概况世界水资源研究所：全世界有26个国家2.32亿人口面临缺水的威胁联合国发出警报：世界范围内的缺水问题将严重制约本世纪的经济发展，并有可能导致国家和地区间发生冲突和战争我国水资源现状人均水资源占有量2200立方米约为世界平均水平的1/4排名世界第112位每

2、年因缺水而造成的经济损失约2000~3000亿元饮用水源水质与饮用水标准饮用水水质问题微量有机污染物藻类及其代谢产物（藻毒素）嗅味氯化消毒副产物致病微生物有机物对胶体的保护作用稳定性铁锰、色度氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐等管网微生物再繁殖（二次污染）重金属微量有机污染物—浓度低、毒性大，“致癌、致畸、致突变”，有些是“内分泌干扰物质”,特别是由于面源污染引入的农药等污染物—杀虫剂、塑化剂、双酚树脂组分、酞酸酯（玩具、乙烯地板、清洁剂、PVC制品）、表面活性剂（烷基酚）等—危害：破坏人类的生殖系统，会提前或延迟青春期的时间。藻类及其代谢产物—我国水体富营养化，藻类过量繁殖，有些水体几

3、千万个/L—藻类在代谢过程中产生的藻毒素直接危害人体健康—藻类影响常规水处理工艺，而且在消毒过程中会与氯作用生成氯化消毒副产物嗅味—化学污染物引起的嗅味，如氯酚、硫化物等—藻类代谢产物—很多嗅味有机物浓度很低(ng/L级),难于被现行的常规给水处理工艺去除有机物在消毒过程中与氯作用生成有害副产物HOCl+天然有机物及有机污染物副产物前质!氧化的NOM醛、酸等卤代有机物TOXTHMsHAAsTheTHMs氯仿一溴二氯甲烷溴仿二溴一氯甲烷致病微生物—贾第虫(包囊，长9-12μm),宿主有哺乳动物、两栖动物、鸟类—隐孢子虫(包囊，长4-6μm),寄生于哺乳动物、鸟类、鱼类、—难以被

4、水厂现行的氯消毒工艺灭活—引起流行病爆发（如美国）有机物对胶体的保护作用—水中有机物浓度偏高—天然有机物浓度增加3mg/L(以TOC计)，投药量需要增加约5倍—水厂药耗很高,铝浓度偏高（老年痴呆症）—我国水土流失严重，流失率高达30%—有机物在无机胶体表面形成高负电保护层与地下水中的铁锰不同，地表水中的铁锰与有机物络合，难于去除在给水厂中剩余的微量铁锰，会使水的色度增加，影响水的感官指标有机络合性铁锰氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐—在一定条件下氨与氯作用生成氯氨，消耗氯，影响消毒效果—在一定条件下氨被转化成亚硝酸盐，对人体有害—硝酸盐的浓度一般不高可生物同化有机物水消毒以后，细菌在水

5、输配过程中仍会再度繁殖，这种水在生物学上认为是不稳定的。将水中能为细菌繁殖提供条件的有机物去除，使细菌不能再度繁殖，认为水已具有生物稳定性去除水中可生物同化有机物，有利于保障管网水质饮用水标准1976-1984我国23项指标1985年35项指标，增加了某些农药和消毒副产物等2000年建设部行业标准—88项指标2001年9月1日卫生部规范—96项指标2003年建设部行业标准—101项指标卫生部规范-饮用水标准新增加指标（2001年9月1日）浊度<1度（原标准<3度）Al<0.2mg/L耗氧量3mg/L常规指标非常规指标农药等有机物及消毒副产物50多项重金属8项硫化物1项、钠1项

6、饮水与健康据世界卫生组织报道，80%疾病与水有关《２００２年世界卫生报告：减少威胁和促进健康生活》不洁饮水为人类健康的10大威胁之一。但长期饮用纯水也不利于人体健康需要加强对城市饮用水水质净化现行常规给水处理工艺的主要功能原水混凝沉淀过滤消毒出水悬浮性成分（粘土颗粒、有机颗粒等）天然有机物（如腐殖酸、富里酸等）胶体成分（如无机与有机胶体）微生物（细菌、浮游生物、藻类等）但常规处理对于水中微量有机污染物和氨氮等污染物的去除效果较差浓度低、危害大、去除难饮用水源中微量有机物特点饮用水水质安全保障技术水质处理管网输配水源保护城市水源保护和受污染水体恢复饮用水源保护控制点源污染（工业

7、与城市污水）控制面源污染（农药、化肥、大气污染降雨等）饮用水水源保护（饮用水源设保护区，严格控制人类和牲畜的污染）清除水体底部污染沉积物采用各种水体修复技术：复氧、化学剂处理、生物修复技术等加强对水源水质的监测、设立水质预警系统常规处理工艺的强化措施强化混凝预氧化技术强化沉淀与气浮强化过滤技术强化混凝措施混凝剂的优选助凝剂混凝条件的改善与高效混凝设备混凝剂投量的控制根据水质情况选择合理的混凝剂及组合如采用预先部分水解的混凝剂(聚合铝、聚合铁、聚硅铝、聚硅铁、聚合铁铝等）控制最优的混凝条件如pH,混凝剂投