生活用水包(bāo)括城鎮生活用水和農村生活用水。城(chéng)鎮生活用水由居民用(yòng)水和公共用水(含(hán)服務業、餐飲(yǐn)業、貨運郵電業(yè)及建(jiàn)築業等用水)組成、農村生活用水(shuǐ)除居民生活(huó)用水外還(hái)包括畜用水在內。
生活用水包括城鎮生活用水和農村生活用水。城鎮生(shēng)活用水由居民用(yòng)水和公共(gòng)用水(含服務業、餐飲業、貨運郵電業及建築業等用水)組(zǔ)成、農村生活用水除(chú)居民生活用(yòng)水外還包括畜用水在內。PCB設計
水汙染
水汙染可根據汙染雜質的不同而主要分為化學性汙染、物(wù)理性汙染和生物性汙染三大類(lèi)。
一、化學(xué)性汙染 汙染雜質為化學物品而(ér)造成的水體(tǐ)汙染。
(1)無機汙染物質:汙(wū)染水體的(de)無機(jī)汙染物質有酸、堿和一些(xiē)無機鹽(yán)類。酸堿汙染使水體的pH值(zhí)發生變(biàn)化,妨礙水體自淨(jìng)作用,還會腐蝕船舶和水下建築物,影響漁業。
(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(qián)在長期(qī)影響(xiǎng)的物質,主要有汞、鎘、鉛、砷等元素。
(3)有機(jī)有毒(dú)物質:汙染(rǎn)水體的有機有毒物質主(zhǔ)要是各種有機農藥、多環芳烴、芳香烴等。它(tā)們大多是人工合成的物質,化(huà)學性質(zhì)很穩定(dìng),很難被生物所(suǒ)分解。
(4)需氧汙染(rǎn)物質:生(shēng)活汙水和某些工業廢水中所(suǒ)含的碳水化合物、蛋白(bái)質、脂肪和酚(fēn)、醇等有機物質可在微生物的作用下進行分(fèn)解。在分解過程中需要大量氧(yǎng)氣,故稱之為需氧汙染物質。
(5)植物營養(yǎng)物質(zhì):主要是(shì)生活與工業汙水(shuǐ)中的含氮、磷等植物營養物質,以及農田排水中殘(cán)餘的(de)氮和磷。
(6)油類汙染物質:主要指石油對(duì)水體的汙染,尤其海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:懸浮物質是指水中含有的不溶性物質,包括固體物質和(hé)泡(pào)沫塑料等。它們是由生活(huó)汙水、垃圾和采礦、采石、建築、食品加(jiā)工、造紙等產生的廢(fèi)物泄入水中或農田的水土流失所引起的。懸浮物質影響(xiǎng)水體外觀,妨(fáng)礙水中(zhōng)植物的光合(hé)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(gōng)業過程的(de)冷卻水,若不采取措施,直接排(pái)入水體,可能引起水溫升高(gāo)、溶解氧含量降低、水中存在的某些有毒物質的毒性增加等現(xiàn)象,從而危及魚類和水生生物的生長。
(3)放射(shè)性汙染:由於原子能工業的發展,放(fàng)射性礦(kuàng)藏的開采(cǎi),核子試(shì)驗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(fàng)射性廢(fèi)水、廢物顯著增加,造成一定的放(fàng)射性(xìng)汙染。
三、生物性汙染(rǎn)
生活汙水,特別是醫院汙水和某些工業廢水汙染水體後,往往可以帶入一些(xiē)病原微生物。例如某些原來(lái)存在於人畜腸(cháng)道中的病原細(xì)菌(jun1),如傷寒、副(fù)傷(shāng)寒、霍亂細菌等都(dōu)可以通過人畜糞便的汙染而進入水體,隨水流動(dòng)而傳播。一些(xiē)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(rú)阿米巴痢疾(jí)、血吸蟲病、鉤端螺旋體病等也(yě)可(kě)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(lǜ)法、(二)硬水軟化法、(三)活性炭吸附法、(四)去離子法、(五)逆滲(shèn)透法、(六)超(chāo)過濾法、(七)蒸餾法、(八)紫外線(xiàn)消(xiāo)毒法等。
一(yī)、沉澱物過濾(lǜ)法
沉澱物過濾法(fǎ)的目的是(shì)將水源內之懸浮顆粒物質或膠體物質清除幹淨。這些顆粒物質如果沒有清除,會對透析用(yòng)水其他精密的過濾膜造成破壞或甚至水路的阻(zǔ)塞。這是最古(gǔ)老且最簡單的淨水法,所(suǒ)以這個步驟常用在(zài)水純化的初步處理,或有必(bì)要(yào)時,在管路(lù)中也(yě)會多加入幾(jǐ)個濾器(filter)以清除體(tǐ)積較(jiào)大的雜質。濾過懸浮的(de)顆粒物質(zhì)所使用(yòng)的濾器種類很多(duō),例如網狀濾(lǜ)器,沙(shā)狀濾器(qì)(如石英沙等)或膜狀濾器等。隻要顆粒大小大於這些孔洞之大小,就會被阻擋(dǎng)下來。對於(yú)溶解於水中的離子,就無法阻攔下來。
二、硬水軟化法
硬水的軟化需使用離子(zǐ)交換法,它的(de)目的是利用陽離子交換樹脂以鈉離子來交換硬水中的鈣與鎂離子,*此來降(jiàng)低水源內(nèi)之鈣鎂(měi)離子的濃度(dù)。其軟化的反應(yīng)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(zǐ)交換樹脂,這些(xiē)離(lí)子交換樹(shù)脂結合了Ca2+及Mg2+之(zhī)後,將(jiāng)原本含在其內(nèi)的Na+離子(zǐ)釋(shì)放出來
三、活性碳(tàn)
活性碳是由木(mù)頭,殘木屑,水果核,椰子殼,煤炭或石油底(dǐ)渣等物質在高溫下幹餾炭化而成,製成後還需以熱空氣或水蒸氣加以活化。它的主要作用是清除氯與氯(lǜ)氨以及其他分子量在(zài)60到(dào)300道爾頓的溶(róng)解性有機物質。活(huó)性碳的表麵呈顆粒狀,內部是多(duō)孔的,孔內有許多約1Onm~lA大小(xiǎo)的毛細管(guǎn),1g的活性碳(tàn)內部(bù)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之所在(zài)。影響活性碳清除(chú)有機物能力的因素有(yǒu)活性碳本身的麵(miàn)積(jī),孔洞大小(xiǎo)以及被清(qīng)除有機物的分子量及(jí)其極性(Polarity),它主要(yào)*物理的吸(xī)附能力來排除(chú)雜物,當吸附(fù)能力達(dá)飽合之(zhī)後,吸附過多的雜質就會掉落下來汙染下遊的水質,所以必須定(dìng)時利用逆(nì)衝的方式來清除吸附其(qí)上的雜質。
四、去離子法(fǎ)
去(qù)離子(zǐ)法的目的(de)是將溶解於(yú)水中的無機離子排除,與硬水軟化(huà)器一樣,也是利用離子交換樹脂的原理。在這 使用兩種樹脂(zhī)-陽離(lí)子交換樹脂與陰離子交(jiāo)換樹脂。陽離子交換樹脂利(lì)用氫離子(H+)來交(jiāo)換陽離子;而陰(yīn)離子交換樹脂則利用氫氧根(gēn)離子(OH-)來交換陰離子,氫離子與氫氧根離子互相結合成中性水,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(yáng)離子,x表電價(jià)數,M+x陽離子與陽離子樹脂上H-Re的氫(qīng)離子交換,A-z則(zé)表陰離子,z表電價數(shù),A-z與陰離子交換樹脂結合後,釋放出OH-離子。H+離子與OH-離子(zǐ)結合後即成中性的水。這些樹脂之吸附能力耗盡之後也需要再還原,陽離子交換樹脂需要強酸來還原。
五、逆滲透法
逆滲透法可以有效的(de)清除溶解於水中的無機物,有機物,細菌,熱原及其它顆粒等,是透(tòu)析(xī)用水之處理中最重要的一環。所謂(wèi)"滲透(tòu)(osmosis)是指以半透膜隔開兩種不同(tóng)濃度的溶液,其中溶質不能透過半透膜,則(zé)濃度較低的一方水分子會通過(guò)半(bàn)透膜到達濃(nóng)度較高的另一方(fāng),直到兩(liǎng)側的濃度相等為止。在還沒達(dá)到平衡之(zhī)前,可以在濃(nóng)度較高的一方逐漸施加壓力,則前述之水分子移(yí)動狀態會暫時停止,此時所(suǒ)需的壓力叫作 "滲透壓 (osmotic pressure)",如果施加的力量(liàng)大於滲透壓時,則(zé)水份的移動會反方向而行,也就是從高濃度的一例流(liú)向低濃度的一方,這種(zhǒng)現象就叫作"逆滲透"。逆滲透(tòu)的純化效果可(kě)以達到離子的(de)層麵(miàn),對於(yú)單價離於(monovalent ions)的排除(chú)率(rejection rate)可達90%-98%,而雙價離子(divalent ions)可達95%-99%左右(可以防止分子(zǐ)量大於200道爾(ěr)敦的物(wù)質通過(guò))。
六、超過(guò)濾(lǜ)法
超過濾法與逆滲透法類似,也是使用半透膜,但它無法控製(zhì)離子的清除,因為(wéi)膜之孔徑較大,約10-200A之(zhī)間。隻能排除細菌,病毒,熱原及顆粒狀物等,對水(shuǐ)溶性離(lí)子則(zé)無法濾過。超過濾法主要的作用是充當逆滲透法的前(qián)置處理以(yǐ)防止逆滲透膜被細菌汙染。它也可用在水處理的最(zuì)後步驟以防止上遊的水在管路中被細菌汙染。一(yī)般是(shì)利用(yòng)進水壓與出(chū)水壓差來判斷超過濾膜是否有效,與活性碳類似,平時是以(yǐ)逆(nì)衝法來清除附著其上的雜(zá)質。
七、蒸餾(liú)法
蒸餾(liú)法是古老卻(què)也(yě)是有效的水處理法,它可(kě)以清(qīng)除任何不可揮發性的雜質,但(dàn)是無法排除可揮發性的汙染(rǎn)物,它(tā)需要很大(dà)的儲水槽來存放,這個儲水槽與輸送管卻是造(zào)成汙染(rǎn)的重要原因,目前血液透析用水不用這種方式(shì)來處理。
八、紫外線消毒法
紫外線消毒法是目前常使用的方法之一。紫外線消(xiāo)毒不產生任何二(èr)次汙染物,屬於國際上最新一代的消毒技術,它(tā)以其高效率、廣譜性、低成本、長壽命、大水量、無汙染等其他(tā)消毒手段無法比擬的(de)優點,目前已在西方發達國家逐漸成為一種主流消(xiāo)毒手段。它的殺菌機理是破壞細菌核酸(suān)的生命遺傳物質,使其無法繁殖,其中(zhōng)最重大的反應是核酸分子內的pyrimidine鹽基(jī)變成雙合體(dimer)。一般是(shì)使用低壓水銀(yín)放電燈(殺菌燈)的(de)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(xiàng)同,隻是燈管內部不塗螢光物質,燈管(guǎn)的材質是采用紫(zǐ)外線穿透率高的石英玻璃(lí)。一般紫外線裝置依用途分(fèn)照射型,浸(jìn)泡型(xíng)及流水型。
九、生(shēng)物化學法(fǎ)
[1]生物(wù)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(wù)分(fèn)解轉化成無害物(wù)質,使(shǐ)廢水得以淨化。生物化學水處理方法可以(yǐ)分活性(xìng)汙泥法、生物膜法、生(shēng)物氧化塔、土地處理係(xì)統、厭氧生(shēng)物水處理方法。生物化學水處理法的流程(chéng):原水→格柵→調節池→接觸氧化池→沉(chén)澱地→過濾→消毒→出水。
1、活性汙(wū)泥水處理方法
(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(主要裝置由曝氣鼓風機和曝氣器組(zǔ)成),保證水中有一定的溶解氧,以維持微生物的(de)生命活動,分解水中有(yǒu)機(jī)物,以達到水處理(lǐ)的淨化效果。
(2)機械曝氣:即表麵曝氣,利用(yòng)裝在曝氣池內的機械葉輪轉動,劇烈攪動水麵,使空氣中(zhōng)的氧(yǎng)溶於水中,供微生物生命活動,進(jìn)行生化作用以達到水處理的淨化效果。
(3)純氧曝氣:它是按鼓(gǔ)風(fēng)曝氣方法向水中(zhōng)吹(chuī)入純氧,以提高充(chōng)氧效(xiào)率,從而加快水處(chù)理的淨(jìng)化(huà)速度。
2、生物膜水處理方(fāng)法
(1)生物濾池(chí):使廢水流過生長在濾料表麵(miàn)的生物膜,通過兩麵(miàn)間的物質(zhì)交換及生化作(zuò)用(yòng),使廢水中有機物降解,達到水(shuǐ)處理的淨化目(mù)的。
(2)生物轉盤:由固定在一橫(héng)軸上的若幹間(jiān)距很近的圓(yuán)盤組成,不斷旋轉的圓盤麵上(shàng)生(shēng)長一層生物膜,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(quán)部浸(jìn)於廢(fèi)水中,並采用機(jī)械設備向廢水中充入空氣,使廢水中有機物降解,以(yǐ)淨化廢水。
3、土(tǔ)地處理係統
(1)土(tǔ)地滲濾:利用土壤膜中的微生物和植物根係對汙染物的淨(jìng)化能力來進行生活(huó)汙水處理,同時利用汙(wū)水(shuǐ)中的水、肥來促進農作物、牧(mù)草、樹木生長。
(2)汙水灌溉:這(zhè)種水(shuǐ)處(chù)理方法主要目的為灌溉,以充分利(lì)用淨化(huà)後的(de)汙水。
4、厭氧生物水處理方法:利(lì)用厭氧(yǎng)微(wēi)生物分解汙水中(zhōng)有機物,達到水處理淨化目的,同時產生甲烷氣(qì)、CO2等氣體。
生活用水(domestic water)人類日常生活(huó)所需用的水。包括居民日常(cháng)生活用水(飲用(yòng)、洗滌等室內用水和洗(xǐ)車、綠化等室(shì)外用水)和公共設施用水(浴池(chí)、商店、旅館、學校、醫院、市政綠化、清潔(jié)、消(xiāo)防(fáng)等用水)。中國的年生(shēng)活用水總量約600多億立方米(2001年),大城市人均每(měi)人每年(nián)生活用水量為70~247立(lì)方(fāng)米,中小城市人均年用水量約(yuē)為32~166立方米,農村人均用水量約(yuē)28立方米。由於中國大部分城(chéng)市和農村未實現分質供水,所以生(shēng)活用水(shuǐ)的水質評價一般仍沿用飲(yǐn)用水的標準或采用優於Ⅳ類水的標準(zhǔn)來衡量。