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和公共用水(含服務(wù)業、餐(cān)飲業、貨運郵電業及建築(zhù)業等用水)組成、農村生活用(yòng)水(shuǐ)除居民生活用水外還包括畜用水在內。
生活用水包括城鎮生活用水和(hé)農村生活(huó)用水。城鎮生活用水由居民用水和公(gōng)共用水(含服務業、餐飲業、貨運郵(yóu)電(diàn)業及建築業等用水)組(zǔ)成、農村生活用水除居民生(shēng)活用水外還包括畜用水(shuǐ)在內。PCB設計
水汙(wū)染
水汙染(rǎn)可根(gēn)據汙染雜質(zhì)的不同而主要分為化學性汙染、物理性汙染和生物(wù)性汙染三大類。
一、化學性汙染 汙染雜質為化學物品而造成的水體汙染。
(1)無機汙染物質:汙染水體的無機汙染物質有酸、堿和一些無機鹽類。酸堿(jiǎn)汙染使水體的pH值發生變化,妨礙水體自淨作用,還會(huì)腐蝕船舶和水下建築物,影響漁業。
(2)無機有毒物質:汙染水(shuǐ)體的無機有毒物質主要是重金屬等有潛在長期(qī)影響的(de)物質,主要有汞、鎘、鉛、砷等元素。
(3)有機有(yǒu)毒物質:汙染水體的有機有毒物質(zhì)主要是各種有機農(nóng)藥、多環芳烴、芳香烴等。它們大多是人工合成的物質,化(huà)學性質很穩定,很(hěn)難被生物所(suǒ)分(fèn)解。
(4)需(xū)氧(yǎng)汙染物質:生(shēng)活汙水和某(mǒu)些工業廢水中所含的碳水(shuǐ)化合(hé)物、蛋(dàn)白質、脂肪(fáng)和酚、醇等有機物質可在微生物的作用下進行分解。在分(fèn)解過程中需要大量氧氣,故稱之為需氧汙染物質。
(5)植物營養物質:主要是生活與工業汙水中的含氮、磷等植物營養物質,以(yǐ)及農田排水中殘餘的(de)氮和磷。
(6)油類(lèi)汙染物質:主要(yào)指石油(yóu)對水體的汙染,尤其海洋采油和油輪事故汙染最甚。
二、物理性(xìng)汙染
(1)懸浮物質汙染:懸浮物質是指(zhǐ)水中含(hán)有的不(bú)溶性物質,包括固體物質和泡沫塑料等。它們是由生活汙水、垃圾和采礦、采石、建築、食品加工、造紙(zhǐ)等產(chǎn)生的廢物泄入水中或農田的水土流失所引起的。懸浮物質影響水體外觀,妨礙水中植物的光合(hé)作用,減少(shǎo)氧氣的溶入,對(duì)水生生(shēng)物不利。
(2)熱汙染:來自各種工業過程的(de)冷卻水,若不采取措施,直接排入水體,可能(néng)引起水溫升高、溶解氧(yǎng)含量降低、水中存在的某些有毒物質的毒性增(zēng)加等現象,從而危及魚(yú)類和水生生物的生長。
(3)放射性汙染:由(yóu)於原子能工業的發展,放射性礦藏的開采,核子(zǐ)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,使放射性廢水、廢物顯(xiǎn)著增加,造成一定的放射(shè)性汙染。
三、生物性(xìng)汙染
生活汙水(shuǐ),特(tè)別是醫院汙水和某些工業廢水汙染水體後(hòu),往往(wǎng)可以帶(dài)入一些病原微生物。例如某些原來存在(zài)於人畜腸道中的病原細菌,如傷寒(hán)、副(fù)傷寒、霍亂細菌等都可以通過人畜糞便的汙染而進入水體(tǐ),隨水流動而傳播。一些病毒,如(rú)肝炎病毒、腺病毒等也常在(zài)汙染水中發現(xiàn)。某些寄生(shēng)蟲病,如阿米巴痢疾、血吸蟲病、鉤端(duān)螺旋體病等也可通過水進行傳(chuán)播。升(shēng)降平台
水處理
常用的水處理方法有:(一)沉澱物過濾法(fǎ)、(二)硬水軟化法、(三)活性炭吸(xī)附法、(四)去離子法、(五)逆滲透法、(六)超(chāo)過濾法、(七(qī))蒸餾法、(八)紫外線消(xiāo)毒法等。
一、沉澱物過濾法
沉澱物過(guò)濾法的目的是將水源內之懸浮顆(kē)粒物質或膠(jiāo)體物質清除幹淨。這些(xiē)顆粒物質如果沒有清除(chú),會對(duì)透析用水其他精(jīng)密的過濾膜造成破壞(huài)或甚至水(shuǐ)路的阻塞。這是最古老且(qiě)最簡(jiǎn)單的淨水法,所以這個步(bù)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)以清除體積較大的雜(zá)質。濾過懸浮(fú)的顆粒物質所使用的濾器(qì)種類(lèi)很多,例如網(wǎng)狀濾器,沙狀濾器(如石英沙等(děng))或膜狀濾器等。隻要顆粒大小(xiǎo)大於這些孔(kǒng)洞之大小,就會被阻擋下來(lái)。對於溶解於水中(zhōng)的離子,就(jiù)無法阻攔下來。
二(èr)、硬水(shuǐ)軟化法
硬水的軟化需使用離子交換法,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(zhōng)的(de)鈣與鎂離子,*此來降低水(shuǐ)源內之鈣鎂離子的濃度。其軟(ruǎn)化的反應式(shì)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合了(le)Ca2+及Mg2+之後,將原本含在其內的Na+離子(zǐ)釋放出來
三、活性碳
活性碳是由木頭,殘木(mù)屑(xiè),水果核,椰子殼,煤炭或石油底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氨以及其他分子量在60到300道爾頓的溶解性有機物質。活(huó)性碳(tàn)的表麵呈顆(kē)粒(lì)狀,內部是多孔的,孔內有許多(duō)約1Onm~lA大小的(de)毛細管(guǎn),1g的(de)活性碳內部(bù)表麵積高達700-1400m2,而這些毛細管內表麵及顆(kē)粒表麵就是吸附作用(yòng)之所在。影響活性碳清除(chú)有機物能力的(de)因素(sù)有活性碳本(běn)身的麵積,孔(kǒng)洞(dòng)大小以及被清除有機物的分子量(liàng)及其(qí)極性(Polarity),它主要*物理的吸(xī)附能力來排除雜物,當吸附能力達飽合之後,吸附過多的(de)雜質就會掉落下來汙(wū)染下遊的水質,所以必須定(dìng)時(shí)利用逆(nì)衝的方(fāng)式來(lái)清除吸附其(qí)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(lí)子排除(chú),與硬水軟化器一樣,也是利用離子交換樹脂的原理。在(zài)這 使用(yòng)兩種樹脂-陽離(lí)子交換樹(shù)脂與(yǔ)陰(yīn)離子交換(huàn)樹脂。陽離子交換樹脂(zhī)利用氫(qīng)離子(H+)來交換陽離子;而(ér)陰離子(zǐ)交換樹脂(zhī)則(zé)利用氫氧根離(lí)子(OH-)來交換陰離子,氫離子與氫氧根離子互相結(jié)合成中性(xìng)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(de)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的氫離子(zǐ)交換,A-z則表陰(yīn)離子,z表電價數,A-z與陰(yīn)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(hòu)即成中性的水。這些(xiē)樹脂之(zhī)吸附能力耗盡之後也(yě)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)
逆滲透法可以有效的清除(chú)溶解於水中的無機物,有機物,細(xì)菌,熱原及其(qí)它顆粒等,是透析用(yòng)水之處理中最重要的一環。所謂"滲透(osmosis)是指(zhǐ)以(yǐ)半透膜隔開兩種不同濃度的溶液,其中溶質不能(néng)透過半透膜,則濃度較低的一方水分子會通過半透膜到達濃度較高的另一方,直到兩側的濃度相等為止(zhǐ)。在還沒達到平衡之前,可以在濃度較高的一方逐漸施加壓力,則前述之水(shuǐ)分子移動(dòng)狀態會暫時停止,此時所需的(de)壓(yā)力叫作 "滲透壓(yā) (osmotic pressure)",如果施加的力量大於滲透壓時,則水份的移動會反(fǎn)方向而(ér)行,也就是(shì)從高濃度(dù)的一例(lì)流向低濃(nóng)度的一方,這種現象就(jiù)叫作"逆滲透"。逆滲透的純(chún)化效果可以達到離子的層麵,對(duì)於單價離於(monovalent ions)的(de)排除率(rejection rate)可達90%-98%,而雙價離子(divalent ions)可達95%-99%左右(可以防止分子量大於200道爾敦(dūn)的物質通過)。
六、超過濾法
超過濾法與逆滲透法類似,也是使用半透膜,但它無(wú)法控製離子的(de)清除,因為膜之孔徑較(jiào)大,約10-200A之間。隻能排除細菌(jun1),病毒,熱原及顆粒狀物等(děng),對水溶性離子則無法濾過。超過濾法主要的作(zuò)用是充當(dāng)逆滲透法的前置處理以防止逆滲透膜被細菌汙染。它也可用在水處理(lǐ)的最後步驟以防止上遊的水在管路中被細菌汙染。一般是利用進水壓與(yǔ)出水壓差來判斷超過濾膜是否有效,與活性碳(tàn)類(lèi)似,平時是以逆衝法(fǎ)來清除附著其上(shàng)的(de)雜(zá)質(zhì)。
七、蒸餾法
蒸餾法是古老(lǎo)卻(què)也是有效的水處理法,它可以清除任何不可揮(huī)發(fā)性的(de)雜質,但是無法排除可揮發性的汙染物,它需(xū)要很大的(de)儲水槽來存放,這個儲水槽與輸送管卻是造成汙染的重要原因,目前血液透析用水不用這種方式來處(chù)理。
八、紫外線消毒法
紫外線(xiàn)消毒法是目前常使用的(de)方(fāng)法之(zhī)一。紫外線消毒不產生任何二次汙染物,屬於國際上最(zuì)新一代的消毒技術,它以其高效率、廣譜性、低成本、長壽命、大水量、無汙染等其他消毒(dú)手(shǒu)段無法比擬的優點,目前已在西方發達國家逐漸成為一種主(zhǔ)流消毒手段。它的殺(shā)菌機理是破壞細菌核酸的生命遺傳物質,使其無法(fǎ)繁殖,其中最重大的反應是核酸分子內的pyrimidine鹽基(jī)變成(chéng)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(guǎn)的材質是采用紫外線穿透率高的石英玻璃。一(yī)般紫外線裝置依用途分照射(shè)型,浸泡型(xíng)及流水型。
九、生物化學法
[1]生物化學水處(chù)理方法利用自然界存生的各種細菌微(wēi)生物,將廢水中有機物分(fèn)解轉化成無害物質,使廢水得以淨化。生物化學水處理方法可以分活性汙泥法、生物膜法、生物氧化塔、土地處理係統、厭氧生物(wù)水處理方法。生物(wù)化學水處理法的流程:原水→格柵→調節(jiē)池→接觸(chù)氧化池→沉澱(diàn)地(dì)→過(guò)濾→消毒→出水。
1、活性汙泥水處理方法(fǎ)
(1)鼓風曝氣:即排流(liú)式曝氣,將壓縮空氣不斷地鼓入廢水中(主要裝置由曝氣鼓(gǔ)風機和(hé)曝(pù)氣器組成),保證水中有一定的溶解(jiě)氧,以維持微生(shēng)物的生命活動,分解(jiě)水中有機物,以達到水處理的淨化效果。
(2)機械曝氣:即(jí)表麵曝氣,利用裝在曝(pù)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(ér)加快水處理的淨(jìng)化速度。
2、生物膜水(shuǐ)處理(lǐ)方(fāng)法
(1)生物濾池:使廢(fèi)水流過生長在濾料表麵的生物膜,通過兩麵間(jiān)的物質交換及生化作用,使廢水中有機物降解,達到水處理的淨化目的。
(2)生物轉盤:由(yóu)固定在一橫軸上的若幹間距很近的圓盤組成,不斷旋轉(zhuǎn)的圓盤麵上生長一層生物膜,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、土地處理係(xì)統(tǒng)
(1)土地滲濾:利用土壤膜中的微生物和植物根係對(duì)汙染物的淨化能力來進行生活汙水處理,同時利用汙水中的水、肥來促進農作物、牧草、樹木生長。
(2)汙水灌溉:這種水處理方法主(zhǔ)要目的(de)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(lì)用厭氧微生物分解汙水中有(yǒu)機物,達到水處理淨化目的,同時產生甲烷氣、CO2等氣體。
生活用水(domestic water)人類日常生(shēng)活所需用的水。包括居民日常生活用水(飲(yǐn)用、洗滌等室內用水和洗車、綠化等室外(wài)用水(shuǐ))和公共(gòng)設施用水(浴池、商店、旅館、學(xué)校、醫院(yuàn)、市(shì)政綠化、清潔、消防等用水)。中國的年生(shēng)活(huó)用水總量約600多億(yì)立方米(2001年),大城市人均每人每年生(shēng)活用水(shuǐ)量為70~247立方米,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(lì)方米。由於(yú)中國大部分(fèn)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。