水如何净化


水的净化:

(1)基本流程:天然水+混凝剂过滤→清洁水+消毒剂→饮用水天然水中溶解的主要气体是O2、CO2、H2S。

(2)除去水中的固体杂质和悬浮物:常用混凝剂为铝盐(如硫酸铝、明矾、碱式氯化铝等)、三价铁盐等。原理为:Al3++3H2O=Al(OH)3(胶体)+3H+,Fe3++3H2O=Fe(OH)3(胶体)+3H+,生成的胶体能吸附水中的悬浮杂质而沉降,达到净水的效果。

(3)消毒:常用的消毒剂为氯气、漂白粉精、臭氧、二氧化氯等。对自来水进行暴晒是为了除去水中少量的次氯酸。水处理剂能杀菌消毒是因为它具有强氧化性。过氧化钠不能用于自来水的杀菌消毒。O3消毒的反应产物无毒无害。

(4)消除水中的异味:活性炭颗粒的比表面积大,吸附能力强,让水通过由细小的活性炭颗粒组成的滤床能够除去水中的异味。活性炭在水的净化过程中只发生物理变化。通入CO2可以除去水中的Ca离子和调节溶液的pH

1、物理过虑

物理过虑只根据过虑精度的大小进行区别,如PP棉、微滤、超滤、纳滤、RO反渗透等,其中:反渗透——去除1+离子;纳滤——去除2+离子;超滤——10~50纳米之间,称之为纳米级过滤,微滤:孔径小于05μm;

2、化学反应

化学反应方式在工业上用的多,在民用市场目前只用两种手段:

第一种手段为KDF(即铜锌合金)——该方式在制水过程中产生电化学反应,先析出锌,将水中的重金属结合进去;

第二种手段为软化树脂——该方式采用的树脂为含钠树脂,在水中钠离子不稳定,将钙、镁离子集结到树脂上,使树脂变成钙、镁型树脂,当树脂饱和后用盐将钙、镁离子从新置换出来又变成钠型树脂。

3、吸附

该方式主要采用的产品为活性炭,吸附物质为水中的砷、锰、有机污染(有机污染不带极性,水中的异味大多由有机污染造成)等。

水的净化方法

自然界的水因含有许多物质和细菌,所以是混合物不宜直接饮用,针对水质的不同,需要对水进行净化处理,常用的水的净化方法有:

(1)静置沉淀法:利用明矾溶于水后生成的胶状物对杂质的吸附,使杂质沉淀,来达到净水的目的。

(2)吸附沉淀法:用具有吸附作用的固体过滤液体,可以滤去液体中的不溶性物质,还可以吸附一些溶解的杂质,除去臭味。如:有些净水器就是利用活性炭来吸附、过滤水中的杂质的。经过净化后的水虽然边澄清了,但所得的水仍然不是纯水。

(3)过滤:把不溶于液体的固体物质与液体分开的一种方法。

(4)蒸馏:根据各物质沸点不同的原理把相互溶解的液体物质进行分离的一种方法。净化程度相对较高。制取蒸馏水的过程是物理变化。

(5)杀菌:水中含有细菌、病菌。可放入适量的药物进行杀菌、消毒。如:漂白粉、氯气及新型消毒剂二氧化氯等。

(6)煮沸:溶有较多含钙、镁物质的水是硬水,长期饮用硬水对人体健康不利,生活中可用煮沸的方法减少或消除硬水的危害。

水的净化过程

在一个常规的水处理厂内,水被过滤,用化学品处理除去细颗粒,而后用氯消毒。

水源水进入水厂后引入化学处理混合槽,加化学品调节pH值到适于输送和饮用的标准值,再加絮凝剂,如硫酸铝或铁盐,进行絮凝处去水中非常细小的颗粒,然后快速通过砂滤,或用多介质层(硬煤,砂粒,活性碳)过滤,继而做轻型氯气消毒,灭病原菌。流进储藏罐,用泵打出供用户使用。

有些水源含有机物浓度较高,通氯消毒会产生致癌物氯代有机物等。因此有些水厂改用臭氧或二氧化氯替代氯进行水消毒。现在越来越多的水厂用活性碳进行水的精加工处理以去除水中的农药,化学品,以及脱去由它们产生的怪味道和怪气味。如前文所述,还要控制硫酸铝絮凝剂的使用,可能的话,用铁盐絮凝剂代替之。

提供给用户的水的质量要求应该是无菌,无有机化学品,无腐蚀性和无水垢。

通过生活在沙表面微生物的生物活动慢砂过滤可去除细菌和悬浮物用泵抽提河里的水到存储的水库中,再让水慢慢通过细砂层。在砂的表面进行生物加工以去除细菌和悬浮物,最后在消毒的步骤中一些化学品,此外再不用加入任何其它化学品。

附加处理:

有时用户在水的软化,硬化,脱锰和脱氟有一些特殊要求,要在水处理流程上加一些工艺满足用户。

水的净化步骤

自然水---静置沉淀--吸附沉淀--过滤--活性炭吸附--杀菌消毒---配水

自来水---沉淀---吸附---过滤---活性碳吸附

饮水净化的目的是改善水体感官性状,除去悬浮物质;消毒的目的是杀灭水中病原微生物,保证流行病学上安全,防止介水传染病的发生与流行。水质较好的地下水一般只需消毒即可。

一、水的净化1沉淀:水中的悬浮物质和胶体物质由于重力作用下沉,可使水体初步澄清,称为自然沉淀。但颗粒小的悬浮物质与水中胶体微粒,因带负电荷而相互排斥,不易下沉,需在水中加入混凝剂,与水中重碳酸盐结合生成带正电荷的胶体物,再与水中带负电荷的胶体粒子凝聚形成较大的絮状物(俗称矾花)。这些絮状物有较大的表面积,能吸附水中的悬浮物、细菌及色素,使水澄清、脱色。常用混凝剂有硫酸铝、明矾、三氯化铁、聚合氯化铝和聚丙烯酰胺等。如水中含重碳酸盐太少,就不易生成絮状物而影响混凝效果,可在水中加入一些熟石灰。

混凝沉淀的效果,可使混浊度降低99%,色度减少80%以上,细菌和大肠菌群减少80%以上。

2过滤:过滤的原理是:①阻留作用;②沉淀作用;③吸附作用,水通过过滤可除去80%~90%的悬浮物和细菌。滤掉寄生虫卵,使水体澄清、脱色,达到饮用水感官性状标准

二、水的消毒水消毒的方法有两大类。一类是物理法,如煮沸、紫外线照射、超声波杀菌等;另一类是化学消毒法,利用化学消毒剂的杀菌作用杀灭水中的细菌。目前我国广泛采用的是氯化消毒法

1氯化消毒的原理:液态氯、漂白粉、漂白粉精等含氯消毒剂在水中均可水解生成次氯酸。次氯酸分子体积小,电荷中性,能透过细菌的细胞膜在细胞内抑制磷酸丙酮脱氢酶的活性,使细菌糖代谢发生障碍而死亡。

2影响氯化消毒效果的因素(1)水的pH值:次氯酸在水中浓度受pH值影响。pH值低时,主要以次氯酸的形式存在,随着pH值的增高,次氯酸逐步离解,含量减少,而次氯酸根离子增多。次氯酸的杀菌效力比次氯酸根离子高80倍。所以,pH值偏低时杀菌效力高,pH值偏高时杀菌效力低。(2)水温:水温增高时杀菌作用快。0~5℃时的杀菌速度是20℃时的1/3;所以当水温低时要适当延长消毒时间,以保证消毒的效果。

3水的混浊度:水的混浊度高时,水中有机物、无机物多,能消耗一定量的有效氯,而且附着在悬浮物上面的细菌不易受到消毒剂的作用,影响消毒效果。因此,混浊度大的水必须先净化处理后再消毒。

4氯化消毒方法 

 (1)常量氯化消毒法:加氯=需氯量+余氯量。污染较轻的水加氯量为1~2mg/L,污染较重的为3~5mg/L;加氯量是否适宜主要以余氯量来衡量,要求加氯接触30分钭后水中游离余氯应不低于03mg/L,管网末梢水不应低于005mg/L。

(2)过量氯化消毒法:加氯量为常量消毒加氯量的10倍(10~20mg/L),余氯达1~5mg/L,此法主要在下列情况时使用:新井启用、旧井修理或淘洗,当地发生介水传染病,井水中大肠菌群值明显增高,水井被有机物或细菌严重污染,井被洪水淹没或落入异物等。漂白粉性质不稳定,光、热、潮湿和空气都易使其有效氯含量减少,所以储存时间不宜过长。

①过滤能除去水中不溶性的固体;

②加明矾吸附是把水中小颗粒泥尘聚集成大的,以利于沉降;

③蒸馏可得蒸馏水,比生活用水成本高;

④消毒杀菌,这是必须的,饮用水必须达到生化标准.

净化水的顺序一般是由低到高顺序排列,故其正确的顺序为②加明矾吸附沉降→①过滤→④消毒杀菌.

故选:D.

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