生活饮用水处理技术

六、突发饮用水卫生事件

据解放日报2005年6月30日报道，从2001年到 2004年，全国共发生水污染事故3988起，平 均每年近l000起，每天2～3起。据人民网环保 频道报道，自2005年11月l3日松花江水质污染 事件以来，至2006年9月，我国共发生130多 起与水有关的污染事故，平均每两至三天一起。
㈡ 常规处理工艺的局限性


在工业化不发达时期，天然水体很少受到人类活 动的污染，水处理的主要对象是水中的泥沙和胶 体物质，以及少量的病原微生物。水源水经过常 规处理后就可以得到透明、无色、无臭、味道可 口的饮用水。 随着工业和城市的发展，以及现代农业大量使用 化肥和农药等，越来越多的污染物随着工业废水、 生活污水、城市废水、农田泾流、大气降尘和降 水、垃圾渗滤液等进入了水体，对水体形成了不 同程度的污染，水中的有害物质的种类和含量越 来越多。此时饮用水处理面临的问题，除了原有 的泥沙、胶体物质和病原微生物外，主要有：有 机污染物、高氨氮、消毒副产物、水质生物稳定
一、常规处理技术

在以地表水为水源时，饮用水常规处理的主要 去除对象是水中的悬浮物质、胶体物质和病原 微生物，所需采用的技术包括混凝、沉淀、过 滤、消毒，典型的以地表水为水源的净水厂处 理工艺流程如图1所示。
一、常规处理技术

在以地下水为水源时，饮用水常规处理的主要 去除对象是水中可能存在的病原微生物。对于 不含有特殊有害物质（如过量铁、锰等）的地 下水，饮用水处理只需进行消毒处理就可以达 到饮用水水质要求。处理工艺流程见图2。
自来水转化为饮 用水的过程技术
一、饮用水的重要性
二、为什么自来水不能直接饮用 三、自来水转化为饮用的过程技 四、技术方面面临的挑战和对策
一、饮用水的重要性



水是人类生存和经济发展的基础 水的生理功能 与水相关疾病 优质充足的生活用水，既能防病，又 提高了人们的生活质量
二、为什么自来水 不能直接饮用
一、常规处理技术

饮用水常规处理工艺对水中的悬浮物、胶体物和病原 微生物有很好的去除效果，对水中的一些无机污染物， 如某些重金属离子和少量的有机物也有一定的去除效 果。地表水水源水经过常规处理工艺处理后，可以去 除水中的悬浮物和胶体物，出厂水的浊度可以降到 lNTU以下（运行良好的出厂水浊度可在0.3NTU以 下）。经过良好消毒的自来水可以满足直接生饮对微 生物学的健康要求。饮用水常规处理技术及其工艺在 过去的百年中对于保护人类饮水安全、促进社会经济 的发展发挥了巨大的作用。
三、水质处理技术



常规处理技术 深度处理技术 预处理技术 强化混凝技术 纯水和净水处理技术 特种水质处理技术
一、常规处理技术

饮用水常规处理技术简介 饮用水常规处理技术及其工艺在20世纪初期就已形成 雏形，并在饮用水处理的实践中不断得以完善。饮用 水常规处理工艺的主要去除对象是水源水中的悬浮物、 胶体物和病原微生物等。饮用水常规处理工艺所使用 的处理技术有混凝、沉淀、澄清、过滤、消毒等。由 这些技术所组成的饮用水常规处理工艺目前仍为世界 上大多数水厂所采用，在我国目前95%以上的自来水 厂都是采用常规处理工艺，因此常规处理工艺是饮用 水处理系统的主要工艺。
㈡ 常规处理工艺的局限性

未受到污染的水体中氨氮的含量本来是很低的， 但是近年来由于水体被污染，不少地方地表水 水源水中氨氮的质量浓度超过或经常超过饮用 水水源水对氨氮的水质要求（≤0.5mg/L）。我 国许多水厂都采用折点氯化法进行消毒，对于 氨氮过高的水源水，在加氯消毒时为了获得自 由性余氯必须投加大量的氯来分解氨氮，使水 的加氯量大大增加。高的加氯量更加重了产生 消毒副产物的问题。
二、自来水厂常规水处理工艺受到挑战


长期以来，人们一直认为自来水是安全卫生的。但是， 因为水污染，自来水屡屡受到影响，使人们对自来水 的安全性提出质疑。近年来许多地区自来水存在有异 味等问题，给居民的日常生活造成了不便和恐慌。 目前自来水的处理技术依然沿用一百年前的传统工艺 即“混凝沉淀一过滤一消毒一净化”，将江河水或地 下水简单加工成可饮用水。经过一百年的世纪洗礼， 当代的水质现状与一百年前的水已经截然不同了，传 统的水处理工艺对降低浑浊度，去除水中悬浮物有较 好的净化消毒作用，但对目前以有机污染为主的微污 染，则不能彻底去除有机污染物、农药、环境内分泌 干扰物和藻毒素，致使出厂水时有检出，甚至超标。



微生物污染 自来水厂常规水处理工艺受到挑战 消毒副产物带来新的污染 自来水管网污染 二次供水污染 突发饮用水卫生事件
一、微生物污染


1993年在全国26个省的180个县全面展开的饮用水卫生监测网的 监测结果显示：饮用总大肠菌群超过3个/L水的人口数占总调查人 数的51.8%，部分省如贵州、海南、安徽、广西、湖北等省的超标 率（指超过I级水标准）均已超过6o%。饮用水细菌总数超过 1×105个/L（100个/mL）的人口数占总调查人数的39.1%；部分 省，如甘肃、广西、湖北、海南、浙江等省的超标率也已超过 60%。分散式供水的超标情况更为严重，总大肠菌群和细菌总数 的超标率分别达到69.22；和54.9%。此次调查结果显示，我国仍 有53%的人口使用分散式供水，集中式供水中未经过任何处理的 自来水也占到一半以上，由此造成了农村饮用水微生物指标的严 重超标，也就不可避免地造成了肠道传染病的流行。 当前，微生物污染仍为农村饮用水污染的主要类型，加强饮用水 消毒工作是改善农村饮用水卫生状况的有效措施。
五、二次供水污染


二次供水污染的原因是多方面的，既与水质本身的性质有关，又 与同水接触的截面性质有关，也与外界许多条件相联系。水二次 污染的实质是污染物在水中的迁移转化，这种迁移转化是一种物 理、化学和生物学的综合作用过程。 从目前调查的情况来看，造成二次供水污染的原因主要有：水设 各内表面涂层渗出有害物质；贮水设备的设计大小不合理，使之 水在设备中的停留时间过长，影响饮用水水质；贮水设备的结构 不合理；泄水管与下水管连接不合理，溢、泄水管与下水或雨水 管线直接联通；水设备的位置选择不合适，周围环境脏、乱、差； 贮水设各的配套不完善，如通气孔无防污染措施、入孔盖板密封 不严密、埋地部分无防渗漏措施，溢泄水管出口无网罩等；二次 供水系统管理不善，未定期进行水质检验，按规范进行清洗、消 毒，有的水池水面上还漂浮着杂质，有的水池内壁长满青苔，池 底积满厚厚的淤泥，致使水质逐步恶化。
四、自来水管网污染


我国大城市的输配水主管道许多是20世纪五六十年代 安装配备的，经过半个世纪的氧化和腐蚀，由于物理、 化学、电化学、微生物等的作用，在给水管道的内壁 会逐渐形成不规则的“生长环”，且随着管龄的增长 而不断增厚，使得过水断面面积减小、输水能力降低 并严重污染水质，加之城市自来水管网年久失修，维 护管理不力，管网渗漏高达20%以上，甚至40%，造 成二次污染，安全堪忧。 由于管网陈旧、污染等问题，事件频发，在一定程度 上抹杀了自来水部门为水质所做的一切努力。中国疾 病控制中心对全国35个城市调查表明，出厂水经管网 输送到用户自来水龙头，自来水水质合格率下降20% 左右。
三、消毒副产物带来新的污染



氯化消毒是我国沿用多年且仍然普遍采用的自来水消毒技术。近 二十年来，人们逐渐发现在氯化消毒的同时，会产生一系列消毒 副产物，其中大部分对人体健康构成潜在的威胁。 现已发现氯化消毒副产物300多种，其中许多氯化副产物在动物实 验中证明具有致突变性和（或）致癌性，有的还有致畸形和（或） 神经毒性作用。我国许多研究证明，氯化饮用水的有机提取物， 在Ames试验、小鼠骨髓微核试验中均具有致突变性；有的还证实 具有潜在致癌性。 由于氯消毒会产生大量副产物，许多消毒产品已用于饮用水消毒。 如二氧化氯、臭氧、紫外等。但同样也会出现不同类型的消毒副 产物。如二氧化氯消毒，会产生亚氯酸盐、氯酸盐等副产物。臭 氧消毒可能会产生溴酸盐、甲醛等副产物。这些副产物对健康也 会产生危害。
㈡ 常规处理工艺的局限性

饮用水的水质生物稳定性问题是20世纪90年代提 出的。理想的饮用水中应该不含有有机物，因此 异养微生物无法在自来水中大量繁殖。传统的消 毒理论认为，在已消毒的水中保持一定浓度的剩 余消毒剂的条件下，水中微生物无法再繁殖，从 而保证自来水在配水管网系统中的生物稳定性。 但是近年来的研究表明，如果自来水中含有一定 量的可以被异养微生物作为基质利用的有机物， 则此种自来水为生物不稳定的水，即使在水中保 持一定浓度的剩余消毒剂，仍然存在着较高的微 生物再繁殖的风险。特别是对于超大型城市配水 管网和高位水箱，由于存在水的停留时间过长、 剩余消毒剂被完全分解的可能性，生物稳定性差



消毒用的漂白粉中含有的钙离子与二 氧化碳反应使人结石 溶解氧缺失，导致细胞因缺氧而变形 致癌 存在部分有害物质，如重金属离子、 化学污染物等
㈡ 接触水引起的疾病

血吸虫病、钩端螺旋体病患者多发生于接 触该类病原体污染的水；游泳用水的污染 可致人感染眼结膜炎、中耳炎和咽炎。
二、饮用水安全存在的主要问题
一、常规处理技术





混凝是向原水中投加混凝剂，使水中难于自然沉淀分 离的悬浮物和胶体颗粒相互聚合，形成大颗粒絮体 （俗称矾花）。 沉淀使将混凝形成的大颗粒絮体通过重力沉降作用从 水中分离。 澄清则是把混凝与沉淀两个过程集中在同一个处理构 筑物中进行。 过滤是利用颗粒状滤料（如石英砂等）截留经过沉淀 后水中残留的颗粒物，进一步去除水中的杂质，降低 水的浑浊度。 消毒是饮用水处理的最后一步，向水中加人消毒剂 （一般用液氯）来灭活水中的病原微生物
三、水质处理技术


饮用水处理是给水工程的一个重要的组成部分。 它的目的是对所选取的水源水进行适当的处理， 去除水中的有害成分，使处理后的水满足生活 饮用水的水质要求。 饮用水处理涉及多种水处理技术。根据在水处 理系统中的这些技术的使用位置和处理对象， 可以将其分为常规处理、深度处理、预处理、 纯净水处理、特殊处理等几大类水处理技术。