水处理基础知识

第一章

水处理基础知识

人类既是他的环境的创造物，又是他的环境的创造者。”在人类与自然的互动关系上，水是其中最重要的因素。水是生命之源，人类身体的组成物中水占70%以上，地球表面中水面亦占70%以上，水的质量好坏与我们身体健康密切相关。世界卫生组织（WTO）调查表明：80%以上的疾病和50%以上的儿童死亡都和饮用水质不良有关。

今天能和在座诸位一起探讨水处理的相关知识，不仅是今后您们工作之必需，也同样对您们自身健康非常有益！下面的资料可能会有不正确或者不够正确的地方希望大家多多指教共同进一水的分类

在不同的场合，水有不同的种类区别，其水质亦有明显的差别。

1、地下水与地表水

地下水——有机物和微生物污染较少，而钙镁等离子则溶解较多，硬度较高易结水垢；有时铁/锰/氟离子超标，不能满足生产生活用水需求。

地表水——较地下水有机物和微生物污染较多，如果该地属石灰岩地区，其地表水往往也有较大的硬度，如四川的德阳、绵阳、广元、阿坝等地区。

2、硬水与软水

硬水——水中钙镁等金属离子的总浓度称为硬度，硬水对锅炉等生产用水影响很大，应对其进行软化/脱盐处理。硬度大于200mg/L的通常就称之为硬水。

软水——即硬度较小的水。一般是指将水中的钙镁等离子的含量降低或去除到一定程度的水。

3、原水与净水

原水——通常是指水处理设备的进水，如常用的城市自来水(国际称为生活饮用水)/城郊地下水/野外地表水等，常以TDS值（水中溶解性总固体含量）检测其水质,中国城市自来水TDS值通常为100～400ppm。

净水——原水经过水处理设施处理后即称之为净水。

4、纯净水与蒸馏水

纯净水——原水经过反渗透和杀菌装置等成套水处理设

施后，除去了原水中绝大部分无机盐离子、微生物和有机物杂质,可以直接生饮的纯水。

蒸馏水——以蒸馏方式制备的纯水，通常不用于饮用。

5、纯水和超纯水

纯水——以反渗透、蒸馏、离子交换等方法制备的去离子水，其TDS值通常<5PPm,电导率通常<10μs/cm（电阻值>0.1MΩ.cm）。

超纯水——以离子交换、蒸馏、电除盐等方法将纯水进一步提纯去离子即得，其TDS值不可测，电导率通常

<0.1μs/cm（电阻值>10MΩ.cm），其离子几乎完全去除。理论

上最纯水电阻值为18.25 MΩ.cm。

6、纯化水和注射用水

纯化水——医药行业用纯水称之为纯化水，电导率通常要求<2μs/cm。

注射用水——纯化水经多效蒸馏/超滤法再次提纯去除热原后用以配制注射剂。

二水中杂质

H2O=H++OH-

在自然界中，单纯由H2O分子构成的纯水是不存在的，水中通常含有以下各种杂质：

1、颗粒物质：水中不溶性的大于10μm的无机和有机杂质

（其中大于40μm的肉眼可见），如自来水中常

有的泥沙、金属氧化物或氢氧化物等。

2、离子物质：指溶于水后解离为阴、阳离子的物质,水中

阴、阳离子的总和称作水的含盐量。水中铁锰

(Fe2+、Mn2+)含量超标(＞0.3mg/L)，应通过锰砂

过滤器或曝气装置去除铁锰离子，否则将会对

RO膜形成不可清除的沉积污堵。

3、胶体：按大小，胶体是介于离子和颗粒物之间的

物质，其尺寸在0.1μm～0.01μm，通常带有负

电荷，易与有机物质结合。

4、有机物：物质可分为有机物和无机物两大类，碳氢

类化合物属有机物，非碳氢类化合物为无机物。

有机物通常可以燃烧，为构成生命的主要物质。

天然有机物主要为水生生物产生的腐殖酸。近年

来，工业废液、肥料、杀虫剂等人工合成有机物

对水环境有很大污染。溶解于水中的有机物质，

主要是多功能团芳香族类的大分子弱性有机酸，

易吸附在RO膜滤层而导致RO膜性能的衰退。

5、气体：O2、CO2、NH3、N2等部分气体可溶于水，

在水中反应后生成某些酸根离子，影响成品水的

水质。超纯水若敞放于空气中，水质即迅速下降。

6、微生物：细菌、病毒、孢子等，其尺寸为微米级。

7、热原：纯水属极低营养环境之水体，但仍有少量

细菌——革兰阴性类细菌——可以生存，其及诱

导菌类进入人体血液，会导致发热，高烧甚至死

亡，故称为热原（又称为内毒素）。注射用水和

生物细胞类实验用水要求必须去除热源。

注：内毒素(Endotoxin)，又名脂多糖

（Lipopolysaccharide，LPS），主要是革兰氏阴性

细菌（Gram-Negative Bacterial，GNB）合成的一

种毒素，是细菌细胞壁的外部结构由O-特异性

侧链、核心多糖、类脂A组成。其中核心多糖

分为连接O-特异链的外核部分和连接类脂A的

内核部分，内核部分含有庚糖的2-酮基-3-脱氧

辛酸（KDO）两种特殊的糖类分子，而KDO和

类脂A具有毒性［1］。这些成分性质稳定，耐

热、毒性较外毒素弱，对组织器官无选择性［2］。

人们已逐渐认识到感染状态所致的全身炎性反

应综合征（SIRS）以及进一步恶化发展成为多器

官功能障碍综合征（MODS）使严重感染患者走

向死亡的主要途径，而该恶性进展的关键启动因

子即为内毒素［4］。内毒素可直接和一系列宿主

炎性细胞如单核细胞、中性粘细胞、内质细胞相

互作用，刺激其释放肿瘤坏死因子（TNF）和白

介素1（IL-1）等细胞因子。当机体接受大量的

内毒素刺激时，将触发强力的炎症反应，最终导

致败血性休克［3］。

8、消毒剂：原水经自来水公司处理后，水中会留有次

氯酸钠等消毒剂，余氯为强氧化

物质对RO膜有相当的破坏作用，故要以活性炭单元滤除余氯。可以使RO膜产水量加大脱盐率降低。