给水处理理论与工艺
给水(饮用水)处理工艺、技术的总结
给水（饮用水）处理工艺/技术的总结
在介绍给水处理方法之前首先要了解原水中的污染物有哪些。
相信大家都知道原水中常规污染物有悬浮颗粒物、胶体、病原微生物。
但是，近年来，随着经济的快速发展，各种化工企业如雨后春笋般涌现，与此同时，排入自然水体的未达标污水也就不可避免，导致水源水中的微污染物种类日益繁多。
针对不同的给水原水污染物，需要采取不同处理方法：
1、悬浮颗粒物、胶体、病原微生物
针对这些常规污染物长久以来的水厂运行经验表明，采用常规处理方法即可达到出水水质标准。
常规处理工艺：（1）混凝——沉淀——过滤——消毒；
（2）澄清——过滤——消毒
2、有机物和氨氮
权威调查结果显示，有机物和氨氮是我国微污染水体中的主要污染物。
目前常用的处理方法有：
（1）在常规处理之前增加预氧化，如臭氧预氧化、高锰酸盐预氧化、投加粉末活性炭。
（2）强化常规处理，如选用高效混凝剂、强化絮凝、强化沉淀、强化过滤。
（3）在常规处理工艺之后增加深度处理，如颗粒活性炭、臭氧—生物活性炭，膜处理技术。
最常用的深度处理工艺是：
预臭氧——常规处理——主臭氧——生物活性炭——氯气
3、其他特殊饮用水
（1）高浊度水：在常规工艺前增加预沉淀
（2）含铁含锰地下水：在常规处理工艺之前增加曝气氧化除铁锰、氯氧化接触过滤、生物固锰除锰技术
（3）高硬度地下水：增加软化处理工艺
（4）富营养化湖泊水：强化藻类去除如增加气浮工艺
后面我会深入介绍上述各种污染物的危害及相应的给水处理工艺，并对各种工艺附以应用实例详细分析，如采用该工艺后出水水质的改善情况、运行中出现的问题、解决措施等。
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给水工艺的基本原理和流程
给水工艺的基本原理和流程给水工艺是指处理和供应饮用水的过程，它涉及到一系列的工艺步骤和设备。
本文将介绍给水工艺的基本原理和流程，以期帮助读者更好地理解和应用给水工艺。
一、给水工艺的基本原理1. 采水原理：采水是给水工艺的第一步，一般是从地表水源或地下水源中采集水源。
采水原理包括水源选择、水源保护和水质控制等方面，确保采集到的水源符合饮用水标准。
2. 净水原理：净水是将采集到的水源去除其中的杂质、悬浮物和微生物等有害成分的过程。
常用的净水原理包括过滤、沉淀、吸附、氧化和消毒等方法，以确保净水达到卫生标准。
3. 水质调整原理：水质调整是根据水源的特性，通过适当的处理方法调整水质，以保证水的硬度、酸碱度和有害物质的含量符合要求。
水质调整原理包括调节pH值、软化水、去除重金属和有机物等处理方法。
4. 加压原理：加压是指在供水过程中，通过水泵等设备将水源加压，以确保水能够顺利供应到目标位置。
加压原理主要涉及水泵的选择、运行控制和水压管理等方面。
二、给水工艺的基本流程1. 采水阶段：选择适当的水源，进行水质检测并确保水源没有受到污染。
根据水源的特性选择合适的采水设备和方法，将水源输送至净水厂或水处理站。
2. 净水处理阶段：在净水厂或水处理站进行水质净化的处理过程。
包括预处理、净化过程和后处理等环节。
预处理可以是筛选、沉淀或氧化等方法去除粗大的杂质和悬浮物。
净化过程中，运用过滤、吸附和消毒等方法去除水中有害物质和微生物。
后处理可包括调整水质和再氧化等方法，以确保水质达到要求。
3. 储存与配水阶段：净化后的水源经过储存和消毒处理后，进入供水系统中进行储存与配水。
储存设施可以包括水塔和水库等，消毒处理常用的方法主要有加氯、紫外线杀菌和臭氧消毒等。
4. 配水系统：利用供水泵将存储在储水设施中的水源加压供应到用户的水龙头中。
配水系统中还包括设备和管网的选择与布局，以及水质监测和管网管理等。
三、给水工艺的优化与发展随着科技的进步和环保意识的提高，给水工艺也在不断优化和发展。
2018-2019、给水处理与制水工艺
5.1不设调蓄水库的处理流程 5.1.1二次沉淀处理流程 河道—取水泵站（絮凝剂）--一次沉淀—一次提升（混凝剂）--混合絮凝 池--二次沉淀（澄清）池—滤池（消毒）--清水池—二级提升泵站—输配 水管网 5.1.2二级絮凝沉淀处理流程 取水泵站（絮凝剂）--絮凝沉淀（沉砂）池（混凝剂）--混凝沉淀（澄清） 池--滤池（消毒）--清水池—送水泵站--输配水管网 5.1.3三级絮凝沉淀处理流程 取水泵站（絮凝剂）--絮凝沉淀（沉砂）池（混凝剂和絮凝剂）絮凝池— 平流加斜管组合沉淀池（平流沉淀池加阻流墙渐变池沉淀池）--滤池（消 毒）--清水池—送水泵站--输配水管网
水温、浊度以及污染物含量方面均在常见的范围以内，其二是指所采用 的处理工艺仅限于混凝、沉淀、过滤和消毒。因此，常规水处理工艺系 指对一般浊度的原水采用混凝、沉淀、过滤、消毒的净水过程，以去除 浊度、色度和细菌、病毒为主的处理工艺。
2.1只用消毒处理的简单工艺 原水----（消毒剂）----清水池---出水
化学沉析一般用于软化处理和除铁、除锰。
离子交换在水处理中应用最多的领域是水的软化和 脱盐。
膜处理按其孔径的不同，对悬浮杂质、有机物、细 菌、病毒等都有较好的去除效果。
化学氧化可以有多种目的，例如控制水池和管网中生物生长、降 低色度、控制臭和味、特定有机物的去除、改善絮凝、鉄和锰的氧化 以及消毒等。
第二节 给水处理方法概述
给水处理的任务:将原水经过投药、混合反应、沉淀（澄清）、 过滤、消毒等工艺过程，去除原水中所含的各种有害杂质，达到符 合人们生活、生产所要求的标准的水，即达到生活饮用水标准或工 业用水标准。
1.澄清 处理对象：造成水浑浊的悬浮物及胶体杂质。 处理方法：主要有混凝、沉淀及过滤。 原水中投加药剂后，经混合、反应使水中悬浮物及胶体杂质
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• 典型处理工艺：
源水→混凝→沉淀→过滤 →清水池→管网
↑↑
↑
预加氯 混凝剂
氯
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• 2、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（如过量的铁、 锰等）的地下水，应用水处理只需要进行 消毒处理就可以达到饮用水水质要求，处 理工艺见下图：
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2、大口井
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五、水泵和给水泵房
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• 絮凝反应池：经过与药剂充分混合的水进入絮凝反应池中， 通过颗粒间的絮凝作用，矾花颗粒逐渐长大，从而沉淀下 来。
• 絮凝反应池可分为机械搅拌与水力搅拌两大类。 • 机械搅拌反应效果好，水头损失小，可以适应水质水量的
变化，便于调节，不足之处时增加了电机的维护工作量， 且部分设备在水下，不便维修。 • 水力搅拌是以水流流动起到搅拌作用，使矾花颗粒絮凝长 大。
4、力求以最短的距离敷设管线，以降低管网造价 和供水能量费用。
• 管网的布置形式：枝状网、环状网。
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2、管网的水力计算
•略
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3、水管、管网附件和附属构筑物
1、给水处理与制水工艺
混凝、沉淀、过滤在去除浑浊度的同时，对有机色度物质、 细菌乃至病毒等的去除也相当有效，特别是过滤。
三道沟净水厂工艺流程图
加药间
加氯间
反冲洗机间
流量计井 配水井
化学沉析一般用于软化处理和除铁、除锰。
离子交换在水处理中应用最多的领域是水的软化和 脱盐。
膜处理按其孔径的不同，对悬浮杂质、有机物、细 菌、病毒等都有较好的去除效果。
化学氧化可以有多种目的，例如控制水池和管网中生物生长、降 低色度、控制臭和味、特定有机物的去除、改善絮凝、鉄和锰的氧化 以及消毒等。
3.强化常规水处理 常规水处理的主要目的是去除水中浊度、色度和致病微生物。 强化常规水处理工艺：在基本维持原有常规水处理构筑物不变的情
况下，通过强化混凝和强化过滤等措施，在除浊的同时增加对有机物等 的去除。 3.1强化混凝：影响混凝去除有机物效果的因素有：水的PH值、水中有 机物的种类、混凝剂品种和水的碱度等。
登沙河水厂工艺流程图
PAC PAM
PAC
NaOH
混凝
高密度沉淀池 NaOH
后混凝
V型滤池
CL2
清水池
2.消毒
消毒的处理对象：水中致 病微生物，通常在过滤后 进行。
消毒方法：在水中投加 氯气、漂白粉和其它消毒 剂。也有采用臭氧、紫外 线、二氧化氯、次氯酸钠 等方法进行消： 3.1.1加大混凝剂的投加量，使有机物的水化壳压缩，水解的阳离子与有 机物阴离子电中和，消除由于有机物对无机胶体的影响，从而使无机胶 体脱稳。 3.1.2调整PH值。水的PH值对有机物去除影响明显。当原水PH值较高时， 可通过加酸来降低PH值，一般有机物较多时，PH调整到5—6效果较好。 3.1.3投加絮凝剂，增加吸附、架桥作用，使有机物宜被絮体粘附而下沉。 3.1.4完善混合、絮凝等设施，从水力条件上加以改进，使混凝剂能充分 发挥作用，也是强化混凝的一个措施。
给水处理工艺流程教程
二氧化氯是极为有效的饮用水消毒剂，在水的 PH值为6~9的范围内，其杀灭微生物的效果仅次 于臭氧，优于或等于（PH值较低时）游离氯。优 点：对细菌和病毒的消毒效果好；在水的PH值为 6~9的范围内消毒效果不受PH值影响；稳定性好， 能在管网中保存较长时间，起剩余保护作用；即是 消毒剂，又是强氧化剂，对水中多种有机物都有氧 化分解作用，并且不生成卤代消毒副产物。缺点： 费用较高；二氧化氯分解的中间产物亚氯酸盐对人 体健康有一定的危害，在使用中必须予以注意。
给水处理工艺流程
地表水
一、概述
• 给水处理的基本工艺 • 给水处理可以分为两 大类：饮用水处理、 工业用水处理。
饮用水处理工艺
饮用水常规处理
工艺基础上，增
饮用水常规处理 工艺
加与处理和深度 处理的饮用水处 理工艺
其他特殊处理工 艺
二、饮用水常规处理工艺
• 1、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，采用的技术包括：混凝、 沉淀、过滤、消毒。 • 典型处理工艺：
1、管井
2、大口井
五、水泵和给水泵房
六、管网
1、管网的布置
• 管网布置的要求： 1、按照城市规划平面布置管网，布置时应考虑给 水系统分期建设可能，并留有充分的发展余地； 2、管网布置必须保证供水安全可靠，当局部管网 发生事故时，断水范围应减到最小； 3、管线应遍布在整个给水区内，保证用户有足够 的水量与水压； 4、力求以最短的距离敷设管线，以降低管网造价 和供水能量费用。 • 管网的布置形式：枝状网、环状网。
• 投加点：在水厂取水口或净水厂混凝前的 预投加，以控制输水管渠和水厂构筑物内 菌藻生长； • 清水池前投加（消毒剂的主要投加点）； • 调整出水厂剩余消毒剂浓度的补充投加 （在输水泵站处） • 配水管网的补充投加（转输泵站处）等， 比如高层建筑的高位水箱、城市高位水池。
给排水工艺中的饮用水处理技术与工艺
给排水工艺中的饮用水处理技术与工艺在给排水工艺中的饮用水处理技术与工艺饮用水是人类生活中必不可少的重要资源，其质量与处理技术直接关系到人们的健康与生活质量。
为了保障饮用水的安全与卫生，给排水工艺中的饮用水处理技术与工艺显得尤为重要。
本文将详细介绍给排水工艺中常用的饮用水处理技术与工艺。
一、物理处理技术物理处理技术主要通过物理性质的改变，去除水中的悬浮物、胶体物质、大分子溶解物等杂质。
常见的物理处理技术包括：1.过滤：通过将水通过过滤介质，如石英砂、煤质颗粒等，去除水中悬浮物和胶体物质。
过滤技术操作简单，成本较低，但无法有效去除微生物和溶解性有机物。
2.沉淀：利用重力作用，使水中的悬浮物颗粒沉淀到底部，从而去除水中的杂质。
常见的沉淀设备有沉淀池、沉淀槽等。
沉淀技术适用于处理大颗粒物质，但对微小颗粒和胶体物质效果较差。
3.离心：通过离心力的作用，将水中的悬浮物和胶体物质与水分离。
离心技术适用于处理颗粒较细的物质，但对胶体物质的去除效果不佳。
二、化学处理技术化学处理技术主要利用化学物质与水中的污染物发生反应，达到去除杂质的目的。
常见的化学处理技术包括：1.消毒：通过添加氯、臭氧等消毒剂，破坏水中的微生物的细胞壁，达到杀灭病原微生物的目的。
消毒技术在饮用水处理中起到重要作用，能有效防止水源污染引起的疾病传播。
2.絮凝：添加絮凝剂，使水中的微小颗粒或胶体物质聚集成较大的絮凝体，便于去除。
絮凝技术能够有效去除水中的悬浮物、胶体物质和部分溶解性有机物。
3.调节pH值：通过添加酸碱调节剂，使水中的pH值达到理想范围。
调节pH值能够改变水的溶解性和电荷性质，有利于物理处理和化学处理的进行。
三、生物处理技术生物处理技术主要依靠微生物的生理活动，降解水中有机物质和氮、磷等营养物质。
常见的生物处理技术包括：1.生物滤池：将水通过生物滤料层，如砂石、膨胀土等，滤料层中的微生物降解水中的有机物质。
生物滤池技术操作简单，效果较好，但需要定期清洗滤料层，以维持生物活性。
简述给水处理厂四大处理工艺流程
简述给水处理厂四大处理工艺流程下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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给水处理技术
给水处理技术水是人类生活中不可或缺的重要资源，而给水处理技术则是保证水质安全和供水可靠的关键环节。
随着人口的增加和工业化的推进，水污染问题日益凸显，给水处理技术的研究和应用变得尤为重要。
本文将从净化处理、消毒灭菌和管网输配等方面介绍给水处理技术的相关内容。
一、净化处理给水处理的首要任务是去除水中的悬浮物、胶体物和溶解物等杂质，以提高水质。
净化处理主要包括混凝、絮凝、沉淀、过滤等工艺。
混凝是通过加入混凝剂，使水中的悬浮物和胶体物聚集成较大的团块，便于后续处理。
絮凝是指混凝后的水中形成的较大团块，通过加入絮凝剂进一步增大团块的大小，以便沉淀。
沉淀是利用重力作用，使团块沉降到底部，从而分离出水中的悬浮物和胶体物。
过滤是将沉淀后的水通过滤料，去除残余的杂质，得到清澈透明的水。
二、消毒灭菌除了净化处理，给水处理还需要对水进行消毒灭菌，以杀灭水中的病原微生物，保证供水的安全性。
常用的消毒方法有氯消毒、臭氧消毒和紫外线消毒等。
氯消毒是将氯气或次氯酸盐加入水中，与水中的有机物发生反应，产生活性氯，进而杀灭细菌和病毒。
臭氧消毒是通过臭氧气体氧化水中的有机物，杀灭细菌和病毒。
紫外线消毒是利用紫外线的杀菌作用，照射水中的微生物，使其失去生长能力。
三、管网输配经过净化处理和消毒灭菌后的水需要通过管网输配到用户的家中。
管网输配的关键是保证水质的稳定和供水的可靠性。
为了减少管网中的水质变化，常采用加氯消毒、加草酸和加磷酸等控制措施。
加氯消毒是为了在水流经管网过程中，防止细菌的再生和繁殖，保持水质的稳定。
加草酸和加磷酸则是为了防止管网的生物腐蚀和水垢生成，保证水质的稳定和管网的可靠性。
给水处理技术是保证供水安全和质量的重要环节。
通过净化处理、消毒灭菌和管网输配等工艺，可以去除水中的杂质和病原微生物，保证供水的安全和可靠。
然而，给水处理技术仍然面临着一些挑战，如新兴污染物的处理、能源消耗的优化和处理成本的降低等。
未来的研究和创新将进一步推动给水处理技术的发展，为人类提供更安全、可靠的水资源。
给水处理理论与工艺课件
案例四：某海水淡化处理工艺
04
案例五：某河流水质改善处理工艺
05
案例六：某地下水污染处理工艺
06
案例分析方法
案例选择：选择具有代表性的给水处理案例，如城市供水、工业废水处理等
问题分析：对案例中的问题进行详细分析，包括水质、处理工艺、设备运行等
02
解决方案：根据问题分析，提出针对性的解决方案，如改进工艺、优化设备等
演讲人
给水处理基本原理
给水处理的目的：去除水中的杂质、有害物质，提高水质
01
物理法：沉淀、过滤、吸附等
03
给水处理的方法：物理法、化学法、生物法等
02
化学法：氧化还原、沉淀、消毒等
04
生物法：生物降解、生物吸附等
05
给水处理的工艺流程：原水预处理、沉淀、过滤、消毒等
06
给水处理工艺流程
原水预处理：去除悬浮物、胶体等杂质
絮凝沉淀：通过投加絮凝剂，使悬浮物形成絮状物，然后沉淀
过滤：去除水中的悬浮物、胶体等杂质
消毒：通过投加消毒剂，杀灭水中的微生物
深度处理：根据水质要求，进行进一步的处理，如反渗透、离子交换等
输配水：将处理后的水输送到用户端，满足用水需求
给水处理技术发展
古代给水处理技术：主要采用自然净化方法，如沉淀、过滤等
臭氧氧化：利用臭氧的强氧化性，氧化水中的难降解有机物、重金属等
膜分离：利用膜的过滤性能，去除水中的悬浮物、微生物等
深度处理工艺的应用：适用于水质要求较高的场合，如饮用水、工业用水等
消毒工艺
01
消毒目的：杀灭水中的病原微生物，保障水质安全
02
消毒方法：氯化消毒、臭氧消毒、紫外线消毒等
给水处理工艺流程教程(PPT48页)
第十八页，共四十九页。
• 加氯量：新版?生活饮用水卫生标准?和建设部行业标准?城市供水水质 标准?明确规定：
• 采用二氧化氯消毒的，与水接触30min后出厂，出厂水中二氧化氯 不低于0.1mg/L，最高限值0.8mg/L，管网末梢(mòshāo)水二氧化氯不 低于0.02 mg/L；
• 采用游离氯消毒的，与水接触30min后出厂，出厂水中游离性余氯 不低于0.3mg/L，管网末梢水不低于0.05 mg/L；
• 水厂一般采用液氯；小型消毒如游泳池水消毒等，多采 用次氯酸钠发生器；临时性消毒多采用漂白粉。我们水 厂采用二氧化氯消毒。
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二氧化氯是极为有效的饮用水消毒剂，在水的PH值 为6~9的范围内，其杀灭微生物的效果仅次于臭氧，优 于或等于〔PH值较低时〕游离氯。优点：对细菌和病毒 的消毒效果好；在水的PH值为6~9的范围内消毒效果不 受PH值影响；稳定性好，能在管网中保存较长时间，起 剩余保护作用；即是消毒剂，又是强氧化剂，对水中多 种有机物都有氧化分解作用，并且不生成卤代消毒副产 物。缺点：费用较高；二氧化氯分解的中间产物亚氯酸 盐对人体健康有一定的危害，在使用中必须(bìxū)予以注意。
• 采用氯胺消毒的，与水接触120min后出厂，出厂水中总余氯不低于 0.5mg/L，管网末梢水不低于0.05 mg/L。
• 我国大多数水厂出水厂的余氯一般控制在1 mg/L左右，夏季水温高时 采用更高的数值。最高限值是4 mg/L。
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• 二氧化氯制备
• 我厂采用(cǎiyòng)氯酸钠盐酸复合式二氯化钠制 取法。该法是以氯酸钠和盐酸为原料，反响 生成二氧化氯和氯气的混合气体，气体通过 水射器投加到水中。
精选给水处理工艺流程教程
定义：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）。水中的悬浮物有藻类、细菌、细小颗粒物、粉沙等常用的混凝剂有铝盐、铁盐（硫酸铝、聚合氯化铝、三氯化铁、硫酸亚铁、聚合硫酸铁、明矾等）
混凝设备： 机械混合（水泵叶轮混合、混合井） 水力混合（管式静态混合器、扩散混合器）
絮凝反应池：经过与药剂充分混合的水进入絮凝反应池中，通过颗粒间的絮凝作用，矾花颗粒逐渐长大，从而沉淀下来。絮凝反应池可分为机械搅拌与水力搅拌两大类。机械搅拌反应效果好，水头损失小，可以适应水质水量的变化，便于调节，不足之处时增加了电机的维护工作量，且部分设备在水下，不便维修。水力搅拌是以水流流动起到搅拌作用，使矾花颗粒絮凝长大。
1、管井
2、大口井
五、水泵和给水泵房
六、管网
1、管网的布置
管网布置的要求： 1、按照城市规划平面布置管网，布置时应考虑给水系统分期建设可能，并留有充分的发展余地； 2、管网布置必须保证供水安全可靠，当局部管网发生事故时，断水范围应减到最小； 3、管线应遍布在整个给水区内，保证用户有足够的水量与水压； 4、力求以最短的距离敷设管线，以降低管网造价和供水能量费用。管网的布置形式：枝状网、环状网。
3、过滤
重力式无阀滤池
普通快滤池
4、消毒
目的：杀灭水中对人体健康有害的绝大部分病原微生物，包括病菌、病毒、原生动物的包囊等，以防通过饮用水传播疾病。方法：氯消毒（液氯、漂白粉、次氯酸钠）、二氧化氯消毒、臭氧消毒、紫外线消毒等。水厂一般采用液氯；小型消毒如游泳池水消毒等，多采用次氯酸钠发生器；临时性消毒多采用漂白粉。我们水厂采用二氧化氯消毒。
2、沉淀
定义：沉淀是在重力的作用下，使水中比水重的悬浮物、混凝生成的矾花等从水中分离的方法。沉淀池的池型：平流式沉淀池、斜板式沉淀池
给水处理的流程和各工艺分类和适用条件
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给水处理理论与工艺
2014年07月
给水处理工艺中消毒技术应用及发展综述消毒是给水处理工艺中最基本、最不可或缺的处理措施，目的消除饮用水中致病微生物的致病作用。
目前常用的消毒技术主要是以氯洗消毒为代表的化学消毒方法，伴随着其产生的各类有害衍生物被发现及人们对饮用水水质要求的不断提高,对化学消毒技术产生衍生物的副作用及其危害程度也越来越重视。
生物消毒技术以其现对较低的成本、成熟的理论和绿色环保的巨大优势得到人们的认可，有着良好的发展前景。
一、概述
消毒是给水处理工艺中最基本、最不可或缺的处理措施，目的消除饮用水中致病微生物的致病作用。
但自20世纪70年代发现氯消毒发生/三致物质过后,人们开端重新仔细察看消毒问题,并实行了少量的探讨任务。
由于氯消毒发生/ 三致物质,而且不能有用杀灭隐孢子虫及其孢囊,因而消毒技巧不停被探讨研究开发出来,如二氧化氯、臭氧、光催化消毒、紫外线及相干复合技巧等。
尤其是近年生物技术的飞速发展，新的生物消毒技术也以其绿色环保的优势得到迅速的发展，为确保城市饮用水的安全提供了新的思路。
二、给水处理消毒技术现状
1、化学消毒
化学消毒的消毒机理主要是氧化作用,通过氧化破坏微生物的结构,达到消毒的目的。
其优点是杀菌效果好,用量少,作用快,能同时控制水中铁、锰、色、味、嗅。
可将氰化物、酚等有毒有害物质氧化为无害物质;可氧化嗅味和致色物质,从而减少嗅味,降低色度;可氧化溶解性铁、锰,形成不溶性沉淀,通过过滤去除;可将生物难分解的大分子有机物氧化分解为易于生物降解的小分子有机物。
化学消毒是目前广泛采用的消毒技术，主要包括氯消毒、臭氧消毒、二氧化氯消毒、氯胺消毒等。
1.1 氯消毒
氯消毒主要是通过次氯酸的氧化作用来杀灭细菌,次氯酸是很小的中性分子,能扩散到带负电的细茵表面,通过细茵的细胞壁穿透到细菌内部,并起氧化作用,破坏细菌的酶系统而使细菌死亡,但是对于水中的病毒、寄生虫卵的杀灭效果较差,需要在较高值(消毒剂浓度乘以接触时间)才能达到理想的除菌效果。
由于氯消毒的操作使用简单,便于控制,消毒持续性好,余氯的测定也很容易,并且氯消毒的价格不高,所以很快在饮用水行业推广应用。
目前为止,在公共给水系统中,氯消毒成为最为经济有效和应用最广泛的消毒工艺。
然而,氯在水中的作用是相当复杂的,研究发现氯在进行饮用水预氧化和消毒时与水中某些有机物如腐殖酸、富里酸等发生氧化反应,同时发生亲电取代反应,产生易挥发的和不易挥发的氯化有机物如三卤甲烷等,这些卤代有机化合物有许多是致癌物或诱变剂,对人体的健康产生严重的危害。
1.2 臭氧消毒
臭氧的消毒机理包括直接氧化和产生自由基的间接氧化,与氯和二氧化氯一样,通过氧化破坏微生物的结构,达到消毒的目的。
但研究表明,臭氧与有机物反应生成不饱和醛类、环氧化合物等有毒物质,在含有少量溴化物的时候,臭氧处理就会产生致癌性的副产物。
主要的副产物有有机性副产物的三溴甲烷、乙腈氰甲烷、1-1 二溴酮、溴乙酸等,无机性副产物的溴酸盐、次溴酸、次溴离子等。
在臭氧处理后再加氯或氯胺处理会分别生成三氯硝基甲烷和氯化氰,成为新的消毒副产物,其毒性现尚不清楚。
对某些农药,臭氧氧化后的产物可能更有害。
总的来说,虽然应用臭氧消毒也会有副产物生成,但一般情况下浓度不高,毒性也不如氯大。
根据目前的研究,无论在副产物的生成量和毒性方面,还是在出水的致突变活性方面,臭氧都比液氯理想。
1987 年,在美国大型水厂中只有三个供水厂用臭氧,到 1998 年,已经有5.6%的水司使用了臭氧。
由于经济的原因,我国在臭氧应用上还比较少。
臭氧消毒的主要问题是生产设备(火花放电法)庞大,流程复杂, 需要较高的运行管理水平，电能消耗大,基建设备投资也较大,成本高。
此外,臭氧是一种不太稳定的气体,在水中容易分解。
同时臭氧容易分解,在室温下,水中臭氧的半衰期约为30,单独采用臭氧消毒难以保证持续的杀菌效果,因此在使用中受到一定限制。
1.3 氯衍生物消毒
二氧化氯、氯胺等消毒技术均属于氯衍生物消毒的方法，这类技术优缺点与氯消毒一样显著，优点是操作使用简单,便于控制,消毒持续性好,成本相对较低,同时各类消毒剂针对某些特定物质的效果非常明显。
但缺点依然是对人体有害的消毒副产品较多，且不易去除。
如亚氯酸盐和氯酸盐，一些消毒剂像二
氧化氯本身也对人体有害。
2、物理消毒
紫外线消毒、超声波消毒以及电场消毒等方法是20世纪90年代兴起的一种快速、高效的消毒技术。
其机理是一定剂量的紫外辐射、超声波或者强电场可以破坏生物细胞的结构,通过破坏生物的遗传物质而杀灭各种细菌、病毒、寄生虫、藻类等水生生物,从而达到净化水质的目的。
物理消毒的方法,不向水中增加任何物质,没有副作用,不会产生消毒副产物。
但缺乏持续灭菌能力,所以它一般要与其它消毒方法联合使用。
同时,物理消毒的方法必须保证不能进行自我复制或者突变后代不能进行自我复制。
一般细菌的体积越大或者和数目越多,对其灭活所需的消毒剂量就越大。
而病毒本身对物理消毒的抵抗能力很弱, 但是通过宿主的保护作用增强了病毒的耐消毒性。
因此,物理消毒的处理水必须经过良好的预处理,而且需要的消毒剂量难以明确。
另外,物理消毒需要的投入较大，各类产生紫外线、超声波等辐射的设备成本高，维护复杂，不利于大规模的使用和推广。
3、生物消毒
传统的生物消毒主要利用某些微生物机体本身对致病微生物进行消毒灭菌。
这种方式一般进程较为缓慢，对一些抵抗力较强的细菌芽孢的消毒效果有限，效率低，成本高。
近年来随着生物科技的发展以及对生物消毒机理认识的深化，人们认识到这些生物之所以具有消毒作用，是因为这些生物能够分泌一些特定的生物化学活性物质来消灭病菌、病毒或使其丧失活性，因此人们开始研究提取、利用和制备这些活性物质并用于水的消毒。
目前比较有代表性的是一些以某种有消毒特性的酶为主要活性成分的生物消毒剂，包括应用现代生物基因工程技术生产的细菌胞壁溶解酶、酵母胞壁溶解酶、溶葡萄菌酶等活性物质。
研究证明，萘醌类、吲哚类等具有消毒活性的物质中，有一些生物活性物质完全能满足要求，具有良好的消毒效果。
这些物质在浓度很低的情况下就能起到消毒作用，对包括人在内的哺乳动物健康基本无害。
研究结果还表明，利用这些物质开发的新型水处理生物消毒剂将有以下优点：
①能够最大限度地杀死去除有害病原体或者使之丧失活性；
②使用安全，对人体无害，对水环境无不利影响；
③药剂使用条件宽松，消毒操作简便；
④消毒过程对设备无腐蚀；
⑤消毒的费用相对低廉。
目前用于水处理消毒的生物消毒剂大多是直接从动物、植物或者微生物体中提取，例如在日本有研究者将一些植物萃取物用作自来水供水管线上的抗菌剂。
瑞士 M.Suarez 等的研究表明可以从某些植物种子中提取用于饮用水消毒的物质。
三、总结及展望
生活饮用水水质与人类健康和生活使用直接相关，故世界各国对饮用水水质标准极为关注。
伴随着人们对饮用水水质要求的不断提高,对化学消毒技术产生衍生物的副作用及其危害程度也越来越重视, 而物理消毒受其成本的限制也难以大规模开展应用。
生物消毒技术虽然目前还没有广泛应用，但是作为一种符合人类社会可持续发展理念的绿色环保型水处理消毒技术，它具有成本相对低廉、理论相对成熟、研究方法相对简单的优势，故应前景广阔。