飲用水凈化中的化學方法

高玉華

摘 要：本文從水污染的起因、過程、處理方法等多角度，闡述了飲用水凈化中的化學方法。

關鍵詞：水污染；獲取飲用水；純凈水；防患未然

一、水污染的主要過程

（一）地下水污染

由于城市和工業的過度需要，淡水不斷被抽出作為生活和工業用水，然后作為地表污水重新排放，因而還會導致潛水面的進一步下降。另一方面，大量頻繁的灌溉可以增強滲透作用，使潛水面一直升到地表。而在干旱地區，被水滲透的土地由于異常的蒸發作用，引起地下水中鹽類的沉淀，遲早會變成不能耕作的鹽堿地。

（二）地表水水體富營養化

湖泊、水庫等水域的植物營養成分（氮、磷等）不斷補給，過量積聚，致使水體營養過剩的現象稱為水體“富營養化”。由于水體中營養物質過多，水生生物（主要是藻類）大量繁殖。藻類的的呼吸作用及死亡藻類的分解作用消耗大量的氧，致使水體處于嚴重的缺氧狀態，并分解出毒物質，從而給水質造成嚴重的不良后果。

二、常用的污水處理方式

（一）城市污水處理工藝

城市污水處理廠多采用活性污泥法二級處理工藝來進行污水處理。這種工藝的一級處理是指在沉淀池中通過過濾除去污水中的固體沉淀物和懸浮物，再加入一定量的化學試劑中和污水中的酸性或堿性物質。二級處理是指采用空氣曝氣活性污泥法，利用細菌等微生物除去廢水中的有機污染物。

（二）水環境調節

采用加深、拓寬，疏浚河道、河流改道、開挖新河或修建其它水利工程設施，將水質較好的較大水體，引入城市水系，達到稀釋城市水域污染物濃度的作用。水環境調節雖然沒有削減城市污染物總量，但它在活化水環境、改善水域生物生態系統和水環境面貌上有積極作用，凡有條件進行水環境調節的城市應盡量采用。

（三）截污

利用截污溝保護特定的水體目標，達到被保護水體在截污段不再加重污染。但認為采用了截污方法就能把城市污染控制住的想法是不適當的。因為它只能截住截污溝附近或直接排入被保護水體的污染源，阻止水質差的支流、地下水進入被保護水體；與此同時，水質較好的地下水和因在被保護水體和截污溝間形成的水位壓差，而使較多水質較好的滲漏水進入截污溝（反之則倒滲），深隔水墻的成本又太高。

（四）清淤

污染物來源多且坡度緩的水域，通常累積較厚的污泥。有機物百分含量高達二位數，而水體的CODMn達15毫克/升時，就是國標規定最差的Ⅴ類水了。污泥是水下的污染源庫，在氣溫變化大或持續高溫時，底泥上翻進入水體形成黑臭或造成污染事故。因此，在有較厚污泥堆積的水域，清除污泥是削減水域污染物、改善水環境的必要措施。

（五）建設城市處理廠

據計算，主要城市的生活排污量已超過工業污染源排放。尤其是在大城市的城區，生活污水COD排放量可占城市COD總量的60%-70%以上。建設有完善管網系統（清污分流）的城市污水處理廠是城市水污染控制的最重要方法。

三、飲用水的凈化過程及方法

（一）離子交換法

通常所采用的方法是將原料水通過離子交換樹脂，使水中的離子與樹脂上的離子進行交換。陽離子交換樹脂上的H+與水中的陽離子（如Ca2+）進行交換，釋放出H+，而陰離子交換樹脂上的0H一與水中的陰離子（如Cl-）進行交換，釋放出OH一。H+與0H一結合生成純水，達到除去離子的目的。離子交換法能有效地除去某些離子，卻無法有效地除去其中的有機物或微生物，所以常在離子交換樹脂之前進行活性炭過濾處理，以除去有機物。經過離子交換的水再用紫外線或臭氧消毒，就得到可以直接飲用的純凈水。

（二）反滲透法

反滲透法采用的反滲透膜孔徑很小，在外加壓力的作用下只有水分子能通過，從而得到純凈水。利用這種原理也可以進行海水淡化。

在清除水中有害物質得到純凈水的同時，也除去了水中的微量元素。天然水中有多種微量元素是人體所必需的。有的微量元素（如硒）很難從食物中攝取，而主要是從水中得到。長期飲用純凈水，有可能引起一些微量元素缺乏癥。

（三）在沉淀池中加人絮凝劑靜置，水中的懸浮物可沉淀到池底。使水通過細砂，以除去沉淀和殘存的懸浮物。曝氣：把水暴露在空氣中，使水與空氣的接觸面增大，增加水中氧的含量，以加速水中有機物的分解。消毒：加入殺菌消毒劑殺滅水中有害的微生物。

（四）將鋁鹽或鐵鹽等絮凝劑加入水中，會形成氫氧化鋁或氫氧化鐵膠體，它們吸附水中的土壤膠體等自然膠體及懸浮物質形成絮狀物。然后沉降。常用的絮凝劑還有聚合鋁、鎂鹽和有機絮凝劑等。

四、對水污染的預防措施

針對水污染的普遍性，要積極采取預防措施。如：強化對飲用水源取水口的保護：有關部門要劃定水源區，在區內設置告示牌并加強取水口的綠化工作。定期組織人員進行檢查。從根本杜絕污染。加大城市污水和工業廢水的治理力度。家用水的凈化：過濾——沉淀（明礬）——用活性炭除異味，去顏色——消毒（氯氣，漂白粉）。在自來水管傳遞過程中有可能出現二次污染，所以飲用時要煮沸殺菌，而且還要用干凈的杯子。

參考文獻：

[1]鮑強編.<中國水污染控制的政策目標與技術選擇>，環境科學叢刊.

[2]王金梅，薛敘明等編，<水污染控制技術>，北京化學工業出版社.