關(guān)于自來水的處理工藝與檢測(cè)措施探究

馬學(xué)昌

【摘要】：我國(guó)淡水資源豐富，位居世界第六，但人均淡水資源卻不到世界平均水平的四分之一。作為最重要的淡水資源表現(xiàn)形態(tài)的，自來水是人們生產(chǎn)生活所必需的物質(zhì)，而作為供水系統(tǒng)的重要內(nèi)容，自來水的處理與檢測(cè)不僅直接關(guān)系著居民飲用水的安全，而且對(duì)于社會(huì)各生產(chǎn)、生活領(lǐng)域的發(fā)展也具有重要影響。因此，為進(jìn)一步確保居民飲用水安全，本文以自來水處理工藝和檢測(cè)措施作為主要研究?jī)?nèi)容，對(duì)自來水處理工藝和檢測(cè)措施展開了深入研究。

【關(guān)鍵詞】：自來水；處理工藝；檢測(cè)措施

【前言】：就居民飲用水的質(zhì)量安全直接關(guān)系著其自身的身體健康和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展。自來水處理工藝與檢測(cè)措施的科學(xué)性和有效性是確保居民安全用水的關(guān)鍵。在當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的時(shí)代背景下，如何確保自來水的水質(zhì)安全已成為自來水管理部門需要解決的關(guān)鍵問題。本文從自來水的處理工藝與檢測(cè)措施的角度出發(fā)，通過分析和研究自來水的處理工藝和相關(guān)檢測(cè)措施，，以期為確保自來水水質(zhì)安全和居民飲用水安全提供參考。

1、 自來水處理工藝

1.1自來水處理的一般工藝流程

對(duì)自來水進(jìn)行分析可知，其主要來源于地表水與地下水，其中，以地表水為水源的自來水主要來源于地表分布的江河湖泊，以地下水為水源的自來水主要來源于井水。自來水水質(zhì)的好壞直接關(guān)系著居民飲用水安全及其身體健康。就現(xiàn)階段而言，我國(guó)對(duì)自來水處理的工藝流程為：“原水→混合槽→網(wǎng)格反應(yīng)池→斜管反應(yīng)池→氣水反沖洗濾池→二級(jí)泵房→供水管網(wǎng)”。在自來水的上述工藝流程中，涉及到的重點(diǎn)工藝或是對(duì)自來水處理的關(guān)鍵步驟為：“混凝反應(yīng)處理→沉淀處理→過濾處理→濾后消毒”。具體分析如下[1]。

1.2自來水處理的關(guān)鍵工藝

1.2.1混凝反應(yīng)處理

來自地表水或地下水的原水經(jīng)由取水泵房提取后需要先進(jìn)行混凝工藝處理。對(duì)混凝反應(yīng)處理的原理進(jìn)行如下分析：在原水中加入絮凝劑，由于絮凝劑實(shí)際上是一種電解質(zhì)，故在原水當(dāng)中形成膠團(tuán)并同原水當(dāng)中的膠體物質(zhì)產(chǎn)生電中和反應(yīng)，進(jìn)而形成絨粒沉降。在未加入絮凝劑前，原水中的膠體與細(xì)小懸浮顆粒的質(zhì)量較輕且因水分子熱運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生無規(guī)則的布朗運(yùn)動(dòng)，加之顆粒間均為同性電荷，使其因靜電斥力而難以聚合形成較大顆粒；在加入絮凝劑后，原水內(nèi)膠體因電位降低，進(jìn)而使顆粒脫穩(wěn)，此時(shí)，顆粒則會(huì)相互聚集形成較大顆粒而沉淀，而未經(jīng)脫穩(wěn)的膠體也形成了較大顆粒，即絮凝。自來水處理過程中最常用的絮凝劑為聚合氧化鋁，由元素Al的化學(xué)性質(zhì)可知，在將絮凝劑投入到原水中后所電離產(chǎn)生的鋁離子同水分子間發(fā)生可逆反應(yīng)，即：3H2O+Al3+ 3H++（OH）3-，由（OH）-與Al3+所產(chǎn)生的Al（OH）3具有較強(qiáng)的吸附性，能夠使存在與原水中且不易沉淀的膠體物質(zhì)與微笑的懸浮物脫離原有的穩(wěn)定狀態(tài)并發(fā)生凝聚，而后，被吸附架橋，最終凝聚成較大的顆粒沉降。需要說明的是，混凝反應(yīng)應(yīng)在加入絮凝劑后的第一時(shí)間內(nèi)迅速進(jìn)行，以免絮凝劑加入水中后隨時(shí)間的延長(zhǎng)而降低絮凝效果，而在加入絮凝劑后，還應(yīng)對(duì)原水進(jìn)行劇烈攪拌，使絮凝劑充分均勻地?cái)U(kuò)散至原水當(dāng)中。在混凝反應(yīng)后，自來水則進(jìn)入管道流至沉淀池當(dāng)中[2]。

1.2.2沉淀與過濾

經(jīng)過混凝反應(yīng)后的原水從網(wǎng)格反應(yīng)池流至斜管沉淀池，而后，存在于水中較大的顆粒團(tuán)則經(jīng)由在沉淀池內(nèi)設(shè)置的斜板時(shí)則會(huì)附著在斜板表面，并沉淀至斜板底層，經(jīng)過沉淀處理后的水質(zhì)將得到有效改善。值得注意的是，對(duì)于沉淀處理后所得的各類雜質(zhì)，應(yīng)沿水區(qū)的整個(gè)截面予以分配，并最終流入沉淀區(qū)域，而后，應(yīng)以排泥車對(duì)其進(jìn)行定期清理，確保沉淀池處于潔凈狀態(tài)。過濾處理是自來水處理的另一重要工藝。自來水的過濾處理，即借助石英砂等存在一定空隙的粒狀濾料層將沉淀處理后水中的懸浮顆粒予以截留，進(jìn)而將沉淀后水中殘留的有機(jī)物和細(xì)小懸浮雜質(zhì)予以過濾，進(jìn)一步提高水質(zhì)[3]。

1.2.3濾后消毒

自來水在經(jīng)過過濾處理后，雖然濁度得到了顯著降低，但水中仍然會(huì)存在細(xì)菌等難以被沉淀和過濾的物質(zhì)，水中細(xì)菌的存在會(huì)直接影響居民的飲用水安全。因此，在過濾后，還需對(duì)自來水進(jìn)行消毒處理。目前，最常用的一種消毒辦法為氯法消毒，具體原理為：氯氣易溶于水，在與水結(jié)合的過程中生成鹽酸與次氯酸，其中，起主要?dú)⒍咀饔玫臑榇温人醄4]。對(duì)于水中的細(xì)菌而言，其能夠穿透細(xì)菌的細(xì)胞壁，從而使細(xì)失活，進(jìn)而使細(xì)菌生命活動(dòng)停止或直接誘發(fā)細(xì)菌死亡，從而起到對(duì)自來水進(jìn)行殺菌消毒的效果。但需要說明的是，對(duì)于氯法消毒還應(yīng)對(duì)加入氯氣的含量予以充分考量，原因是，通入的氯氣過多雖然能夠達(dá)到殺毒效果，但氯氣及其與水反應(yīng)所產(chǎn)生的HCl同樣不利于水質(zhì)的保持與提升，進(jìn)而對(duì)居民飲用水安全造成威脅。因此，在通入氯氣對(duì)自來水進(jìn)行消毒時(shí)，應(yīng)科學(xué)、準(zhǔn)確地控制所通氯氣的含量。

2、 自來水檢測(cè)措施

2.1加強(qiáng)水質(zhì)管理

加強(qiáng)水質(zhì)管理是確保自來水安全的關(guān)鍵辦法。對(duì)供水企業(yè)的水質(zhì)檢測(cè)進(jìn)行分析可知，其主要分為一、二、三3個(gè)等級(jí)，其中，一二級(jí)為內(nèi)部檢測(cè)，相關(guān)檢測(cè)項(xiàng)目包括原水、出廠水的PH值、色度、渾濁度以及微生物和污染性指標(biāo)檢測(cè)；三級(jí)檢測(cè)為外部檢測(cè)，即由水質(zhì)中心對(duì)供水企業(yè)的原水以及出廠水和管網(wǎng)水進(jìn)行定期檢測(cè)，相關(guān)內(nèi)容除了一二級(jí)檢測(cè)的內(nèi)容外，還包括微量元素的檢測(cè)。而只有加強(qiáng)水質(zhì)管理，才能夠保證自來水的水質(zhì)安全。一方面，供水企業(yè)應(yīng)在取水點(diǎn)一定范圍內(nèi)嚴(yán)令禁止對(duì)方垃圾等有害物質(zhì)，并禁止修建可能產(chǎn)生嚴(yán)重污染的企業(yè)。另一方面，供水企業(yè)還應(yīng)在取水點(diǎn)設(shè)置防護(hù)標(biāo)志，并實(shí)施封閉管理，一旦取水點(diǎn)發(fā)生水質(zhì)污染等情況，應(yīng)馬上暫停取水，并將備用取水點(diǎn)予以啟動(dòng)，同時(shí)，向地區(qū)疾控中心、政府和公安部門匯報(bào)，及時(shí)采取措施對(duì)污染的水源進(jìn)行處理，待水質(zhì)檢測(cè)合格后，方將其繼續(xù)投入使用。此外，對(duì)于水質(zhì)中心等自來水管理部門，還應(yīng)進(jìn)一步加大對(duì)供水企業(yè)所供水水質(zhì)的定期或不定期的檢查與抽查力度，對(duì)于發(fā)現(xiàn)的問題予以及時(shí)處理，確保居民飲用水安全。

2.2輸水管道的維護(hù)

輸水管道的維護(hù)直接影響著自來水檢測(cè)的工作效率和居民飲用水安全，因此，有必要也必須加大對(duì)輸水管道的維護(hù)力度，確保輸水管道的潔凈、暢通，切實(shí)提高飲用水水質(zhì)安全。對(duì)當(dāng)前自來水輸送所用的管道進(jìn)行分析可知，其大都為金屬管道，其管壁易受到自來水的長(zhǎng)期腐蝕進(jìn)而結(jié)垢，加之存在于輸水管道中的微生物和相關(guān)有機(jī)物也會(huì)附著在管道內(nèi)測(cè)，在為細(xì)菌提供良好生長(zhǎng)環(huán)境的同時(shí)，也對(duì)自來水的水質(zhì)造成了嚴(yán)重污染。基于此，供水企業(yè)與地區(qū)單自來水管理部門應(yīng)進(jìn)一步加大對(duì)輸水管道的維護(hù)力度，一方面，通過科學(xué)選取防腐蝕性較強(qiáng)的管道作為自來水的輸水管道，降低自來水在輸送過程中對(duì)輸水管道管壁的腐蝕程度；另一方面，在管道投入使用后，還應(yīng)定期對(duì)其進(jìn)行沖洗，并同時(shí)沖洗管網(wǎng)末端的排水閥，在降低管道對(duì)自來水污染程度的同時(shí)，將管網(wǎng)的漏水率予以最大限度的削減，從整體上提高自來水水質(zhì)安全和自來水檢測(cè)的工效。

2.3科學(xué)選擇水質(zhì)檢測(cè)方法

對(duì)自來水水質(zhì)檢測(cè)進(jìn)行分析可知，其大都以鉻酸鉀作為指示劑，于PH值在5-9.5的環(huán)境中借助硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)水質(zhì)中摻雜的物質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定。對(duì)于不同的自來水水質(zhì)，應(yīng)采取不同的檢測(cè)方法，只有這樣，才能夠確保所檢測(cè)的自來水的安全性與飲用的可靠性。例如，對(duì)于水中氯離子的測(cè)定，應(yīng)利用硝酸銀同氯化物作用所生成的氯化銀（白色）沉淀的量來確定自來水中氯離子的含量；對(duì)于CODCr重鉻酸鹽指數(shù)的測(cè)定，則需要將試亞鐵靈作為指示劑，并以硫酸亞鐵銨溶液進(jìn)行滴定，進(jìn)而測(cè)定自來水中重鉻酸鹽的含量；而對(duì)于自來水色度的測(cè)定，則需要采用分光光度計(jì)對(duì)氯化鈷和氯鉑酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液下所對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)曲線予以描繪，進(jìn)而以此為依據(jù)利用分光光度計(jì)對(duì)自來水的色度予以測(cè)定。綜上，通過選取不同的方法對(duì)自來水中的相關(guān)物質(zhì)進(jìn)行測(cè)定，能夠有效提高自來水檢測(cè)的針對(duì)性和檢測(cè)效果，對(duì)于確保自來水水質(zhì)安全具有重要作用。

結(jié)論：本文通過對(duì)自來水處理的一般工藝流程進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，進(jìn)而對(duì)自來水混凝反應(yīng)處理、沉淀與過濾、濾后消毒等關(guān)鍵處理工藝進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并分別從加強(qiáng)水質(zhì)管理、輸水管道的維護(hù)和科學(xué)選擇水質(zhì)檢測(cè)方法等方面對(duì)自來水的相關(guān)檢測(cè)措施做出了系統(tǒng)探究。研究結(jié)果表明，自來水處理工藝與檢測(cè)措施直接關(guān)系著自來水質(zhì)量和居民飲用水安全，未來，還需進(jìn)一步加大對(duì)自來水處理工藝和檢測(cè)措施的研究力度，為確保居民飲用水安全奠定良好基礎(chǔ)。

【參考文獻(xiàn)】：

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