【正文】 中的氧把二價鐵氧化成三價鐵，使其形成氫氧化鐵沉淀物從水中析出，再通過濾池加以去除。 五、純水和凈水處理技術(shù) ?優(yōu)質(zhì)直飲水系統(tǒng)一般設(shè)在采用分質(zhì)供水系統(tǒng)的樓宇或住宅小區(qū)中，它以市政自來水或當(dāng)?shù)氐牡叵滤疄樗矗俳?jīng)過特殊的凈化處理后 .由專用管道送到用戶家中。但是在實際操作中，為了提高直飲水的衛(wèi)生學(xué)質(zhì)量和具有較好的口感，又制定了優(yōu)質(zhì)直飲水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。 五、純水和凈水處理技術(shù) 五、純水和凈水處理技術(shù) ?飲用凈水的含義實際上是指優(yōu)質(zhì)直飲水。盡管離子交換、蒸餾等技術(shù)在早期曾用于生產(chǎn)飲用純水， 目前生產(chǎn)純水所普遍采用的核心技術(shù)是反滲透， 其工藝流程如圖 4所示?！凹兯边@一術(shù)語來源于工業(yè)給水的純水，即去除了水中一切雜質(zhì)（包括各種離子）的水，水的純度用電導(dǎo)率表示。 ? 常規(guī)處理對水中溶解有機物的去除效果一般在 10%～ 20%，通過強化混凝可以把去除率提高到 25%～ 30%，具體效果依原水水質(zhì)和強化混凝的措施而定。 四、強化混凝技術(shù) ? 強化混凝的措施有：從 鋁鹽混凝劑改為鐵鹽混凝劑 （鐵鹽比鋁鹽更易于形成與腐殖酸和富里酸的聚合物），減低 pH值（ pH值為5～ 6的條件有利于形成腐殖酸、富里酸的聚合物），投加有機或無機絮凝劑，采用具有絮凝作用的新型混凝藥劑（如聚硅酸鹽鐵鹽、聚硅酸鹽鋁鹽等），增加混合與絮凝反應(yīng)的時間，選用澄清工藝等。 ?強化混凝提高對有機物的去除機理主要是加強混凝產(chǎn)生的絮體對有機物的吸附作用。 四、強化混凝技術(shù) ?強化混凝 是指在混凝處理中投加過量的混凝劑、新型混凝劑或助凝劑、或者是其他的藥劑，通過加強混凝與絮凝作用，使常規(guī)處理工藝盡可能多地去除水中的有機物和消毒副產(chǎn)物的前體物（主要指腐殖酸、富里酸等有機物）。 在生物預(yù)處理構(gòu)筑物中氨氮在亞硝化菌的作用下先被生物轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽，再在硝化菌的作用下進一步轉(zhuǎn)化為硝酸鹽。飲用水生物預(yù)處理可以去除進水中 80%左右的可生物降解有機物。 生物膜法 因微生物附著在載體填料上，相對而言能獲得更穩(wěn)定的生長環(huán)境，適合于世代周期長的微生物生存和繁殖，因而絕大多數(shù)的生物預(yù)處理都采用生物膜法的形式。在這些微生物中，對凈化水質(zhì)起主要作用的絕大多數(shù)屬于貧營養(yǎng)型微生物，具有世代周期長、繁殖緩慢的特性。隨著飲用水水源污染問題的日趨嚴(yán)重， 生物處理法也已經(jīng)被開發(fā)成為處理受污染水源水的飲用水處理技術(shù) 。 ㈡ 生物預(yù)處理 ?生物預(yù)處理是指在常規(guī)凈水工藝前增設(shè)生物處理工藝，借助于微生物的新陳代謝活動，對水中的氨氮、有機污染物、亞硝酸鹽、鐵、錳等污染物進行初步的去除，減輕常規(guī)處理和深度處理的負(fù)荷，通過綜合發(fā)揮生物預(yù)處理和后續(xù)處理的物理、化學(xué)和生物的作用，努力提高處理后出水水質(zhì)。 高錳酸鉀氧化不產(chǎn)生氯代副產(chǎn)物，氧化能力強，除臭效果好，高錳酸鉀氧化后生成的二氧化錳對高錳酸鉀的氧化具有催化作用，同時又具有助凝作用，從而大大增強混凝效果。此外，因臭氧在水中會迅速分解，此法不適于長距離輸水管道的菌藻控制。預(yù)臭氧液有一定的改善混凝的效果。 預(yù)臭氧 ?預(yù)臭氧是為了避免預(yù)氯化產(chǎn)生氯代有機物的問題而采用的替代方法，已經(jīng)在歐洲得到廣泛的應(yīng)用，在我國目前尚未采用。 這樣就導(dǎo)致了處理出水溶解性的、可生化的有機物量比例得以提高。臭氧預(yù)氧化法可使水源水水化學(xué)耗氧量有一定程度的下降，對氧化三鹵甲烷前體物有較好的效果。 ? 預(yù)氯化的缺點是當(dāng)水源水中有機物含量較高時，投加的氯會與水中的有機物反應(yīng)，生成三鹵甲烷、鹵乙酸等具有三致作用的消毒副產(chǎn)物。由于氯是氧化劑，預(yù)氯化可以氧化分解水中的一部分有機物質(zhì)，降低嗅味，增強混凝效果，去除氨氮（ 生成氯胺，或者通過折點氯化而被破壞 ），可以控制微生物和藻類在取水口至水廠的管道中和在凈水廠的處理構(gòu)筑物中生長繁殖，并可起到一定的消毒殺菌效果。 化學(xué)預(yù)氧化 ?預(yù)氯化 ?預(yù)臭氧 ?高錳酸鉀預(yù)氧化 ㈠ 化學(xué)預(yù)氧化 ? ⒈預(yù)氯化 預(yù)氯化是飲用水處理中應(yīng)用最為廣泛的一種預(yù)氧化技術(shù)，目前仍為我國絕大多數(shù)水廠所采用。 三、預(yù)處理技術(shù) ?當(dāng)飲用水的水源水受到一定的污染，或者具有某些特殊性質(zhì)時，在常規(guī)處理之前，需要先進行預(yù)處理，包括粗大懸浮物和漂浮物的篩除、沉砂、高濁度水的預(yù)沉淀、原水儲存、土層滲濾、曝氣去除揮發(fā)型物質(zhì)、粉狀炭吸附、化學(xué)預(yù)氧化、生物預(yù)處理等。 三、預(yù)處理技術(shù) ?預(yù)處理 是針對傳統(tǒng)工藝的缺陷，為了強化水處理工藝、改善處理出水水質(zhì)，在常規(guī)處理工藝之前，采用一定的物理、化學(xué)或生物的方法，對水中污染物進行初步去除，特別是去除那些常規(guī)工藝不能有效去除的污染物，使常規(guī)工藝更好的發(fā)揮作用，減輕常規(guī)處理和深度處理的負(fù)擔(dān)，更好地發(fā)揮水處理工藝的整體作用。 ?缺點 ：設(shè)備費和運行費高，運行中膜易堵塞，需要定期進行化學(xué)清洗，前處理要求較高，存在濃縮液的處理與處臵問題等。 納濾可以用于生產(chǎn)直飲水，出水中仍保留一定的離子，比純水有益于健康，并可降低處理費用。 ㈣ 膜分離技術(shù) ?納濾膜 的孔徑略大于反滲透膜，為幾個納米，操作壓力也低于反滲透。對于海水淡化，操作壓力一般在3MPa以上。反滲透技術(shù)已經(jīng)廣泛用于海水淡化、苦咸水脫鹽、工業(yè)給水高純水的制備（電子工業(yè)用水、鍋爐給水等）， 近年來迅速發(fā)展起來的飲用純凈水、優(yōu)質(zhì)直飲水的核心技術(shù)就是反滲透。 ㈣ 膜分離技術(shù) ?反滲透膜 的孔徑最小，在 2～ 3nm以下。超濾被廣泛用于從工業(yè)廢水中回收有用物質(zhì)，如造紙廢水中回收木質(zhì)素，洗毛廢水中回收羊毛脂，電泳涂漆廢水中回收電泳漆，食品工業(yè)廢水中回收蛋白、乳清等。 世界上最大規(guī)模為每天 3萬 t，我國也已建成數(shù)個每天幾千噸規(guī)模的微濾膜凈水廠。 微濾可以替代飲用水常規(guī)處理的混凝、沉淀、過濾，在一個設(shè)備中實現(xiàn)常規(guī)工藝多個處理構(gòu)筑物才能完成的凈水效果。膜組件的形式主要有板式、卷式、中空纖維、管式等。 根據(jù)膜孔徑從大到小排列，可以把膜濾分為 微濾、超濾、納濾和反滲透 4種 。 ㈣ 膜分離技術(shù) ? 膜分離技術(shù) 是從 20世紀(jì) 70年代開始發(fā)展起來的水處理新技術(shù)，在 90年代得到飛速發(fā)展，目前被認(rèn)為是最有前途的水處理技術(shù)。 ㈢ 臭氧生物活性炭 ? 與單純采用活性炭吸附相比，生物活性炭具有以下優(yōu)點： ①提高了出水水質(zhì)，通過物理吸附（主要對非極性分子物質(zhì)）和生物分解（主要對小分子極性物質(zhì)）的共同作用，增加了對水中有機物的去除效果； ② 降低了活性炭的吸附負(fù)荷，延長了活性炭的再生周期 ，從而降低了處理的運行費用； ③氨氮可以被生物轉(zhuǎn)化為硝酸鹽； ④出水需氯量低，由此降低了消毒副產(chǎn)物的生成量。 首先，它是一種高效吸附劑 ，吸附水中的污染物質(zhì)；其次是作為生物載體，為微生物的附著生長創(chuàng)造條件， 通過這些微生物對水中可生物降解的有機物進行生物分解。 臭氧氧化的另外兩個優(yōu)點是可以對被處理水進行充氧和臭氧處理具有微絮凝作用。 ㈢ 臭氧生物活性炭 圖所示為采用了臭氧生物活性炭技術(shù)的德國 Dohne水廠處理工藝流程圖。 在原有水廠普遍采用的預(yù)氯化處理的條件下，水中所含有的氯使微生物無法在活性炭床中大量生長。 ㈢ 臭氧生物活性炭 ? 臭氧生物活性炭技術(shù)是在歐洲飲用水處理的實踐中產(chǎn)生的。另外，臭氧處理出水再進行加氯消毒時，某些臭氧化中間產(chǎn)物更易于與氯反應(yīng)，往往產(chǎn)生更多的三鹵甲烷類物質(zhì)，使水的致突變活性增加。但是因為水處理中臭氧的投加量有限，不能把有機物完全分解成二氧化碳和水， 其中間產(chǎn)物仍存在水中 。我國從 80年代開始，也有少數(shù)水廠使用了臭氧氧化技術(shù)。 20世紀(jì)70年代以后，隨著水體有機污染的日趨嚴(yán)重，臭氧用于水處理的主要目的是去除水中的有機污染物。臭氧在水處理中的應(yīng)用最早是用于消毒，如20世紀(jì)初法國 Nice城就開始使用臭氧。對于季節(jié)性嚴(yán)重污染的水源水，可以設(shè)立投加粉狀炭的水源水質(zhì)惡化應(yīng)急處理系統(tǒng)。 試驗研究表明，飲用水處理中活性炭吸附去除的有機物的分子量主要分布在 500～ 1000u（道爾頓）之間，分子量過大的有機物無法進人活性炭的微孔吸附區(qū)，飲用水水源水中分子量較小的物質(zhì)多含有較多的羧基、羥基等，分子的極性較強，因活性炭屬于非極性吸附劑，對極性分子的吸附作用較差。 對于三鹵甲烷類物質(zhì)，活性炭的吸附容量較低，如果以三鹵甲烷穿透作為活性炭濾床運行周期的終點， 炭床的再生周期一般只有 3個月左右，而炭床吸附有機物的能力一般可以保持一年以上。美國環(huán)保局（ USEPA）推薦活性炭吸附技術(shù)作為提高地表水水源水廠處理水質(zhì)的最佳實用技術(shù)。對許多重金屬離子，如汞、六價鉻、鎘、鉛等也有較好的吸附效果?；钚蕴靠梢杂行コ鹚谐粑兜奈镔|(zhì)，如土臭素（ geosmin）、2甲基異莰醇（ MIB）等。 粒狀炭的缺點是需單設(shè)炭濾池或濾罐，設(shè)備投資比粉狀炭高 。粉狀炭多用于水的預(yù)處理，例如在混凝時投加到水中，吸附水中的有機物后在沉淀時與礬花一起從水中去除，所投加的粉狀炭屬一次性使用，不再進行再生。 ㈠ 活性炭吸附 ? 活性炭依其外觀形式，活性炭分為粒狀炭（ GAC）和粉狀炭（ PAC）兩種?；钚蕴吭诟邷刂苽溥^程中， 炭的表面形成了多種官能團，這些官能團對水中離子有化學(xué)吸附作用，因此活性炭也可以去除多種重金屬離子 。 ㈠ 活性炭吸附 ? 活性炭處理概念及其優(yōu)缺點 ?活性炭是一種具有較大吸附能力的多孔性物質(zhì) ,它是一種非極性吸附劑， 對水中非極性、弱極性有機物質(zhì)有很好的吸附能力， 其吸附作用主要來源于物理表面吸附作用，如 范德華力 等。 直到目前，西歐以地表水為水源的水廠 絕大多數(shù)仍采用活性炭吸附，以去除水中的微量有機污染物、色、臭等， 對于需要長年吸附運行的水廠，一般均采用粒狀炭過濾，粉狀炭主要用于季節(jié)性投加的場所。 二、深度處理技術(shù) ?活性炭吸附 ?臭氧氧化 ?生物活性炭 ?膜分離技術(shù) ㈠ 活性炭吸附 ?活性炭吸附是在常規(guī)處理的基礎(chǔ)上去除水中有機污染物最有效最成熟的水處理深度處理技術(shù)。 必須在現(xiàn)有常規(guī)處理技術(shù)與工藝的基礎(chǔ)上，發(fā)展新的水處理技術(shù)與工藝。 與原來的《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（ GB574985）的 35項指標(biāo)相比較，檢測項目增加了很多，并且許多項目的指標(biāo)更加嚴(yán)格。 ㈡ 常規(guī)處理工藝的局限性 ? 另一方面，隨著對于飲水與健康關(guān)系的研究的不斷深入和生活水平的提高，人們對于飲用水水質(zhì)的要求也在不斷提高。 但是近年來的研究表明，如果自來水中含有一定量的可以被異養(yǎng)微生物作為基質(zhì)利用的有機物，則此種自來水為生物不穩(wěn)定的水，即使在水中保持一定濃度的剩余消毒劑，仍然存在著較高的微生物再繁殖的風(fēng)險。理想的飲用水中應(yīng)該不含有有機物，因此異養(yǎng)微生物無法在自來水中大量繁殖。 高的加氯量更加重了產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物的問題。 ㈡ 常規(guī)處理工藝的局限性 ?未受到污染的水體中氨氮的含量本來是很低的，但是近年來由于水體被污染， 不少地方地表水水源水中氨氮的質(zhì)量濃度超過或經(jīng)常超過飲用水水源水對氨氮的水質(zhì)要求（ ≤） 。 這些人工合成的和天然的有機物中有許多對人體健康有著毒理學(xué)影響，一些有機物（例如腐殖酸、富里酸等）還會在飲用水的處理過程中與所加入的消毒劑（例如氯）反應(yīng)，生成具有“致突變、致畸、致癌”三致作用的消毒副產(chǎn)物， 如三鹵甲烷、鹵乙酸等。 ㈡ 常規(guī)處理工藝的局限性 ? 有機污染是受污染水源水處理面臨的首要問題。 ? 隨著工業(yè)和城市的發(fā)展，以及現(xiàn)代農(nóng)業(yè)大量使用化肥和農(nóng)藥等，越來越多的污染物隨著 工業(yè)廢水、生活污水、城市廢水、農(nóng)田涇流、大氣降塵和降水、垃圾滲濾液等進入了水體，對水體形成了不同程度的污染，水中的有害物質(zhì)的種類和含量越來越多。 ㈡ 常規(guī)處理工藝的局限性 ? 在工業(yè)化不發(fā)達時期，天然水體很少受到人類活動的污染，水處理的 主要對象是水中的泥沙和膠體物質(zhì)，以及少量的病原微生物 。 經(jīng)過良好消毒的自來水可以滿足直接飲用對微生物學(xué)的健康要求。 一、常規(guī)處理技術(shù) ? 飲用水 常