飲用水處理的簡(jiǎn)要概述（入門）  

水中顆粒的出現(xiàn)。過(guò)濾被確立為從水中去除顆粒的有效手段，并且在十八世紀(jì)在歐洲被廣泛采用。究竟為什么需要清潔可靠的供水直到19世紀(jì)下半葉才知道，當(dāng)時(shí)首次發(fā)現(xiàn)了傳染病的性質(zhì)，并首次證明了供水傳播霍亂和傷寒等疾病的能力。在此之后，對(duì)飲用水質(zhì)量的關(guān)注主要集中在公共供水中的致病微生物（病原體）。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，可見(jiàn)的渾濁或渾濁，不僅使水看起來(lái)不吸引人，它也可能表明存在健康風(fēng)險(xiǎn)。濁度是由水中可能含有病原體的顆粒引起的。

大多數(shù)城市社區(qū)從集水區(qū)的天然水體中收集水，無(wú)論是河流、還是地下含水層。然后可以將收集的水儲(chǔ)存在儲(chǔ)存器中一段時(shí)間??。除非它已經(jīng)具有非常高的質(zhì)量，否則它將經(jīng)歷各種水處理過(guò)程，去除任何可能對(duì)人類健康有害的化學(xué)物質(zhì)，有機(jī)物質(zhì)或生物。然后通過(guò)稱為分配系統(tǒng)的主管和管道網(wǎng)絡(luò)將水輸送到社區(qū)。

 

飲用水處理簡(jiǎn)史

在歷史早期就認(rèn)識(shí)到良好飲用水對(duì)維持人類健康的重要性。然而，人們花了幾個(gè)世紀(jì)的時(shí)間才明白他們的感官本身并不足以判斷水質(zhì)。很早的水處理是基于過(guò)濾和驅(qū)除味道的愿望驅(qū)動(dòng)的。因此，飲用水處理系統(tǒng)旨在減少渾濁，從而去除導(dǎo)致傷寒，痢疾和霍亂的病原體。

到二十世紀(jì)初，更好地保護(hù)污水污染的水供應(yīng)和簡(jiǎn)單而有效的水處理方法（氯化，砂濾）大大降低了發(fā)達(dá)國(guó)家水傳播疾病的發(fā)病率。從那時(shí)起，科學(xué)家和工程師一直在以更加可控的方式和更低的成本開(kāi)發(fā)更快，更有效地處理水的方法。

水處理工藝

用于從水中去除污染物以及改善和保護(hù)水質(zhì)的過(guò)程和技術(shù)在全世界都是類似的。從各種可用工藝中選擇使用哪種處理取決于水的特性，可能存在的水質(zhì)問(wèn)題的類型以及不同處理的成本。

混凝/絮凝

很廣泛應(yīng)用的水處理技術(shù)，凝結(jié)、絮凝和沉淀以及過(guò)濾的部分或全部的組合，自二十世紀(jì)早期以來(lái)一直用于水處理。沉淀，凝結(jié)和絮凝一些顆粒會(huì)自發(fā)地從積水中沉淀出來(lái)（這個(gè)過(guò)程叫做沉淀）。當(dāng)顆粒沉降緩慢或不沉降時(shí)，將化學(xué)物質(zhì)（凝結(jié)劑）如明礬加入水中。它們與不需要的顆粒反應(yīng)形成更大的顆粒，稱為絮凝物。絮凝物的較大尺寸和重量使它們迅速沉降。

凝結(jié)和絮凝非常有效地去除細(xì)小的懸浮顆粒，吸引細(xì)菌和病毒并將其保持在其表面。他們可以從供水中去除多達(dá)99.9％的細(xì)菌和99％的病毒。它們還會(huì)去除一些有機(jī)物質(zhì)，這些有機(jī)物質(zhì)會(huì)隨著水從雨滴到河流穿過(guò)景觀而聚集。但是，某些味道和氣味問(wèn)題可能仍然存在。

過(guò)濾

當(dāng)水通過(guò)有助于去除更小顆粒的過(guò)濾器時(shí)，就會(huì)發(fā)生過(guò)濾。用于處理水的很古老和很簡(jiǎn)單的方法之一是將其通過(guò)細(xì)顆粒床，通常是沙子。這種砂濾過(guò)程通常會(huì)去除細(xì)小的懸浮固體物質(zhì)以及一些其他顆粒，例如較大的微生物。

過(guò)濾器也可以由沙子，礫石和木炭制成。新合成材料的開(kāi)發(fā)帶來(lái)了一系列新的過(guò)濾材料和方法?；谶@些新材料的工藝越來(lái)越多地用于處理城市和工業(yè)用水。在膜過(guò)濾中，水通過(guò)膜壁中的微孔（孔）而不是沙床過(guò)濾。孔徑越小，當(dāng)水通過(guò)時(shí)，膜保持的材料越多。

在不同類型的膜過(guò)濾方法中，微過(guò)濾是水處理中很廣泛使用的，對(duì)于供應(yīng)較小社區(qū)的小規(guī)模水處理廠越來(lái)越受歡迎。這是因?yàn)樗且环N有效的治療方法，操作簡(jiǎn)單并且需要較少的恒定操作控制。另外兩種類型的膜過(guò)濾，即使是更小的孔 - 超濾和馬諾過(guò)濾 - 也沒(méi)有被廣泛使用。

吸附

雖然通常與過(guò)濾相結(jié)合的凝結(jié)將從水中除去大部分麻煩的污染物，但這些過(guò)程通常不會(huì)除去溶解在水中的所有物質(zhì)。如果水含有不希望的雜質(zhì)，則可能需要額外的處理，例如吸附和氧化。

吸附是化學(xué)過(guò)濾的一種形式，其涉及通過(guò)化學(xué)或物理地將溶解的物質(zhì)與過(guò)濾材料結(jié)合來(lái)去除溶解的物質(zhì)。它與類似的吸收過(guò)程完全不同。在水處理中，使用專門的吸附材料如活性炭和離子交換樹(shù)脂從水中除去某些可溶性污染物。

使用活性炭的一種方法是通過(guò)碳顆粒床滲透水。一旦碳被污染物飽和，就需要通過(guò)將其加熱到高溫來(lái)更換或再生。如果僅偶爾發(fā)生水污染，但可以通過(guò)常規(guī)監(jiān)測(cè)程序檢測(cè)，更好的方法是在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)將粉末狀活性炭添加到常規(guī)凝結(jié)/絮凝過(guò)程中。將飽和碳收集在過(guò)濾器中，然后與來(lái)自水處理廠的普通污泥一起丟棄。這種形式的間歇性給藥廣泛用于偶爾出現(xiàn)藍(lán)綠藻的問(wèn)題，

氧化

使用臭氧發(fā)生器產(chǎn)生臭氧或二氧化氯等化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行氧化，這是歐洲常見(jiàn)的處理技術(shù)，很近才出現(xiàn)在澳大利亞。臭氧等強(qiáng)活性化學(xué)物質(zhì)可用于對(duì)水進(jìn)行消毒，并消除可溶性污染物，如藻毒素，味道和氣味化合物，特別是在歐洲，還有微量農(nóng)藥。

水穩(wěn)定

一些水源通過(guò)溶解或與它們接觸的材料反應(yīng)而變成酸性或堿性。這可能導(dǎo)致管道系統(tǒng)和熱水服務(wù)腐蝕并導(dǎo)致溶解的金屬出現(xiàn)在水中。例如，銅腐蝕的常見(jiàn)跡象是藍(lán)色污漬，其中水龍頭滴落到表面上。為了防止腐蝕，許多水在分配之前通過(guò)添加石灰和有時(shí)二氧化碳而化學(xué)穩(wěn)定到特定的pH。

消毒

對(duì)水進(jìn)行消毒以殺死可能存在于供水中的任何病原體并防止它們?cè)诜峙湎到y(tǒng)中再生。沒(méi)有消毒，水傳播疾病的風(fēng)險(xiǎn)就會(huì)增加。殺死水中微生物的兩種很常用方法是用氯或臭氧等化學(xué)物質(zhì)氧化或用紫外線（UV）輻射照射。