① 湿地工程在污水处理中的应用
一、工程地点
项目区位于吉林省梨树县污水处理厂西侧小南河流域,起始点为污水处理厂中水通过圆涵流入小南河处,桩号为0+000,末端为小南河与招苏台河汇合处,桩号3+700。
二、工程设计
(一)工程总体布置
以污水处理厂出口进入梨树小南河为工程起点,桩号为0+000,末端为与招苏台河汇合处,桩号为3+700,面积共316000m2作为人工表流湿地的建设面积,共分级修建20座溢流堰。
(二)工艺选取
人工湿地技术是一种基于自然生态原理,充分利用人工介质中的
微生物、植物根系以及介质所具有的物理、化学特性,将污水净化的一种复合工艺。根据湿地内污水的流动状态,人工湿地又划分为表面流湿地和潜流湿地。表面流人工湿地在生态构造和外观上都类似于天然湿地,但去污的效果要优于自然湿地。潜流湿地的人工布水系统位于湿地的表面,使水流在湿地表面以下运行,根据水流的方向,又可以把潜流湿地分为水平潜流和垂直潜流湿地两类。
1、表脊坦面流人工湿地
表面流人工湿地这种类型的人工扮野竖湿地和自然湿地类似,污水从湿地表面流过。在流动的过程中废水得到净化。水深一般0.3~0.5米,水流呈推流式前进。污水从入口以一定速度缓慢流过湿地表面,部分污水或蒸发或渗入地下。近水面部分为好氧层,较深部分及底部通常为厌氧层。表面流人工湿地中氧的来源主要靠水体表面扩散、植物根系的传输和植物的光合作用,但传输能力十分有限。
2、潜流人工湿地
目前在实际应用中,潜流湿地由于在处理效果具有较大优势,已成为人工湿地主要的应用模式,而在潜流湿地中根据水流方式的不同,又可分为水平潜流型和垂直潜流型两种湿地模式。早期国际上应用的人工湿地污水处理系统大部分为水平潜流人工湿地,但是随着垂直潜流系统在污染物的去除和占地小等方面优势逐渐得到认识,尤其是对污水中有机物和氮具有更高的净化效果,垂直潜流人工湿地在国内外都开始迅速的发展。
人工湿地水质深度净化系统的各类工艺的特点对比如表7-1所示。
综合考虑本项目处理规模、水质特点、运行稳定、管理简单、景观审美、场地特征、气候、投资、建设方要求等,综合各方面的因素,本次设计选择表流人工湿地工艺。
(三)人工湿地工艺流程
表面流人工湿地的去除机理如下:
1)稀释作用;2)沉淀和絮凝作用、流速降低、生物分泌物,自然沉淀,絮凝沉淀发生;3)好氧微生物的代谢作用4)厌氧微生物的作用5)生物的作用6)水生维管束植物的作用
为了保证人工湿地水质净化系统的运行稳定性,由梨树县污水处理厂进入人工湿地的水体水质必须保证符合入水标准即执行一级A排放标准。工程将梨树县污水处理厂的污水引至小南河人工湿地进行水质净化,最后流入招苏台河水域。
(四)人工湿地相关水力参数计算
在人工湿地的设计过程中,确定湿地的水力污染负荷是最重要步
骤之一,同时也关系到人工湿地未来处理效果的关键因素。本次工程设计方法主要利用湿地水文动力学基本原理,由进出水水质和总体水量平衡进行系统的水力负荷与停留时间等水力参数,然后计算出所需土地面积和污染物负荷量,同时结合住房和城乡建设部《人工湿地污水处理技术导则》RISN-TG006-2009 和环境保护部《人工湿地污水处理工程技术规范》(HJ 2005-2010)相关标准要求选取合适的设计参数。
1、表面水力负荷
指每平米人工湿地在单位时间所能接纳的污水量。
式中,qhs—表面水力负荷,m3/(d.m2);Q—日处理量,m3/d;A—湿地面积,m2。本项目中,Q=30000m3/d,A=316000m2,因此qhs=0.095m3/(d.m2)。
根据国家标准《人工湿地污水处理工程技术规范》HJ 2005-2010 要求,表面流人工湿地qhs控制范围应为<0.1,本次设计面积满足表面水力负荷要求。
2、表面有机负荷
指每平方米人工湿地在单位时间去除的五日生化需氧量。
式中:qos—表面有机负荷,kg/(m2·d);Q—人工湿地设计水量,m3/d;C0—人工湿地进水BOD5浓度,mg/L;C1—人工湿地出水BOD5浓度,mg/L;A—人工湿地面积,m2。
本项目中,Q=30000m3/d;C0=10mg/L(一级A);C1=10mg/L(地表Ⅴ类水),故表面有机厅大负荷不需计算,满足要求;
3、水力停留时间
指污水在人工湿地内的平均驻留时间。
式中:t—水力停留时间,d;V—人工湿地基质在自然状态下的体积,包括基质实体及其开口、闭口孔隙,m3;Q—人工湿地设计水量m3/d;本项目中,据计算可知,V=316000×0.7×1=221200m3,Q=30000 m3,因此t=7.4d,满足国家标准《人工湿地污水处理工程技术规范》HJ 2005-2010要求(4~8d)。
经过上述计算,本工程无论从表面水力负荷、表面有机负荷及水利停留时间上均满足达到地表Ⅴ类水标准需要的指标。
三、结论
通过对表流湿地的水处理效果进行分析, 分析结果见下表。
从以上数据可看出,本项目人工湿地建成以后,运转后,每天将大量减少污染物的排放量,对保护周边地区的环境和降低水体的污染负荷将起到良好的作用。
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② 一个日处理10吨生活污水的人工湿地,里面是怎么设置布水和集水的
进出水系统的布置:湿地床的进水系统应保证配水的均匀性,一般采用多孔管和三角堰等配水装置。进水管应比湿地床高出0.5m。湿地的出水系统一般根据对床中水位调节的要求,出水区的末端的砾石填料层的底部设置穿孔集水管,并设置旋转弯头和控制阀门以调节床内的水位。
填料的使用:湿地床由三层组成表层土层、中层砾石、下层小豆石。表层土钙含量在2~2.5kg/100kg为好;砾石层粒径在5~50mm,铺设厚度0.4~0.7m。
潜流式湿地床的水位控制:当接纳最大设计流量时,进水端不能出现雍水现象;当接纳最小流量时,出水端不能出现填料床面的淹没现象;有利于植物生长,床中水面浸没植物根系的深度应尽可能均匀。
下面简要介绍一下比较常见的几种生物膜污水处理工艺
1、颗粒型生物膜反应器
1.1上流式污泥床(USB)
上
流式污泥床(USB)是20世纪70年代末由荷兰Lettinga开发的又一项新的颗粒型生物膜反应器,主要用于厌氧生物处理系统中,即UASB。它主要
由配水系统、污泥床、三相分离器等组成。反应过程中产生的气体将污泥和污水进行充分混合,三相分离器将颗粒污泥、气体和污水进行分离,污泥保留在反应器
中,气体和处理后的出水排出反应器,其结构示意见图1。
4.2无泡曝气的特点:
与常规曝气相比,采用中空纤维膜进行无泡曝气具有如下优点:
①由于曝气不产生气泡,氧直接以分子状态扩散进入生物膜,几乎百分之百地被吸收,传质效率可高达100%,因此溶解氧不再是限制微生物生长的决定因素。
②由于生物膜生长在中空纤维膜的外表面,所以在供氧过程中,生物膜不会受到气体摩擦,不易脱落。
③ 一般的人工湿地流程图
人工湿地系统一般作为二级生物处理工艺应用,其要求及处理方法的选择要根据废水的类型、性质及处理规模来具体确定。当处理生活污水时,一般采用化粪池作为人工湿地的预处理方法;当处理其他工业废水时,则一般采用沉淀池作为人工湿地的预处理方法。
人工湿地本身的工艺流程有多种形式,其中常用的有四种:
推流式、阶梯进水式、回流式和综合式。其中阶梯进水式可以避免填料床前部的堵塞问题,有利于床后部氯作用的发生。回流式可以对进水中的BOD和SS进行噌加进水中的溶解氧浓度并减少处理出水中可能出现的臭。出水回流同样还可以促进填料床中的硝化和反硝化脱氮综合式则一方面设置了出水回流,另一方面还将进水分布51∈的中部,以减轻填料床前端的负荷。
人工湿地的运行方式可根据其处理规模的大小,进行多种方式一般由单一式、并联式、串联式和综合式等。
④ 人工湿地滤料填都有哪些哪种滤料比较好
滤料一般采用土壤、细沙、砾石、碎碗片或灰渣等,还有些采用沸石等。比起传统的滤料,第三代活性生物滤料截污能力强,而且不跑料。主要是起到给微生物提供载体的作用,通过微生物分解,提供固定植物所需养分,促进植物生长,来达到调节人工湿地的目的
⑤ 高校宿舍生活污水处理与回用
高校宿舍生活污水处理与回用具体内容是什么,下面中达咨询为大家解答。
随着我国科学技术和生活质量的不断提高,污水的排放量逐渐增大,有效解决水资源污染和短缺的问题十分必要。在这种情况下,中水开发与回用技术得到了迅速发展,在美国、日本、印度、英国等国家(尤以日本为突出)得到了广泛的应用,对实现水资源可持续利用具有重要意义。在我国高校中,清华大学采用膜生物反应器一体化工艺处理洗浴水,将中水全部用于学生宿舍厕所冲洗,中水回用项目的净效益达到130.41万元。中国石油大学中水回用工程采用MBR工艺,直接经济效益52.50万元[1]。
据了解,目前我国高校在校生约为2300万人,以每人每天0.2m3计算,每天中水水源量为460万立方米[1],这些生活污水被排放到城市污水管网经城市污水处理厂集中处理,而校园绿化、学生公寓冲厕等消耗大量自来水,造成能源和资源的浪费,节水型校园数量不足,管理水平和节水效益参差不齐[2]。本研究以郑州大学为例,研究高校宿舍生活污水的水质特征,根据水质特征选取合适的工艺对其进行处理与回用。本研究选取“格栅-初沉池-A/O池-生物接触氧化池-二沉池-表面流人工湿地”新工艺对部分校园宿舍生活污水进行处理,达到城市杂用水及景观回用水标准,作为该校杂用水及景观用水的补充水源,不仅可以减少向排水系统的污水排放量,节省城市排水设施的运行费用及学校缴纳的污水处理费用,而且还可以有效缓解校园供水紧张状况[3],有利于水资源的循环利用,具有重要的经济效益。
1 高校生活污水水质分析及工艺选取
1.1 高校生活污水水质分析
经实地调查,郑大新区在校学生约4万人,每人每天可产生约70L的生活污水,则大约每天可产生生活污水2800m3,学生住宿区分为柳园、荷园、菊园和松园四个园区,柳园有学生1.4万人左右,且柳园部分楼层安装有污水回用装置,将生活污水经过简单处理回用为冲厕所用水,暂不考虑其污水排放情况;其他三个园区约有2.6万人,则每天共可产生生活污水约1800m3,2、7、8月份正常放假,则槐氏每年共产生生活污水约50万m3。同时郑州大学新校区的眉湖是该校区的人工湖,面积大,需水量多,若能将校园宿舍生活污水回用于该人工湖,则不但达到了污水的有效回用,还能减少学校眉湖的回用水的费用支出。
1.1.1 水质监测指标及方法(表1)
1.1.2 污水水质特征
高校用水的特点是学生用水量受季节和温度影响较大,高校用水具有规律性,变化系数较大[4],高校生活污水的水质特点是相对稳定且污染程度低。经对郑州大学新校区部分宿舍生活污水水质进行锋明晌长期监测,其水质情况如表2所示:
高校学生宿舍的生活污水不含厨房排水,只有沐浴和盥洗排水,属于优质杂排水,完全可以由高校内部自行处理再利用。
1.2 工艺选取
根据工艺选取的原则:①技术先进,处理效果稳定;②投资和运行费用低;③管理简单,运行可靠。确定本研究中高校宿舍生活污水处理与回用工艺如图1所示:
1)初沉池:初沉池可除去废水中的可沉物和漂浮物。废水经初沉后,约可去除可沉物、油脂和漂浮物的50%、BOD的20%,按去除单位质量BOD5或固体物计算,初沉池是经济上最为节省的净化步骤,
对于生活污水和悬浮物较高的工业污水均宜采用初沉池预处理(图1)。
2)A/O池:A/O工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起,A段DO不大于0.2mg/L,O段DO=2~4mg/L。在厌氧段厌氧菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸,使大分子有机物分解为小分子有机物,不溶性的有机物转化成可溶性有机银锋物,当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时,可提高污水的可生化性及氧的效率;在缺氧段,异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化(有机链上的N或氨基酸中的氨基)游离出氨(NH3、NH4+),在充足供氧条件下,自养菌的硝化作用将NH3-N(NH4+)氧化为NO3-,通过回流控制返回至A池,在缺氧条件下,异氧菌的反硝化作用将NO3-还原为分子态氮(N2)完成C、N、O在生态中的循环,实现污水无害化处理。
3)生物接触氧化池:在曝气池中设置填料,将其作为生物膜的载体。待处理的废水经充氧后以一定流速流经填料,与生物膜接触,生物膜与悬浮的活性污泥共同作用,达到净化废水的作用。
4)二沉池:二沉池是活性污泥系统的重要组成部分,其作用主要是使污泥分离,使混合液澄清、浓缩和回流活性污泥。其工作效果能够直接影响活性污泥系统的出水水质和回流污泥浓度。
2 实验装置和内容
2.1 实验装置
本实验采用图1所示的工艺流程,小试装置如图2所示,主要组成部分有:初沉池,A/O池,生物接触氧化池,二沉池,处理水量为30-40L/h。
1)A/O:由两部分构成,比例为1:3,前为缺氧段,后为好氧段。其中包括池体,填料,搅拌器,曝气装置等。缺氧池内径800mm,高900mm,好氧池内径1200mm,高1500mm。
2)生物接触氧化池:结构包括池体,填料,布水装置,曝气装置。池型为长方体;池体尺寸长为460mm,宽为400mm,壁厚8mm,总高1400mm,超高50mm。 3)初沉池:池型为圆柱形;池体尺寸为外径340mm,壁厚8mm,总高540mm,超高50mm。
4)二沉池:池型为圆柱形;池体尺寸为外径340mm,壁厚8mm,总高600mm,超高80mm。
2.2工艺参数确定
本论文以郑州大学新校区宿舍生活污水为研究对象,其具体的水质指标为COD的浓度为100mg/L~394mg/L,氨氮浓度为10mg/L~40mg/L,总磷浓度为2mg/L~4mg/L,pH=7~9。以上述工艺对COD、氨氮和TP的去除效果为主要考察指标。
采用所选工艺对高校生活污水进行处理,影响本工艺的主要因素有pH,DO,HRT,SRT,回流比,缺氧好氧反应时间等。通过查阅文献,确定本实验运行参数中MLSS为3000~3500mg/L,曝气池溶解氧为2.0~3.5mg/L,污泥回流比为75%,水力停留时间为12h[5],缺氧好氧HRT为6h和12h,污泥回流比和硝化液回流比分别为100%和200%;生物接触氧化中最佳气水比为16:1,最佳水力负荷为5.0m3/(m3・d)[6]。
3 实验结果分析
采用接种污水处理厂污泥的方法培养菌群,运行小试装置,对COD、NH3-N、TP的去除情况如图3~图5所示:
反应器对COD去除效果如图3所示。进水COD波动变化范围较大,在109.1~328.5mg/L之间,平均值为214.1mg/L。而系统出水COD较为稳定,在13.6~29.5mg/L之间,平均值为21.3mg/L,出水满足城市杂用水标准。由图可见,COD去除率较为稳定,在74.0%~94.5%范围内波动,平均去除率为85.9%,可见该反应器对COD有较好的去除效果。反应器内混悬液污泥絮体中含有大量结构紧密的菌胶团,而菌胶团有较强生物吸附能力和氧化有机物的能力,对COD的去除有较大促进作用。在悬浮填料表面的污泥絮体中,生长着大量利于菌胶团吸附的丝状菌,不仅改善了污泥沉降性能,还有效促进了有机物氧化分解。
反应器对NH3-N去除效果如图4所示。宿舍生活污水氨氮浓度较低,进水氨氮在18.40~35.20mg/L范围内,平均值为28.02mg/L;出水氨氮在5.94~9.39mg/L范围内,平均值为7.95mg/L,满足城市杂用水标准。由图可以看出,氨氮的去除率较为稳定,在62.05%~76.64%范围内波动,平均去除率为71.11%,可见系统对氨氮去除效果一般。分析认为是由于生物挂膜时间太短,挂膜不充分,导致虽然填料为硝化菌生长提供了良好附着条件,但反应器内单位体积生物量并不是太充足,硝化能力不是太高。
反应器对TP的去除效果如图5所示。进水TP浓度为2.12~3.60mg/L,进水平均浓度为2.85mg/L;出水TP浓度为0.16~0.48mg/L,出水平均浓度为0.31mg/L,满足城市杂用水标准;TP去除率为85.33%~91.20%,平均去除率为89.28%,可见此工艺对TP有较好的去除效果。分析认为,是由于缺氧池内投加填料,阻碍了表面空气进入缺氧池内部,降低了氧传质效率,造成了缺氧段的厌氧微环境,形成了微型厌氧/缺氧/好氧系统,聚磷菌在厌氧环境下释磷,经过O段好氧吸磷,再随着脱落的生物膜和悬浮污泥排出系统,达到除磷效果,同时系统通过底部泥斗定期排泥,大量含磷污泥随底部积泥排出,保证了系统的磷平衡,也加快了聚磷菌的生长繁殖,故系统呈现出较好的TP效果。
4 结论与展望
4.1 结论
(1)通过分析高校宿舍生活污水水质特征,确定处理工艺为:“格栅-初沉池-A/O池-生物接触氧化池-二沉池-表面流人工湿地”。
(2)根据实际情况,按照工艺设计实验小试装置“格栅-初沉池-A/O池-生物接触氧化池-二沉池”,在MLSS为3000-3500mg/L,曝气池溶解氧为2.0-3.5mg/L的条件下,以污泥回流比为75%,水力停留时间为12h,缺氧好氧HRT为6h和12h,污泥回流比和硝化液回流比分别为100%和200%;生物接触氧化中最佳气水比为16:1,最佳水力负荷为5.0m3/(m3・d)为运行参数,结果表明COD去除率在93.77%~94.69%,NH3-N去除率在62.05%~76.64%,TP去除率在85.33%~93.82%,其出水中COD在4.98~7.83mg/L,,NH3-N在5.94~9.39mg/L,TP在0.16~0.48mg/L。
(3)景观娱乐用水C类水质标准中规定COD≤30mg/L,NH3-N≤0.5mg/L,TP≤0.05mg/L,城市杂用水水质标准中规定COD≤50mg/L,NH3-N≤10mg/L。由于NH3-N出水指标超过了景观娱乐用水C类水质标准中的规定,因此出水只达到了城市杂用水标准,并未达到景观娱乐用水C类标准。
4.2 展望
(1)由于氨氮去除率过低,未到达回用于景观用水水质标注的预期目标,分析原因应是因在本实验的小试装置运行时的运行参数是查阅文献所得最佳运行参数,未在实验过程中寻找适合本工艺流程的最佳运行参数,导致运行时未达到最佳状态;还有可能是由于生物接触氧化池形成的生物膜不够完善,在以后的研究中应加强注意。
(2)由于小试装置运行时未设置人工湿地环节,出水水质未达到景观用水的回用标准,而在实际工程应用中,可以在后续的研究中,可以对人工湖进行改造,通过大量种植芦苇、睡莲、香蒲等湿地植物,构建表面流人工湿地,充分利用学校资源,改善水质的同时达到减少人工湖地下补水量以及供人们观赏的景观价值。
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⑥ 自来水厂的水处理工艺流程(详细)
1、自来水是如何生产的?
众所周知,由于自然因素和人为因素,原水里含有各种各样的杂质。从给水处理角度考虑,这些杂质可分为悬浮物、胶体、溶解物三大类。城市水厂净水处理的目的就是去除原水中这些会给人类健康和工业生产带来危害的悬浮物质、胶体物质、细菌及其他有害成分,使净化后的水能满足生活饮用及工业生产的需要。市自来水总公司水厂采用常规水处理工艺,它包括混合、反应、沉淀、过滤及消毒几个过程。
(1)混凝反应处理
原水经取水泵房提升后,首先经过混凝工艺处理,即:
原水 + 水处理剂 → 混合 → 反应 → 矾花水
自药剂与水均匀混合起直到大颗粒絮凝体形成为止,整个称混凝过程。常用的水处理剂有聚合氯化铝、硫酸铝、三氯化铁等。汕头市使用的是碱式氯化铝。根据铝元素的化学性质可知,投入药剂后水中存在电离出来的铝离子,它与水分子存在以下的可逆反应:
Al3+ + 3H2O ←→ Al(OH)3 + 3H+
氢氧化铝具有吸附作用,可把水中不易沉淀的胶粒及微小悬浮物脱稳、相互聚结,再被吸附架桥,从而形成较大的絮粒,以利于从水中分离、沉降下来。
混合过程要求在加药后迅速完成。混合的目的是通过水力、机械的剧烈搅拌,使药剂迅速均匀地散于水中。
经混凝反应处理过的水通过道管流入沉淀池,进入净水第二阶段。
(2)沉淀处理
混凝阶段形成的絮状体依靠重力作用从水中分离出来的过程称为沉淀,这个过程在沉淀池中进行。水流入沉淀区后,沿水区整个截面进行分配,进入沉淀区,然后缓慢地流向出口区。水中的颗粒沉于池底,污泥不断堆积并浓缩,定期排出池外。
(3)过滤处理
过滤一般是指以石英砂等有空隙的粒状滤料层通过黏附作用截留水中悬浮颗粒,从而进一步除去水中细小悬浮杂质、有机物、细菌、病毒等,使水澄清的过程。
(4)滤后消毒处理
水经过滤后,浊度进一步降低,同时亦使残留细菌、病毒等失去浑浊物保护或依附,为滤后消毒创造良好条件。消毒并非把微生物全部消灭,只要求消灭致病微生物。虽然水经混凝、沉淀和过滤,可以除去大多数细菌和病毒,但消毒则起了保证饮用达到饮用水细菌学指标的作用,同时它使城市水管末梢保持一定余氯量,以控制细菌繁殖且预防污染。消毒的加氯量(液氯)在1.0-2.5g/m3之间。主要是通过氯与水反应生成的次氯酸在细菌内部起氧化作用,破坏细菌的酶系统而使细菌死亡。消毒后的水由清水池经送水泵房提升达到一定的水压,在通过输、配水管网送给千家万户。
2、自来水是否含有有害人体健康的物质?
由以上自来水的生产过程,可见河水中原有的种种悬浮颗粒及胶体物质已在混凝过程中分离。而原水中的致病微生物也已在滤后消毒处理过程中被消灭。因此,在自来水生产过程中已把原水含有的有害人体健康物质去除掉。
那么,生产过程中所加入的药剂呢?在去除水中原有杂质的过程中不免地加入了新的杂质。这些新的杂质是否会危害到我们的健康呢?
在混凝过程中所加入的水处理剂,一般情况下都与原水的悬浮颗粒及胶体一起沉淀开来,从而不影响水出厂时的质量。那么,就只剩下氯气了。氯气消毒法是生产自来水的最后一个环节。往水里加氯气经反应后即可把水输送到市民家庭使用。如此,氯气是否会危害到我们的健康呢?
以下我们来重点研究氯气。
氯气(Cl2)是一种黄绿色有刺激性气味的气体,能溶于水,常温下1体积水能溶解2体积氯气。在相同条件下,氯气比同体积的空气重,标准状况下,它的密度3.214g/L。氯气容易液化,当压强为101.3kPa,冷却到-34.6℃,气态的氯就变成黄色油状的液态氯。液态氯继续冷却到-101℃,就变成了固态氯。氯气是一种有毒物质,对人体有强烈的刺激性,吸入少量氯气会刺激鼻腔和喉头粘膜,并引起胸痛和咳嗽;吸入较多氯气会窒息致死。
把氯气加入水中,会发生以下反应:
Cl2 + H2O = HCl + HClO
因为消毒过程中氯气用量很小(一般在1L水中仅通入约0.005g氯气),可以说只要出厂的自来水符合正常的国家标准,在自来水中的投入的氯气会完全与水反应生成其他物质,故可认为出厂的水中不含Cl2。上文所谓的"使城市水管末梢保持一定余氯量",实际上应是指氯元素,而不是氯气。
然而,虽然氯气已完全反应,却有其他物质生成。我们先来看次氯酸。次氯酸(HClO)具有强氧化性,因此具有很强的杀菌消毒能力,是常用的消毒剂。次氯酸是一种弱酸,很不稳定,在光照条件下易发生以下反应:
2HClO = 2HCl + O2↑
如此,水中有可能含有的杂质就只剩HCl了。
氯化氢(HCl)是无色而有刺激性气味的气体,它的密度比空气大,约为空气的1.26倍。氯化氢极易溶于水(0℃时,1体积水大约能溶解500体积的氯化氢)。氯化氢的水溶液叫氢氯酸,俗称盐酸,是一种强酸,具有强的氧化性及腐蚀性。
由以上的方程式,根据氯原子守恒,可知一定物质的量的氯气与水反应后最终生成的氯化氢的物质的量是原来氯气的两倍。由于在生产水的过程中使用的氯气的量很少,产生的氯化氢的量自然微乎其微。根据生理卫生常识,我们知道人体的胃液含有少量盐酸,故可认为微量的氯化氢并不影响人体健康,几乎可以忽略不计。此外,氯化氢是易挥发气体,基于这一性质可推知煮沸了的水几乎不含氯化氢。
由此,我们可以得出这样的结论:生产过程符合国家标准的自来水是不会危害人体健康的。
最后,我们就“饮用水对人体健康的影响”这一问题进行了社会调查问卷。通过调查报告,我们发现 14.3%的人家中饮用纯净水,49%的人饮用自来水,36.7%的人家中饮用井水。在饮用纯净水的人中:约36.7%的人认为纯净水对人体无害,较喜欢饮用;22.4%的人认为饮用纯净水对人体有害,并不喜欢饮用;此外,还有约40.9%的人对饮用纯净水是否有害不太清楚,因大部分人都在饮用,也就跟着饮用。大部分人不饮用自来水是因为目前严重的水污染状况,表示若自然经济条件允许,愿意喝天然的河湖水或矿泉水。多数人选择饮用何种纯净水大都从品质、价钱等方面综合考虑。
进水泵-蓄水池-澄清池-过滤池-加药池-过滤池-澄清池-出水泵
首先从泵房将水打到水池,经初滤,再加水沉淀剂聚合、过滤得到清水,加氯气消毒(小水厂加二氧化氯),将水储入清水池备用,再经高压泵压出供水。
自来水厂工艺流程图