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1、水厂净水工职工培训 主讲 黄永卫 一 绪论 二 现代供水概论及原理 三 饮用水源概述及其处理技术 四 制水工艺和深度处理的理论 绪论 一 水与环境1 水是地球上一切生物和人类赖以生存的必不可少的条件 是构成生物体的基本要素之一 水是一种宝贵的自然资源 是保证国民经济发展与维持人民生活需要的最重要物质基础之一 2 水体的污染水的另一个十分重要的特性是能电离为氢离子 H 和氢氧根离子 OH 其电离方程式为 H2O H OH 从水的电离方程式看出 水具有弱酸性与弱碱性 水溶液的酸性和碱性取决于其中氢离子的浓度 通常用其对数值来表示酸碱性 即所谓pH值 纯水在25 时 其氢离子浓度与氢氧离子浓度相等
2、此时溶液呈中性 所以pH 7 00表示 中性 大于7的为碱性 小于7的为酸性 地表水质的共同特点是含矿物质少水的硬度较低 但受污染的机会多 水的浑浊度高 细菌含量高 如水体被粪便污染的最好的判断指标是大肠菌群 水体中存在的有机物亦很多 主要来源于水生动植物体的残骸和工农业生产活动中排放到水中的大量有机物 水体受有机物污染的一个重要特征是消耗水体中的溶解氧 因此 人们用化学需氧量 COD 生化需氧量 BOD 总有机碳 TOC 和总需氧量 TOD 作为表示水质污染的指标 一般来说 如果水体中氮和磷过多地进入水体后 增加水中养分 即总含磷量超过20毫克 立方米 无机氮超过300毫克 立方米 发生所谓
3、的 富营养化 水体的富营养化会导致藻类和水生植物茂长 从而过分消耗水中的溶解氧 造成水中缺氧 使水中鱼类等缺氧死亡 那么这种水体就被认为已处于富营养状态 源水中杂质有 1 水中悬浮物的杂物 2 悬浮物 3 胶体物质 4 溶解物质 5 细菌微生物 如生活饮用水水质卫生标准规定大肠菌群不超过3个 1000ml 水体具有净化污染物的能力 叫自净作用 即污染物在水中自然地降低浓度的现象 河流在流动过程中 可将污染物稀释 使之扩散 这是物理净化过程 污染物在水中发生氧化 还原或分解等化学过程 这称为化学净化 水中微生物对有机 污染物的氧化 还原 分解的过程则是生物净化作用 当污染物排放到水体中的量太大
4、超过了水体的自净能力 从而使水质恶化的现象就是人们常说的水污染 水体的污染源主要有工业废水 生活污水 农业污水 水厂建立水源防护区 一般是水源防护区的距离是取水上游1000米到下游100米范围内 二 水环境污染对饮用水安全的威胁胡锦涛总书记在 中央人口资源环境工作座谈会 上指出 一定要把切实保护好饮用水源 让群众喝上放心水作为首要任务 温家宝总理指出 要加强对城乡污染源的监控 保护饮用水源地 保障群众饮水安全 2005年第13届 世界水日 之际 联合国确定2005年 2015年为 生命之水 的国际行动10年 第18届 中国水周 的主题是 保障饮水安全 维护生命健康 饮用水安全包括 水量的安全性
5、水质的安全性水污染是饮用水安全的重大隐患保障饮用水安全 必须从源头上削减污染物排放控制水污染 保护水源是安全供水最核心的问题 一 生活饮用水水质标准 二 饮用水供应中存在的安全问题1 我国城市饮用水的安全问题2 我国农村饮用水安全问题 三 突发水污染事件造成的饮用水安全问题 一 生活饮用水水质标准 2004年 世界卫生组织 饮用水水质准则 144项美国国家环保局 美国饮用水水质标准 欧盟 饮用水水质指令 我国生活饮用水水质标准 生活饮用水卫生标准 TJ20 76 23项 生活饮用水卫生标准 GB5749 1985 35项 生活饮用水卫生标准 GB5749 2006 106项 感官性状一般化学指
6、标毒理学指标细菌学指标 微生物指标由2项增至6项 修订了总大肠菌群 饮用水消毒剂指标由1项增至4项 增加了一氯胺 臭氧 二氧化氯 毒理指标中无机化合物由10项增至21项 增加了溴酸盐 亚氯酸盐 氯酸盐 锑 钡 铍 硼 钼 镍 铊 氯化氰 并修订了砷 镉 铅 硝酸盐 毒理指标中有机化合物由5项增至53项 感官性状和一般理化指标由15项增至20项 增加了耗氧量 氨氮 硫化物 钠 铝 修订了浑浊度 放射性指标中修订了总 放射性 新 标准 具有以下3个特点 加强了对有机物 微生物和水质消毒等方面的要求 统一了城镇和农村饮用水卫生标准 实现饮用水标准与国际接轨 饮用净水水质标准 CJ94 2005 38
7、项 二 饮用水供应中存在的安全问题全球 每年致病事件40亿起 约2000万人死亡每8分种有1名儿童死于不洁水源导致的疾病我国 7亿人饮用大肠杆菌超标水3亿人饮用含铁量超标水1 l亿人饮用高硬度水0 7亿人饮用高氟水0 5亿人饮用高硝酸盐水 1 城市供水系统存在的问题 水源污染给净化处理带来了极大的困难 具体表现为 处理后的水质感官性指标不良 色度高 有异味 消毒后水中消毒副产物增加 其中有致突变物 致癌物 源水中的有毒有害物质及三致物质难以去除 有些污染物难以检测 肝毒素 神经毒素和酯多糖毒素 管网中水质不稳定 源水水质污染造成混凝剂 消毒剂投加剂量增加 降低了水的pH值 增加了水的不稳定性
8、城市供水途中的二次污染 2 农村饮用水安全问题 三 突发水污染事件造成的饮用水安全问题事故 交通污染物储存设施破坏污水管道破裂污水处理厂事故排放等人为破坏极端自然现象 吉林石化爆炸事故及松花江哈尔滨段 松花江重大污染事件 广东北江镉污染事件 湘江重金属污染威胁4000万人饮用水安全 太湖蓝藻暴发 太湖蓝藻暴发 曾经美丽怡人的阳宗海 阳宗海严重污染 滇池出现蓝藻水华暴发现象 巢湖出现蓝藻水华暴发现象 硫酸铜 在浮游生物繁殖期间 可向水中投加硫酸铜 投量约0 1 0 5mg L 对藻类有一定的杀伤作用 工人正在处理污水池中的含铜酸水 突发水污染事件 偶然原因长期排放产生累积效应政府面临的一项紧迫任
9、务 为提醒公民注意节约用水国家制定了 节水徽记 节水徽记 第一章现代供水概论及原理一 现代供水概论及原理1 给水系统主要功能 水量保障 及时可靠地提供满足用户需求的用水量 水质保障 给水处理水质 贮水和输配水水质 水压保障 充分利用地形高差 水泵加压2 给水系统的组成 水源取水系统 包括水源 取水设施 提升设备和输水管渠等 给水处理系统包括各种采用物理 化学 生物等方法的水质处理设备和构筑物 给水管网系统包括输水管渠 配水管网 水压调节设施 泵站 减压阀 及水量调节设施 清水池 水塔等 等 简称输配水系统 第二章饮用水源概述及其处理技术一 饮用水源概述现在我国生活饮用水水质标准是GB5749
10、85 共有35项 分为 感官性状和一般化学指标 毒理学指标 细菌学指标 放射四类 如 饮用水卫生标准中没规定的毒理学指标是锰 保证饮用水水质达到流行病学上安全的重要指标是总大肠菌群1 2004年11月水利部 卫生部颁布 农村饮用水安全卫生评价体系 规定饮用水安全由水质 水量 方便程度和保证率四项指标组成 只要其中有一项低于安全或基本安全最低值 就不能定为饮用水安全或基本安全 具体如下 水质 集中供水管网末梢水水质符合国家 生活用水卫生标准 GB5749 2006 的要求 水量 每人每天可获得的水量不低于20 40L 每天每人摄入2升以上 方便程度 人力取水往返时间不 超过10 20min 也就
11、是说 取水的垂直距离不大于100m 取水的水平距离不超过1000m 保证率 供水保证率不低于90 二 饮用水源的污染1 饮用水源污染现状一级水 二级水 三级水 四级水 五级水2 饮用水源污染来源区分为 天然污染 人为污染3 水中污染物对健康的危害 1 微生物 饮用水中的致病微生物包括肠道致病菌 病毒 水性致病原崇和蠕虫 血吸虫 水体受病原生物 如细菌 的污染 如饮用此水或使用被此水污染的食物 会引起霍乱 伤寒 脊髓灰质炎 甲型肝炎 痢疾等传染病 2 人饮用受重金属 如汞 镉 铅 镍 铬等 及其他有毒无机物 如氰化物 砷化物 亚硝酸盐等 污染的水 会引发疾病 其中砷 镍 铬等 无机物和亚硝酸盐等
12、 还可诱发肿瘤 这些污染主要是工业的废水 废渣和废弃物的直接排放 污染饮用水源 3 难降解有机物人饮用受微量有机物如苯 C6H6 三氯甲烷 CHCL3 四氯化碳 CCL4 卤乙酸 CH3COOCL 丙烯氰 C3H3N 杀虫剂 除草剂 合成洗涤剂等污染的水 会引起中毒和疾病 如血液病 癌症等 有机硝基化合物 有机氨基化合物 有机卤素化合物 有较强致癌 致畸 致突变作用 溶解在水中的洗衣粉 可通过皮肤被吸收进入人体 长期积累可损害血和肝胀功能 4 藻及藻毒素水污染的罪魁祸首是藻类中含有致癌的毒素 节球藻和促癌毒素 微囊藻毒素 三 农村饮水安全 一 水性疾病1 水性传染病人饮用受致病微生物 如致病菌
13、 污染的水或食用被此水污染的食物 易引起霍乱 伤寒 脊髓灰质炎 甲型肝炎 细菌性痢疾 血吸虫病 钩端螺旋体病等 据报道每年1000万 2000万人死于传染病 2 水性地方病 由于某一区域自然界的水和土壤中某种化学元素过多或过少使当地动植物和人群中发生特有的疾病 成为地方病 生物地球化学疾病 我国常见的与饮水有关的地方病是地方性氟中毒 地方性甲状腺肿和地方性砷中毒 3 癌症调查研究发现 饮用水水质的好坏与肝癌 食道癌 胃癌的发生密切相关 据WHO统计 全世界每年约有500万人因癌症而亡 平均6秒就有一人死于癌症 中国每年有160多万人死于癌症 另外每年新出生的婴儿出现畸胎 畸形和各种先天性缺陷也
14、有100多万人 水体的污染源主要有 工业废水 生活污水 农业污水 二 饮用水卫生标准1 标准修订的基本原则 要求 指标选择与限值确定的依据 基本原则 以GB5749 85为基础进行修订 水质指标项目的确定 是为了确保水质感官良好 防止水性传染病爆发 预防急慢性中毒和其他健康危害 符合国情 并具有操作性 为了便于实施 将饮用水水质指标分为常规和非常规检测项目 并单立农村小型供水和分散式供水的水质要求 制订感官性指标的意义 感官性指标就是人的感觉器官可以直接感受的指标 如达不到这些指标会让使用者产生厌恶感 基本要求新标准中明确规定生活饮用水必须满足以下三项基本要求 保证流行病学安全 即要求生活饮用
15、水中不得含有病原微生物 应防止介水传染病的发生和传播 水中所含化学物质和放射性物质不得对人体健康产生危害 不得产生急性或慢性中毒及潜在的远期危害 致癌 致畸 致突变 生活饮用水必须确保感官性状良好 能被饮用者接受 确定限值的条件 见课本表2 5 500NTU时 为保证净水效果 降低混凝剂用量 可进行预处理 2 预处理 当饮用水水源受到一定程度的污染时 在常规处理前 先进行预处理 以确保后续混凝沉淀的效果 包括粗大悬浮物和漂浮物的筛除 沉砂 高浊度水的预沉淀 原水储存 土层渗透 曝气除臭 气浮除藻 粉末炭吸附 生物预处理除氨氮 用氯 臭氧或高锰酸钾等进行化学氧化预处理等工艺 第三章饮用水源概述一
16、水源水中杂质类型 1 泥沙 2 漂浮物 3 悬浮物和胶体杂质 4 天然水中的溶解物质有 5 致病微生物 二水质处理方法分类1 常规处理 主要去除地表水中悬浮物 胶体和病原微生物 降低水的浊度 其处理流程一般有混凝 沉淀 澄清 快滤组成 当原水浊度经常超过 3 强化混凝处理 当饮用水水源受到一定程度的污染时 在混凝处理工艺中投加新型混凝剂或助凝剂 加强混凝和絮凝作用 以提高混凝沉淀工艺对有机物的去除效果 4 特殊处理 当地下水水源含过量铁 锰 氟 砷或含盐量时 采用专门的滤料或特殊工艺进行水质处理 使出水水质达到生活用水卫生标准的要求 5 深度处理 当饮用水水源受到相当程度的污染 又无适当的替代水源时 为达到饮用水的水质标准的要求 在常规处理工艺的基础上 增设深度处理工艺 例如 活性炭吸附 臭氧氧化 生物活性碳和膜分离工艺灯 化学水的预处理1 什么是混凝剂 常见的混凝剂有哪些 怎样保存 作用是什么 在水的预处理中 能够使水中的胶体微粒相互粘结和聚结的这类物质 称为混凝剂 常见的混凝剂有 硫酸铝 明矾 碱式氯化铝 硫酸亚铁 三氯化铁 净水剂必须储存在干燥 阴凉的地方 防止潮解失效 混凝剂之
