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1、自来水厂消毒处理的工艺流程现在人们谈到饮用自来水 会“心有余悸”,主要是因为害怕自来水生产过程中未能除尽水中的杂质及微生物,又害怕净水过程中混入了一些有毒气体。基于此，我组成员先到自来水厂参观采访，了解自来水的生产过程。 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
2、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
3、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
4、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
5、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，
6、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
7、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
8、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。 自来水生产和供应项目环境影响评价工程概况及工艺流程一、工程概况1、项目组成城市自来水生产和供应项目由水源取水工程、自来水生产净化工程和供水送配管网工程组成。2、项目技术经济指标项目技术经济指标包括建设规模、容量、总投资、年运行费用、单位水量电
9、耗、药剂费用、总占地面积、劳动定员等。3、工程规模及生产工艺流程选取依据水厂规模根据城市的发展和建设规划、城市计划人口数、工业产业结构布局等因素，考虑城市综合生活用水量标准、工业用水量、市政综合用水量等，确定拟定自来水厂供水量（设计年限：近期5-10 年，远期1020年）和供水水质指标。水厂取水位置根据城市发展规划、城市和区域水资源规划、水文和水文水质条件及区域水污染源分布，确定取水水源及其位置。送配管线布设根据区域地形、取水口、净水厂的位置、供水范围并综合考虑城市市政建设规划，确定自来水送配管线走向及布置。水厂生产工艺根据取水水源水质、自来水供水水质要求和现有技术经济的可达性，确定自来水的生
10、产工艺。二、生产工艺城市自来水生产和供应项目的功能主要是制水和供水。城市自来水生产和供应项目主要工艺单元有：1、取水工程自来水生产水源，一般分为地表水和地下水。地表水包括江、河、湖泊、水库和海洋等，地下水包括浅层地下水、深层地下水和泉水。地表水取水构筑物按水源不同分为：河流取水构筑物、水库和湖泊取水构筑物以及海水取水构筑物。河流取水构筑物一般分为固定取水构筑物和移动式取水构筑物。固定取水构筑物包括：岸边式取水构筑物、河床式取水构筑物、江心取水构筑物、直吸式取水构筑物和斗槽式取水构筑物等。移动式取水构筑物分为浮船式取水构筑物和缆车式取水构筑物。山区浅水河流具有与一般平原河流不同的特点，其取水构筑
11、物分为低坝式取水和底栏栅式取水两种构筑物。湖泊和水库取水构筑物类型有：隧洞式取水构筑物、引水明渠取水构筑物、分层取水的取水构筑物、自流管式取水构筑物。海水取水构筑物类型有：引水管渠取水构筑物、岸边式取水构筑物、潮汐式取水构筑物三种类型。由于地下水埋藏深度、含水层性质不同，开采和取集地下水的方法和取水构筑物型式也不同。取水构筑物有管井、大口井、辐射井、复合井及渗渠等，其中以管井和大口井最为常见。2、水净化工程地下水源，地下水水质一般只需消毒就可满足生活卫生饮用水标准。地表水源 水质一般距离生活卫生饮用水标准差距很大，需经一系列处理后才能满足用户要求。地表水生产自来水过程步骤效果利用原理主要设备单
12、元及处理方法原水输送原水在输送管中流动物理水泵加混凝剂水中胶态颗粒物脱稳物理加药设备混凝混合搅拌 物理化学法混合设备混凝絮凝搅拌从水中除去（绝大部分悬浮物和絮体）物理沉淀池沉淀过滤进一步去除悬浮和絮体物理化学、物理法快滤池过滤加氯杀死残留在水中的病原微生物物理法加氯机消毒混合接触物理法、化学法、物理化学法清水池贮存调节用水流量变化清水池产品水输送成品水在管网中流动物理水泵原水经水处理后， 自来水的水质应满足卫生部颁布的生活饮用水水质卫生规范中所给出的各项生活饮用水水质常规检验项目的限值。海水淡化是从海水中获取淡水的技术和过程。海水淡化目前可通过两类技术途径来达到：一是用蒸发和凝固来使水和盐分分
13、离；二是用电和化学手段的影响以及选择性渗透膜等使水中离子从中除去。海水淡化的方法包括：蒸馏法、凝固法、电渗析法、离子交换技术和反渗透法等。蒸馏法。和制备纯水的蒸馏一样，海水经蒸馏后即可为人类所饮用。为克服能源的消耗较大，在蒸馏法中常考虑能源的再利用，所以常把蒸汽冷凝过程所释放的热量用来进行海水的预热。太阳能和原子能的利用使海水淡化的规模生产有了新的依靠，目前这种方法仍是海水淡化的主要方法。凝固法。离子交换技术。电渗析。若把海水放入电解池，经过电渗析之后，中间部分放出的水即为淡水。我国西沙永兴岛上的海水淡化站即采用这种方法，日产淡水20吨，这种方法的成本仅为蒸馏法的四分之一，但因速度较慢不适宜大
14、规模生产。反渗透法。所用的渗透膜多为醋酸纤维素，目前还在深入研究以寻求更理想的渗透膜。试验已证明，这种反渗透法对于除去水中的多氯联苯酚类化合物，铬、铅和银的化合物极为有效，因此，对解决水污染也不失为一个好方法。3、送水配水工程包括：输水管渠、配水管网、泵站、水塔和水池等。对送水和配水系统的基本要求是：供给用户所需的水量，保证配水管网足够的水压，保证不间断给水。环境影响分析一、环境影响因素识别及评价因子筛选城市自来水生产和供应项目环境影响评价可根据取水工程、净化工程和自来水管网输送工程三方面并结合周围环境特点进行环境影响因素识别和评价因子筛选。1、环境影响因素识别（1）取水工程环境影响因素分析A
15、、地表水源。可能造成取水口下游水量减少；江河水体的稀释、自净能力下降；对水质的影响；水位下降，对航运的影响；水量减少，对水生生态的影响和对水生动物的影响。B、地下水源。可能造成区域地下水位下降，引起地面沉降、地面裂缝、地面塌陷、海水入侵等环境问题：地下水动力场和水化学场发生改变，地下水某些化学组分、微生物含量增加，水质恶化；在干旱地区，由于地下水开采引起水位大幅度下降，导致地表水消失，草场、土地退化和沙化，绿洲面积减少。（2）净化工程环境影响因素分析A、排泥水对水体的影响。自来水净化工程产生排泥水直接排入江河中，对江河一定范围内水体水质有影响；泥沙沉积在江河中某一区域，可能造成局部河床的抬高，影响通航和泄洪能力。自来水净化工程所产生排泥水直接排入湖泊（水库）水体，会造成泥沙沉积在湖泊和水库中，减少湖泊（水库）的库容，影响
