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1、第一章 水源水质概述第一节 天然水中的杂质一、杂质的来源水是地球上分布最广泛的自然资源，在自然界中通过降水径流、渗透的方式进行着无休 止的循环运动，形成了各自水源。水的溶解能力较强，水在自然界的循环过程中不停混入了泥砂、粘土等杂质，还可以溶 解各种固体、液体和气体等物质。动植物的残骸在水中极易腐败分解而形成腐植质等各类有 机化合物。尤其是生活污水和工业废水的窜入，严重地破坏了天然水中物质平衡，致使天然 水遭受污染，给人类的生活和工农业生活造成极其恶劣的影响。二、杂质颗粒的分类不同来源的水中杂质，按照存在的状态和颗粒尺寸的大小，通常分为溶解物、胶体悬物三类。颗粒名称溶液胶体悬浮杂质颗粒直径（um
2、）0. 0001-0. 0010. 01-0. 11um-10100-1000外观透明浑浊浑浊颗粒内容分子、离子有机腐殖质、细 菌病毒、粘土、 重金属氧化物等浮游生物、泥土砂处理方法离子交换 软化等方法混凝、沉淀、过 滤除去自然沉淀、过滤 除去沉砂池除去三、杂质的成分按照给水处理的需要，天然水中杂质成份可分为溶解物、悬浮物、胶体、溶解性有机高分子化合物和微生物五类。1）溶解物：水中的溶解物主要是盐类和气体。盐类是以阳离子（Ca2+、Mg2+、Na+、K+）,阴离子（HCO3-、SO42-、Cl）的形式存在, 有的地下水还含有Fe2+、Mn2+和F-。溶解性气体主要02和CO2两种，有时也含有少
3、量的N2、 SO2、 H2S等气体。这些来自于自然界的无毒无机盐类，对人体的健康无害，它与水构成了均匀的分散体系，对光的照射能全部通过，外观透明。2）悬浮物：天然水中的悬浮杂质主要是泥砂、动植物和浮游生物残骸，有机高分子物质（如蛋白质，腐殖酸等）。粒径较大的杂质颗粒，在动水中基本上呈悬浮状态，在静水中 易下沉，在水力的作用下能在水中悬浮或上浮水面，主要成分是有机类物质和极为微小的杂 质颗粒。悬浮杂质的颗粒对光线具有反射和散射作用，使水体产生浑浊现象。因此悬浮杂质 是生活饮用水处理的对象之一。3）胶体：胶体颗粒的粒径一般小于100n m,在水中相当稳定，在长时间的静置后也不 会自然下沉，胶体颗粒
4、呈负电性，光照下水浑浊；这些胶体颗粒又是细菌、病毒等有害物质 的载体，是生活饮用水处理的主要对象。4）溶解性有机高分子物质：比较典型的腐殖一类的杂质，是水体产生色、臭、味的主 要原因，使水的感观性状不好。这一类杂质是呈分子状态，不属于胶体。可以通过投加混凝 剂将其去除，但这比去除悬浮物和胶体杂质困难。也是生活饮用水处理的对象之一。5）微生物：水体中的细菌、病毒、藻类，原生动物等生物统称为微生物。按照尺寸大 小划分，藻类和原生动物属悬浮物，细菌和病毒属胶体范围，微生物对生活饮用水水源的危 害远比无机悬浮物，胶体严重。尤其是来自于生活污水的病源微生物，经过混凝，沉淀过滤 常规处理不可能全部去除，必
5、须进行消毒将其杀灭。第二节 饮用水源的分类天然饮用水水源包括江河、湖泊、水库和地下水。这些天然水体由于形成条件不同，水 中所含有的杂质种类和数量有很大的差别，因而各种水源的水质特征也不相同。一、地下水地下水是水在地层中渗透聚集而成，存在于土层和岩层中。大气降水是地下水的主要来 源，水在渗透过程中，水中的大部悬浮物、胶体被土壤和岩层拦截去除。外观清澈，水温、 水质稳定，不易受外界环境的影响和污染，是较好的生活饮用水和工业冷却与热能利用的用 水水源。地下水在流经土壤和地层时溶解了各种可溶性盐类，其含盐量高于地表水源。水中的含 盐量及盐类成分，决定于地下水在渗透聚集时所溶解的矿物成分，埋藏深度和渗透
6、时间。也 就是说地下水在土壤和岩层中运动时，溶解并富集了气体、盐类、胶体物质和微生物。而这 些物质的存在，使得地下水具有某种化学特性。地下水中化学成分的种类和数量决定于地质 条件、气候条件、温度、压力等因素，其中起重要作用的是水对岩石成分的溶解度。总之，悬浮杂质少、浑浊度低、有机物和细菌含少量和硬度高，直接受污染的机会少是 地下水的基本特点。二、江河水江河水主要是靠大气降水，雪山融水和地下水补给，补给水经地面径流汇集流入江河。 水在地面流动汇集的过程中，由于水流的冲刷卷带大量的泥砂、粘土、腐殖质、微生物、有 机物，所以水体较浑，一般呈黄褐色。由于江河水是地面径流汇集而成，因而流量大的河水 对其
7、污染物均有较强的稀释和自净能力。总之，江河水的特点是：含盐量较低，硬度低，浑浊度高细菌含量高，受污染机会多， 水质受外界环境影响较大。三、湖泊、水库水湖泊、水库水主要是由江河水来补给，一般情况下，河水流入湖泊水库后，其中夹带的 悬浮物，泥砂经过长期的自然沉淀而沉入水底，水流缓慢，水体相对稳定。水的浑浊度较低， 透明度高，加上日照射条件即，因此各种水藻和浮游生物大量繁殖，使水产生的色、臭、味， 同时，水中的动植物残骸沉于底部腐败分解，使底部的淤泥中产生大量的腐植酸，严重时使 水体处于富营养化状态，在一定的外界条件影响下使水质恶化。第二章 生活饮用水水质与卫生标准第一节 饮用水水质水是人类生活不可
8、缺少的重要物质，它即是人体的重要组成部分，更是生理活动中必须 依靠的物质，地球上没有了水也没有了生命，水在国民经济发展中的地位也是极为重要的。 人类的生活不仅需要足够的水量，而且更需要良好的水质，对生活饮用水水质最基本的要求 是无臭、无味、不浑浊，无可见物质和致病细菌。做为生活饮用水的水源经净化处理后，水 质必须符合生活饮用水卫生标准中各项水质指标的标准要求。第二节 生活饮用水卫生标准现行的GB5749-2006生活饮用水卫生标准是2006年12颁布的，于2007年7月1 日开始部分实施，该标准主要包括：微生物指标，毒理指标，感观性状和一般化学指标，放 射性指标，消毒剂指标等。下面介绍一些常规
9、的指标及其意义。1. 感官性状和一般化学指标1）色度天然水中的色度分假色和真色，水中悬浮物所造成的颜色称之假色。溶解状态的物质所 产生的颜色为真色。通常是由带色有机物（腐殖质）、金属和工业废水污染造成的。因此色 度也是衡量水质污染程序的重要指标之一。饮用水的色度如大于15度时多人即可察觉，大 于 30 度时人感到厌恶。标准中规定饮用水的色度不应超过15 度。2）浑浊度浑浊度是反映天然水和饮用水物理性状的指标，天然水的浑浊度是由水中含有的泥砂、 粘土、有机物、微生物等微粒悬浮物质所致。浑浊度为水样光学性质的一种表达语，用以表 示水的清澈和浑浊的程序，是衡量水质良好程序的最重要指标之一。也是考核水
10、处理设备净 化效率和评价水处理技术状的重要依据。水的浊度对消毒杀菌效率产生直接的影响，浊度与水中的有机物含量也存在着密切的关 系，浑浊度的降低意味着水体中的有机物、细菌、病毒等微生物相对减少，这不仅可提消毒 效果，又有利于降低卤化有机物的生成量，所以说浑浊度是评价自来水总体质量好坏的一项 至关重要指标。标准中规定浑浊度不超过1.0NTU，特殊情况不超过3.0NTU。3）臭和味水臭的产生主要是有机物的存在，可能是生物活性增加的表现或工业污染所致。公共供 水正常臭味的改变可能是原水水质改变或水处理不充分的信号。饮用水应无令人不快或令人嫌恶的臭和味。故规定饮用水不得有异臭或异味，是指绝大 多数人在饮
11、用时不应感到水有异臭或异味。4）肉眼可见物饮用水不应含有沉淀物，肉眼可见的水生生物及令人嫌恶的物质，归纳为不得含有肉眼 可见物。5）PH 值水的 PH 在 6.5-9.5 的范围内并不影响人的生活饮用和健康。水在净化处理过程中，由 于投加混凝剂和石灰等，可使水的PH值下降或升高，过低可腐蚀管道，影响水质，过高又 可析出溶解性盐类并降低氯消毒的效果。根据我国实际情况，饮用水的PH值订为6.5-8.5。6）总硬度水的硬度原系指沉定肥皂的程序，使肥皂沉定的主要原因是水中的钙、镁离子，水中除 碱金属离子以外的金属离子均能构成水的硬度，像铁、铅、锰、锶及锌也有沉定肥皂的作用。人体对水的硬度有一定的适应性
12、，改用不同硬度的水（特别是高硬度的水）可引起胃肠 功能的暂时性率乱，但一般在短期内即能适应。水的硬度过高可在配水系统中以及用水器皿 上形成水垢。在洗涤时消耗过量的肥皂。标准规定硬度不超过450毫克/升（以碳酸钙计）。7）铝广泛存在于自然界中，是土壤、动植物的组成成分。岩石侵蚀、土壤渗漏、灰尘沉降、 降雨、工业废水是铝进入水体的主要途径。在水处理过程中，常用铝盐作为混凝剂去除水中 矿物质及有机物。标准规定铝含量不得超过0. 2mg/L8）铁（Fe）铁在天然水中普遍存在，是人类必须营养元素，然而，饮用水并不是铁的主要来源，人 体代谢每天需要 1-2mg 的铁，由于机体对铁的吸收率低，人每天需从食物
13、中摄取 60-110mg 的铁才能满足需要。水中含铁量在0.3-0.5mg/L时无任何异味，达lmg/L时便有明显的金属 味，在0.5mg/L时色度可大于30度。为了防止衣服，器皿的染色和形成令人反感的沉淀或异味，订为饮用水中铁含量不应超过 0.3mg/L9）锰（ Mn）水中锰可来自自然环境或工业废水污染。锰在水中较铁难氧化，在净水处理过程中较难 去除。水中有微量锰时，呈现黄褐色。锰的氧化往返能在水管内壁上逐步沉积，在水压波动 时可造成“黑水”现象，一些地区曾发生过种情况。锰和铁对水感官性状的影响类似，二者经常共存于天然水中。当水中锰浓度超过0.15mg/L时，能使衣服和固定设备染色，在较高浓
14、度时使水产生不良味道，锰的毒性较小。为了防止对衣服、食具及白瓷器等产生色斑和满足水质感官性状方面的要求，订为饮用水中锰含量不应超过0.1mg/L。10 ）铜（ Cu ）天然水中铜的含量甚少。但水体流经铜矿床或被含铜废水污染，或使用铜盐抑制水体藻 类繁殖时，水中的铜含量增加。铜是人体必须的元素，在新陈代谢中参与细胞的生长、增殖 和某些酶系统的活化过程。缺铜可发生营养性贫血。铜的毒性小，但过多则对人体有害，过多服用100mg/日，贝9可引起恶心、腹痛，长期 服入可引起肝硬化。根据资料，水中含铜量达1.5mg/L时即有明显的金属味，含铜量超过1.0mg/L时可使衣 服及白瓷器染成绿色。11 ）锌（
15、Zn）天然水中锌的含量很少。主要来源于工矿废水和镀锌金属管道。锌是人体必须的元素， 是酶的组成部分，参与新陈代谢。摄入过多则能刺激胃肠道和产生恶心，口服1g硫酸锌可引起严重中毒。根据感官性状要求，订为饮用水中锌含量不应超过l.Omg/L。12）挥发酚类（以苯酚计） 天然水中酚含量极微，水中含酚主要是来自工业废水的污染，特别炼焦，煤气制造，石 油与工业废水挥发酚类是指除了对硝基酚外，沸点在230度以下可随水蒸气一起挥发的一元 酚。以苯酚为主要成份。酚类化合物毒性低，酚具有恶臭，对饮水进行加氯消毒时，能形成臭味更强烈的氯酚， 往往引起饮用者的反感。根据感官性状的要求，订为饮用水中挥发酚类含量不应超过0.002mg/L。13）阴离子合成洗涤剂（ABS） 目前国产合成洗涤剂以阴离子型的烷基苯磺酸盐为主，其化学性质一般稳定，不易降解和消除。毒性实验表明，毒性极低，一般不表现毒作用。人体少量未见有害影响。但是，当 水中浓度超过0.5mg./L时即能使水起泡沫和具有异味。根据味觉阈及形成泡沫的阈浓度，订为在饮用水中阴离子合成洗涤剂含量不应超过 0.3mg/L。14）硫酸盐（ SO42-） 硫酸盐在自然界中广泛存在，一般地下水和地面水均含有硫酸盐。水中硫酸盐浓度过高，易使锅炉和热水器具有内结垢 。饮用时有不良味道和轻泻反应，特
