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水質(zhì)凈化包括混凝沉淀和砂濾,其目的是利用機(jī)械及重力作用清除原水的懸浮性膠體物質(zhì),以提高水的透明度,改善其理化性狀;消毒則是利用消毒藥劑殺滅水中的腸道致病微生物,以防止介水腸道傳染病的傳播和流行。
①混凝沉淀
凝結(jié)劑加入渾水中,與水中的堿相作用形成帶正電荷的氫氧化物膠體,使水中帶陰電荷的微小懸浮物中和,形成較大的絮狀物而下沉。若原水中堿度不夠,可向水中加入生石灰或漂白粉,以促進(jìn)絮狀物不斷形成,提高混凝沉淀效果。
常用的凝結(jié)劑有明礬、硫酸亞鐵、三氯化鐵、堿式氯化鋁、氯化鋁、硫酸鐵、碳酸鎂和陽離子型高分子聚合物等。雨水沖刷和地表徑流將泥土、腐殖質(zhì)、微生物、水生物和各種不溶解的雜質(zhì)帶入水中,形成水中的渾濁物。此外,各種生活污水和工業(yè)廢水排入地面水,亦可帶入渾濁物。這些渾濁物在水中自然下降的速度很慢。因此,對(duì)天然水中的微小懸浮物必須采用混凝沉淀法,使其迅速下沉。
混凝沉淀不僅能除去水中懸浮物,還可借助其沉淀和吸附作用除去水中的溶解性物質(zhì)和部分細(xì)菌。用鋁鹽凝結(jié)?沙ニ械姆;用明礬在高pH值下凝結(jié),可除去水中的暫時(shí)性硬度(俗稱水垢)和鐵、錳等;用堿式氯化鋁凝結(jié)可除去水中的溶解性有毒物質(zhì)鎘、鉻、鉛、汞等。
②砂濾
經(jīng)過混凝沉淀較清潔的水,再通過30~60cm厚的砂層過濾。砂濾具有隔濾、吸附和沉淀作用,比砂粒間空隙還要小的細(xì)菌和膠體粒子等并不能被砂層隔濾,但當(dāng)通過砂層時(shí),它們可以沉淀在砂粒表面,同時(shí)在沙粒表面的膠體物質(zhì)和細(xì)菌沉淀形成膠質(zhì)生物膜,提高了凈水效率,此時(shí)絕大部分雜質(zhì)和細(xì)菌能在表面被阻留。砂濾可進(jìn)一步清除水中更細(xì)小的膠體物和更多的細(xì)菌、厚蟲和蠕蟲卵,因此砂濾不僅可改善飲用水的渾濁度,還可改善水的理化和生物學(xué)性狀。
③消毒
水經(jīng)過混凝沉淀和砂濾處理后,其細(xì)菌學(xué)指標(biāo)一般仍不能達(dá)到飲用水質(zhì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的要求,故必須進(jìn)一步對(duì)水進(jìn)行消毒處理,殺滅水中的病原體。當(dāng)水源為地下水時(shí),水質(zhì)透明,不需混凝沉淀和砂濾,便可直接消毒。水廠飲用水消毒法有氯化消毒法,臭氧消毒法和紫外線消毒法等。常用的是氯化消毒法,所用消毒劑為液氯或氯的化合物(漂白粉、漂白粉精、次氯酸鈉、氯胺-T、次氯酸鈣等)。