水处理常识
一、 绪论
水是生命的源泉,是生命存在与经济发展的必要条件,同样是构成人体组织的重要部分。水在人体内的含量达60%—70%,儿童可达80%,其余30%左右为固体营养物(蛋白质、碳水化合物、脂质、矿物质、维生素等)。人体60%的水在细胞内,40%在流体内(血、消化液、唾液、胆液、泪水、汗液、肠液、胃液)。成年人每天需水2.5-3升,其中直接饮用1升左右,食物中补充1升,人体新陈代谢形成0.5升。明代李时珍在《本草纲目》中著到:“药补不如食补,食补不如水补”,水不愧是百药之王,且将水篇放在各篇之首,足以见先人对水的保健作用和疗效的重视程度。
二、 世界水资源
地球上水占70%的面积,其中海水占97.3%,可用淡水只有2.7%。在近3%淡水中77.2%存在雪山冰川中,22.4%为土壤中和地下水(降水与地表水渗入),只有4%为地表水,地表水指河流、湖泊、冰川等水体。
三、 中国水资源
我国大小河川总长42万公里,湖泊7.56万平方公里,为我国总面积的0.8%,水资源总量28000亿立方米,人均2300立方米,只有世界人均占有量的1/4,居121位,为13个贫水国之一。在南方,工业、农业、生活耗水量约7500亿立方米,用水量已超过1/4,目前中国640个城市有300多个缺水,2.32亿人年均用水量严重不足。
由于水污染的加剧,2000年工业废水和城镇生活废水达620亿吨,工业废水为66%,生活污水为34%,二十一世纪水危机将成为全球危机的首位。
四、 水污染
人口数量的持续增长、工业废水的乱排乱放、城市垃圾、农村农药的施放等等,造成本来已是极少的淡水资源加剧短缺,无法为人所用。据统计目前水中污染物已达2221种,主要为有机化合物、碳化物、金属物、其中自来水里有765种(190种对人体有害,20种致癌,23种疑癌,18种促癌,56种致突变、肿瘤)。
水中主要污染物:
1、细菌:伤寒、霍乱、痢疾杆菌
2、病菌:甲肝、脊髓灰质炎病菌
3、重金属:汞、镉、铅等
4、化学污染:磷、铝、氰化物、硫化物及氧乐果、敌敌畏等
五、 污水对人体的危害
据统计,目前80%疾病与水污染有关,1/3的人死亡与水污有联系,约79%的人饮用受污染水,7亿左右饮用大肠杆菌超标水,每天世界上约有340万人死亡与饮用污染水有关,每8秒钟有一个儿童死于饮用不卫生的水而引起疾病
六、 中国饮水现状
只有少于11%的人饮用符合我国卫生标准的水,65%死亡人饮用浑浊、苦碱、含氟、含砷、工业污染、传染病的水。
30.6%的人饮用地面水(河、江、湖),69.4%的人饮用地下水(井水、深井水)。2亿人饮用自来水,7000万人饮用高氟水,3000万人饮用高硝酸盐水,5000万人饮用高氟化物水,1.1亿人饮用高硬度水。
七、人们对饮用水的认识
自来水出现一百多年来,人们一直把自来水作为正常饮用水的主要来源,一直认为自来水就是“健康水、放心水、优质水”。大多数人对水的认识只停留在“解渴”作用,人因渴才喝水。自1974年美国人发现水中具有三氯甲烷后又发现自来水中存在有许多致癌物质,从此人们开始关心习以为常的自来水的干净程度。
随着生活水平的提高,人们逐渐意识到“好水”的重要性。纯净水是用特别的工艺、技术、系列净水设备等方面对受污染的水进行深加工的产物,该技术能把水中重金属、三氯甲烷、有机物、放射性物质、微生物等有害物质及异味大部分去除了,所以深受广大民众的喜爱。
八、水的二次污染
1、自来水
由于自来水的管网年久失修、水管锈浊、管道泄漏、以及城市高楼小区采用水箱二次供水,水箱结垢、生锈、水中微生物、细菌、病菌的滋生、使得进入用户家里的自来水存在着严重的二次污染。
2、桶装水
部分桶装水,由于利益的驱动,不法厂家粗制滥造,使得出售给用户的桶装水质量无法保证。桶装水在一般三口之家有时需要一个星期才能饮用完,其过程中不断的放水,桶内也不断地进入等体积的空气,空气中的细菌、病菌随之进入桶装水中并在水中成倍的增长,致使饮用桶装水在二次污染。(空气中每立方米有近4000个细菌)。
九、饮用水的种类
1自来水
水质标准:GB-5749-85。处理方法主要有混凝、沉淀、过滤、消毒。常用的消毒方法是液氯消毒。自来水中常有余氯( 浑浊和漂白粉异味),加氯以后,氯与自来水中有机碳氢化合物结合生成有机化合物(三氯甲烷),其有很强的致癌作用,且很难降解。
2、纯(净)水
水质标准:CJ94-1999,以符合生活饮用水卫生标准的水原料,通过电渗析、离子交换、反渗透、蒸馏等方法所制的水,俗称太空水。是不含任何添加剂,可直接饮用的水。
3、净水
以自来水为原料,经深度净化的直饮水。
4、矿泉水
地下矿泉水,含有一定量矿物盐、微量元素或二氧化碳气体。饮用天然矿泉水标准:GB8537-1995。
5、高氧水
又称富氧水。将氧气通入水中,使水中溶解氧含量升高后的水,其含氧量20mg/L以上。氧在水中有一定的饱和度,暴露在空气中后多余的氧溢到空气中,又还原成普通水。
6、磁化水
水通过磁场后,使水分子的极性发生改变的水,对保健医疗起一定作用(作用不稳定),不能当做正常饮用水。
7、离子水
过滤去除氯、颗粒杂质之后进行矿化,进入电解槽进行电解,电解时所有菌类被杀死,水分子结构发生变化。带正电矿物物质集于阴极成为碱性离子水,碱性离子水一般在医生的指导下当成医疗饮用水。带负电矿物物质集于阳极成为酸性离子水,酸性离子水有较强清洁、漂白作用,是最佳美容收敛剂(外用、美容)。离子水只能瞬间饮用,一旦暴露在空气中,通过电解作用形成的阳、阴离子又很快恢复原始状态。6个份子为一团。
8、蒸馏水
H2O,纯度为99.93%—99.97%,基本不导电。
十、健康水六大标准
1、不含任何对人体有害及有异味的物质(尤为有机物);
2、水硬度介于30—200之间(以碳酸钙计);
3、人体所需的矿物质含量适中;
4、PH值呈弱碱性(7.0—8.0);
5、水的分子团要小(HZ数值表示);
6、水中溶解氧及二氧化碳适度,水中溶解力、渗透力、代谢力、乳化力、洗净力要强。
十一、常见水处理方法
1、RO膜
英文名称reverse osmosis membrane,逆渗透又称反渗透。
RO膜为现有科技中最为有效的水处理方式之一,它能有效处理水中盐类(如钙、镁等硬度杂质)、重金属、化学残留物质达95%—99%以上。除了水分子及少量溶入水中的微量对人体有益的离子能渗透,其余物质均被排挤在外。
半渗透、渗透压及逆渗透
对透过的物质具有选择性的薄膜称为半渗透膜。一般将只能透过溶剂而不能透过溶质的薄膜是为理想的半渗透膜。
把相同体积的稀溶液(如淡水)和浓液(如海水和盐水)分别置于一容器的两侧,中间用半渗透膜阻隔,稀释液中的溶剂将自然的穿过半渗透向浓溶液侧流动,浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度,形成一个压力差,达到渗透平衡状态,此种压力差即为渗透压。渗透压的大小决定于浓度的种类、浓度和温度,与半渗透膜的性质无关。
若在浓溶液侧施加一个大于渗透压的压力时,浓溶液中的溶剂会向稀溶液流动,此种溶剂的流动方向与原来渗透的方向相反,这一过程称为逆渗透。逆渗透是一种在压力驱动下,借助半渗透的选择截留作用,将溶液中的溶质与溶液和溶剂分开的分离方法。
RO膜在纯水机中的应用
1)材质:聚砜、三炳醋烯脂、四炳醋烯脂;
2)生产商:美国陶氏、韩式、世韩;
3)特性:比婴儿的皮肤还细嫩,怕余氯、重金属离子、碳离子;
4)类型:卷式超低压(0.3-1.4MPa);
5)膜的孔径为0.0001微米;
6)水分子:3—6氢氧分子一团;
2、超滤膜UF(中空纤维)
超滤膜孔径0.01—0.02微米,细菌体为0.1—0.5微米,运用微过滤原理,去除水中的固体杂质,细菌、微生物,保留水中的盐类离子及微小的固体物质。对于0.02微米以下的有机物、无机盐,对人体已无害。水分子:7-12氢氧分子一团。普通水为13个分子组成一团。
3、离子交换
将原水经过净化装置滤除水中的铁锈、泥沙、余氯等有害物质,在经过矿化后进入电解槽进行电解,靠点解杀死菌类,带正电的矿化物集于阴极为碱性离水子,带负电的矿化物集于阳极为酸性离子水。
碱性离子水一般用于医疗饮用水
酸性离子水可用于生活用水和美容(外用)
电解槽易附杂质,对电极腐蚀性较强。
4、陶瓷滤芯处理
孔径为0.2—0.5微米,表面含有纯银,具有杀菌、抑菌作用,在水的压力下,小于0.2微米的有机物、无机盐等比较容易通过。多余的银离子对人体无益。优点:再用性强,使用寿命2—3年。









