水處理
“水處理”就是通過(guò)物理、化學(xué)、生物的手段,去除水中一些對(duì)生産、生活不需要的有害物質的過(guò)程。是爲了适用于特定的用途而對(duì)水進(jìn)行的沉降、過(guò)濾、混凝、絮凝,以及緩蝕、阻垢等水質調理的過(guò)程。由于社會生産、生活與水密切相關。因此,水處理領域涉及的應用範圍十分廣泛,構成(chéng)了一個龐大的産業應用。
水處理包括:污水處理和飲用水處理兩(liǎng)種(zhǒng),有些地方還(hái)把污水處理再分爲兩(liǎng)種(zhǒng),即污水處理和中水回用兩(liǎng)種(zhǒng)。經(jīng)常用到的水處理藥劑有:聚合氯化鋁、聚合氯化鋁鐵、堿式氯化鋁,聚丙烯酰胺,活性炭及各種(zhǒng)濾料等。
水處理的效果可以通過(guò)水質标準衡量。爲達到成(chéng)品水(生活用水、生産用水或可排放廢水)的水質要求而對(duì)原料水(原水)的加工過(guò)程。加工原水爲生活或工業的用水時,稱爲給水處理;加工廢水時,則稱廢水處理。廢水處理的目的是爲廢水的排放(排入水體或土地)或再次使用(見廢水處置、廢水再用)。在循環用水系統以及水的再生處理中,原水是廢水,成(chéng)品水是用水,加工過(guò)程兼具給水處理和廢水處理的性質。水處理還(hái)包括對(duì)處理過(guò)程中所産生的廢水和污泥的處理及最終處置(見污泥處理和處置),有時還(hái)有廢氣的處理和排放問題。
水的處理方法可以概括爲三種(zhǒng)方式:①最常用的是通過(guò)去除原水中部分或全部雜質來獲得所需要的水質;②通過(guò)在原水中添加新的成(chéng)分,通過(guò)物理或化學(xué)反應後(hòu)來獲得所需要的水質;③對(duì)原水的加工不涉及去除雜質或添加新成(chéng)分的問題。
水中雜質和處理方法 水中雜質包括挾帶的粗大物質、懸浮物、膠體和溶解物。粗大的物質如河中漂浮的水草、垃圾、大型水生物、廢水中的砂礫以及大塊污物等。給水工程中,粗大雜質由取水構築物的設施去除,不列入水處理的範圍。
廢水處理中,去除粗大的雜質一般屬于水的預處理部分。懸浮物和膠體包括泥沙、藻類、細菌、病毒以及水中原有的和在水處理過(guò)程中所産生的不溶解物質等。溶解物有無機鹽類、有機化合物和氣體。去除水中雜質的處理方法很多,主要方法的适用範圍可以大緻按雜質的粒度來劃分。由于原水所含的雜質和成(chéng)品水可允許的雜質在種(zhǒng)類和濃度上差别很大,水處理過(guò)程差别也很大。
就生活用水(或城鎮公共給水)而論,取自高質量水源(井水或防護良好(hǎo)的給水專用水庫)的原水,隻需消毒即爲成(chéng)品水;取自一般河流或湖泊的原水,先要去除泥沙等緻濁雜質,然後(hòu)消毒;污染較嚴重的原水,還(hái)需去除有機物等污染物;含有鐵、錳的原水(例如某些井水),需要去除鐵、錳。生活用水可以滿足一般工業用水的水質要求,但工業用水有時需要進(jìn)一步的加工,如進(jìn)行軟化、除鹽等。
當廢水的排放或再用的水質要求較低時,隻需用篩除和沉澱等方法去除粗大雜質和懸浮物(常稱一級處理);當要求去除有機物時,一般在一級處理後(hòu)采用生物處理法(常稱二級處理)和消毒;對(duì)經(jīng)過(guò)生物處理後(hòu)的廢水,所進(jìn)行的處理過(guò)程統稱三級處理或深度處理,如當廢水排入的水體需要防止富營養化所進(jìn)行的去除氮、磷過(guò)程即屬于三級處理(見水的物理化學(xué)處理法)。當廢水作爲水源時,成(chéng)品水水質要求以及相應的加工流程随其用途而定。理論上,現代的水處理技術,可以從任何劣質水制取任何高質量的成(chéng)品水。
常用的水處理方法有:
(一)沉澱物過(guò)濾法
(二)硬水軟化法
(三)活性炭吸附法
(四)去離子法
(五)逆滲透法
(六)超過(guò)濾法
(七)蒸餾法
(八)紫外線消毒法
(九)生物化學(xué)法
(十) 混合離子交換法