自來水的處理工藝與檢測方法研究

吳翔

摘要：水對生命的重要性無可比擬，水資源和人們生活息息相關。水是確保人們?nèi)粘Ｉ?、維持人體新陳代謝、實現(xiàn)生產(chǎn)工作的基礎資源。隨著社會水平不斷提高，人們對自來水的需求量也在日益上升，由于沒有經(jīng)過科學處理的水資源可能影響人體生命安全，所以，自來水處理工藝與檢測十分重要，基于此，本文將主要分析自來水的處理工藝與檢測方法，僅為相關領域提供參考。

關鍵詞：自來水;處理工藝;檢測方法

一、自來水處理工藝分析

（一）常規(guī)處理

（1）混凝反應處理

原水投加聚合氯化鋁藥劑是自來水進行混凝反應處理的主要方式。具體處理方法為：第一，從長江抽取原水投入聚合氯化鋁藥劑;第二，均勻充分地讓聚合氯化鋁藥劑進行反應;第三，讓聚合氯化鋁藥劑反應出來的鋁離子與水分子進行可逆反應，生成氫氧化鋁;第四，利用氫氧化鋁的吸附作用，將自來水中的細小漂浮物質(zhì)進行吸附聚集，形成具有一定重量的物質(zhì)后沉淀。

（2）沉淀處理

沉淀處理是自來水處理工藝中非常重要的環(huán)節(jié)，主要依靠顆粒的重力作用進行泥水分離，但沉淀處理僅能對經(jīng)過混凝反應處理后形成的大顆粒絮狀物進行清除，而無法對不易沉淀的膠粒及微小懸浮物進行處理。目前最常用的有平流沉淀池和斜板（斜管）沉淀池兩種形式。具體處理方法為：先將混凝反應完成后的原水送至配水區(qū)，再經(jīng)過配水區(qū)導入斜管沉淀池，在斜管沉淀池中，自來水中存在的較大顆粒物質(zhì)會由于斜管沉淀池內(nèi)的斜板作用，從水中分離沉淀到斜板底層，最后利用底部的穿孔排泥管將沉淀下來的污泥排出。經(jīng)過沉淀處理后，自來水濁度會得到明顯下降，但某些有害微生物依舊存在。

（3）過濾處理

過濾是自來水處理工藝中不可缺少的處理單元，它是保障飲用水安全的重要措施。一般采用顆粒石英砂、無煙煤等作為濾料截留水中的雜質(zhì)，從而進一步降低水的濁度。過濾處理相較于沉淀處理而言，不僅可以進一步降低水的濁度，而且可以去除部分附著在懸浮顆粒上的有機物和細菌，同時把細菌暴露在水體中，為消毒創(chuàng)造有利條件。具體處理方法為：第一，在構筑物內(nèi)鋪設石英砂或無煙煤等粒狀濾料層;第二，抽取沉淀池出水，使沉淀池出水經(jīng)過粒狀濾料層，完成過濾過程后出水;第三，濾池運行一段時間后，需對濾料進行反沖洗操作，將濾層中截留的雜質(zhì)顆粒去除掉，必要時還要加氯進行消毒清潔，使濾池恢復過濾能力確保后續(xù)過濾使用。原水中的不易沉淀的膠粒、微小懸浮物、部分細菌和有機物等都會在第二步得到處理。

（4）過濾后消毒處理

消毒是自來水處理工藝中必不可缺少的，它是常規(guī)處理工藝的最后一道安全保障，保障人民的身體健康。消毒處理是將經(jīng)過過濾處理的原水進行再次處理，目的是消除水中病原菌和其他有害微生物，以及存在的影響人體生命健康安全的有害物質(zhì)。經(jīng)過消毒處理的自來水符合國家飲用水標準。在自來水使用過程中，經(jīng)常會有群眾反映自家的自來水具有消毒水味道，這種現(xiàn)象是正常存在的，因為自來水進入城市供水管網(wǎng)后，會在城市供水管網(wǎng)末梢保持一定余氯量，目的是保證自來水飲用安全，避免自來水在管道中發(fā)生細菌污染，從而確保流入到居民家中的自來水符合國家飲用水標準。

（二）深度處理

（1）活性炭吸附

褐煤、果殼、木材是利用活性炭吸附進行自來水深度處理主要物質(zhì)，該類物質(zhì)都具有較高碳含量?；钚蕴课教幚碇饕抢煤置骸⒐麣?、木材在原水中發(fā)生經(jīng)碳化和活化，發(fā)生反應后的褐煤、果殼、木材等物會產(chǎn)生較大且高密度的空隙，這種空隙可以吸附原水中存在的雜物，致使污染物與誰水分離開。根據(jù)不同物質(zhì)的不同碳含量可以將活性炭吸附劃分為化學、物理、離子交換吸附。活性炭可以有效將原水中存在的農(nóng)藥、微生物、重金屬進行處理，還可以解決原水中存在的臭味問題。同時，活性炭吸附處理方法具有操作簡單、制作容易、成本低等優(yōu)勢。

（2）離子交換

離子交換樹脂和磺化煤是自來水處理工藝中進行離子交換處理的主要物質(zhì)。離子交換處理方法的本質(zhì)是將離子交換樹脂和磺化煤中的離子與水中有害離子進行交換的過程，即為固液分離方法，這種方法可以將原水中的某些離子換取出來。離子交換樹脂從專業(yè)角度而言，是一種帶有可離子化基因并且不溶于水的三維網(wǎng)狀高分子材料，在自來水處理過程中離子交換樹脂可以根據(jù)自身的可離子化基因的酸堿性，與原水中的離子進行交換，其中含有酸性基因的陽離子交換樹脂可以跟原水中的有害金屬離子進行交換，而含有堿性基因的陰離子交換樹脂可以跟原水中各種有害物質(zhì)的陰離子進行交換，從而將有害離子提取出來。

（3）膜分離

膜分離法在自來水處理工藝中歸屬于物理過程，處理方法主要是以具有選擇性分離功能的材料為膜，通過各種物理過程將原水中的溶質(zhì)和溶劑的分離、濃縮、提純或精制的方法，是自來水處理常用辦法，具有操作簡單、處理周期短等優(yōu)勢?，F(xiàn)階段我國自來水處理中常用的膜分離法是有電滲析、微濾和超濾。

電滲析法在自來水處理中具有消耗少、成本低、設備簡單、污染小等優(yōu)勢，在自來水處理中主要是通過離子交換和直流電場，讓原水中的帶電粒子順應電場規(guī)模定向移動的膜分離方法;微濾法屬于精密過濾法，具有用時短、時效高、經(jīng)濟效能大等優(yōu)勢，在自來水處理中主要是以靜壓差為推動力，將原水中存在的微米及亞微米級的細菌、微生物、不易沉淀的膠粒、微小懸浮物進行截停處理的方法;超濾法是目前我國自來水處理工藝中的尖端處理方法，可以解決目前常規(guī)處理對濁度去除不充分的所有問題，經(jīng)過超濾法處理后的自來水屬于高標準飲用水，對自來水處理方法與微濾相似，只是處理的物質(zhì)為微濾處理不掉的大物質(zhì)，并且精密度高于微濾，但超濾在實際自來水處理過程中操作壓力較大。

二、自來水水質(zhì)檢測方法分析

色度、渾濁度、臭味、肉眼可見物、PH值、余氯、耗氧量、菌落總數(shù)、總大腸菌群是自來水水質(zhì)檢測中的主要內(nèi)容，本文將主要闡述色度檢測、渾濁度檢測、臭味檢測、PH值檢測與余氯檢測。

（一）色度檢測

鉑-鈷標準比色法是自來水色度檢測的主要方法，根據(jù)相關自來水水質(zhì)檢測標準規(guī)定，每升自來水中所含有的1.0mg鉑與0.5mg鈷所產(chǎn)生的顏色為1度，因此在進行自來水色度檢測時，首先需要用氯鉑酸鉀與氯化鈷試劑制成標準色階，隨后根據(jù)1度標準進行視覺觀察自來水色度。

（二）渾濁度檢測

分光光度法是自來水渾濁度檢測的主要方法，原理是，在正常室溫下，硫酸肼與六次甲基四胺聚合，形成一種白色的高分子聚合物，可用來作濁度的標準溶液。根據(jù)相關自來水水質(zhì)檢測標準規(guī)定1L自來水中含0.1mg硫酸肼和1mg六次甲基四胺為1度。因此，在自來水渾濁度檢測時可以根據(jù)1度標準通過哈希（HACH）2100Q便攜式濁度儀進行具體渾濁度數(shù)值測定。

（三）臭味檢測

在自來水臭味檢測中主要采用嗅氣檢測方法，采取一定劑量自來水檢測樣品，對自來水樣品進行嗅氣檢測。

（四）PH值檢測

pH計法是自來水PH值檢測的主要方法，主要采取玻璃電極法進行PH值檢測，具體公式為pH=pH標準+（E-E標準）/0.059。pH計可直接讀出pH值。

（五）余氯檢測

檢測原理：在緩沖溶液中，ClO2與N，N-二乙基-1，4苯二胺硫酸鹽（DPD）反應生成紅色化合物，由此產(chǎn)生的顏色與ClO2 的總有效氯含量相對應。游離氯的干擾可以通過加入甘氨酸來抑制游離氯，因為甘氨酸能立即把游離氯轉(zhuǎn)化為氯代氨基醋酸，但對ClO2不發(fā)生作用?，F(xiàn)場檢測過程通常采用便攜式二氧化氯檢測儀（PCⅡ）對上述反應溶液進行測定。

結束語：

綜上所述，自來水處理工藝與檢測對居民飲用水狀況而言具有十分重要的影響，自來水處理工藝與檢測中的任一環(huán)節(jié)都將直接影響居民用水安全，間接影響人體生命健康，因此，需要加強混凝反應處理、沉淀處理、過濾處理、過濾后消毒處理等常規(guī)自來水處理，與活性炭吸附、離子交換、膜分離法等深度自來水處理，同時，注重自來水水質(zhì)檢測，從而保證居民飲用水標準。

參考文獻：

[1]黃強， 孫旭. 自來水的處理工藝及檢測措施[J]. 城市建設理論研究：電子版， 2016， 000（009）：3892-3892.

[2]裴向華， 游志華. 自來水的處理工藝及檢測措施[J]. 江西化工， 2015（03）：172-173.

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