農(nóng)村飲水中常用水處理技術(shù)分析
一、常規(guī)飲用水消毒技術(shù)
農(nóng)村分散供水和大部分集中供水無(wú)消毒措施,很大部分農(nóng)村人口飲用水大腸桿菌超標(biāo),飲用水消毒的普及是飲水安全的基本保證。
1. 液氯消毒工藝
氯消毒工藝已有上百年歷史,目前已經(jīng)達(dá)到高度自動(dòng)化的程度。向水中注入氯氣(或液氯)以消除水中的細(xì)菌,這一手段在殺滅腸道傳染病等方面發(fā)揮了重要作用。但氯氣本身是一種能夠嚴(yán)重威脅人體健康的有毒物質(zhì)。氯在殺死水中某些細(xì)菌的同時(shí),能與水中的一些有機(jī)物產(chǎn)生反應(yīng),形成鹵化有機(jī)化合物,如三氯甲烷,是一種國(guó)際上公認(rèn)的強(qiáng)致癌物質(zhì)。對(duì)氯消毒工藝進(jìn)行改進(jìn)可以減少三氯甲烷的生成。盡管氯消毒有其缺點(diǎn),但消毒效果好,目前還沒(méi)有能全部代替它的消毒劑。液氯消毒適合于農(nóng)村集中供水消毒,采用此方法時(shí)應(yīng)加強(qiáng)工藝管理,注意提高工藝。
2.次氯酸鈉水消毒處理技術(shù)
在所有的消毒劑中,液氯最為經(jīng)濟(jì)。但是,由于液氯運(yùn)輸、管儲(chǔ)方面不安全,而且在投加時(shí)因氣體同水體的溶解性較低,氯氣瓶氣壓不斷變化,存在投加計(jì)量不夠準(zhǔn)確的問(wèn)題。氯氣擴(kuò)散性極強(qiáng),對(duì)環(huán)境存在毒害作用。次氯酸鈉液是一種廣泛用于包括自來(lái)水、中水、工業(yè)循環(huán)水、游泳池水、醫(yī)院污水等各種水體的消毒劑。同其他消毒劑相比,次氯酸鈉液非常具有優(yōu)勢(shì)。它清澈透明,互溶于水,徹底解決了像臭氧等氣體消毒劑因難溶于水而不易做到準(zhǔn)確投加的技術(shù)問(wèn)題;也沒(méi)有液氯、二氧化氯等藥劑時(shí)常具有的跑、泄、漏、毒等安全隱患。它不僅消毒效果好,投加準(zhǔn)確,操作安全,使用方便,易于儲(chǔ)存,還可以在任意環(huán)境工作狀況下投加,適用于農(nóng)村小型集中供水消毒。
3.二氧化氯水消毒處理技術(shù)
二氧化氯(ClO2)是一種高效強(qiáng)力廣譜殺菌劑。其殺菌原理及性能在于二氧化氯能快速透過(guò)微生物的細(xì)胞壁和細(xì)胞膜,氧化破壞其中的生物酶或氨基酸,從而殺滅微生物。二氧化氯還能有效殺滅多數(shù)藻類(lèi)。與氯相比,二氧化氯殺菌效果受pH 值影響小,能在pH 值6~9 的范圍有效殺滅微生物,因此用于循環(huán)冷卻水等堿性水體處理時(shí),二氧化氯比其他氯系消毒劑效果更好。
二氧化氯是一種黃綠色氣體,具有與氯相似的刺激性氣味,不穩(wěn)定,其在空氣中的濃度大于10%時(shí)易于發(fā)生爆炸,溫度升高、曝光或與有機(jī)物接觸時(shí)也會(huì)發(fā)生爆炸。二氧化氯的揮發(fā)性較大,稍一曝氣即從溶液中逸出。二氧化氯不宜儲(chǔ)存,在實(shí)際應(yīng)用中只能使用二氧化氯發(fā)生器現(xiàn)場(chǎng)制備。二氧化氯發(fā)生器適合于農(nóng)村集中供水消毒。
二、苦咸水的有關(guān)處理技術(shù)
全國(guó)飲用苦咸水的人口有3 800萬(wàn)人。苦咸水中含有大量硫酸鹽和氯化鈉,口感苦咸。人們?nèi)玳L(zhǎng)期飲用苦咸水會(huì)影響身體健康。
1.離子交換處理技術(shù)
如果水中的硫酸鹽和氯化鈉濃度在350 mg/L 以下,可以使用陰、陽(yáng)極離子交換吸附來(lái)達(dá)到脫鹽的目的。
2.電滲析水處理技術(shù)
電滲析法是20 世紀(jì)用于海水淡化和咸苦水處理的一種裝置,原理是將具有選擇透過(guò)性的陰陽(yáng)離子膜放在電滲析槽中, 一種膜允許陰離子透過(guò)但排斥陽(yáng)離子,另一種膜則相反,在電場(chǎng)的作用下水中的陰陽(yáng)離子被膜分離出來(lái)而被去除, 電滲析法的費(fèi)用較反滲透法低。
3.反滲透水處理技術(shù)
對(duì)城鎮(zhèn)和農(nóng)村社區(qū)而言,實(shí)行直飲水終端供應(yīng)是最安全的方法。飲水機(jī)、桶裝水在20 世紀(jì)90 年代末進(jìn)入普通百姓家庭。而作為一種新興產(chǎn)品,純水機(jī)可以過(guò)濾掉自來(lái)水中的各種其他物質(zhì),經(jīng)純水機(jī)處理的水是純凈水。鑒于此,自來(lái)水終端制水機(jī)(直飲機(jī))只需將直飲機(jī)安裝在自來(lái)水龍頭上,即可通過(guò)微孔過(guò)濾、超濾、納濾、反滲透(RO 膜技術(shù))等系列程序達(dá)到健康飲用水標(biāo)準(zhǔn),靈活方便,現(xiàn)制現(xiàn)喝。采用RO 膜技術(shù)的直飲機(jī)是安全的飲用水處理方式。
反滲透水處理技術(shù)產(chǎn)品適用于機(jī)關(guān)、團(tuán)體、學(xué)校、部隊(duì)、家庭、醫(yī)院、農(nóng)村和城鎮(zhèn)社區(qū),25 L直飲水總成本(包括電費(fèi)、水費(fèi)、耗材及機(jī)器折舊)一般為0.5 元/桶。
三、有毒物質(zhì)的分子篩水處理技術(shù)
飲水中有毒物質(zhì)含量超標(biāo)往往是某個(gè)單項(xiàng)或某幾項(xiàng)指標(biāo)。分子篩結(jié)構(gòu)濾芯可用于處理飲用水中超標(biāo)的有毒物質(zhì)。
用分子篩結(jié)構(gòu)濾芯進(jìn)行自來(lái)水深度凈化處理,不僅可有效去除水中的物理污染和微生物污染,而且可高效去除水中各種類(lèi)型的化學(xué)污染。分子篩結(jié)構(gòu)濾芯是采用具有特殊物理化學(xué)性能的天然礦物原料精制而成的,具有亞微型微過(guò)濾、分子篩廣譜吸收和靜電動(dòng)力吸附三大技術(shù)特點(diǎn)。經(jīng)分子篩結(jié)構(gòu)濾芯深度處理后的水,符合我國(guó)生活飲用水國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)有機(jī)物、農(nóng)藥和殺蟲(chóng)劑的去除率均達(dá)到98%以上,鉛的去除率達(dá)到96.2%,汞的去除率達(dá)到98.8%,亞硝酸鹽氮的去除率達(dá)到99.7%。分子篩水處理技術(shù)適用于單項(xiàng)或某幾項(xiàng)超標(biāo)水的處理。
四、飲用水中的除氟技術(shù)
飲水型氟中毒在我國(guó)除上海市和海南省外,其他各。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市)均有不同程度的發(fā)生。除氟方法概括起來(lái)有三大類(lèi):
1.沉淀法
在水中加入鋁鹽或生石灰來(lái)沉淀水中的氟,此法的投藥量大,除氟不徹底,僅限于工業(yè)使用。
2.吸附和離子交換法
常用的有除氟炭(骨炭)凈水組件法、活性氧化鋁法、沸石(分子篩)及離子交換樹(shù)脂法等。具有特殊吸附和交換作用的這一類(lèi)吸附劑,吸附飽和后還可再生,是其他方法不可相比的。
運(yùn)用活性氧化鋁和除氟炭?jī)羲M件法除氟已有相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間,就單純除氟而言仍然是一種廣泛使用的方法,它對(duì)氟有選擇性的去除而且不吸附其他離子,對(duì)水質(zhì)前置處理的要求不十分嚴(yán)格,因此被廣泛應(yīng)用。其缺陷在于活性氧化鋁對(duì)氟的吸附量比除氟炭?jī)羲M件低幾倍,并且吸附飽和后再生工藝復(fù)雜困難,處理后的水增加了鋁離子和硫酸根離子,使水有苦澀的感覺(jué)。最大的負(fù)面影響還在于鋁離子可增加患老年性癡呆的危險(xiǎn)。沸石和離子交換法因技術(shù)落后,對(duì)氟的吸附量低,處理后水價(jià)成本高,現(xiàn)已很少使用。
3.骨炭法
除氟炭與羥基磷酸鈣為同類(lèi)產(chǎn)品,也有學(xué)者認(rèn)為骨炭就是未純化的羥基磷酸鈣,這種制劑在除氟過(guò)程中不給水體增加其他物質(zhì),是目前除氟中最常選用的方法。其對(duì)氟有非常優(yōu)良專(zhuān)一的選擇性吸附作用,比活性氧化鋁的吸附量高出數(shù)倍,處理過(guò)的水不增加其他離子,完全滿(mǎn)足了除氟后飲用水衛(wèi)生、安全的要求。其對(duì)水的利用率也非常高,幾乎100%,屬節(jié)約環(huán)保型方法。其設(shè)備可大可小,可根據(jù)客戶(hù)用水量任意選擇設(shè)備大小進(jìn)行組裝,不受有無(wú)電源及時(shí)間、空間、單位和家庭的限制,屬于多環(huán)境適用型。還可用全自動(dòng)除氟調(diào)控裝置和氟化物檢測(cè)試劑盒等多項(xiàng)專(zhuān)利技術(shù)進(jìn)行質(zhì)量控制和運(yùn)行管理,運(yùn)行費(fèi)用比反滲透法低50%以上,水價(jià)成本遠(yuǎn)低于其他方法。因此具有較大的競(jìng)爭(zhēng)力,現(xiàn)在已規(guī);a(chǎn)的骨炭氟吸附容量比以前市場(chǎng)銷(xiāo)售的產(chǎn)品高出近1 倍。
五、飲用水中的除砷技術(shù)和除鐵錳技術(shù)
全國(guó)飲用高砷水的人口有230萬(wàn)人。飲用高砷水可引起地砷病。飲用水除砷技術(shù)主要有混凝沉淀法、吸附法、離子交換法、生物技術(shù)、電凝聚法、膜技術(shù)和預(yù)氧化吸附技術(shù)等。深井泵→機(jī)械過(guò)濾→砷濾罐→清水池是一種值得試驗(yàn)的過(guò)濾吸附法。砷濾罐中主要材料為鐵屑,鐵屑在鋇的催化作用下可吸附水中的砷。
我國(guó)東北、內(nèi)蒙古等地區(qū)地下水鐵錳含量超標(biāo)。飲用水除鐵錳法為錳砂過(guò)濾法,其工藝為深井泵→曝氣過(guò)濾→錳砂濾罐→清水池,缺點(diǎn)是對(duì)低溫水處理效果不好。
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作者簡(jiǎn)介:陳波(1956—),女,副總經(jīng)理,經(jīng)濟(jì)師。
來(lái)源:《中國(guó)水利》2011.3
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