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自来水厂

阅读:150 时间:2021-01-27 17:32

  水是生命之源,是人类赖以生存不可或缺的宝贵资源。随着日益严重的水资源短缺和水体质量恶化问题,水环境已不能满足人们的用水要求。水处理应运而生,并随着人们的认识和实践活动而逐步发展起来。

  第一阶段 饮用自然界的水

  人类最早喝的水是取于自然界的江河湖泊、山泉、水井,一般都是就地取水饮之。在一些大的城市会开挖沟渠来输送水,修建水塘储水,人们家里会有水缸之类的储水容器。此时,饮水质量与自然环境密切相关。

  随着人们实践活动增多,总结有了一些简易净水方法,出现了井内养鱼、加装井盖、煮沸水杀菌等方法,但在水中还是会有细菌病毒等微生物。水源卫生状况差,处理方式简陋,导致饮水极易受到污染,历史上很多国家都出现过因水污染爆发的流行性疾病。人们饮水安全得不到保证,这也是早期导致人们寿命普遍不高的一个因素。

  第二阶段 自来水厂的出现

  自18世纪第一次工业革命开始,工业得到快速发展,加剧了水体污染,水中微生物引起的各种传染病、瘟疫等夺走了数百万的生命。1902年,比利时人发现氯可以去除水中的生物污染,并开始采用混凝、沉淀、过滤、氯消毒的工艺方法来制作自来水,成为第一个使用自来水的国家。随后欧美国家都开始建立投氯消毒水厂,记载显示采用氯消毒后伤寒的发病率大幅度的减少,充分证明了氯消毒的有效作用。

  我国在1908年慈溪太后的支持下建造了第一家自来水厂“京师自来水厂”,开启了我国自来水事业的发展。现在已发展到拥有4000多家自来水厂,覆盖了我国所有的城市和绝不大部分的农村,人们通过自来水满足了生活的需要,保证了大多数人的基本健康。

  采用混凝、沉淀、过滤、氯消毒水处理工艺是城市饮用水发展的第一代工艺,这一工艺使得传染病流行得到控制,人们将此工艺称之为常规水处理工艺。

  第三阶段 自来水厂的升级改造

  随着技术发展和对水质要求的提高,人们发现传统常规水处理工艺难以有效去除化学耗氧量(COD)、氨氮、微量有机物、致病原虫等污染物,无法解决水源污染与水质要求提高之间的矛盾,更难以有效应对突发性水源污染事件。

  常规水处理工艺很难有效去除形成臭、味、色度和COD的有机化合物,这些有机化合物不仅会造成臭、味和色度等感观问题,还会干扰人体内分泌系统的正常工作,对人们的健康有严重危害。而活性炭凭借其发达的孔隙结构,能够有效吸附上述污染物,因此在第一代工艺基础上增加活性炭吸附工艺成为了十分重要、且切实可行的给水深度处理工艺,活性炭吸附工艺近些年已陆续成为自来水厂水处理工艺中的重要工段。

  第四阶段 超滤为核心技术的组合工艺

  活性炭虽然能够有效去除吸附有机化合物等,但无法处理水体中的微生物。微生物会随水流出,而且具有较强的抗药性,使得水的生物安全性又有所降低。第一代工艺或者第二代工艺都不能完全使这些生物安全性问题得到解决和控制。

  从目前技术来看,膜技术能够非常有效地提高水的生物安全性。如超滤膜,孔径只有几纳米,原则上可将水中一切微生物截留下来,提高水体安全性。但超滤这样的技术,基本上还是物理截留技术,对溶解性或者小分子的物质效果比较差,单独用其去除微生物可能是非常有效,但对其它一些有毒害的溶解性物质去除率就比较差。因此新一代工艺应该是以超滤为核心技术的组合工艺,不仅能够去除颗粒物和细菌,对有机物以及其它有毒害的物质也能够起到很好的控制作用。在第二代水处理工艺基础上组合增加膜后处理,能够使水保持生物稳定性和化学稳定性。第三代工艺有望使生物安全性和化学安全性都得到提高,使得水质得到进一步提升。

  随着科技发展及对水的深入研究,饮用水处理工艺必将会有更多的改善,人类也将会饮用到更干净、健康的水。但水资源有限,工业发展带来的污染问题又比较严重,导致水资源早已紧缺。我国亦是一个严重缺水国家,海河、辽河、淮河、黄河、黄花江、长江和七大江河水系均受到不同程度的污染。在此我们呼吁大家爱护水资源,除节约用水之外,更应保护其不受污染,一起保护好我们的生命之源。



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