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饮用水中污染物质及处理工艺的研究

2020-12-28王青玲

价值工程 2020年32期
关键词:处理工艺饮用水污染物

王青玲

摘要:随着当前经济的不断发展,提高了人们的生活水平,但是在经济发展的同时也带来了环境污染问题,这也使得人们的日常饮用水源会由于环境污染而导致水源水质发生变化和长期饮用此类水源势必会导致人们的身体健康出现问题。为了确保在经济提升的同时,能够满足人们的日常所需,针对饮用水水源地处理而言,必须要通过工艺的升级来加大对于水源地管控力度。基于此,本文主要针对当前饮用水水源常见的污染物进行简略介绍,同时对饮用水处理工艺进行有效分析,希望能够以此来实现推动当前饮用水处理技术的应用,可以确保人们的饮水健康性。

Abstract: With the continuous development of the current economy, people's living standards have been improved, but the economic development has also brought environmental pollution problems, which also makes people's daily drinking water sources change due to environmental pollution, and long-term drinking of such water sources is bound to cause people's health problems. In order to ensure that people's daily needs can be met while the economy is improving, for the treatment of drinking water sources, it is necessary to increase the control of water sources through process upgrades. Based on this, this article mainly introduces the common pollutants of current drinking water sources, and at the same time conducts effective analysis of drinking water treatment processes, hoping to promote the application of current drinking water treatment technologies and ensure the health of people's drinking water.

关键词:饮用水;污染物;水质安全;处理工艺

Key words: drinking water;pollutants;water quality safety;treatment process

中图分类号:TU991                                      文献标识码:A                                  文章编号:1006-4311(2020)32-0178-03

0  引言

我国本身就是水资源并不充分的国家,所以在人均水资源占有量不足的前提下,由于经济的快速发展导致了水污染问题的加剧,这也使得人们在进行饮用水饮用时,必须要确保其饮用水的健康性,这样才能确保不会对人的身体造成影响。对此,自来水处理厂也需要通过技术的有效升级来实现对源头水源进行处理,这样才能确保干净的净水可以流向千家万户,并实现满足人们的日常生活所需。

1  饮用水中的常见污染物质

1.1 无机物污染

①重金属污染是当前水污染当中,无机物污染中的典型污染现象,而且它多半是伴随着工业废水没有治理而产生的问题,这也使得在当前阶段中,必须要针对无机污染金属问题进行有效处理。毕竟,汞元素一旦融入到水中,就会与水中元素结合成剧毒物质,并通过长期累积在人体体内续存,这样就会使人体健康遭受威胁,而且在无机汞离子进入水体后,经过水循环,在一定程度内也能够转变成有机汞,这也会使得其自身在水循环内会出现导致周边环境下降的问题。镉元素在自然界中含量较低,且在水中总体含量不超过每升10微克,镉元素主要来自工业污染镉电池的生产,涂料的添加等通过污水排放,污染江河,渔业,许多供水企业通过江河取水,进入到管网水中或人们食用江河水中的鱼类,严重影响人们的身体健康。铬化合物对人体而言也十分有害,其自身的毒性要相较于汞元素更高,但利用弱阴离子进行交换,就可以实现去除水源中的铬金属。铅含如果超过了每升0.03毫克,会导致人体出现慢性中毒的现象,这也必须对其进行有效处理,进而才能够保证水源的供给可以满足人們的日常所需。

②地下水源当中经常可以检测到过量的铁元素和锰元素,但是在直接饮用时,如果人体摄入过多的铁离子和锰离子,也会导致慢性中毒现象的发生。因此,针对这种自然含量较高的金属物质而言,必须要通过还原法或者是氧化剂的使用来进行去除,这样才能够降低对人体的危害。

③在氮循环中,硝酸盐与亚硝酸盐是中间产物,并通过氧化还原形成氨气,但是由于在水中出现含量超标的现象时,会使人们在饮用水后出现血红蛋白转化成高铁血红蛋白的问题,进而就会导致血红蛋白失去携氧的能力,从而就会使人出现呼吸急促、缺氧的问题、同时,亚硝酸盐自身与氨类物质进行反应后,也会导致致癌物质的产生,因此在检验水源中含有此类物质时,通过氧化法再配合其他手段,就能够在一定程度内降低其污染的问题。

④随着大气污染的不断加剧,硫化物质排放到空气当中会与空气颗粒悬浮物进行结合,从而再以雨水的形式进行下落,这就会使酸雨与矿物质废水进行结合后,导致直接污染饮用水水源的问题发生。同时,如果饮用水中含有高饱和度的硫化氢,在进行水源运输时,不仅会腐蚀管道,还会使饮用水发生质变,这十分不利于人的身体健康。

1.2 有机物污染

①随着当前世界整体经济的不断发展,实现了各种工业的全面提升,但是工业废水的排放,使得有机化合物的种类也在不断提高,这会对源头水源造成较大的危害,所以在日常检验的过程中,针对源头水源的处理来看,由于持续性有机污染物的大量繁殖,也使得水污染处理技术必须进行有效升级。例如,针对较为集中的有机污染物而言,可以采用热分解技术来对其进行控制,而对非热技术的应用而言,在有机物治理过程中,可以利用微生物和化学试剂来进行销毁处理,这个也能确保其应用的全面性。同时,由于环境变化和水环境的不断循环,使得污染有机物随着环境循环出现了分散性的问题,这也使得环境因素加剧了有机化合物污染物的传播。

②硝基苯类化合物是强力致癌化合物,但它也是属于有机污染毒物的一种,在当前世界范围内,此污染物被列为重点处理物,但是由于其自身比值较低,所以在进行降解的过程中,很难利用生物降解来实现对其物质的消化,而且其自身具有较强的电子基团,所以在进行化学处理的过程中,也很难实现对其进行有效应用。在具体处理时,利用臭氧、超临界氧化技术能够实现对其有效治理,但是由于费用较高且实际应用效率较低,这也使得其应用方法并不普及。除此以外,该物质在进行降解的过程中,可以利用还原手段实现对其处理,但是由于其产生化学反应期间会伴随有毒气体的出现,这也使得对于该物质的处理只能实现废水处理,而不能够对其进行循环使用。

③在进行饮用水水源处理时,会通过大量使用化学试剂(二氧化氯)对水中污染物质进行灭活,并通过使用化学试剂(絮凝剂)来确保水源的清澈性,但是这也会导致水源当中出现消毒副产物的形成,这也使得其自身会与水中的有机污染物产生化学反应,从而就会对人体的健康产生危害。对此,为控制有毒副产物的出现,世界各国针对此类现象都投入了较大的科研力度,因此在当前阶段中,针对此类物质可以通过水处理器来实现对其毒副产物的消灭,并且也能够利用活性炭技术对其进行吸附,这都能够有效降低消毒副产物的出现。

1.3 生物污染物

①剑水蚤一种小型的甲壳生物,其自身通体透明且身体狭长,头尾总长不超过两毫米,而且其自身具有较为坚厚的外表,所以它能对不良环境有着较强的抵抗力,因此在进行灭活的过程中,剑水蚤很难被传统工艺进行处理,而且它还能够在水中进行自由游动,所以它也能够穿透水下滤网。针对水剑下蚤的治理而言,不仅要进行有效灭火,还要防止由于其自身所带疾病使水源污染,而导致疾病传播问题的发生。

②毛边虫的虫卵和幼虫都十分微小,而且其虫卵囊一般只能在水中存活,但是它们作为一种单细胞寄生虫而言,有着较强的传染性和致病性,并且传统消毒剂并不能够对其进行灭活[2]。同时,一个虫卵囊当中,至少会有一百个活囊虫,所以它们的传播也会导致多种疾病的发生。此外,此类单细胞寄生虫有较强的消毒剂抵抗力,因此其自身也存在着难以被消除的特点,而这就需要通过多种技术的结合来实现对其的有效处理。

③藻类的繁殖性较强,而且曾经在某一阶段中,由于水下富氧含量较高而导致藻类大范围生长,并使很多自来水厂被迫停产。同时,由于藻类自身的特点导致在进行净水工艺应用时会产生不利影响,所以也无法实现确保饮用水的质量可以获得提升。一般情况下,在藻类大量繁殖时,会使水体产生恶臭味,而且其自身所产生的代谢物也会影响后续的沉淀效果,因此在进行治理的过程中,必须要通过灭活处理才能够实现对其有效控制。

④蚊虫幼卵也是导致水体污染的主要指示生物之一。由于很多虫卵在水下孵化时会由母体所携带的病毒而使水体遭受污染,这也会使幼虫在成长为完全体后会携带病毒进行传播,并在破坏水资源质量的同时,而导致更多的幼虫会随自然水流进入水系统处理中,进而就会使人们在饮用水时,由于蚊虫幼卵而产生不好的视觉影响,还会由于病毒随水积蓄在体内而导致大范围爆发瘟疫的问题发生。

2  当前饮用水中污染物质的处理工艺

2.1 混凝技術

混凝技术的应用主要针对消除消毒副产物、悬浮颗粒物以及净化水源净度来实现确保饮用水的质量能够获得提升。在具体应用该技术时,可以通过混凝药剂的应用来提高水的pH值,或者通过加大剂量来提高混凝效果,这样就能保证原水特性消失,然后通过人工干预来实现净水的目的。除此以外,通过剧烈的混合能够确保混凝胶剂的扩散性提高,这样也能够伴随水中胶体的脱落,有效降低附着物的存在。值得注意的是,在当前阶段中,随着应用技术的不断升级,混凝工艺可以通过静态混合器、水力隔板混合器、机械混合器、混合池、水泵混合器等不同应用方式来进行使用。因此,当水中污染问题较轻,则可以使用此方式来达到一定的净化效果。

2.2 过滤技术

在过去阶段中,过滤只能通过基础过滤或复合过滤来实现对水中杂质的处理,但这会忽略微生物和重金属的污染问题。对此,在当前阶段中,则可以通过多效合一的生物过滤来实现除去水中的浑浊颗粒物、铁锰粒子、氨氮以及有机物,还能够有效提高饮用水自身的安全性和生物稳定性。同时,其整体的应用设备费用较低,且运行周期较长,这也是一种物美价廉的净水技术。但其自身还是有一定的应用缺陷,因为在进行应用时,其自身虽然可降解有机物的物质浓度,却还需要通过后续调配才能提高其应用性能,而且在进行生物过滤时,也需要通过反复冲洗来实现提高自身的应用性能,这也使得其自身在应用的过程中,会存在着浪费净水资源的现象[3]。此外,针对非生颗粒物和生物膜的过滤而言,也会产生一定的不良影响,还会与慢速生物降解有机物产生化学反应,进而就会降低其去除效果,这也会使其自身的应用,并不能够满足过滤的实际效果。但是,其自身替换传统过滤器的应用,可以有效减降低对饮用水有机污染的现象出现,所以它也能够在一定程度内,满足客观净水的需求。

2.3 沉淀技术

沉淀池可以利用化学试剂的应用来去除表面漂浮物,并通过累积沉淀来实现去除水中泥沙等大颗粒直径物体,它能够有效确保在进行沉淀的过程中,降低水中杂质的存在,而且还可以利用爆气沉淀池和平流沉淀池实现去除其无机悬浮物和胶体物质的,因此在一定程度内,沉淀工作也能够针对净水工作起到促进性的作用。

2.4 消毒技术

①氯气消毒法是最常见的一种净水消毒法,它能够有效降低水中的污染物质,并且也能够实现净化水源的作用。但是,由于长期应用导致细菌产生了抗药性,因此它也并不是一个十分适用于长期应用的消毒技术。同时,在进行应用时,它也能够产生氯代物,而且其自身的应用嗅觉不佳,所以在具体应用时,则可以进行结合使用。

②臭氧杀菌毒剂属于传统的消毒剂技术,相比消毒水而言,它可以有效提高其自身的消毒效果,而且消毒剂自身具有毒物反应,但是臭氧消毒则没有此类问题的担忧,这也使得在国际上,臭氧消毒技术普遍应用在各个国家中。与此同时,其自身对细菌有着有效的抑制性增长效果,这也使得其自身与净水技术的结合,能够确保得到有效的杀菌效果。

③相较于氯气消毒技术和臭氧消毒技术而言,二氧化氯消毒技术的应用效果更强,而且其杀菌力明显优于前面二者。同时,在消毒后,其自身的持久性也要优于普通消毒技术,并且不会产生有害物质和气体,更能够确保在净水完毕后,降低自身由于味道浓烈而导致的饮用水出现特殊气味的现象,并且其自身也不会污染水源,还能够降低水中的铁锰颗粒物质。二氧化氯消毒技术自身具有杀菌率高、作用好、用量少的特点,但是由于其自身不利于储存,只能够进行现场制备,所以在进行使用时,它只能作为第一阶段的消毒氧化工作进行应用。

④光催化氧化技术的应用能够通过氧化钙作为代表催化剂而进行有效的光敏反应,而且氧化氢具有强氧化性,在进行分解作用应用时,能够使有机物完全被矿物质化,同时其自身在应用的过程中,耗氧速度也能够确保降低自身应用时的水温变化,这也使得这种催化剂的应用,并不会对水源pH值造成影响。但是,由于此种技术的应用处理费用较高,且设备更加复杂,因此它只能在小型规模处理上得以应用。

⑤光氧化技术的应用可以利用可见光和紫外线光的照射来使自身氧化功能发挥作用,这样通过氧化氢进行复杂反应的变化,就能将有机物质进行剔除。同时,氧化技术可以以空气作为氧化催化剂,并利用氧化效果来实现推进氧化剂的应用实际质量获得提升,这样也能够使自身的实际应用效果可以真正实现促进水源质量的提升。

⑥高锰酸钾氧化法能够有效去除水中过多的有机污染物,还能够控制由于氯化消毒产生的消毒副产物。并且,在实际应用时,它能够有效破坏四氯化碳的前驱物质,所以它能够在应用的过程中,可以在预处理环节降低整体消毒而带来的弊端现象。同时,其自身能够实现去除水体异味的功能,因此其自身的应用性质也决定了自身的应用可以确保对水源的有效净化。但是,由于其自身也有着应用缺陷性,这使得在针对高沸点有机污染物的治理过程中,其去除效果较差的问题。此外,如果对高锰酸钾投放量不进行控制,也会引起水源色度发生变化,甚至会产生二氧化锰,进而造成再次污染水源的问题。

⑦电化学氧化技术可以通过电极来消灭部分有害菌,同时也能够在电极作用下形成电子活化水,这样既能够实现达到消菌的效果,也能够在灭菌的过程中,利用电极来实现保证水源的质量,同时其自身在应用的过程中,只需要对电流进行控制就可以实现对水源的有效灭菌[4]。但是,由于水中溶解物会的浓度变化会导致其自身在应用的过程中产生反应过慢的现象,且由于电极材料较为昂贵,这也使得在进行水资源处理的过程中,此种方式并不常见。

⑧生物活性炭技术的应用可以通过活性炭自身的吸附效果来对可降解物质进行简单吸附。并且,通过高饱和吸附活性炭的使用,也能够在实际应用的过程中,实现生物降解能力的有效提高。对此,在进行控制污染工作时,生物活性炭技术能够将活性炭进行活灵活用,也能够实现优化水质,并提高对水中有機物的剔除,这样也能够在一定程度内,既确保自身过滤作用的提升,也能够降低氯化消毒剂的使用,从而就能够确保其技术的应用,可以真正实现对水源的控制。

2.5 深度处理技术

深度处理技术是指在常规工艺应用完毕后,针对已被进化的水源进行有效检验,然后根据水源自身实际的性质来进行后续工作的开展,这样就能够将常规工艺当中所无法去除的污染物进行剔除,并确保真正做到提高饮用水的质量。而且,相较于传统工艺而言,深度处理技术的应用效果能够真正保证饮用水的质量获得提升,同时此种技术在应用过程中,也能够降低消毒剂的使用,并通过活性炭吸附的处理来实现对颗粒物和有机物的整体吸附,这样就能实现提高水源的饮用质量。

3  总结

针对当前整体环境恶化的问题来看,为了确保水资源的应用效果能够得以提升,针对现存饮水区域的水源必须进行有效控制,这样才能通过处理工艺的应用来实现确保人们的饮用水可以满足人们的日常所需。

参考文献:

[1]李晓锋.饮用水源地水中有机污染物质的检测方法和处理工艺[J].能源与环境,2012(05):91-92.

[2]左金龙.饮用水中污染物质及其处理工艺的研究进展(之二)[J].预防医学论坛,2007(09):862-865.

[3]左金龙.饮用水中污染物质及其处理工艺的研究进展(之一)[J].预防医学论坛,2007(08):765-768.

[4]左金龙,崔福义.饮用水中污染物质及处理工艺的研究进展[J].癌变.畸变.突变,2007(03):174-180.

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