自來水生產過程和工藝流程隨著2011年中央一號文件的出臺，水利基建工作將成為“十二五”計劃的重中之重，水利建設的投入也將隨著經濟的發(fā)展逐步加大，同時農村安全飲水工程自來水廠的建設將是解決農村飲水的主要組成部分。因此，我公司作為我省的水利投資建設單位，多次組織員工先后到自來水廠參觀學習，了解自來水的生產過程。1、自來水的生產？眾所周知，自然降水和湖泊河流水是不能用來直接飲用的或用作生產，因為各種自然因素和人為因素，這些水里會含有各種各樣的雜質，直接飲用會對人類的健康造成很大的傷害，所以各國想到了對水進行處理消毒。首先，從給水處理角度考慮，水體內雜質可分為懸浮物、膠體、溶解物三大類。城市水廠凈水處理的目的就是去除原水體中這些會給人類健康和工業(yè)生產帶來危害的懸浮物質、膠體物質、細菌及其他有害成分，使凈化后的水能滿足生活飲用及工業(yè)生產的需要，所以一般各自來水公司水廠采用常規(guī)的水處理工藝，它包括混合、反應、沉淀、過濾及消毒幾個過程。自來水流程圖1）機械混合、混凝反應處理原水經取水后，首先經過機械混合、混凝工藝處理，即：原水+水處理劑（藥劑）→均勻混合→反應→礬花水自藥劑與水均勻混合起直到大顆粒絮凝體形成為止，整個稱混凝過程。常用的水處理劑有聚合氯化鋁、硫酸鋁、三氯化鐵等?，F(xiàn)就拿堿式氯化鋁為例。根據(jù)鋁元素的化學性質可知，投入藥劑后水中存在電離出來的鋁離子，它與水分子存在以下的可逆反應：Al3++3H2O←→Al(OH)3+3H+氫氧化鋁具有吸附作用，可把水中不易沉淀的膠粒及微小懸浮物脫穩(wěn)、相互聚結，再被吸附架橋，從而形成較大的絮粒，以利于從水中分離、沉降下1/7來。機械混合過程要求在加藥后迅速完成?；旌系哪康氖峭ㄟ^水力、機械的劇烈攪拌，使藥劑迅速均勻地散于水中。經混凝反應處理過的水通過道管流入沉淀池，進入凈水第二階段。（2）絮凝沉淀處理絮凝階段形成的絮狀體依靠重力作用從水中分離出來的過程稱為絮凝沉淀，這個過程在絮凝沉淀池中進行。水流入沉淀區(qū)后，沿水區(qū)整個截面進行分配，進入沉淀區(qū)，然后緩慢地流向出口區(qū)。水中的顆粒沉于池底。絮凝沉淀的污泥經不斷堆積并濃縮，定期排出池外。（3）過濾處理過濾一般是指以石英砂等有空隙的粒狀濾料層通過黏附作用截留水中懸浮顆粒，從而進一步除去水中細小懸浮雜質、有機物、細菌、病毒等，使水澄清的過程，整個過濾處理是在濾池中進行的。目前國內比較普遍采用的是V型濾池，V型濾池是快濾池的一種形式，因為其進水槽形狀呈V字形而得名，也叫均粒濾料濾池（其濾料采用均質濾料，即均粒徑濾料）、六閥濾池（各種管路上有六個主要閥門）。它是我國于20世紀80年代末從法國Degremont公司引進的技術。整個工作過程分為：（1）過濾過程（2）反沖洗過程。（4）濾后消毒處理水經過濾后，濁度進一步降低，同時亦使殘留細菌、病毒等失去渾濁物保護或依附，為濾后消毒創(chuàng)造良好條件。消毒并非把微生物全部消滅，只要求消滅致病微生物。雖然水經混凝、沉淀和過濾，可以除去大多數(shù)細菌和病毒，但消毒則起了保證飲用達到飲用水細菌學指標的作用，同時它使城市水管末梢保持一定余氯量，以控制細菌繁殖且預防污染。消毒的加氯量（液氯）在1.0-2.5g/m3之間。主要是通過氯與水反應生成的次氯酸在細菌內部起氧化作用，破壞細菌的酶系統(tǒng)而使細菌死亡。消毒后的水由清水池經送水泵房提升達到一定的水壓，在通過輸、配水管網(wǎng)送給千家萬戶。2、自來水是否含有有害人體健康的物質？由以上自來水的生產過程，可見河水中原有的種種懸浮顆粒及膠體物質已在混凝過程中分離。而原水中的致病微生物也已在濾后消毒處理過程中被消滅。因此，在自來水生產過程中已把原水含有的有害人體健康物質去除掉。2/7那么，生產過程中所加入的藥劑呢？在去除水中原有雜質的過程中不免地加入了新的雜質。這些新的雜質是否會危害到我們的健康呢？在混凝過程中所加入的水處理劑，一般情況下都與原水的懸浮顆粒及膠體一起沉淀開來，從而不影響水出廠時的質量。那么，就只剩下氯氣了。氯氣消毒法是生產自來水的最后一個環(huán)節(jié)。往水里加氯氣經反應后即可把水輸送到市民家庭使用。如此，氯氣是否會危害到我們的健康呢？以下我們來重點研究氯氣。氯氣（Cl2）是一種黃綠色有刺激性氣味的氣體，能溶于水，常溫下 1體積水能溶解2體積氯氣。在相同條件下，氯氣比同體積的空氣重，標準狀況下，它的密度3.214g/L。氯氣容易液化，當壓強為101.3kPa，冷卻到-34.6℃，氣態(tài)的氯就變成黃色油狀的液態(tài)氯。液態(tài)氯繼續(xù)冷卻到-101℃，就變成了固態(tài)氯。氯氣是一種有毒物質，對人體有強烈的刺激性，吸入少量氯氣會刺激鼻腔和喉頭粘膜，并引起胸痛和咳嗽；吸入較多氯氣會窒息致死。把氯氣加入水中，會發(fā)生以下反應：Cl2+H2O=HCl+HClO因為消毒過程中氯氣用量很?。ㄒ话阍?L水中僅通入約0.005g氯氣），可以說只要出廠的自來水符合正常的國家標準，在自來水中的投入的氯氣會完全與水反應生成其他物質，故可認為出廠的水中不含Cl2。上文所謂的"使城市水管末梢保持一定余氯量"，實際上應是指氯元素，而不是氯氣。然而，雖然氯氣已完全反應，卻有其他物質生成。我們先來看次氯酸。次氯酸（HClO）具有強氧化性，因此具有很強的殺菌消毒能力，是常用的消毒劑。次氯酸是一種弱酸，很不穩(wěn)定，在光照條件下易發(fā)生以下反應：2HClO=2HCl+O2 ↑如此，水中有可能含有的雜質就只剩 HCl了。氯化氫（HCl）是無色而有刺激性氣味的氣體，它的密度比空氣大，約為空氣的1.26倍。3/7氯化氫極易溶于水（0℃時，1體積水大約能溶解500體積的氯化氫）。氯化氫的水溶液叫氫氯酸，俗稱鹽酸，是一種強酸，具有強的氧化性及腐蝕性。由以上的方程式，根據(jù)氯原子守恒，可知一定物質的量的氯氣與水反應后最終生成的氯化氫的物質的量是原來氯氣的兩倍。由于在生產水的過程中使用的氯氣的量很少，產生的氯化氫的量自然微乎其微。根據(jù)生理衛(wèi)生常識，我們知道人體的胃液含有少量鹽酸，故可認為微量的氯化氫并不影響人體健康，幾乎可以忽略不計。此外，氯化氫是易揮發(fā)氣體，基于這一性質可推知煮沸了的水幾乎不含氯化氫。由此，我們可以得出這樣的結論：生產過程符合國家標準的自來水是不會危害人體健康的。最后，我們就“飲用水對人體健康的影響”這一問題進行了社會調查問卷。通過調查報告，我們發(fā)現(xiàn)14.3%的人家中飲用純凈水,49%的人飲用自來水，36.7%的人家中飲用井水。在飲用純凈水的人中：約 36.7%的人認為純凈水對人體無害，較喜歡飲用；22.4%的人認為飲用純凈水對人體有害，并不喜歡飲用；此外，還有約 40.9%的人對飲用純凈水是否有害不太清楚，因大部分人都在飲用，也就跟著飲用。大部分人不飲用自來水是因為目前嚴重的水污染狀況，表示若自然經濟條件允許，愿意喝天然的河湖水或礦泉水。多數(shù)人選擇飲用何種純凈水大都從品質、價錢等方面綜合考慮。附：國家自來水水質標準國家自來水水質標準從2007年7月1日起，由國家標準委和衛(wèi)生部聯(lián)合修訂出臺的《生活飲用水衛(wèi)生標準》(下稱“新標準”)將正式實施，所有自來水廠都將實施更加嚴格的檢測標準。新標準中的106項指標被分為常規(guī)檢驗項目和非常規(guī)檢驗項目兩類。其中，常規(guī)檢驗項目42項，各地必須統(tǒng)一檢定；非常規(guī)檢驗項目64項，具體實施日期由各省級人民政府根據(jù)實際情況確定，但全部指標的實施最遲不得晚于2012年7月1日。4/7城市自來水的國家標準（ GB5749-85）檢測項目單位國家標準色度度不超過 15度渾濁度NTU不超過3度嗅和味不得有異嗅異味肉眼可見物不得含有PH6.5-8.5總硬度（以CaCO3計）mg/L450鐵mg/L0.3錳mg/L0.1銅mg/L1.0鋅mg/L1.0揮發(fā)酚（以苯酚計）mg/L0.002陰離子合成洗滌劑 mg/L0.3硫酸鹽mg/L250氯化物mg/L250溶解性總固體 mg/L1000氟化物mg/L1.0氰化物mg/L0.05砷ug/L50硒ug/L10汞ug/L15/7鎘ug/L10鉻（六價鉻）mg/L0.05鉛ug/L50銀ug/L50硝酸鹽氮mg/L20氯仿ug/L60四氯化碳ug/L3苯并（a）芘ug/L0.01滴滴涕ug/L1ug/L5細菌總數(shù)個/L100總大腸菌群個/L3總α放射性Bq/L0.1總β放射性Bq/L1.0余氯mg/L≥0.30依據(jù)地表水水域環(huán)境功能和保護目標，按功能高低依次劃分為五類：Ⅰ類主要適用于源頭水、國家自然保護區(qū)；Ⅱ類主要適用于集中式生活飲用水地表水源地一級保護區(qū)、珍稀水生生物棲息地、魚蝦類產場、仔稚幼魚的索餌場等；Ⅲ類主要適用于集中式生活飲用水地表水源地二級保護區(qū)、魚蝦類越冬場、洄游通到、水產養(yǎng)殖區(qū)等漁業(yè)水域及游泳