请人解决水处理的问题

浅谈水消毒的目的和方法

我们接触到的水包括饮用水、生活用水、生产工艺用水等等。

水消毒技术简介

一些水处理工艺(如混凝、沉淀、过滤、化学软化和吸附等。)可以部分清除传染性或讨厌的生物,即使不进行特殊处理,病原微生物也可能因为不适应环境条件而逐渐死亡。特殊消毒处理方法有:

物理方法,如储存、加热、辐射、电磁场、超声波、膜过滤、紫外线处理等。

化学法,加入各种化学药剂,如重金属离子、酸、碱、表面活性剂、氧化剂、还原剂等。

物理和化学方法的结合一般是上述的一些物理消毒方法和化学消毒方法的结合,包括物理方法或化学方法的结合。

消毒工艺的确定、消毒剂的选择和投加方式与原水和出水的水质、消毒剂的来源和供水的净化工艺条件有关。

第一节饮用水消毒技术的发展历史

一、饮用水消毒技术的发展历史

历史研究表明,埃及人首先使用明矾去除水中的悬浮固体。估计在文明之初,人们推荐烧开水喝。一份4000年前的古印度文献给出了最早的饮用水标准,说明饮用不干净的水之前,要将水烧开,暴露在阳光下,在一个热铜中浸泡数次,在一个土容器中过滤冷却。据史书记载,波斯法规规定,饮用水必须用青铜或白银储存。希腊医生希波克拉底指出了水对健康的重要性,但他更重视选择一个更好的水源,而不是处理它。在8世纪,阿拉伯化学家格伯用蒸馏来净化水。在11世纪,波斯医生阿维森纳建议旅行者喝用布过滤的水或开水。1627年,英国科学家f·培根发表了许多净化水的方法,包括渗滤、煮沸、蒸馏和凝结。

65438-2008年80年代中期细菌致病理论建立之前,人们认为臭味是疾病传播的媒介,并基于这一假设发展了水和污水消毒的实践。

19世纪下半叶,英美出现了很多报告和专利,大多涉及到用电压、磁场、电流、氯气、高锰酸钾、次氯酸等处理水。人类是从19世纪初开始积极使用化学药剂进行杀菌消毒的。起初,主要是使用氯化合物。比如1820发明漂白粉后,人们用它来消毒饮用水,处理感染伤口,效果不错。这是化学灭菌的第一个里程碑。此后,人们又开发了饮用水消毒剂中的第二代消毒剂二氯异氰尿酸和第三代消毒剂三氯异氰尿酸,目前仅用于小规模消毒。二氧化氯被称为第四代消毒剂。

1.氯消毒

起初,氯被用作除臭剂,而不是水的消毒剂。据记载,在大约1835年,有人建议在沼泽水中加入氯,使其可口。1850漂白溶液(可能是次氯酸钠)用于处理井水。英国SimsWoodhead在1897伤寒疫情后,用漂白液对管网中的水进行消毒。朱厄尔在美国使用氯气1909。

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用氯化石灰处理过滤水。同年,在水源中加入漂白粉,以遏制伤寒的流行(过量的氧气用亚硫酸钠中和)。但是,上面的使用并不常规。

氯作为常规水处理工艺一般认为是从1902开始的。比利时的Maurice Duyk在过滤前使用了氯化石灰和高氯酸铁,用于米德尔克尔克市的供水。从1904到1905,英国的亚历山大·休斯顿和麦高恩使用次氯酸钠杀灭伤寒病毒,伦敦自来水厂首次在公共供水系统中使用连续加氯。1908 J.L.Leal和G.A.Johnson首次在芝加哥自来水厂使用次氯酸钠进行常规消毒。1914预氯化工艺作为助凝消毒引入美国。1917美国丹佛和加拿大渥太华首次应用氯胺消毒。亚历山大休斯顿在1912 ~ 1916进行除臭除味实验。1922 N.J.Howard和R.E.Tompson也进行了实验,并在1926中用它们对多伦多的氯酚进行除臭。1940 H.A.Brown在断点处进行了中试规模的氯化处理。

2.臭氧消毒

最早的臭氧饮用水处理开始于19年底的德国、荷兰和法国。在1891中,臭氧可以有效地杀死德国Martinikenfeld的Frolich安装的半生产性装置中的伤寒和霍乱细菌。1893年,Henry Tindal在荷兰开发了处理能力为3m 3/hr的处理装置。1896年,威斯巴登和帕德博恩建成了全面的处理厂。从1898到1904,法国Nic6第一次开始建设Bun Voyage自来水厂,一般认为这是自来水厂利用臭氧处理饮用水历史的开端。1900至1905美国在费城建成第一座臭氧水处理厂。1902至1903,在德国建成生产规模的臭氧水处理厂。据说俄罗斯1905 ~ 1906设置了臭氧处理装置,彼得堡191 ~ 1919运行了一个50000 m 3/d的臭氧消毒水厂。1933年,英国建成臭氧装置,处理40000 ~ 57000 m 3/d水。

解放前,中国使用德国制造的臭氧发生器处理少量饮用水。1964年开始研究臭氧发生器,并在实践中应用。北京、上海、抚顺等地在20世纪80年代开始建设一些利用臭氧的水厂。目前臭氧消毒最常见的领域是桶装水生产,针对桶装水生产开发了很多配套的专用设备和系统。

3.二氧化氯消毒

1900里有过用二氧化氯消毒的实验。1944尼亚加拉瀑布水厂广泛使用二氧化氯控制酚味和异味。自20世纪50年代以来,二氧化氯逐渐应用于饮用水消毒领域。1970年,二氧化氯作为饮用水消毒剂被广泛接受,欧美数百家水厂开始陆续使用二氧化氯作为消毒剂。近年来,我国许多城市的水厂也尝试用二氧化氯或二氧化氯-液氯消毒,取得了显著的效果。

4.碘消毒

Gershenfeld和Fox认为用碘酊消毒饮用水是Vergnoux在1915中提出的。希钦斯在1922推荐碘酊用于饮用水的紧急消毒。1945生产了稳定的碘片。每升水加1 ~ 2片,作用10min,可杀灭肠道细菌、阿米巴包囊、血吸虫尾蚴。这种碘片在1950年被美国陆军采用。