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生活用水設備

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生活用水包括城鎮生活用水和農村生活用水。城鎮生活用水由居民用水和公共用水(含服務業、餐飲業、貨運郵電業及建筑業等用水)組成、農村生活用水除居民生活用水外還包括畜用水在內。

生活用水包括城鎮生活用水和農村生活用水。城鎮生活用水由居民用水和公共用水(含服務業、餐飲業、貨運郵電業及建筑業等用水)組成、農村生活用水除居民生活用水外還包括畜用水在內。PCB設計

水污染

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水污染可根據污染雜質的不同而主要分為化學性污染、物理性污染和生物性污染三大類。  

一、化學性污染  污染雜質為化學物品而造成的水體污染。  

(1)無機污染物質:污染水體的無機污染物質有酸、堿和一些無機鹽類。酸堿污染使水體的pH值發生變化,妨礙水體自凈作用,還會腐蝕船舶和水下建筑物,影響漁業。  

(2)無機有毒物質:污染水體的無機有毒物質主要是重金屬等有潛在長期影響的物質,主要有汞、鎘、鉛、砷等元素。

(3)有機有毒物質:污染水體的有機有毒物質主要是各種有機農藥、多環芳烴、芳香烴等。它們大多是人工合成的物質,化學性質很穩定,很難被生物所分解。  

(4)需氧污染物質:生活污水和某些工業廢水中所含的碳水化合物、蛋白質、脂肪和酚、醇等有機物質可在微生物的作用下進行分解。在分解過程中需要大量氧氣,故稱之為需氧污染物質。  

(5)植物營養物質:主要是生活與工業污水中的含氮、磷等植物營養物質,以及農田排水中殘馀的氮和磷。  

(6)油類污染物質:主要指石油對水體的污染,尤其海洋采油和油輪事故污染最甚。  

二、物理性污染  

(1)懸浮物質污染:懸浮物質是指水中含有的不溶性物質,包括固體物質和泡沫塑料等。它們是由生活污水、垃圾和采礦、采石、建筑、食品加工、造紙等產生的廢物泄入水中或農田的水土流失所引起的。懸浮物質影響水體外觀,妨礙水中植物的光合作用,減少氧氣的溶入,對水生生物不利。  

(2)熱污染:來自各種工業過程的冷卻水,若不采取措施,直接排入水體,可能引起水溫升高、溶解氧含量降低、水中存在的某些有毒物質的毒性增加等現象,從而危及魚類和水生生物的生長。  

(3)放射性污染:由于原子能工業的發展,放射性礦藏的開采,核子試驗和核電站的建立以及同位素在醫學、工業、研究等領域的應用,使放射性廢水、廢物顯著增加,造成一定的放射性污染。  

三、生物性污染  

?????? 生活污水,特別是醫院污水和某些工業廢水污染水體后,往往可以帶入一些病原微生物。例如某些原來存在于人畜腸道中的病原細菌,如傷寒、副傷寒、霍亂細菌等都可以通過人畜糞便的污染而進入水體,隨水流動而傳播。一些病毒,如肝炎病毒、腺病毒等也常在污染水中發現。某些寄生蟲病,如阿米巴痢疾、血吸蟲病、鉤端螺旋體病等也可通過水進行傳播。升降平臺

水處理

常用的水處理方法有:(一)沉淀物過濾法、(二)硬水軟化法、(三)活性炭吸附法、(四)去離子法、(五)逆滲透法、(六)超過濾法、(七)蒸餾法、(八)紫外線消毒法等。  

一、沉淀物過濾法  

沉淀物過濾法的目的是將水源內之懸浮顆粒物質或膠體物質清除干凈。這些顆粒物質如果沒有清除,會對透析用水其他精密的過濾膜造成破壞或甚至水路的阻塞。這是最古老且最簡單的凈水法,所以這個步驟常用在水純化的初步處理,或有必要時,在管路中也會多加入幾個濾器(filter)以清除體積較大的雜質。濾過懸浮的顆粒物質所使用的濾器種類很多,例如網狀濾器,沙狀濾器(如石英沙等)或膜狀濾器等。只要顆粒大小大于這些孔洞之大小,就會被阻擋下來。對于溶解于水中的離子,就無法阻攔下來。  

二、硬水軟化法  

硬水的軟化需使用離子交換法,它的目的是利用陽離子交換樹脂以鈉離子來交換硬水中的鈣與鎂離子,*此來降低水源內之鈣鎂離子的濃度。其軟化的反應式如下:  

Ca2++2Na-EX→Ca-EX2+2Na+1  

Mg2++2Na-EX→Mg-EX2+2Na+1  

式中的EX表示離子交換樹脂,這些離子交換樹脂結合了Ca2+及Mg2+之后,將原本含在其內的Na+離子釋放出來 

三、活性碳  

活性碳是由木頭,殘木屑,水果核,椰子殼,煤炭或石油底渣等物質在高溫下干餾炭化而成,制成后還需以熱空氣或水蒸氣加以活化。它的主要作用是清除氯與氯氨以及其他分子量在60到300道爾頓的溶解性有機物質。活性碳的表面呈顆粒狀,內部是多孔的,孔內有許多約1Onm~lA大小的毛細管,1g的活性碳內部表面積高達700-1400m2,而這些毛細管內表面及顆粒表面就是吸附作用之所在。影響活性碳清除有機物能力的因素有活性碳本身的面積,孔洞大小以及被清除有機物的分子量及其極性(Polarity),它主要*物理的吸附能力來排除雜物,當吸附能力達飽合之后,吸附過多的雜質就會掉落下來污染下游的水質,所以必須定時利用逆沖的方式來清除吸附其上的雜質。

四、去離子法  

去離子法的目的是將溶解于水中的無機離子排除,與硬水軟化器一樣,也是利用離子交換樹脂的原理。在這 使用兩種樹脂-陽離子交換樹脂與陰離子交換樹脂。陽離子交換樹脂利用氫離子(H+)來交換陽離子;而陰離子交換樹脂則利用氫氧根離子(OH-)來交換陰離子,氫離子與氫氧根離子互相結合成中性水,其反應方程式如下:  

M+x+xH-Re→M-M-Rex+xH+1  

A-z+zOH-Re→A-Rez+zOH-1  

上式中的的M+x表陽離子,x表電價數,M+x陽離子與陽離子樹脂上H-Re的氫離子交換,A-z則表陰離子,z表電價數,A-z與陰離子交換樹脂結合后,釋放出OH-離子。H+離子與OH-離子結合后即成中性的水。這些樹脂之吸附能力耗盡之后也需要再還原,陽離子交換樹脂需要強酸來還原。  

五、逆滲透法  

逆滲透法可以有效的清除溶解于水中的無機物,有機物,細菌,熱原及其它顆粒等,是透析用水之處理中最重要的一環。所謂"滲透(osmosis)是指以半透膜隔開兩種不同濃度的溶液,其中溶質不能透過半透膜,則濃度較低的一方水分子會通過半透膜到達濃度較高的另一方,直到兩側的濃度相等為止。在還沒達到平衡之前,可以在濃度較高的一方逐漸施加壓力,則前述之水分子移動狀態會暫時停止,此時所需的壓力叫作 "滲透壓 (osmotic pressure)",如果施加的力量大于滲透壓時,則水份的移動會反方向而行,也就是從高濃度的一例流向低濃度的一方,這種現象就叫作"逆滲透"。逆滲透的純化效果可以達到離子的層面,對于單價離于(monovalent ions)的排除率(rejection rate)可達90%-98%,而雙價離子(divalent ions)可達95%-99%左右(可以防止分子量大于200道爾敦的物質通過)。

六、超過濾法  

超過濾法與逆滲透法類似,也是使用半透膜,但它無法控制離子的清除,因為膜之孔徑較大,約10-200A之間。只能排除細菌,病毒,熱原及顆粒狀物等,對水溶性離子則無法濾過。超過濾法主要的作用是充當逆滲透法的前置處理以防止逆滲透膜被細菌污染。它也可用在水處理的最后步驟以防止上游的水在管路中被細菌污染。一般是利用進水壓與出水壓差來判斷超過濾膜是否有效,與活性碳類似,平時是以逆沖法來清除附著其上的雜質。  

七、蒸餾法  

蒸餾法是古老卻也是有效的水處理法,它可以清除任何不可揮發性的雜質,但是無法排除可揮發性的污染物,它需要很大的儲水槽來存放,這個儲水槽與輸送管卻是造成污染的重要原因,目前血液透析用水不用這種方式來處理。

八、紫外線消毒法  

紫外線消毒法是目前常使用的方法之一。紫外線消毒不產生任何二次污染物,屬于國際上最新一代的消毒技術,它以其高效率、廣譜性、低成本、長壽命、大水量、無污染等其他消毒手段無法比擬的優點,目前已在西方發達國家逐漸成為一種主流消毒手段。它的殺菌機理是破壞細菌核酸的生命遺傳物質,使其無法繁殖,其中最重大的反應是核酸分子內的pyrimidine鹽基變成雙合體(dimer)。一般是使用低壓水銀放電燈(殺菌燈)的人工253.7nm波長的紫外線能量。紫外線殺菌燈的原理與日光燈相同,只是燈管內部不涂螢光物質,燈管的材質是采用紫外線穿透率高的石英玻璃。一般紫外線裝置依用途分照射型,浸泡型及流水型。  

九、生物化學法  

[1]生物化學水處理方法利用自然界存生的各種細菌微生物,將廢水中有機物分解轉化成無害物質,使廢水得以凈化。生物化學水處理方法可以分活性污泥法、生物膜法、生物氧化塔、土地處理系統、厭氧生物水處理方法。生物化學水處理法的流程:原水→格柵→調節池→接觸氧化池→沉淀地→過濾→消毒→出水。  

1、活性污泥水處理方法 

(1)鼓風曝氣:即排流式曝氣,將壓縮空氣不斷地鼓入廢水中(主要裝置由曝氣鼓風機和曝氣器組成),保證水中有一定的溶解氧,以維持微生物的生命活動,分解水中有機物,以達到水處理的凈化效果。  

(2)機械曝氣:即表面曝氣,利用裝在曝氣池內的機械葉輪轉動,劇烈攪動水面,使空氣中的氧溶于水中,供微生物生命活動,進行生化作用以達到水處理的凈化效果。  

(3)純氧曝氣:它是按鼓風曝氣方法向水中吹入純氧,以提高充氧效率,從而加快水處理的凈化速度。  

2、生物膜水處理方法  

(1)生物濾池:使廢水流過生長在濾料表面的生物膜,通過兩面間的物質交換及生化作用,使廢水中有機物降解,達到水處理的凈化目的。  

(2)生物轉盤:由固定在一橫軸上的若干間距很近的圓盤組成,不斷旋轉的圓盤面上生長一層生物膜,以達到水處理凈化效果。  

(3)生物接觸氧化:供微生物棲附的填料全部浸于廢水中,并采用機械設備向廢水中充入空氣,使廢水中有機物降解,以凈化廢水。   

3、土地處理系統
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(1)土地滲濾:利用土壤膜中的微生物和植物根系對污染物的凈化能力來進行生活污水處理,同時利用污水中的水、肥來促進農作物、牧草、樹木生長。  

(2)污水灌溉:這種水處理方法主要目的為灌溉,以充分利用凈化后的污水。  

4、厭氧生物水處理方法:利用厭氧微生物分解污水中有機物,達到水處理凈化目的,同時產生甲烷氣、CO2等氣體。  

?????? 生活用水(domestic water)人類日常生活所需用的水。包括居民日常生活用水(飲用、洗滌等室內用水和洗車、綠化等室外用水)和公共設施用水(浴池、商店、旅館、學校、醫院、市政綠化、清潔、消防等用水)。中國的年生活用水總量約600多億立方米(2001年),大城市人均每人每年生活用水量為70~247立方米,中小城市人均年用水量約為32~166立方米,農村人均用水量約28立方米。由于中國大部分城市和農村未實現分質供水,所以生活用水的水質評價一般仍沿用飲用水的標準或采用優于Ⅳ類水的標準來衡量。


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