饮用水标准解读.doc
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- 饮用水 标准 解读
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饮用水水质标准与人体健康-pH值 水的pH值在6.5~9.5的范围内并不影响人的生活饮用和健康,天然水pH值一般在6.5~8.5之间。水在净化处理过程中,由于投加水处理剂、液氯等,可使pH值略有变化。pH值对净化处理有重要的意义,碱性水有倾向沉淀的作用,但对氯化消毒杀菌的效果有所降低,酸性水有侵蚀作用,容易腐蚀管道,影响水质。 根据我国各地多年来的供水实际情况,其上限很少超过8.5,故标准限值范围为6.5~8.5。 饮用水水质标准与人体健康——铁 铁在自然界分布很广,在天然水中普遍存在,饮用水含铁量增高可能来自铁管道以及含铁的各种水处理剂。 铁是人体必需微量营养元素,是许多酶的重要组成成分。铁对人体的生理功能主要是参与肌体内部氧的输送和组织呼吸过程。人体代谢每天需要1~2mg铁,但由于肌体对铁的吸收率低,每天需从食物中摄取60~1l0mg的铁才能满足需要。缺少铁,会引起缺铁性贫血。 含铁量高的水在管道内易生长铁细菌,增加水的浑浊度,使水产生特殊的色、嗅、味。含铁量达0.3mg/L时,色度约为20度;在0.5mg/L时,色度可大于30度;在1.0mg/L时可感到明显的金属味,使人不愿饮用,不宜煮饭、泡茶,易污染衣物、器皿,影响某些工业产品质量。 由于含铁的水处理剂广泛用于水处理,作为折衷方案,将标准限值为0.3mg/L。 饮用水水质标准与人体健康-锰 水中锰来自自然环境或工业废水污染。 锰是人体需要的微量元素。人从膳食中每天摄入l0mg的锰。锰存在人体各个器官中,起着新陈代谢作用,促进维生素B的蓄积,合成维生素C,促进人体发育与骨的钙化,促进和加速细胞的氧化。 锰在水中较难氧化,在净水处理过程中较铁难去除,水中有微量锰时,呈现黄褐色。锰的氧化物能在水管内壁上逐步沉积,在水压波动时可造成“黑水”现象。 锰和铁对感官性状的影响类似,二者经常共存于天然水中。当浓度超过0.15mg/L时,能使衣物和固定设备染色,在较高浓度时使水产生不良味道。 为满足感官性状的要求,标准限值为0.1mg/L。 铁锰污染对饮用水源的危害是在我国很多地区都存在的问题,过量的铁锰进入人体会严重危害人的健康。据有关报道及《中国环境保护全书》,过量的铁危害人体肝脏,铁污染地区往往是肝病高发区,过量的锰长期低剂量吸入,会引起慢性中毒,可出现震颤性麻痹,有类似于精神分裂症的精神障碍和帕金森病样锥体外系统症候群,最后成为永久性残废。 据有关专家研究,人体含铁量大约为60~70ppm,人体中锰含量大约为12~20mg。人们每天食用粮食、蔬菜即可满足铁锰的需求,希望饮用水中的铁锰是越少越好。 铁锰过量摄入对人体有慢性毒害作用。人体铁的浓度超过血红蛋白的结合能力时,就会形成沉淀,致使肌体发生代谢性酸中毒,引起肝脏肿大,肝功能损害和诱发糖尿病。锰的生理毒性比铁严重。每日给兔0.5~0.6g/kg体重的锰就能阻止其骨骼发育。有的学者认为某些地方病与常年饮用含锰水有关。新近研究发现,过量的铁、锰还会损伤动脉内壁和心肌,形成动脉粥样斑块,造成冠状动脉狭窄而至冠心病。 同时,铁、锰的异味特大,而且污染生活用具,使人们难以忍受。水中的铁锰对工业是有百害而无一益的,任何情况下都希望越少越好。 除铁锰工艺 目前,地下水除铁锰方法有自然氧化法和接触催化法两种。CT型压力式地下水除铁装置采用国际先进的接触催化除铁锰工艺,处理过程通过形成r型的羟氧化铁(r-FOOH),并利用r-FeOOH的催化作用,使水中的铁质通过接触、吸附、催化、氧化、分离等过程而被去除。其主要反应如下: Fe2++FeO(OH)→FeO(OFe)++H+ FeO(OFe)+ +O2+H2O→FeO(OH) +H+ 接触催化除铁锰采用石英砂或天然沙作滤料,接触催化除锰主要以天然锰砂滤料为主。 饮用水水质标准与人体健康-铜 水中铜多数来自工业废水污染,或用以控制水中藻类繁殖的铜盐。 铜是人体必需的微量元素。成年人每日需铜2mg,学龄前儿童约1mg。人体内铜的作用是多方面的,其主要作用是在组织呼吸和造血过程中,铜是许多酶的无可代替的组成成分,在新陈代谢中参与细胞的生长、增殖和某些酶的活化过程。铜参与色素沉着过程,对治疗贫血也有很大的意义。铜和锌一样,能够加强性腺机能,提高性激素的生理活性。在糖尿病者的食物里增加少量的硫酸铜,可以改善病性。 铜的毒性小,但过量的铜是有害的,如口服100mg/L,则可引起恶心、腹痛、长期摄入可引起肝硬变和神经系统失常病状。 资料表明:水中含铜量达5mg/L时,水显色并带有苦味;达1.5mg/L时,有明显的金属味;超过1mg/L,可使衣物皿具染成绿色。 为满足感官性状的要求,标准限值为1.0mg/L。 饮用水水质标准与人体健康-锌 天然水中含锌量很低,饮用水中含锌量增高可能来源于镀锌管道和工业废水。 锌是人体必需的微量元素。锌是酶的组成部分,参与新陈代谢,具有重要生理功能。学龄前儿童每天需要锌约0.3mg,成年人每天摄取量为4~l0mg,人最需要锌的时期是青春发育期。锌是碳酸酐酶和酶蛋白的主要成分,是生物学活性的最重要方面之一,它又是参与碳水化合物和蛋白质代谢的酶的活化剂,具有催化作用,锌具有造血功能和活化胆碱的功能,与人体内含维生素B1成正比例关系,锌有抑癌作用,具有增强肌体的免疫功能和性功能作用。 锌的毒性很低,但摄人过多则刺激胃肠道和产生恶心,口服1g的硫酸锌可引起严重中毒。国外调查表明:饮水中含锌23.8~40.8mg/L和泉水含锌50mg/L均未见明显有害作用。但也有报道,饮水中含锌30mg/L几时,引起恶心和晕厥。 水中含锌10mg/L时,呈现浑浊;5mg/L时,有金属涩味和乳白光色。在沸水表面形成油脂膜。 为满足感官要求,标准限值为1.0mg/L。 饮用水水质标准与人体健康-挥发酚类 水中酚主要来自工:业废水污染,特别是炼焦和石油工业废水,其中以苯酚为主要成分。 酚类化合物毒性低,据报道,饮水中酚的浓度为15~100mg/L时,鼠类长期饮用无影响,浓度高7000mg/L时,对消化、吸收和代谢才阻碍生长或引起死胎。 酚具有恶臭,对饮用水进行加氯消毒时,能形成臭味更强烈的氯酚,引起饮用者的反感。 根据感官性状要求,标准限值为不超过0.002mg/L(以苯酚计)。 饮用水水质标准与人体健康-阴离子合成洗涤剂 水中的阴离子合成洗涤剂主要来自生活污水和工业废水的污染。目前,合成的表面活性剂达几百种,其中,阴离子表面活性剂应用最广,其化学性质稳定,在污水处理时最难降解和消除。 阴离子合成洗涤剂毒性极低,人体摄人少量未见有害影响,人每日口服100毫克纯烷基苯磺酸盐4个月(相当于每日饮用含50mg/L的水2升),未见明显不能耐受的迹象,但是,当水中浓度超过0.5mg/L时,能使水起泡沫和具有异味。 根据味觉及形成泡沫的阈浓度,标准限值为0.3mg/L。 饮用水水质标准与人体健康-硫酸盐 天然水中普遍含有硫酸盐。硫酸盐过高,主要是矿区重金属的氧化或工业废水污染的结果。水处理中硫酸铝净水剂的使用可明显地增加硫酸盐浓度。 硫酸盐过高,易使锅炉和热水器结垢,增加对金属的腐蚀,并引起不良的水味和具有轻泻作用,当硫酸盐与镁在一起时,这种影响会更为明显。含硫酸镁达1000mg/L水液,可作为成人泻药。一般而言,饮用水中硫酸盐浓度大于750mg/L时有轻泻作用,浓度为300~400mg/L时,开始察觉有味,200~300mg/L时,无明显味作用。 基于对水味的影响和轻泻作用,标准限值为250mg/L。 饮用水水质标准与人体健康-氯化物 地面水和地下水中都含有氯化物,它主要以钙、镁的盐类存在于水中。水中的氯化物来源于流过含氯化物的地层,海洋水、生活污水及工业废水的污染。自来水采用液氯消毒时,能增加氯化物的含量。 氯化物含量过高或过低,可以间接推断水的洁净情况。特别是氮素化合物随氯化物的增多而同时出现时。 氯化物是人体需要的元素,在人和动物盐类代谢中起着重大的作用。人每天平均摄人量 氢氰酸的毒性最大,杏、李、桃、楷杷的核仁中都含有氰甙,水解后生成氢氰酸,使水呈杏仁气味,其嗅觉阈浓度为0.1mg/L,木薯、白果中也都含有。口服氰化氢0.06g可致死,氰化钠的致死量为0.15~0.2g,口服杏仁40、60粒可引起中毒甚至死亡,长期饮用含氰化物微量的水将引起甲状腺肿大。 氰化物进入人体,快速从粘膜吸收,在血液中生成血红蛋白而呈中毒症状,可引起细胞内窒息,组织缺氧,导致脑组织首先受损,而呼吸中枢麻痹常为氰化物中毒的致死原因。动物实验表明:氰化物剂量为0.025mg/kg时,大鼠的过氧化氢酶增高,条件反射活动有变化,剂量为0.05mg/kg时无异常变化,此剂量相当于0.1mg/L。 考虑到氰化物毒性很强,标准限值为0.05mg/L。 饮用水水质标准与人体健康-氟化物 氟化物大量存在于矿土、土壤、矿泉水中。一般天然水中氟含量很低,通常含量为0.2、0.5mg/L,地下水氟含量要高一些。地面水中氟含量偏高,往往是由于工业废水污染的结果。 氟是人体微量元素。可以通过水、食物等多种途径进入人体,成年人每天约摄入0.3~0.5mg,婴儿每天需氟化物0.5mg,儿童则需1mg,以保证牙齿钙化期所必需的氟化物离子。人体中的氟有35%来自食物,65%来自饮水,适宜的饮水含氟量0.6~1.0mg/L。氟能保护牙齿,降低龋齿患病率,抑制细菌引起的糖分解所需要的酶。饮水含氟量低于0.5mg/L时易产生龋齿,高于1.0mg/L时却又容易发生氟斑牙。 氟是一种原浆毒物。在一定条件下,氟不仅对牙齿、骨质的发育有影响,引起骨骼变形、发脆,而且损害肾脏肌能,引起关节疼痛,出现氟骨症,对整个机体都有影响,严重的还可能早期丧失劳动力,运动机能障碍、瘫痪,甚至死亡。据国外报道:氟摄人量达l0mg/kg左右可发生急性中毒;每日摄人量15~25mg,持续11~12年后可导致氟骨症;每日摄人20mg,持续20年以上时可致残废。饮水中含氟量达3-6mg/L时,长期饮用出现氟骨症;超过l0mg/L时,引起骨骼损伤,产生瘫痪。 综合考虑饮水中氟含量为1.Omg/L时对牙齿的轻度影响和氟的防龋作用,以及对我国广大的高氟区饮水进行除氟或更换水源所付的经济代价,标准限值为1.Omg/L(生活饮用水标准:毒理指标)。 水处理除氟工艺和原理 原理与工艺流程 含氟水经过比表面积较大的活性氧化铝吸附过滤层。在PH值5~6的条件下,水中氟离子被吸附生成难溶解的氟化物而被除去,其反应式如下:R2SO4+2F-=R2F2+SO42- 吸附剂失效后,用硫酸铝溶液进行再生,以恢复其吸附能力。当原水PH值大于7时,一般用二氧化碳气体进行调节。 地下水除氟 1、氟是人体中必须的微量元素,水中含氟量在1.0~1.5mg/L之间时,长期饮用对人体有轻微的不良影响;水中含氟量超过1.5mg/L时,长期饮用易患氟斑牙和氟骨症,因此饮用水中氟的含量不应超过1.0mg/L,特殊情况下不得超过1.5mg/L。 2、除氟工艺除活性氧化铝吸附法、混凝沉淀法和电渗析法外,还有反渗透法、电凝聚法、骨碳法等。根据调查,目前统一供水工程中应用较多的是活性氧化铝吸附法,分质供水工程中应用较多的是电渗析法和反渗透法,因此,本条规定除氟工艺应根据原水水质、设计规模等,通过技术经济比较后确定。 3、关于活性氧化铝吸附法除氟的要求: 1)当原水浊度超过5NTU时,滤料表面的微孔易堵塞,丧失吸附能力;当原水含氟量超过10mg/L时,除氟效果不受影响,但每个吸附周期处理的水量小,再生频繁,运行成本高,因此作出本条规定。 2)活性氧化铝的粒径越小吸附容量越大;过细机械强度会降低,易磨损和被水冲走,因此作出本条规定。 3)进水pH值在5.5左右时,活性氧化铝的吸附容量最高;地下水的pH一般在7.0以上,因此,有条件时应将原水的pH值调低到6.0~7.0,以满足连续运行要求,提高除氟能力、降低成本。调整原水的pH值常采用硫酸和二氧化碳,也可采用盐酸、醋酸等酸性溶液,采用硫酸的浓度一般可为0.5%~1.0%,pH值宜调低到6.0~6.5;用二氧化碳调pH值,水质最好,pH值宜调低到6.5~7.0。关于滤速的选择,pH值较高时滤速取较低值,活性氧化铝粒径较小时滤速取较高值。 4)关于滤层厚度的选择,进水含氟量、pH值高、滤速高时取较大值。 本条是关于滤料再生设计的规定,滤料再生是活性氧化铝吸附法除氟设计的重要环节,首次反冲洗的目的是去除滤料截留的悬浮物、疏松滤料层;再生的目的是排除滤料所有吸附的氟离子;二次反冲洗(或淋洗)的目的是迅速将滤料颗粒间含有的再生液冲出去,并降低出水的含氟量和碱度(或酸度);中和的目的是使滤料尽快回到吸附状态,使出水含氟量迅速降下来。 4、混凝沉淀法除氟药耗量大,因此仅适用于处理水量较小、原水含氟量低的工程。 1)混凝沉淀法除氟,凝聚剂多采用铝盐,投加量随原水含氟量、温度和pH值而变化,不同的铝盐对同一种水投加量也不同,应通过试验确定。 2)水温影响混凝沉淀除氟效果,水温越高,沉淀时间越长;投加凝聚剂将引起pH值的变化,pH值的变化影响沉淀除氟效果,pH值为6.5~7.5时,沉淀效果最好。 3)目前国内混凝沉淀法除氟多采用间歇沉淀。 电渗析 1、电渗析淡化苦咸水和除氟是在直流电的作用下利用阴、阳离子交换膜对水中阴、阳离子的选择透过性完成的。电渗析器成本和运行能耗与原水的含盐量或含氟量成正比,因此本条规定含盐量小于5000 mg/L的苦咸水淡化以及含氟量小于12mg/L的水除氟可采用电渗析,超过该范围时通过加大电渗析器的台数、级数、段数和膜对数仍可达标,但要通过技术经济比较确定。 2、电渗析器只能去除水中的部分盐离子,水中的硅酸盐和不解离的有机物难于去除、碳酸根的迁移率较小、溴的去除率也较小,因此进入电渗析器的水除盐离子含量和细菌指标外,其他水质指标均应符合GB5749要求;电渗析离子交换膜上的活性基团,对细菌、藻类、有机物、铁、锰敏感,在膜上会形成不可逆反应;浊度高,会阻塞隔板布水区,为避免电渗析设备的堵塞和膜的污染,进入电渗析器水应进行预处理。 3、为保护离子交换膜安全,因此作出本条规定。 4、生活饮用水中维持合理的盐分和氟含量,有利人体需要,GB5749中规定溶解性总固体不应超过1000 mg/L、氟化物含量不超过1.0mg/L,因此作出本条规定。 5、电渗析器的型号、流量、级数、段数和膜对数,是电渗析器的主要参数,因此作出本条规定。 6、离子交换膜、隔板、隔网和电极是电渗析器的主要组成部件,因此作出本条规定。 7、为避免电渗析器内部结垢,延长使用寿命和酸洗周期,电渗析器应有频繁倒极装置;为避免手动倒极不能严格地长期按时操作,因此宜采用自动频繁倒极装置。 8、电渗析器的出水包括淡水、浓水和极水三部分,为保持膜两侧浓淡室压力一致,浓水流量宜与淡水流量相同,为节水可略低于淡水流量;极水流量,太高浪费,太低影响膜的寿命。 饮用水水质标准与人体健康-铅 天然水含铅量低微,很多种工业废水、粉尘、废渣中都含有铅及其化合物。 铅可与体内的一系列蛋白质、酶和氨基酸内的官能团络合,干扰机体许多方面的生化和生理活动。 世界粮农组织和世界卫生组织专家委员会于1972年确定每人每周摄人铅的总耐受量为3mg。儿童、婴儿、胎儿和妊娠妇女对环境中的铅较成人和一般人群敏感。 研究证实:饮用水中铅含量为0.1mg/L时,可能引起血铅浓度超过30μg/lOOml,这对儿童来讲是过高的。如果成人每日从食物中摄人铅量大于230tμg,摄人的铅量就会超过总耐受量。 我国先后将标准限值为0.1mg/L、0.05mg/L,此次修改为0.01mg/L。 饮用水水质标准与人体健康-汞 汞在自然界的分布极为分散,空气、水中仅有少量的汞,由于三废的污染,城市人口从空气、食品中吸人汞,经呼吸道进入体内。 汞及其化合物为原浆毒,脂溶性。主要作用于神经系统、心脏、肝脏和胃肠道,汞可在体内蓄积,长期摄入可引起慢性中毒。 汞的化合物有很强的毒性。无机汞中以氯化汞和硝酸汞的毒性最高,小鼠口服氯化汞的最小致死量为0.81~0.88mg,人的中毒剂量为0.1~0.2g,致死量为0.3g。有机汞的毒性比无机汞大,小鼠口服氯化乙基汞的最小致死量为0.6~0.65mg。 地面的无机汞,在一定条件下可转化为有机汞,并可通过食物链在水生生物(如鱿、贝类等)体内富集,人食有这些鱼、贝类后,可引起慢性中毒,损害神经和肾脏,如日本所称的“水俣病”。基于其毒理性和蓄积作用,标准限值为0.001mg/L。 饮用水水质标准与人体健康-硝酸盐 氮在自然界中的蕴藏量很大。各类氮素化合物的测定,对于研究水源污染、分解的趋势等情况有很大的帮助。水中的硝酸盐含量通常夏季低,冬季高,地下水的含量比地面水高。 有资料表明:饮用硝酸盐含量过高的水,对婴儿的健康有害。如果饮水中的硝酸盐大于l0mg/L时,对年龄较大的儿童也可能有危害,原因是硝酸盐还原成亚硝酸盐之后,可引起高铁血红蛋白症。有人认为某些癌症可能与极高浓度的硝酸盐含量有关。国外报道,饮用水中硝酸盐含量低于l0mg/L时,未见发生高铁血红蛋白症的病例,当高于l0mg/L时,偶有病例发生。另有报道,浓度达20mg/L时,并未引起婴儿的任何临床症状,而血中高铁血红蛋白含量增高。 基于国内调研资料,考虑到某些水源水硝酸盐的天然水平较高及处理技术的可行性,标准限值为20mg/L(以氮计)。 饮用水水质标准与人体健康-硒 水中硒除地质因素外,主要来源于工业废水污染。 硒是人体必需元素。硒对人体中辅酶Q的生物合成很重要,而辅酶Q存在于心肌内,可防止血压的上升。我国通过大量的观察证明:硒可以有效地预防地方性心脏病(克山病)。有人发现,给人小剂量注射硒或服用含硒食品,能提高视力,促进身高、体重的增长。硒能刺激免疫球蛋白及抗体的产生,增加机体免疫力。美国、芬兰高硒地区人群冠心病及高血压的发病率比低硒地区明显降低。美国的调查还证明:高硒地区人口出生率比低硒地区高。认为硒与受精有关,当机体内含硒量不足时,就会引起性腺机能减退和不育症,动物实验也证明了这点。还有学者发现,硒具有预防癌症的作用。 硒的化合物对人和动物均有毒,有明显的蓄积作用,可引起急性和慢性中毒。硒的毒理作用主要是破坏一系列生物酶系统,对肝、肾、骨骼和中枢神经系统有破坏作用。地方性硒中毒多半由于土壤中含硒较高,致使农作物和禽体内积蓄硒过多。中毒临床表现为食欲不振,四肢无力、头皮搔痒、癞皮、斑齿、毛发和指甲脱落等。 根据硒的生理作用及毒性,并考虑到食物中可能摄入量,标准限值为0.0lmg/L。 饮用水水质标准与人体健康-四氯化碳 四氯化碳在饮用水中一般浓度为每升数微克水平。 四氯化碳具有多种毒理效应,包括致癌性、对肝和肾的损害。急性中毒症状为呼吸困难、紫绀、蛋白尿、血尿、黄疸、肝肿大、神经性头痛、眩晕、恶心、呕吐、腹痉挛和腹泻等。慢性中毒则表现为肝硬化和坏死、肾损害、血中酶的活性改变、血清胆红素增多等。 基于上述原因,参照世界卫生组织《饮用水质量指南》的建议值,考虑到我国具体情况标准限值为0.002mg/L(原标准为3μg/L)。 饮用水水质标准与人体健康-氯仿 已经证实氯仿对人具有潜在致癌的危险性。 饮用水中三卤甲烷的形成在很大程度上取决于用作消毒剂的氯和在水源中存在前体(腐殖质等)之间的相互反应。当水源中含前体浓度低或经处理将前体去除后再消毒,就不会产生高浓度的三卤甲烷。 氯仿对实验动物和人的急性毒性为肝和肾的损伤和破坏,包括坏死与硬化。 基于上述原因,参照世界卫生组织(饮用水质量指南)的建议值,考虑到我国具体情况,标准限值为不超过0.06mg/L。 饮用水水质标准与人体健康-细菌总数 细菌总数可作为评价水质清洁程度和净化、消毒效果的指标。细菌总数增多说明水被污染,但不能说明污染来源,必须结合总大肠菌群来判断水质污染的来源和安全程度。 据凋查,国内水厂的出厂细菌总数均在每毫升100个以下,有相当一部分在10个以下。故标准限值为每毫升不超过100个。 饮用水水质标准与人体健康-总大肠菌群 当饮用水受到粪便等污染,就有可能带有沙门氏菌、志贺氏菌、弧菌、肠道病毒等,且它们均可以水为媒介引起肠道传染病。总大肠菌群含量可表明水体被污染的程度,并且间接地表明肠道病菌存在的可能,以及对人体健康具有潜在危险性。 根据我国多年供水实践,同时确保在流行病学上的安全,标准限值为每100ml水样中不得检出(原标准限值为每升水中不得超过3个)。 饮用水水质标准与人体健康-粪大肠菌群 由于总大肠菌群既包括粪便污染,同时也包括非粪便污染的大肠菌总数,因此,有必要在饮用水标准中增加粪大肠菌群这个指标,以便直接反映出水体是否受到粪便污染的信息,进一步确保流行病学的安全。 为此,作为新增水质标准,标准限值为每100mL水样中不得检出。 饮用水水质标准与人体健康-游离余氯 余氯系指用氯消毒,当加氯接触一定时间后,水中剩余的氯量。游离余氯的嗅觉和味觉阈浓度为0.2~0.5mg/L。 实验证明,接触作用30分钟游离余氯在0.3mg/L以上时,对肠道致病菌(如伤寒、痢疾等),钩端螺旋体、布氏杆菌等均有杀灭作用。如果用氯胺消毒,化合余氯含量一般为游离余氯的2倍以上,且接触时间不应小于2小时。 肠道病毒(传染性肝炎、小儿麻痹病毒等)对氯消毒剂的耐受力较肠道致病菌强。据报道,如能保证游离余氯为0.5mg/L,接触时间为30~50分钟,亦可使肠道病毒死灭。因此,在怀疑水源可能受到肠道病毒污染时,可增加氯消毒剂量及接触时间,以保证饮用水的安全。 集中式给水管网末梢水的游离余氯,还可作为预示有无再次污染的信号,因此,水质标准对管网末梢水的游离余氯也作了相应规定。 标准规定“在与水接触30分钟后应不低于0.3mg/L,管网末梢水不应低于0.05mg/L(适用于加氯消毒)”。 饮用水水质标准与人体健康-总α放射性、总β放射性 水的放射性主要来自岩石、土壤及空气中的放射性物质。水中的放射性核素有几百种,浓度一般都很低。 人类某些实践活动可能使环境中的天然辐射水平增高,特别是随着核能的发展和同位素新技术的应用,可能产生放射性物质对环境的污染问题。放射性的有害作用为:增加肿瘤发生率、死亡以及发育中的变态。 基于上述资料,参考世界卫生组织推荐值,标准限值为:总α放射性不超过0.1Bq/L;总β放射性不超过1Bq/L。这是基于假设每人每天摄人2L水时所摄人的放射性物质,按成年人的生物代谢参数估算出一年内产生的剂量确定的。 饮用水水质标准与人体健康-肉眼可见物 这既是一项物理外观要求,又是一项生物要求,更是一项卫生学要求。有些活的有机体(细菌、病毒、原生动物)可能通过饮水使人发生严重的、甚至是致命的爆发性传播病;藻类和浮游生物过多,使人在饮用时产生不快之感,或使人根本不宜饮用;浮游生物死亡和腐烂时,可造成鱼类大量死亡,可使人中毒。 因此,饮用水中不应含有沉淀物、肉眼可见的水生生物及令人嫌恶的物质,故标准规定“不得含有”。 饮用水水质标准与人体健康-臭和味 水臭的产生主要是有机物的存在,或生物活性增加的表现,或工业污染所致。饮用水正常味道的改变,可能是原水水质的改变,或者水处理不充分,也可能因受二次污染所致。 饮用水中含有令人不愉快的臭和味,将导致消费者视为不安全的饮水。氯化消毒产生的余氯,消费者能明显感受到,但低氯量消毒,可以克服水味,却又可能危及水的微生物学安全。 饮用水应无令人不快或令人嫌恶的臭和味,故标准规定“不得有异臭、异味”。是指绝大多数人在饮用时不应感到有异臭或异味。 饮用水水质标准与人体健康-浑浊度 浑浊度是由于水中存在的泥砂、胶体物、有机物、微生物等造成的,它与河岸的性质、水流速度、工业废水的污染有关,随气候、季节的变化而变化。 浑浊度是衡量水质污染程度的重要指标。经净化处理的水,浑浊度的降低有利于杀灭细菌和病毒,因而,低浊度水对限制水中有害物质、细菌和病毒有着积极的卫生学意义。现代仪器显示的浊度是散射浊度单位NTU,也称TU,1NTU=1mg/L. 浑浊度在10度时,使人普遍感到混浊,超过5度,引起人们的注意。因此,我国先后将标准限值为5度、3度,现行标准限值为1度。“特殊情况下不超过5度”。 饮用水水质标准与人体健康-色度 色度通常来自带色的有机物(主要是腐殖质)、金属(如铁和锰)或高色度的工业废水污染。沼泽水由于含腐殖质而呈黄色,低铁化合物使水呈淡绿色,高铁化合物及四价锰使水呈黄色,水中大量藻类存在时显亮绿色。 色度大于15度时,多数人即可察觉,大于30度,所有人均可察觉并感到嫌恶。因此,标准限值为15度,“并不得呈现其它异色。” 饮用水水质标准与人体健康-溶解性总固体 溶解性总固体(TDS)是溶解在水里的无机盐和有机物的总称。其主要成分有钙、镁、钠、钾离子和碳酸离子、碳酸氢离子、氯离子、硫酸离子和硝酸离子。 溶解性总固体的量与饮用水的味觉直接有关。以下列出了不同TDS浓度与饮用水的味道之间的关系:极好,少于300mg/L;好,300~600mg/L;一般,600~900mg/L;差,900~1 200mg/L;无法饮用,大于1 200mg/L。同样饮用水中TDS浓度过低,也会因为过分平淡无味而不受人们欢迎。 水中的TDS来源于自然界、下水道、城市和农业污水以及工业废水。为了防止结冰在路面上铺洒的盐类也可增加水中TDS的量。 自然来源的TDS受不同地区矿石含盐量的影响差异十分巨大,可从300mg/L到多则6 000mg/L。 虽然有大量关于饮用水硬度和健康之间关系的研究,但目前并没有饮用水中TDS与人群健康有关的报道。在早期的研究中,曾报道饮用水中的TDS与癌症、冠状动脉疾病、动脉硬化和心血管疾病呈负相关。也有报道称饮用水中的TDS与死亡率亦呈负相关。 在饮用水中限值的确定 已确认TDS中的组分,如氯化物、硫酸盐、镁、钙和碳酸盐会腐蚀输水管道或在管道中结垢。高质量浓度的TDS(>500mg/L)会减少水管、热水器、热水壶和诸如水壶、蒸汽熨斗等家庭用具的使用寿命。 虽然各地情况并不完全相同,但总的来说饮用水中TDS含量小于1000mg/L时比较容易让人接受。因为过高的TDS浓度,会造成口味不佳和水管、热水器、热水壶及家用器具的使用寿命减短,因而引发居民的反感。同样饮用水中TDS浓度过低,也会因为过分平淡无味而不受人们欢迎,同时也会对输水管道造成腐蚀。因此我国《生活饮用水卫生规范》中溶解性总固体的限制标准为1 000mg/L。 饮用水水质标准与人体健康-溶解性总固体之苦咸水 苦咸水定义:水中溶解性盐总含量大于1000mg/L,或其中氯化物及硫酸盐含量大于250mg/L,便属苦咸水。苦咸水淡化处理方法较多,主要有电渗析法、反渗透法、太阳能蒸馏法、冰冻法等。从经济技术条件上分析,用于农村供水,选用电渗析法为宜。本项技术即用电渗析法处理苦咸水。 电渗析法脱盐率一般可达60%~90%,满足水质要求。 二、技术要点 (一)电渗析法脱盐淡化原理 电渗析器是在离子交换基础上发展起来的一种新设备。在直流电场作用下,苦咸水中的阴阳离子发生定向迁移。阳离子只能通过阳离子交换膜,阴离子只能通过阴离子交换膜,这种通过离子交换膜进行迁移的物理化学现象叫电渗析。 在电渗析器淡化隔室中,阳离子向阴极方向迁移,透过阳膜进入浓缩隔室,阴离子向阳极方向迁移,透过阴膜进入浓缩隔室。而在浓缩隔室中,阴、阳离子在直流电场作用下,分别向阴极和阳极方向迁移,但由于受到隔室两侧阴阳离子交换膜的阻挡,便留在浓缩隔室中。这样浓缩隔室中水的含盐量逐渐升高,淡化隔室中水的含盐量逐渐减少。 电渗析器是由多层浓缩隔室和淡化隔室交替组成,一半是浓缩隔室,一半是淡化隔室,通过隔板边缘预留的孔道,分别将各浓、淡隔室水流汇集成浓水管路和淡水管路系统,浓水管路系统将浓缩盐水排入污水区域或循环使用,淡化管路将淡水引入清水池备用。 (二)电渗析器的构造 主要有阴膜、阳膜、电极、隔板、压紧装置、螺杆及进出水管路。其中离子交换膜及电极为本机的主要构件。本机的质量直接影响出水水质和使用年限。为此,要求离子交换膜化学稳定性好、抗老化。电极为钛钢涂钌,耐腐蚀,抗酸碱,以便保证长期运行。 三、适用范围 1.当原水含盐量在500~5000mg/L时,为电渗析脱盐淡化最佳范围,此时脱盐率高,性能稳定,耗电低。 2.对原水其他指标的要求: (1)浑浊度少于5mg/L。 (2)铁含量少于0.3mg/L。 (3)锰少于0.1mg/L。 (4)水温10~40℃。 3.进水水压在0.2~0.25MPa。 过滤中的基本概念 1、微米:μm .Micro, 1μm=0.001mm。头发直径:75μm,肉眼可见最小黑点:40μm。 2、浊度:FTU,NTU,利用浊度仪测水的光学性质,间接的反映水的悬浮物含量。 3、悬浮物:水中0.1μm以上的颗粒,造成浑浊。 4、胶体:0.001-0.1μm的颗粒。天然水中的有机胶体和矿物质胶体。 5、溶解物质:水中小于0.001μm的颗粒,离子和溶解气体。 6、过滤比:βx, 表示过滤器的过滤能力。过滤器上游大于某一给定尺寸(xμm)的颗粒与下游大于同一尺寸的颗粒之比。β100。 7、水的过滤方式:粗滤、微滤、超滤、纳滤。 何谓水的电导、电阻率 电阻率 水的导电性能,与水的电阻值大小有关,电阻值大,导电性能差,电阻值小,导电性能就良好。根据欧姆定律,在水温一定的情况下,水的电阻值R大小与电极的垂直截面积F成反比,与电极之间的距离L成正比: R=ρ&#183;L/F 式中ρ为电阻率,或称比电阻。电阻的单位为欧姆(欧,代号Ω),或用微欧(μΩ),1Ω等于106μΩ电阻率的国际制(SI)单位为欧米(Ω&#183;M)。如果电极的截面积F做成1CM2,那么电阻值就等于电阻率。 水的电阻率的大小,与水中含盐量的多少,水中离子浓度、离子的电荷数以及离子的运动速度有关。因此,纯净的水电率很大,超纯水电阻率就更大。水越纯,电阻率越大。电 导 由于水中含有各种溶解盐类,并以离子的形态存在。当水中插入一对电极时,通电之后,在电场的作用下,带电的离子就产生一定方向的移动,水中阴离子移向阳极,阳离子移向阴极,使水溶液起导电作用。水的导电能力的强弱程程度,就称为电导度S(或称电导)。电导度反映了水中含盐量的多少,是水的纯净程度的一个重要指标。水越纯净,含盐量越少,电阻越大,电导度越小。超纯水几乎不能导电。电导的大小等于电阻的倒数,即:S=1/R 。 膜元件用杀菌剂及保护液 RO膜长期停用保护方法具体步骤: 膜元件长期停运保护时,采用1%亚硫酸氢钠或1%甲醛溶液作为杀菌长期保护0用。 此方所用药品只适用于复合膜如(ESPA、CPA1、CPA2、CPA3膜元件) 1、清洗膜元件 用RO机出水(纯水)清洗RO膜元件; 2、配置RO膜保护液保护液配液用水为反渗透产品水(纯水),比例为99份水对1份(化学纯99%浓度)甲醛,为省去计算,纯水可采用100份。 3、如果系统温度低于27℃,应每隔30天更换用新的杀菌液,如果温度高于27℃,则应每隔15天更换一次保护液(杀菌液)。 4、在反渗透系统重新投入使用前,用低压给水冲洗系统一小时,然后再用高压给水冲洗系统5-10分钟,无论低压冲洗还是高压冲洗时,系统的产水排放阀均应全部打开。在恢复系统至正常操作前,应检查确认产品水中不含有任何杀菌剂。 EDI高纯水系统 EDI(Electrodeionization) 是一种具有革命性意义的水处理技术,它巧妙地将电渗析技术和离子交换技术相融合,无需酸碱,而能连续制取高品质纯水,能广泛应用于电力、医药、化工、电子等行业。它的出现是水处理技术的一次革命性的进步,标志着水处理工业最终全面跨入绿色产业的行列。 EDI系统使用合格的反渗透产品水作原水,电导率<30μS/cm>,其产水电阻率可达10MΩ&#183;cm。 在用电渗析进除盐处理时,先将电渗析器两端的电极接上直流电,水溶液就发生导电现象,水中的盐类离子在电场的作用下,各自向一定方各移动。阳离子向负极,阳离子向正极运动。在电渗析器内设置多组交替排列的阴、阳离子交换膜,此膜在电场作用下显示电性,阳膜显示负电场,排斥水中离子而吸附阳离子,在外电场的作用下,阳离子穿过阳膜向负极方向运动;阴膜显示正电性,排斥水中的阳离子,而吸附了阴离子,在外电场的作用下,阴离子穿过阴膜而向正极方向运动。这样,就形成了去除水中离子的淡水室和离子浓缩的浓水室,将浓排放,淡水即为除盐水。这一过程为电渗析除盐原理。 什么是含盐量? 水的含盐量(也称矿化度)是表示水中所含盐类的数量。由于水中各种盐类一般均以离子的形式存在。所以含盐量也可以表示为水中各种阳离子的量和阴离子的量的和。 水的含盐量与溶解固体的含义有所不同。因为溶解固体不仅包括水中的溶解盐类,还包括有机物质。同时,水的含盐量与总固体的含义也有所不同。因为总固体不仅包括溶解固体,还包括不溶解于水的悬浮固体。所以溶解固体总固体在数量上都要比含盐量高。但是,在不很严格的情况下,当水比较清净时,水中的有机物质含量比较少,有时候也用溶解固体的含量来近似地表示水中的含盐量。当水特别清净的时候,悬浮固体的含量也比较少(如地下水),因此有时也可以用总固体的含量来近似表示水中的含盐量。 什么是水的预处理?预处理有哪些方法? 水的预处理是在水精制处理之前,预先进行初步处理,以便在水的精处理时取得良好效果,提高水质。因为自然界的水都有大量的杂质,如泥沙,粘土,有机物,微生物,机械杂质等,这些杂质的存在,严重影响精制水的水质与处理效果,因此必须在精处理之前将一些杂质降低或除去,这就需要预处理,有时也称前处理。 预处理的方法很多,主要有预沉,混凝,澄清,过滤,软化,消毒等。用这些方法预处理之后,可以使水的悬浮物(浊度),色度,胶体物,有机物,铁,锰,暂时硬度,微生物,挥发性物质,溶解的气体等杂质除去或降低到一定的程度。预沉 就是大容积,低流速的自然沉淀处理,如沉沙池,预沉池。 混凝 利用铁盐,铝盐,高分子等混凝剂,与水中的杂质通过絮凝和架桥作用生成大颗粒沉淀物,然后通过其他设备,如澄清池,过滤池等,予以除去。过滤 将被处理的水,流经装有特殊过滤材料装置,如各种滤池等,截留水中杂质,予以去除。 软化 采用化学药剂,如石灰水,苏打粉等,使水中碳酸氢盐硬度除去;或是采用阳离子交换树脂等方法除去水中的钙,镁,铁离子等,这一过程称为软化。消毒 加入杀生剂,如液氯,漂白粉等,杀灭水中的微生物 什么是原水、软化水、脱盐水、纯水和超纯水? 原水 是指未经过处理的水。从广义来说,对于进入水处理工序前的水也称为该水处理工序的原水。例如由水源送入澄清池处理的水称为原水。 软化水 是指将水中硬度(主要指水中钙、镁离子)去除或降低一定程序的水。水在软化过程中,仅硬度降低,而总含量不变。 脱盐水 是指水中盐类(主要是溶二水的强电解质)除去或降低到一定程度的水。其电导率一般为1.0-10.0μs/cm,电阻率(25℃)0.1-1.0&#215;106Ω&#183;cm,含盐量为1-5mg/L。 纯水 是指水中的强电解质和弱电解质(如等)去除或降低到一定程序的水。其电导率一般为:1.0-0.1μs/cm,电阻率1.0-10.0&#215;106Ω&#183;cm。含盐量<1mg/L。 超纯水 是指水中的导电介质几乎完全去除,同时不离解的气体、胶体以及有机物质(包括细菌等)也去除至很低程度的水。其电导率一般为0.1-0.055μs/cm,电阻率(25℃)>10&#215;106Ω&#183;cm为1。含盐量<0.展开阅读全文
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