你的饮用水干净吗?净化饮用水都有哪些方法?

2017-08-31

上次我站在消费者的角度回答了家庭要不要用家庭净水器的问题《家庭净水器有必要装吗?》,其中讲到了一些有关净水的常识,但是在具体工艺上有些朋友提出了一些疑问,我去查了一些资料,今天再来跟大家详细的分享一下工业上净化饮用水的方法。

常见的化学和物理消毒方法

目前咱们国家的大中型的水厂基本还是采用传统的氯化消毒方式。

传统氯化主要原理:

氯进入水中水解形成次氯酸;

次氯酸透过细菌的细胞壁进到细胞内部;

通过氧化作用破坏细菌的酶系统,使细菌死亡。

这种方法因为成本比较低,使用比较方便,所以是最常见的。

但问题在于它会产生一些有致癌作用的消毒副产物,另外像一些隐孢子虫卵囊是无法灭活的,杀菌效果也受到pH值影响,甚至有可能会发生反应后生成一些难闻的气体,而且氯水和氯气如果保管和操作不当也比较危险。

有些农村的中小型集中式供水也会使用二氧化氯消毒的方法,不过这种方法也会产生一些无机消毒副产物,高浓度的情况下会对动物产生一定潜在的毒性。

还有氯胺消毒的方法。它灭活水中微生物的效果稍微低一些,所以没有那么普遍,常常是用于二次消毒剂,在一些城市水厂比较常见。

再有一种方法是臭氧消毒。臭氧消毒的消毒能力是比较强的,而且适用于不同的pH值范围,杀灭病毒、细菌、孢子也比较快、效果比较好。同时消毒后臭氧缓解,还原成氧之后,还可以提高水中的溶氧量,没有特殊的气味,不会产生含氯的消毒副产物。

但是臭氧仍然会产生一些副产物,要降低这些副产物需要增加成本,而且臭氧发生器的装置比较昂贵,占地面积大,所以总体来说成本会比较高,所以这种方法一般居民不会使用,得是能使用大型设备的水厂。

以上是化学的方法,还有就是物理的方法。

物理方法好处就是不会产生什么副产物了,最常见的是紫外线消毒。

原理就是通过损伤微生物的DNA,从而灭活很多的微生物。

优点:应用简单、剂量和停留时间都会比较短,又很有效果,同时也不会损害管网中水质微生物的稳定性,不会产生什么有害的副作用,适用范围比较广。

不足:不过因为它没有持续的消毒作用,因此适用于水量比较少的情况,同时紫外消毒的前提也得是水质本身已经比较好才行,要是很浑浊的水,或者是水中某些溶解物会干扰紫外线的话,那也会影响效率。另外,紫外线灯也需要电力来维持,且有寿命的问题。

不同条件适用不同的水处理技术

在美国,随着美国安全饮用水法的修订,对于微生物、污染物以及各种消毒副产物的规定已经比较严格了。多数水厂通常会在饮用水过滤后投氯消毒,还有很多水厂会采用氯铵来代替氯进行二次消毒。

也有一些水厂会用臭氧作为主要消毒剂。这种水厂出的水各种微生物指标明显是会优于氯消毒的,但是因为不具备持续消毒能力,对于管网、输送要求比较高,再有就是个别水厂使用紫外线消毒技术了。

欧洲的不同国家受到水源的质量、财力、科技以及历史原因等因素的影响,方法可很不一样。甚至在挪威、比利时等国家的一些小型供水厂,由于消毒不彻底甚至不进行消毒,可能会出现水中微生物污染的问题。

我国城市主要采用的是氯消毒。

水源地的水常规处理前先进行预氯化;

再通过混凝、澄清、过滤等常规处理工艺;

加氯进行消毒后就进入了供水的管网。

预先的氯化可以防指水厂的构筑物中滋生青苔,同时还可以氧化破坏掉有机胶体表面的保护膜,从而提高混凝沉淀的效果。特别是一些藻类含量比较高的水库,这种处理非常有意义。

但是,目前很多地区的水污染比较严重,水中的有机物含量逐渐增加,经过预先氯化的过程中会造成氯和水中有机物的反应,形成大量的三卤甲烷等副产物。

因此,在上海、北京、深圳等一些大城市,自来水厂就会采用一些比较新的消毒技术,比如主要消毒工艺前采用臭氧生物活性炭等工艺。

相比之下,在农村因为供水范围用途等原因的要求,甚至是水厂的员工文化水平的问题,所以一般会采用一些消毒作用迅速,容易操作,运行和建设成本低的方法,那么氯消毒一直是农村水厂采用的主要方法。主要采用的是次氯酸钠进行消毒,甚至也有一些农村水厂仍然采用漂白粉等简单加药的方法进行消毒。

包装水的标准化程度更高

综上所述,采用什么净化方法不仅仅是看效果,肯定需要考虑设备投入的成本,运行成本,操作方便等因素。那因此同样是饮用水净化,包装饮用水的生产企业会采用特别的工艺方法。

首先经过粗滤,也就是把各种悬浮物大的颗粒杂质去除。

然后是超滤,滤掉水中的一些胶体、细微的杂质,还有大分子的有机物,包括一些大肠杆菌等等。

第三步是活性炭过滤,这个步骤的作用其实就是去掉一些颜色特别的味道、剩余的氯以及含氯的副产物,通过这个步骤可以使最终出水的三卤甲烷浓度极低,而且不会有那些氯消毒的气味。

第四步骤是紫外杀菌。

第五步是保安过滤器,这步都是加在反渗透过滤前,保护之后的膜过滤部件不至于损害 ,同时保持水质过滤的精度。

第六步是RO反渗透膜的过滤,就是根据逆渗透的原理,去除水中的各种离子、有机物、悬浮物等等。另外这个步骤会降低水中的钙镁离子含量,可以降低水的硬度,从而改善口感。更重要的是,它还能去除水中的亚硝酸盐,以及水中可能含有的重金属离子。

比如砷、铬、镉、汞、铅等等。这一点对婴幼儿和儿童很重要。因为他们正处于生长发育期,一旦摄入重金属,就很容易在体内发生积累,很难代谢出去。当儿童由于摄入过多的重金属而发生中毒时,不但多个脏器会产生损伤,周围神经系统、中枢神经系统也有可能发生病变,严重损害儿童的身心健康。

第七步可以是臭氧杀菌。考虑到包装水生产出来以后会密封,因此并不需要考虑水管之后的二次污染。臭氧杀菌之后,常温常压下会分解成氧气,所以也不会对人体产生危害。

最后第八步骤就是采用一些耐臭氧的材质过滤然后灌装。

如何对水消毒

究竟对水如何消毒的问题,前两天九寨沟地震发生后,我也反复强调了一些简单的基础性的消毒方法,比如有可能会被细菌污染的饮用水应当煮沸,再饮用前放冷之后再喝,一般来说煮沸不超过一分钟。

但是考虑到饮用水中容易引起疾病的污染物还有硝酸盐、人造化学物质残留、重金属残留以及消毒过程中的一些副产物,煮沸只能杀灭水中的细菌,并不能有效地去滤除各种有毒的化学物质。

因此在应急的情况下,显然瓶装水是最可靠的。甚至于你在外地旅游时,一般也建议你去购买大品牌的瓶装水引用,甚至是买饮料都可以,都会比当地的水可能会更可靠一些。

平时的时候如果你感兴趣的话,可以查一下当地的自来水厂的水质检测的情况。但是一般烹调的话显然还是要小心的。

特别注意

如果你有热水器或者小区热水,不要直接饮用或者用于烹饪,最好还是用冷水,因为有很多污染物其实就是在热水器中。很在意水质的话,最好每天早上起来用水之前先打开水龙头两分钟,这样可以有助于清除管道中的一些污染物。反正这一点在我家是非常明显,早上起来水都是很浑浊…… 即使我住在北京二环内。如果是用井水的话,也不要给一岁以下的婴儿用,实在要用一定要先做好硝酸盐的检测。

你要是不喜欢自来水的味道的话,也可以用活性炭的过滤器来消除异味。但是也要注意很多过滤的设备,也会去除预防蛀牙的氟化物。



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