大家好,我今天講的內容是飲用水水質與水處理技術發(fā)展動態(tài)。首先介紹第一個內容,飲用水源水質。我們知道水主要是在一定條件下,在海平面蒸發(fā),其中百分之九十又回到海里,有百分之十遷移到大陸,在一定的條件下,形成降雨。然后形成地面徑流,然后又回到海里,形成了水的自然循環(huán)。由于水是良好的溶劑,在自然循環(huán)過程中,會引入一些雜質,這部分雜質是天然的雜質。此外,水在取水水處理、人們使用、使用之后經過污水處理、然后經過回用,形成了水的社會循環(huán)。在水的社會循環(huán)過程中,也會引入一些雜質,這個主要是引入一些污染物質。水的自然循環(huán)和社會循環(huán),兩個在一起呢,構成了水的循環(huán)。
據(jù)統(tǒng)計,淡水占全球水總儲量的百分之二點五三,其中可利用的淡水僅占淡水總量的百分之零點三四。所以一九九六年聯(lián)合國警告:二十一世紀將面臨嚴重缺水現(xiàn)象,在最近結束的約翰內斯堡可持續(xù)發(fā)展世界首腦會議上,將水危機列為未來十年人類面臨的最嚴重危機之一。我國水資源有三個主要特點:一個是水資源短缺,我國水資源人均擁有量僅為世界平均值的四分之一。第二在時空上分布不均勻,北方嚴重缺水。此外,水質污染,據(jù)統(tǒng)計,百分之九十以上的城市水源受到不同程度的污染。綜合這三個方面的因素,形成水危機或者水質災害。據(jù)估計,由于水質造成的這樣的影響,可能不亞于洪澇災害。
這是2000年我國對河流的污染情況進行的調查結果,從這個圖里可以看出,能夠直接作為飲用水源的一類和二類水,僅僅占百分之二十—百分之三十,而很大一部分是大于三類的水質。隨著我國城市人口不斷增加,對飲用水的需求量不斷加大,因此,開發(fā)三類和三類以上的水源勢在必行。此外,在最近中國工程院所進行的中國可持續(xù)發(fā)展水資源戰(zhàn)略研究這個課題中,對我國的污水處理率進行了規(guī)劃:從一九九七年的百分之十三點四,到二零五零年計劃要達到百分之九十五。但是,污水的排放量也隨之增加。如果按城市廢水排放的有機物總量來進行計算的話,在這些年中,它的有機復合變化不是很大。因此,對水源的污染,或者對水環(huán)境的污染還難以減輕。所以這是由于污水處理率雖然在增加,但污水排放總量也在增長,所以使得污染復合總量削減有限。
所以,基于我國水環(huán)境可能在短期內好轉,如果不同步發(fā)展飲用水除污染設施,那么飲用水水質可能要長期受到影響。因此,需要制定飲用水除污染設施的發(fā)展規(guī)劃和投資計劃,飲用水水質問題主要可以分為以下幾個方面:第一個就是微量有機污染物;第二藻類及其代謝產物,包括藻毒素、嗅味、氯化消毒副產物 致病微生物,有機物對膠體的保護作用,穩(wěn)定性鐵錳、色度、氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽等以及管網微生物的再繁殖和一些二次污染。我們進一步介紹,水中污染物對水質的影響。
首先是微量的有機污染物,它具有濃度低,毒性大等特點。有些有機污染物,具有致癌、致畸、致突變的作用。有些是內分泌干擾物質,比如說殺蟲劑、塑化劑、還有有些烷基酚等等,被認為對人的生殖系統(tǒng)有破壞作用,或提前或者是延遲青春期的時間。藻類及其代謝產物,由于我國無水處理率比較低,富營養(yǎng)化現(xiàn)象比較嚴重,藻類過量繁殖,有些水體,藻類甚至達到每升幾千萬個。藻類它不但影響常規(guī)水處理的處理效果,而且在氯化消毒過程中,會與氯作用生成氯化消毒副產物。藻類在代謝過程中,會產生藻毒素直接危害人體健康。
嗅味可以來自兩方面,一方面是由于化學污染物引起的嗅味,比如說氯酚和硫化物等,還有是藻類代謝產物。由于嗅味在很低的濃度下,就可以被人們感覺出來,因此嗅味對水質的影響是比較大的,也是比較普遍的,很多嗅味難以被現(xiàn)行的常規(guī)給水處理工藝去除。另一個需要注意的就是有機物在消毒過程中,與氯 作用生成有害的副產物。在消毒過程中,氯除了與水中的致病微生物,細菌病毒等作用之外,還有可能與水中的天然有機物及有機污染物作用,這些成分,被稱為氯化消毒副產物的前質,一方面生成一些醛或有機酸等,另一方面生成鹵代副產物,總量用TOX表示。其中包含揮發(fā)性的三氯甲烷和難揮發(fā)性的鹵乙酸。致病微生物也是影響水質的一個重要的方面,如賈第蟲 隱孢子蟲。這些成分難以被現(xiàn)行的氯消毒工藝滅活,因此嚴重影響水質。
此外,有機物對膠體的保護作用,越來越引起人們的關注,因為我國水土流失比較嚴重,流失率高達百分之三十,所以水中有機物濃度偏高。據(jù)報道,天然有機物濃度增加三毫升,以TOC計 投藥量需要增加約5倍。這不僅僅是增加了水廠的藥耗,而且,由于投藥量增高,使剩余鋁的濃度比較高,而剩余鋁與老年癡呆癥相關。所以這樣對水質構成比較大的影響,這方面已經開始進行限制。
再一個就是有機絡合性的鐵錳,與地下水中的鐵錳不同。地表水中鐵錳與有機物絡合難以去除。因此,水源受到污染,鐵錳和有機物絡合使它在水中更加穩(wěn)定,給水廠中剩余的微量鐵錳會使水的色度增加,影響水的感官指標。此外,水源的污染,會使水中一些含氮的化合物增高,氨氮在一定條件下,它和氯作用會生成氯氨,從而消耗氯影響消毒效果。在一定條件下,氨會被轉化成亞硝酸鹽,由于亞硝胺是毒性比較大的成分,因此對人體有害。
另一個需要注意的就是可生物同化有機物。水消毒之后,細菌在輸配過程中,仍會再度繁殖,這種水在生物學上認為是不穩(wěn)定的,將水中能為細菌繁殖提供條件的有機物去除,使細菌不能再度繁殖。這樣認為水是具有生物的穩(wěn)定性,因此,去除水中可生物同化的有機物,有利于保證管網的水質。