飲用水處理的簡要概述（入門）  

水中顆粒的出現(xiàn)。過濾被確立為從水中去除顆粒的有效手段，并且在十八世紀(jì)在歐洲被廣泛采用。究竟為什么需要清潔可靠的供水直到19世紀(jì)下半葉才知道，當(dāng)時首次發(fā)現(xiàn)了傳染病的性質(zhì)，并首次證明了供水傳播霍亂和傷寒等疾病的能力。在此之后，對飲用水質(zhì)量的關(guān)注主要集中在公共供水中的致病微生物（病原體）?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，可見的渾濁或渾濁，不僅使水看起來不吸引人，它也可能表明存在健康風(fēng)險。濁度是由水中可能含有病原體的顆粒引起的。

大多數(shù)城市社區(qū)從集水區(qū)的天然水體中收集水，無論是河流、還是地下含水層。然后可以將收集的水儲存在儲存器中一段時間??。除非它已經(jīng)具有非常高的質(zhì)量，否則它將經(jīng)歷各種水處理過程，去除任何可能對人類健康有害的化學(xué)物質(zhì)，有機(jī)物質(zhì)或生物。然后通過稱為分配系統(tǒng)的主管和管道網(wǎng)絡(luò)將水輸送到社區(qū)。

飲用水處理簡史

在歷史早期就認(rèn)識到良好飲用水對維持人類健康的重要性。然而，人們花了幾個世紀(jì)的時間才明白他們的感官本身并不足以判斷水質(zhì)。很早的水處理是基于過濾和驅(qū)除味道的愿望驅(qū)動的。因此，飲用水處理系統(tǒng)旨在減少渾濁，從而去除導(dǎo)致傷寒，痢疾和霍亂的病原體。

到二十世紀(jì)初，更好地保護(hù)污水污染的水供應(yīng)和簡單而有效的水處理方法（氯化，砂濾）大大降低了發(fā)達(dá)國家水傳播疾病的發(fā)病率。從那時起，科學(xué)家和工程師一直在以更加可控的方式和更低的成本開發(fā)更快，更有效地處理水的方法。

水處理工藝

用于從水中去除污染物以及改善和保護(hù)水質(zhì)的過程和技術(shù)在全世界都是類似的。從各種可用工藝中選擇使用哪種處理取決于水的特性，可能存在的水質(zhì)問題的類型以及不同處理的成本。

混凝/絮凝

很廣泛應(yīng)用的水處理技術(shù)，凝結(jié)、絮凝和沉淀以及過濾的部分或全部的組合，自二十世紀(jì)早期以來一直用于水處理。沉淀，凝結(jié)和絮凝一些顆粒會自發(fā)地從積水中沉淀出來（這個過程叫做沉淀）。當(dāng)顆粒沉降緩慢或不沉降時，將化學(xué)物質(zhì)（凝結(jié)劑）如明礬加入水中。它們與不需要的顆粒反應(yīng)形成更大的顆粒，稱為絮凝物。絮凝物的較大尺寸和重量使它們迅速沉降。

凝結(jié)和絮凝非常有效地去除細(xì)小的懸浮顆粒，吸引細(xì)菌和病毒并將其保持在其表面。他們可以從供水中去除多達(dá)99.9％的細(xì)菌和99％的病毒。它們還會去除一些有機(jī)物質(zhì)，這些有機(jī)物質(zhì)會隨著水從雨滴到河流穿過景觀而聚集。但是，某些味道和氣味問題可能仍然存在。

過濾

當(dāng)水通過有助于去除更小顆粒的過濾器時，就會發(fā)生過濾。用于處理水的很古老和很簡單的方法之一是將其通過細(xì)顆粒床，通常是沙子。這種砂濾過程通常會去除細(xì)小的懸浮固體物質(zhì)以及一些其他顆粒，例如較大的微生物。

過濾器也可以由沙子，礫石和木炭制成。新合成材料的開發(fā)帶來了一系列新的過濾材料和方法。基于這些新材料的工藝越來越多地用于處理城市和工業(yè)用水。在膜過濾中，水通過膜壁中的微孔（孔）而不是沙床過濾?？讖皆叫?，當(dāng)水通過時，膜保持的材料越多。

在不同類型的膜過濾方法中，微過濾是水處理中很廣泛使用的，對于供應(yīng)較小社區(qū)的小規(guī)模水處理廠越來越受歡迎。這是因為它是一種有效的治療方法，操作簡單并且需要較少的恒定操作控制。另外兩種類型的膜過濾，即使是更小的孔 - 超濾和馬諾過濾 - 也沒有被廣泛使用。

吸附

雖然通常與過濾相結(jié)合的凝結(jié)將從水中除去大部分麻煩的污染物，但這些過程通常不會除去溶解在水中的所有物質(zhì)。如果水含有不希望的雜質(zhì)，則可能需要額外的處理，例如吸附和氧化。

吸附是化學(xué)過濾的一種形式，其涉及通過化學(xué)或物理地將溶解的物質(zhì)與過濾材料結(jié)合來去除溶解的物質(zhì)。它與類似的吸收過程完全不同。在水處理中，使用專門的吸附材料如活性炭和離子交換樹脂從水中除去某些可溶性污染物。

使用活性炭的一種方法是通過碳顆粒床滲透水。一旦碳被污染物飽和，就需要通過將其加熱到高溫來更換或再生。如果僅偶爾發(fā)生水污染，但可以通過常規(guī)監(jiān)測程序檢測，更好的方法是在出現(xiàn)問題時將粉末狀活性炭添加到常規(guī)凝結(jié)/絮凝過程中。將飽和碳收集在過濾器中，然后與來自水處理廠的普通污泥一起丟棄。這種形式的間歇性給藥廣泛用于偶爾出現(xiàn)藍(lán)綠藻的問題，

氧化

使用臭氧發(fā)生器產(chǎn)生臭氧或二氧化氯等化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行氧化，這是歐洲常見的處理技術(shù)，很近才出現(xiàn)在澳大利亞。臭氧等強(qiáng)活性化學(xué)物質(zhì)可用于對水進(jìn)行消毒，并消除可溶性污染物，如藻毒素，味道和氣味化合物，特別是在歐洲，還有微量農(nóng)藥。

水穩(wěn)定

一些水源通過溶解或與它們接觸的材料反應(yīng)而變成酸性或堿性。這可能導(dǎo)致管道系統(tǒng)和熱水服務(wù)腐蝕并導(dǎo)致溶解的金屬出現(xiàn)在水中。例如，銅腐蝕的常見跡象是藍(lán)色污漬，其中水龍頭滴落到表面上。為了防止腐蝕，許多水在分配之前通過添加石灰和有時二氧化碳而化學(xué)穩(wěn)定到特定的pH。

消毒

對水進(jìn)行消毒以殺死可能存在于供水中的任何病原體并防止它們在分配系統(tǒng)中再生。沒有消毒，水傳播疾病的風(fēng)險就會增加。殺死水中微生物的兩種很常用方法是用氯或臭氧等化學(xué)物質(zhì)氧化或用紫外線（UV）輻射照射。