自来水的处理工艺与检测方法研究

吴翔

摘要：水对生命的重要性无可比拟，水资源和人们生活息息相关。水是确保人们日常生活、维持人体新陈代谢、实现生产工作的基础资源。随着社会水平不断提高，人们对自来水的需求量也在日益上升，由于没有经过科学处理的水资源可能影响人体生命安全，所以，自来水处理工艺与检测十分重要，基于此，本文将主要分析自来水的处理工艺与检测方法，仅为相关领域提供参考。

关键词：自来水;处理工艺;检测方法

一、自来水处理工艺分析

（一）常规处理

（1）混凝反应处理

原水投加聚合氯化铝药剂是自来水进行混凝反应处理的主要方式。具体处理方法为：第一，从长江抽取原水投入聚合氯化铝药剂;第二，均匀充分地让聚合氯化铝药剂进行反应;第三，让聚合氯化铝药剂反应出来的铝离子与水分子进行可逆反应，生成氢氧化铝;第四，利用氢氧化铝的吸附作用，将自来水中的细小漂浮物质进行吸附聚集，形成具有一定重量的物质后沉淀。

（2）沉淀处理

沉淀处理是自来水处理工艺中非常重要的环节，主要依靠颗粒的重力作用进行泥水分离，但沉淀处理仅能对经过混凝反应处理后形成的大颗粒絮状物进行清除，而无法对不易沉淀的胶粒及微小悬浮物进行处理。目前最常用的有平流沉淀池和斜板（斜管）沉淀池两种形式。具体处理方法为：先将混凝反应完成后的原水送至配水区，再经过配水区导入斜管沉淀池，在斜管沉淀池中，自来水中存在的较大颗粒物质会由于斜管沉淀池内的斜板作用，从水中分离沉淀到斜板底层，最后利用底部的穿孔排泥管将沉淀下来的污泥排出。经过沉淀处理后，自来水浊度会得到明显下降，但某些有害微生物依旧存在。

（3）过滤处理

过滤是自来水处理工艺中不可缺少的处理单元，它是保障饮用水安全的重要措施。一般采用颗粒石英砂、无烟煤等作为滤料截留水中的杂质，从而进一步降低水的浊度。过滤处理相较于沉淀处理而言，不仅可以进一步降低水的浊度，而且可以去除部分附着在悬浮颗粒上的有机物和细菌，同时把细菌暴露在水体中，为消毒创造有利条件。具体处理方法为：第一，在构筑物内铺设石英砂或无烟煤等粒状滤料层;第二，抽取沉淀池出水，使沉淀池出水经过粒状滤料层，完成过滤过程后出水;第三，滤池运行一段时间后，需对滤料进行反冲洗操作，将滤层中截留的杂质颗粒去除掉，必要时还要加氯进行消毒清洁，使滤池恢复过滤能力确保后续过滤使用。原水中的不易沉淀的胶粒、微小悬浮物、部分细菌和有机物等都會在第二步得到处理。

（4）过滤后消毒处理

消毒是自来水处理工艺中必不可缺少的，它是常规处理工艺的最后一道安全保障，保障人民的身体健康。消毒处理是将经过过滤处理的原水进行再次处理，目的是消除水中病原菌和其他有害微生物，以及存在的影响人体生命健康安全的有害物质。经过消毒处理的自来水符合国家饮用水标准。在自来水使用过程中，经常会有群众反映自家的自来水具有消毒水味道，这种现象是正常存在的，因为自来水进入城市供水管网后，会在城市供水管网末梢保持一定余氯量，目的是保证自来水饮用安全，避免自来水在管道中发生细菌污染，从而确保流入到居民家中的自来水符合国家饮用水标准。

（二）深度处理

（1）活性炭吸附

褐煤、果壳、木材是利用活性炭吸附进行自来水深度处理主要物质，该类物质都具有较高碳含量。活性炭吸附处理主要是利用褐煤、果壳、木材在原水中发生经碳化和活化，发生反应后的褐煤、果壳、木材等物会产生较大且高密度的空隙，这种空隙可以吸附原水中存在的杂物，致使污染物与谁水分离开。根据不同物质的不同碳含量可以将活性炭吸附划分为化学、物理、离子交换吸附。活性炭可以有效将原水中存在的农药、微生物、重金属进行处理，还可以解决原水中存在的臭味问题。同时，活性炭吸附处理方法具有操作简单、制作容易、成本低等优势。

（2）离子交换

离子交换树脂和磺化煤是自来水处理工艺中进行离子交换处理的主要物质。离子交换处理方法的本质是将离子交换树脂和磺化煤中的离子与水中有害离子进行交换的过程，即为固液分离方法，这种方法可以将原水中的某些离子换取出来。离子交换树脂从专业角度而言，是一种带有可离子化基因并且不溶于水的三维网状高分子材料，在自来水处理过程中离子交换树脂可以根据自身的可离子化基因的酸碱性，与原水中的离子进行交换，其中含有酸性基因的阳离子交换树脂可以跟原水中的有害金属离子进行交换，而含有碱性基因的阴离子交换树脂可以跟原水中各种有害物质的阴离子进行交换，从而将有害离子提取出来。

（3）膜分离

膜分离法在自来水处理工艺中归属于物理过程，处理方法主要是以具有选择性分离功能的材料为膜，通过各种物理过程将原水中的溶质和溶剂的分离、浓缩、提纯或精制的方法，是自来水处理常用办法，具有操作简单、处理周期短等优势。现阶段我国自来水处理中常用的膜分离法是有电渗析、微滤和超滤。

电渗析法在自来水处理中具有消耗少、成本低、设备简单、污染小等优势，在自来水处理中主要是通过离子交换和直流电场，让原水中的带电粒子顺应电场规模定向移动的膜分离方法;微滤法属于精密过滤法，具有用时短、时效高、经济效能大等优势，在自来水处理中主要是以静压差为推动力，将原水中存在的微米及亚微米级的细菌、微生物、不易沉淀的胶粒、微小悬浮物进行截停处理的方法;超滤法是目前我国自来水处理工艺中的尖端处理方法，可以解决目前常规处理对浊度去除不充分的所有问题，经过超滤法处理后的自来水属于高标准饮用水，对自来水处理方法与微滤相似，只是处理的物质为微滤处理不掉的大物质，并且精密度高于微滤，但超滤在实际自来水处理过程中操作压力较大。

二、自来水水质检测方法分析

色度、浑浊度、臭味、肉眼可见物、PH值、余氯、耗氧量、菌落总数、总大肠菌群是自来水水质检测中的主要内容，本文将主要阐述色度检测、浑浊度检测、臭味检测、PH值检测与余氯检测。

（一）色度检测

铂-钴标准比色法是自来水色度检测的主要方法，根据相关自来水水质检测标准规定，每升自来水中所含有的1.0mg铂与0.5mg钴所产生的颜色为1度，因此在进行自来水色度检测时，首先需要用氯铂酸钾与氯化钴试剂制成标准色阶，随后根据1度标准进行视觉观察自来水色度。

（二）浑浊度检测

分光光度法是自来水浑浊度检测的主要方法，原理是，在正常室温下，硫酸肼与六次甲基四胺聚合，形成一种白色的高分子聚合物，可用来作浊度的标准溶液。根据相关自来水水质检测标准规定1L自来水中含0.1mg硫酸肼和1mg六次甲基四胺为1度。因此，在自来水浑浊度检测时可以根据1度标准通过哈希（HACH）2100Q便携式浊度仪进行具体浑浊度数值测定。

（三）臭味检测

在自来水臭味检测中主要采用嗅气检测方法，采取一定剂量自来水检测样品，对自来水样品进行嗅气检测。

（四）PH值检测

pH计法是自来水PH值检测的主要方法，主要采取玻璃电极法进行PH值检测，具体公式为pH=pH标准+（E-E标准）/0.059。pH计可直接读出pH值。

（五）余氯检测

检测原理：在缓冲溶液中，ClO2与N，N-二乙基-1，4苯二胺硫酸盐（DPD）反应生成红色化合物，由此产生的颜色与ClO2 的总有效氯含量相对应。游离氯的干扰可以通过加入甘氨酸来抑制游离氯，因为甘氨酸能立即把游离氯转化为氯代氨基醋酸，但对ClO2不發生作用。现场检测过程通常采用便携式二氧化氯检测仪（PCⅡ）对上述反应溶液进行测定。

结束语：

综上所述，自来水处理工艺与检测对居民饮用水状况而言具有十分重要的影响，自来水处理工艺与检测中的任一环节都将直接影响居民用水安全，间接影响人体生命健康，因此，需要加强混凝反应处理、沉淀处理、过滤处理、过滤后消毒处理等常规自来水处理，与活性炭吸附、离子交换、膜分离法等深度自来水处理，同时，注重自来水水质检测，从而保证居民饮用水标准。

参考文献：

[1]黄强， 孙旭. 自来水的处理工艺及检测措施[J]. 城市建设理论研究：电子版， 2016， 000（009）：3892-3892.

[2]裴向华， 游志华. 自来水的处理工艺及检测措施[J]. 江西化工， 2015（03）：172-173.

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