4.4.1 净 化
水的净化处理方法有沉淀(自然沉淀与混凝沉淀)、过滤、特殊的净化处理等。
1)混凝沉淀
地面水中常含有泥沙等悬浮物和胶体物质,因而使水的浑浊度较大,当水流速度减慢或停止时,水中较大的悬浮物质可因重力作用而逐渐下沉,从而使水得到初步澄清,称为自然沉淀。一般在专门的沉淀池中进行,需要一定的时间。
但是,悬浮在水中的微胶体粒子多带有负电荷,胶体粒子彼此之间互相排斥,不能凝集成比较大的颗粒,故可长期悬浮而不沉淀。如果加入一定量的混凝剂,使之与水中的重碳酸盐生成带正电荷的胶状物,带正电荷的胶状物与水中原有的带负电荷的胶体粒子互相吸引,凝集形成较大的絮状物而沉淀,称为混凝沉淀。这种絮状物表面积的吸附力均较强,可吸附一些不带电荷的悬浮微粒及病原体共同沉降,因而使水的物理性状大大改善,可减少病原微生物90%左右。常用的混凝剂有铝盐(硫酸铝、碱式氯化铝、明矾)、铁盐(硫酸亚铁、三氯化铁)。
(1)硫酸铝(或明矾)混凝沉淀法
混凝剂的用量与水的混浊度有关,可根据情况适度增减。硫酸铝的一般用量为50~100 mg/L,即每50 kg水加硫酸铝2.5~5.0 g。集中式给水可建自然沉淀池与混凝沉淀池,分散式给水可将明矾碾碎加入水中,用棍棒顺一个方向搅动,待出现絮状物(矾花)时,静置约0.5 h后,水即可澄清。
硫酸铝要与水中的重碳酸盐作用后才可生成氢氧化铝胶体,因此,当水中的碱度不足和重碳酸盐的含量很低时,需加入适量的熟石灰才能保证有良好的混凝效果。熟石灰的用量约为硫酸铝的1/3。
(2)碱式氯化铝法
碱式氯化铝是一种新型净化剂,其特点是使用方便、用量少,因其分子量较大,故吸附力强,形成的絮状物多、沉淀快、净化效率高,对温度及pH值的适应范围宽,不需要加入其他碱性助凝剂。使用时可将碱式氯化铝液体逐滴滴入水内,当水中出现絮状物时即可,静置后水便可澄清,或按30~100 mg/L的用量加入水中,数分钟即可形成絮状物沉淀。
2)过滤
过滤是使水通过滤料得到净化。通过过滤,可除去80%~90%以上的细菌及99%左右的悬浮物,也可除去水中臭味、色度及寄生虫卵等。
常用的滤料是砂,所以也叫砂滤。另外,也可掺入矿渣、煤渣等。但应注意,用这些物质做滤料时,不应含有对机体有害的化学物质和致病的微生物。
集中式给水需修建各种形式的砂滤池。分散式给水水源在河、塘岸边可修建砂滤池或砂滤井。砂滤井底应铺有约1.5 m厚的卵石层,0.7 m厚的黄砂层。砂滤井和清水井最好都要加盖。使用2~3个月后,将井中表层的黄砂清洗干净后再填入,重新放水过滤。每隔2~3年必须将全部滤料取出洗净后再用,以确保良好的过滤效果。