水中的懸浮物質(zhì)是指顆粒直徑在10mm以上的顆粒,憑肉眼可以看見。這些微粒主要由泥沙、粘土、原生動物、藻類、細(xì)菌、病毒及高分子有機物組成。它們常常懸浮物在水流之中,使水產(chǎn)生渾濁現(xiàn)象。這些微粒很不穩(wěn)定,可以通過沉淀和過濾而除去。
水靜止的時候,較重的微粒(主要是沙子和泥土一類的無機物質(zhì))會沉淀下去,輕的微粒(主要是動植物及其殘骸的一類有機化合物)會浮在水面上,這些用過濾分離的方法可以除去。
懸浮物是造成水質(zhì)濁度、色度、氣味的主要來源。它們在水中的含量也不穩(wěn)定,往往隨著季節(jié)、地區(qū)的不同而變化。
水中的膠體物質(zhì)是指直徑在1.0mm~10mm之間的顆粒.。膠體是許多分子和離子的集合物,天然水中的無機礦物質(zhì)膠體主要是鐵、鋁和硅化合物。水中的有機膠體物質(zhì)主要是植物或動物的肢體腐爛和分解而成的腐植物。其中以湖泊水中的腐殖質(zhì)含量多,因此常常使水呈黃綠色或褐色。
由于膠體物質(zhì)的顆粒小、質(zhì)量輕,單位體積所具有的表面積很大,因其表面具有很大的吸附能力,常常吸附著多量的離子而帶電。同類膠體因帶有同性電荷而互相排斥,它們在水中不能相互粘合而處于穩(wěn)定狀態(tài)。因此水中的膠體顆粒不能籍重力自行沉降而去除,一般需在水中加入藥劑破壞其穩(wěn)定,使膠體顆粒脫穩(wěn)、增大而沉降予以去除。
水中的有機物質(zhì)主要是指腐殖酸和富里酸的聚羧基酸化合物、生活污水和工業(yè)廢水的污染物。其中前者是多官能團芳香族類大分子的弱性有機酸,占水中溶解的有機物質(zhì)95%以上。腐殖物是水中生物一類生命活動過程中的產(chǎn)物。生活污水主要是人體排泄物和垃圾廢物。各種工業(yè)廢水中的有機物、動植物纖維、油脂、糖類、染料、有機酸、各種有機合成的工業(yè)制品、有機原料等,這些有機物污染著水體,使水惡化。
有機物是引起水體污染的主要原因之一。水中的有機物有個共同的特點,就是要進(jìn)行生物氧化分解。需要消耗水中溶解氧,從而導(dǎo)致水中缺氧,同時會發(fā)生腐敗發(fā)酵,使細(xì)菌滋生,惡化水質(zhì),破壞水體。
凈的水是無臭、無味、無色透明的液體,但被污染的水體,常會使人感覺有不正常的氣味,用鼻子聞到的稱為臭、用口嘗到的稱為味。
一般來講:含氧量較多的水、含有機物較多的水、含NO2較多的水、常有不正常的甜味;含有氯化鈉的水帶有咸;含有硫酸鎂、硫酸納的水帶有苦味;含鐵的水帶有澀味;而生活污水和工業(yè)廢水的氣味則是多種多樣。
由于水中含有懸浮及膠體狀態(tài)的顆粒,使得原本無色、無味、透明的水產(chǎn)生渾濁現(xiàn)象,其渾濁的程度稱為混濁度。混濁度單位是用"度"來表示的,就是相當(dāng)于1L的水中含有1Mg的SIO2(或是1Mg白陶土、硅藻土)時,所產(chǎn)生的混濁物為1度。
混濁度是一種光子效應(yīng),就是光線透過水層時受到阻礙的程度,表示水層對于光線散射和吸收的能力。它不僅與懸浮物的含量有關(guān),而且還與水中雜質(zhì)的成分顆粒大小、形狀及其表面的反射性能有關(guān)。泳池水規(guī)定混濁度不超過5度,其標(biāo)準(zhǔn)與生活飲用水相同。
天然水經(jīng)常顯示出淺黃、淺褐或黃綠等不同的顏色。產(chǎn)生顏色的原因是溶于水的腐殖質(zhì)、有機物或無機物造成的。另外,當(dāng)水體受到工業(yè)廢水的污染時也會呈現(xiàn)不同的顏色。這些顏色分為真色和表色,真色是由于水中溶解性物質(zhì)引起的,也就是除去水中懸浮物后的顏色,而表色是沒有除去水中懸浮物后的顏色,這些顏色的定時量程度就是色度。一般色度用比色法來測定。粘土能使水帶黃色,鐵的氧化物會使水變褐色,硫化物能使水變?yōu)闇\蘭色,藻類使水變?yōu)榫G色,腐敗的有機物會使水變?yōu)楹诤稚?br />游泳池的水絕大部分是自來水,自來水管道輸送過程中,受到管道的污染,另外,我公司各會所的泳池是露天的,每天有大量的泳客下水游泳,人的皮膚會給水中帶來許多的細(xì)菌和病毒,再加之空氣中的塵埃也容易落入游泳池中,因此游泳池的水必須進(jìn)行凈化處理,才能泳客的身體健康。
水中的微粒大多都帶有負(fù)電荷,由于同性相斥,它們很難粘合起來成為較大的顆粒,只有向水中投入大量帶有正電荷的混凝劑使得膠體之間相互聚結(jié),這個過程叫凝聚。
向水中投入具有線性結(jié)構(gòu)的混凝物(如聚合氯化鋁),線的一段拉著一個膠體顆粒,另一個膠體顆粒在相距較遠(yuǎn)的兩個微粒之間起著粘結(jié)架橋的作用,使得顆粒逐步變大,變成大顆粒的絮凝體(俗稱礬花)這一過程稱之為絮凝。
凝聚與絮凝合稱為混凝。
所謂混凝過程是指在水處理過程中向水中投放藥劑,進(jìn)行水與藥劑的混合,從而使水中其它膠體物質(zhì)產(chǎn)生凝聚與絮凝的這一綜合過程。
混凝處理是指在水中加入藥劑后,產(chǎn)生電離子和水解作用,形成了膠體并與水中其它膠體顆粒進(jìn)行吸附作用,使其絮凝成大的顆粒,后產(chǎn)生沉降等的水處理過程。
在凈水過程中,有時使用單一的混凝劑不能取得良好的效果,需要投加輔助藥劑以提高混凝效果,這種輔助藥劑稱為助凝劑。助凝劑的作用在于:加速混凝過程,加大凝絮顆粒的密度和質(zhì)量,使其更迅速沉淀;并加強粘結(jié)和架橋作用,使凝絮顆粒粗大且有較大表面,可充分發(fā)揮吸附卷帶作用,提高澄清效果。
低溫時混凝效果差,絮凝很緩慢,那是由于無機鹽類混凝劑在水解時是吸熱反映,水溫低時,水解十分困難。其次,低溫的水粘度大,水中雜質(zhì)的熱運動減慢,彼此之間接觸碰撞的機會減少不利于相互凝聚。水的粘度大,水流的剪力增大,絮凝很緩慢。因此,只有在水溫高時,分子之間的擴散速度加快,有利于凝結(jié)反應(yīng)進(jìn)行。
PH值對于鋁鹽凝合劑的混凝過程影響很大。由于鋁鹽在水解過程中所生成的氫氧化鋁膠體是典型的兩性化合物,當(dāng)其離解時能生成帶正電的陽離子,而混凝過程中膠體物質(zhì)需要大量帶正電荷的混凝劑微粒,這個關(guān)鍵取決于PH值,一般地說,鋁鹽作混凝劑要取得良好的混凝效果,要求控制PH值7~8。
水中的雜質(zhì)像粘土之類,如粒徑細(xì)小而均一,則混凝效果差;顆粒濃度過低也不利于混凝;水中如存在大量的有機物質(zhì),會吸附于膠粒表面,使失去了原水膠體微粒的特性而具備了有機物的高度穩(wěn)定性,這樣混凝效果就差;水中鹽類的濃度,如果引起了陰離子增加,與膠體微粒帶的電荷相同,也影響混凝效果。
砂缸里一般放置一定規(guī)模的石英沙,在一定范圍內(nèi)石英沙的大小規(guī)格不同,在砂缸里,石英沙從上到下、由小到大依此排列,正常過濾時,水是從砂的上層進(jìn)入,由下層出來。當(dāng)水從上流經(jīng)濾層時,水中部分的固體懸浮物質(zhì)進(jìn)入上層濾料形成的微小空眼受到吸附和機械阻留作用被濾料的表面層所截留,同時,這些被截留的懸浮物之間又發(fā)生重疊和架橋作用,就好象在濾層表面形成一層薄膜,繼續(xù)過濾著水中的懸浮物質(zhì),這就是所謂濾料表面層的薄膜過濾。這種過濾作用不僅濾層表面有,而當(dāng)水進(jìn)入中間濾層時也有這種截留作用,為區(qū)別于表面層的過濾,這種作用稱之為滲透過濾作用。
此外,由于砂粒彼此之間緊密地排列,水中的懸浮物顆粒流經(jīng)沙層中那些彎彎曲曲的孔道時,就會有更多的機會與時間與濾料表面相互碰撞和接觸,于是,水中的懸浮物在砂層的顆粒表面與絮凝體相互粘合而發(fā)生接觸混凝過程。
泳池水混凝、沉淀和吸池之后,已把水中一部分較大的固體顆?;蛉菀壮两档碾s質(zhì)予以除去,要進(jìn)一步使水得到凈化,就必須用過濾的辦法,使水通過砂濾層后,將水中的細(xì)小微粒雜質(zhì)截留下來,從而使水得到進(jìn)一步凈化,把水的渾濁度再降低。過濾還可以使水中的有機物質(zhì)、細(xì)菌、病毒等隨著濁度的降低而被大量除去,并為濾后的消毒創(chuàng)造了良好的條件,因為水中細(xì)菌失去渾濁物的保護和依存而呈現(xiàn)裸露形態(tài)是有利于殺菌的。
過濾砂缸在循環(huán)過程中,因為砂層截留水中的懸浮物,當(dāng)懸浮物到一定量時,就會影響過濾速度和質(zhì)量,特別是在砂缸前加混凝劑就更要掌握反沖時間。反沖洗是用以除去砂缸截留的懸浮物,以恢復(fù)砂缸的過濾能力,反沖洗必須掌握反洗的速度和時間,如用石英砂作濾料,反洗強度應(yīng)不低于15L/(S.m2), 反洗時間5~6mim或觀察反沖洗出的水無懸浮物為止.
漂水呈堿性,當(dāng)遇熱、遇光、遇還原性物質(zhì)、遇有機物易爆炸分解,屬于強氧化劑類危險品,在光合作用下迅速分解成氯化鈉、氯酸鈉和氧氣,次氯酸鈉在水中PH值大于6.5時就開始電離分解成大量Na (鈉離子)和CIO_(次氯酸根),在堿性環(huán)境下, 次氯酸根殺生效果很差,只有次氯酸的1%,顯然如果能穩(wěn)定次氯酸,使其不能離解為次氯酸根,則殺菌效果可以增加99倍。
氯異氰尿酸(TCCA),別名強氯酸,白色結(jié)晶粉末,亦有加工成粒狀、片狀,是有機氯類消毒劑, 不易分解,在干燥環(huán)境里保存1年,其有效氯含量僅降低1%,三氯異氰尿酸(TCCA)水解過程中幾乎全部以次氯酸形式存在,次氯酸是一種強氧化劑,可使病源菌的蛋白質(zhì)氧化變性致死,因次氯酸分子小,穿透能力強,因此,其殺菌效果就高,據(jù)測定,在同樣濃度下,殺菌力比漂水強80~100倍。
所謂余氯指游泳池施放含氯消毒劑后,剩余在水中的游離氯,它代表施藥量足以殺死細(xì)菌及病毒且尚有剩余,這就可以水體的消毒效果,規(guī)定泳池水要達(dá)0.4~0.6mg/L ,
余氯指標(biāo)就是要求水體經(jīng)常保持有效的消毒,且又不致于有臭味.