深度净化饮用水及其防污对策

　　提要：随着人民生活水平的提高人们对饮用水的质量提出了更高要求。本文着重阐述深度净化饮用水的的必要性，介绍净化饮用水的种类及其处理工艺，并提出可行的防止饮用水污染的对策。
　　关键词：深度净化；饮用水；有机物；自来水
　　近几十年内现代工业迅速发展，尤其是合成化工业突飞猛进，使人工合成化合物总数已超过4万余种，每年还有至少上千新品种投放市场。这些化合物中的相当一部分通过人类的活动进入水体，如生活污水和工业废水排放；农业上使用的化肥、除草剂和杀虫剂等化学合成物的流失使水体的物理化学性质发生了显著的变化。有机污染物在数量和浓度上占有很大比重，不少有机化合物对人体有三致（致畸、致癌、致突变）作用，据有关资料不完全统计：现有检测技术在饮用水中能发现的765种有机物中，有20多种致癌物，23种可疑致癌物，18种促致癌物和56种致突变物，这些污染物的大部分是挥发性有机物，占水中有机物总量的10％，饮用水污染正严重威胁着人类的健康。
　　随着自来水普及率的日益提高以及消毒技术的实施，由水导致疾病已不再成为威胁人类的健康问题，但大多数城市的给水水源因各种原因受到不同程度的污染，而自来水常规的水处理技术，只能去除水中的悬浮物、胶体和细菌，很难去除水中大量溶解性的有机物等有害物质。我国水厂基本上采用氯杀菌消毒，而氯化有机物会生成三卤甲烷，它包括氯仿、二氯一溴甲烷、一氯二溴甲烷、溴仿等，这些物质属“三致”物质，长期接触将危害人体健康康；另外，从水厂向用户长距离供水，也存在着二次污染，有可能使水质变坏；一些居民楼建有屋顶水箱，由于缺乏管理，致使水质恶化，达不到饮用水卫生标准，上述这些因素对饮用水质都会产生污染，人体长期饮用会影响身体健康。
　　为了改善人们饮用水的质量，需要根据水源水质情况有针对性地对水质进行不同程度的深处理，以获得既安全又优质、纯净的饮用水，满足人们对饮用水的要求。考虑到用水规模和水质的具体情况等因素，究竟选用何种设备、采用何种经济、有效的净水处理工艺，是目前普通关心的问题。现以深度处理自来水为例，介绍几种切实可行的净水工艺流程。
　　一、 现有纯净水的种类及其净化处理工艺
　　纯净水是指所有指标均达到饮用水标准以上水的统称，严格应分为高（超）纯水、
　　纯水、蒸馏水、矿泉水和深处理水等。它们的水质和处理工艺大致如下：
　　1、 高（超）纯水
　　高纯水是指水中所有物质和阴、阳离子基本上均已去除，只有水分子（H2O）成份，
　　用含盐量表示为：﹤0.05mg/l，用电阻率ρ表示ρ﹥10MΩcm。
　　高纯水既可以作为饮用水，又可以作为精密分析、生物工程、生化研究等用水，其处理工艺流程见下图：
　　自来水→预处理→阴阳离子交换→水箱→泵→超滤→紫外线杀菌→精致混合床→0.22/um微滤→取水点
　　
　　图中的预处理通常是由细双层滤料（无烟煤和石英砂）过滤器与活性炭过滤器组合而成。
　　2、纯水
　　纯水是指水中含盐量﹤0.05mg/l或电阻率ρ=1～10MΩcm的水质，这就是目前市场上称的所谓的“太空水”。
　　纯水不仅能饮用，也可以作为普通实验用水，其净化处理工艺流程见下图：
　　自来水→深度预处理→水箱→泵→超滤→高压泵→反渗透→混合床→取水点
　　图中深度预处理一般由细双层滤料过滤，活性炭吸附和精滤三套设备组合而成，目的是把自来水进行深度处理，再经反渗透分离技术，除去水中阴、阳离子、杂质和有机物等得到纯净水。
　　3、蒸馏水
　　蒸馏水是指水质仅次于纯水，电阻率为ρ0.1～1MΩcm的水质。其工艺流程见下图：
　　自来水→蒸馏水发生器→蒸馏水收集装置→紫外线杀菌→取水点
　　
　　蒸馏水是采用蒸馏方法即将水家热汽化，再使蒸汽冷凝而获得的。常用的蒸馏水发生器有多级闪蒸馏、多级多效蒸馏和蒸汽压缩蒸馏。
　　4、天然矿泉水
　　矿泉水份天然矿泉水和人工矿泉水两大类。人工矿泉水由人工将水净化、狂化并消毒而成，即把净化后的无臭无味、清澈透明的水通过事先设计好的装有本身含丰富微量元素矿石的装置进行人工矿化，使水含有人体所需的钙、镁、钾、硒、锶等多种对人体有益的微量元素和矿物质的人工矿泉水。
　　天然饮用矿泉水可分为：可溶性固体大于1000mg/l的盐类矿泉水；可溶性固体小于1000mg/l的淡矿泉水和特殊成分饮用矿泉水（游离CO2大于1000mg/l的碳酸水和硅酸含量大于50mg/l的硅酸水等）。天然饮用矿泉水的工艺流程见下图：
　　地下矿泉水→开采→精滤或细率→消毒杀菌→取水点
　　无论何种饮用矿泉水，其水质必须符合饮用水卫生标准和规定的矿物元素及数量。
　　5、优质水
　　优质水是指以自来水为水源，经深度处理后的水质各项指标均达到或超过世界卫生组织制定的“标准”且毒理学的致突变实验结果要求呈阴性的水质。该水可直接生饮或制冷饮水，其深度净化处理工艺流程见下图：
　　自来水→细滤→吸附→精滤→消毒杀菌→灌装→取水点
　　细滤是指小颗粒无烟煤和小颗粒石英砂双层滤料组合；吸附是指活性炭；精滤是指孔径﹤0.5μm中纤维密过滤器；消毒杀菌一般采用紫外线且采用密封灌装，以防二次污染。
　　二、饮用水防污对策
　　解决饮用水污染的途径只有两条：一是保护饮用水源，防止受到工业废水的污染；二是加强对饮用水进行深度净化，保证饮用水的水质。从总体讲，我国的水环境质量还一时难以改善，只有加强对水源地的防污措施，才能最大程度的减少对饮用水的污染。目前唯一可选择的办法是采用先进的水质深度净化技术，才是获得优质饮用水不可缺少的措施。但由于饮用水量仅占人们总用水量的0.5％左右即每人每天4L，若以昂贵的水处理成本，提高全部用水水质，来满足极少量饮用水要求，也不切合中国的实际情况。
　　较为合理的对策是：自来水厂以常规工艺处理水满足一般的用水要求，对于集中用户如居民小区或集团用户，可建立集中深度净化水处理站，使用专用设备，对自来水进一步深处理，去除水中的“三致”物质，使其达到并超过国家饮用水标准，直接生饮，不用加热，满足人们对饮用水高标准的要求，保证人们身体健康。从经济上讲，只有这样才能成为我国人民所接受，不失为一条可行之路。