水是生命之源，萬(wàn)物生長(zhǎng)離不開(kāi)水。水推動(dòng)了人類的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人類的歷史，就是在各大河流、海洋的沿岸發(fā)展起來(lái)的。水既是人類生存的基本條件，又是社會(huì)生產(chǎn)必不可少的物質(zhì)資源。從古時(shí)候人們的“靠水吃水”、“靠天吃水”，到如今家家戶戶接入的自來(lái)水，制水工業(yè)的發(fā)展可謂是人類社會(huì)發(fā)展的一大助力。隨著社會(huì)進(jìn)步，人們對(duì)于自來(lái)水的要求日益提高。同樣地，我們G家對(duì)于飲用水也提出了相當(dāng)高的標(biāo)準(zhǔn)，從而確保老百姓的飲水健康?？墒牵钡浆F(xiàn)在，人們談到飲用自來(lái)水，仍會(huì)“心有余悸”，或是因?yàn)楹ε伦詠?lái)水生產(chǎn)過(guò)程中未能除盡水中的雜質(zhì)及微生物，或是因?yàn)楹ε聝羲^(guò)程中混入了一些有毒氣體，將自來(lái)水仍是看做“生水”。
本文將從寧波市自來(lái)水總公司毛家坪水廠的制水工藝展開(kāi)，淺析自來(lái)水廠工藝流程，從而了解自來(lái)水的生產(chǎn)過(guò)程，解決一小部分對(duì)于自來(lái)水的疑問(wèn)與困惑，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)水的寶貴。
 
關(guān)鍵詞：制水工藝  混凝 沉淀 過(guò)濾 消毒 濁度 濁度控制
 
引    言
寧波市自來(lái)水總公司毛家坪水廠位于寧波市鄞州區(qū)鄞江鎮(zhèn)梅園村，于2008年開(kāi)工建設(shè)，2009年6月19日正式成立毛家坪水廠，2009年8月19日一期工程建成并投入試運(yùn)行。水廠占地240余畝，處于半山腰且三面環(huán)山，設(shè)計(jì)供水能力50萬(wàn)噸/日（一期工程供水25萬(wàn)噸/日），水源來(lái)自皎口（周公宅）水庫(kù)，通過(guò)10公里長(zhǎng)距離管道輸送到水廠。
廠區(qū)呈階梯狀分布，其中38米平臺(tái)分布的建筑有：辦公樓、機(jī)修間、反沖洗廢水調(diào)節(jié)池、污泥脫水車間、加藥間、高配間、提升泵房；其中52米平臺(tái)分布的建筑有：4組平流式沉淀池、4組下疊式清水池、2組V型濾池、反沖洗泵房等。
水廠通過(guò)加藥（礬、氯、石灰、PAM等）混合、反應(yīng)、沉淀、過(guò)濾、消毒流程對(duì)取自皎口水庫(kù)的原水進(jìn)行處理，并通過(guò)城區(qū)供水環(huán)網(wǎng)向?qū)幉ㄊ雄粗輩^(qū)供水。
 
正    文
1、 自來(lái)水是如何生產(chǎn)的？
眾所周知，由于自然因素和人為因素，原水里含有各種各樣的雜質(zhì)。從給水處理角度考慮，這些雜質(zhì)可分為懸浮物、膠體、溶解物三大類。城市水廠凈水處理的目的就是去除原水中這些會(huì)給人類健康和工業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)危害的懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)、細(xì)菌及其他有害成分，使凈化后的水能滿足生活飲用及工業(yè)生產(chǎn)的需要。毛家坪水廠即是采用常規(guī)水處理工藝，它包括混合、反應(yīng)、沉淀、過(guò)濾及消毒幾個(gè)過(guò)程。
 
1.1 混凝反應(yīng)處理
皎口水庫(kù)原水通過(guò)高差自流或是提升泵房提升（高差不足時(shí)）進(jìn)入到水廠之后，shou先經(jīng)過(guò)混凝工藝處理，
即：原水 + 水處理劑 → 混合 → 反應(yīng) → 礬花水 ，這一過(guò)程在沉淀池前端的閘板反應(yīng)區(qū)進(jìn)行。
自藥劑與水均勻混合起直到大顆粒絮凝體形成為止，整個(gè)稱混凝過(guò)程。常用的水處理劑有聚合氯化鋁、硫酸鋁、三氯化鐵等。毛家坪水廠使用的是聚合氯化鋁（PAC）。PAC是一種無(wú)機(jī)高分子混凝劑。主要通過(guò)壓縮雙層，吸附電中和、吸附架橋、沉淀物網(wǎng)捕等機(jī)理作用，使水中細(xì)微懸浮粒子和膠體離子脫穩(wěn)，聚集、絮凝、混凝，從而形成較大的絮粒，以利于從水中分離、沉降下來(lái)。
混凝作用的目的就是通過(guò)水力、攪拌機(jī)機(jī)械攪拌以及水流水泥閘板區(qū)中的折疊碰撞使藥劑迅速均勻地散于水中，并形成礬花水。 經(jīng)混凝反應(yīng)處理過(guò)的水流入沉淀池，進(jìn)入凈水第二階段。
 
2.2 沉淀處理
混凝階段形成的絮狀體依靠重力作用從水中分離出來(lái)的過(guò)程稱為沉淀，這個(gè)過(guò)程在沉淀池中進(jìn)行。水流入沉淀區(qū)后，沿水區(qū)整個(gè)截面進(jìn)行分配，進(jìn)入沉淀區(qū)。由于沉淀池沉淀區(qū)的容積較大，致使混凝反應(yīng)后的水流流速下降很快，于是，水流開(kāi)始在沉淀池中緩慢向前流動(dòng)。流動(dòng)過(guò)程中，水中的顆粒沉于池底，污泥不斷堆積，而沉淀池水開(kāi)始變得清澈起來(lái)。
 
3.3 過(guò)濾處理
過(guò)濾一般是指以石英砂等有空隙的粒狀濾料層（毛家坪水廠濾池采用均質(zhì)石英砂層），通過(guò)黏附作用截留水中懸浮顆粒，從而進(jìn)一步除去水中細(xì)小懸浮雜質(zhì)、有機(jī)物、細(xì)菌、病毒等，使水澄清的過(guò)程。
 
4.4 消毒處理（包括前后加氯）
水經(jīng)過(guò)濾后，濁度進(jìn)一步降低，同時(shí)亦使殘留細(xì)菌、病毒等失去渾濁物保護(hù)或依附，為濾后消毒創(chuàng)造良好條件。消毒并非把微生物全部消滅，只要求消滅致病微生物。雖然水經(jīng)混凝、沉淀和過(guò)濾，可以除去大多數(shù)細(xì)菌和病毒，但消毒則起了保證飲用達(dá)到飲用水細(xì)菌學(xué)指標(biāo)的作用，同時(shí)它使城市水管末梢保持一定余氯量，以控制細(xì)菌繁殖且預(yù)防二次污染。
凈水消毒主要是通過(guò)氯與水反應(yīng)生成的次氯酸在細(xì)菌內(nèi)部起氧化作用，破壞細(xì)菌的酶系統(tǒng)而使細(xì)菌死亡。消毒后的水流入清水池，之后由出廠水管利用水流自重供**自來(lái)水環(huán)網(wǎng)，并**終通過(guò)輸、配水管網(wǎng)送給千家萬(wàn)戶。
 
2、 自來(lái)水是否含有有害人體健康的物質(zhì)？
由以上自來(lái)水的生產(chǎn)過(guò)程，可見(jiàn)河水中原有的種種懸浮顆粒及膠體物質(zhì)已在混凝過(guò)程中分離。而原水中的致病微生物也已在濾后消毒處理過(guò)程中被消滅。因此，在自來(lái)水生產(chǎn)過(guò)程中已把原水含有的有害人體健康物質(zhì)去除掉。
那么，生產(chǎn)過(guò)程中所加入的藥劑呢？在去除水中原有雜質(zhì)的過(guò)程中不免地加入了新的雜質(zhì)。這些新的雜質(zhì)是否會(huì)危害到我們的健康呢？#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#
在混凝過(guò)程中所加入的水處理劑，一般情況下都與原水的懸浮顆粒及膠體一起沉淀開(kāi)來(lái)，從而不影響水出廠時(shí)的質(zhì)量。那么，就只剩下氯氣了。
氯氣是否會(huì)危害到我們的健康呢？
 
2.1 氯氣
氯氣（Cl₂）是一種黃綠色有刺激性氣味的氣體，能溶于水，常溫下1體積水能溶解2體積氯氣。在相同條件下，氯氣比同體積的空氣重，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，它的密度3.214g/L。氯氣容易液化，當(dāng)壓強(qiáng)為101.3kPa，冷卻到-34.6℃，氣態(tài)的氯就變成黃色油狀的液態(tài)氯。液態(tài)氯繼續(xù)冷卻到-101℃，就變成了固態(tài)氯。氯氣是一種有毒物質(zhì)，對(duì)人體有強(qiáng)烈的刺激性，吸入少量氯氣會(huì)刺激鼻腔和喉頭粘膜，并引起胸痛和咳嗽；吸入較多氯氣會(huì)窒息致死。
把氯氣加入水中，會(huì)發(fā)生以下反應(yīng)：
Cl₂ + H₂O = HCl + HClO
因?yàn)橄具^(guò)程中氯氣用量很?。ㄒ话阍?L水中僅通入約0.005g氯氣），且在自來(lái)水中的投入的氯氣會(huì)完全與水反應(yīng)生成其他物質(zhì)，故可認(rèn)為出廠的水中不含氯氣。我們自然無(wú)需顧慮上述提到的有關(guān)于氯氣的種種危害
 
2.1.1 次氯酸（HClO）
然而，雖然氯氣已完全反應(yīng)，卻有其他物質(zhì)生成。我們先來(lái)看次氯酸。次氯酸（HClO）具有強(qiáng)氧化性，因此具有很強(qiáng)的殺菌消毒能力，是常用的消毒劑。次氯酸是一種弱酸，很不穩(wěn)定，在光照條件下易發(fā)生以下反應(yīng)：
2HClO = 2HCl + O₂↑
如此，水中有可能含有的雜質(zhì)就只剩HCl了。
 
2.1.2 氯化氫（HCl）
氯化氫是無(wú)色而有刺激性氣味的氣體，它的密度比空氣大，約為空氣的1.26倍。氯化氫極易溶于水（0℃時(shí)，1體積水大約能溶解500體積的氯化氫）。氯化氫的水溶液叫氫氯酸，俗稱鹽酸，是一種強(qiáng)酸，具有強(qiáng)的氧化性及腐蝕性。
根據(jù)生理衛(wèi)生常識(shí)，我們知道人體的胃液含有少量鹽酸，同時(shí)，在自來(lái)水生產(chǎn)過(guò)程中，氯氣的使用量是受到嚴(yán)格規(guī)定，禁止過(guò)量的，因此，水中反應(yīng)后得到的氯化氫也是微量的。此外，氯化氫是易揮發(fā)氣體，基于這一性質(zhì)可推知煮沸了的水幾乎不含氯化氫。
由此，我們可以得出這樣的結(jié)論：生產(chǎn)過(guò)程符合G家標(biāo)準(zhǔn)的自來(lái)水是不會(huì)危害人體健康的。
 
3、 重要水質(zhì)指標(biāo)——濁度
濁度也稱渾濁度，字面上是指水的混濁程度，從技術(shù)意義上講，濁度是用來(lái)反映水中懸浮物，例如泥沙、粘土、藻類、有機(jī)物質(zhì)以及其他的微生物有機(jī)體含量的一個(gè)水質(zhì)替代參數(shù)。濁度這一概念技能反映水中懸浮物的濃度，同時(shí)又是人的感官對(duì)水質(zhì)的**直接的評(píng)價(jià)，是一個(gè)重要的水質(zhì)參數(shù)。濁度作為水質(zhì)指標(biāo)于1901年提出，以1L蒸餾水含有1mg二氧化硅作為標(biāo)準(zhǔn)濁度的單位，表示為1ppm。1960年，隨著科學(xué)進(jìn)步，科學(xué)界對(duì)于濁度單位有了重新界定，以1mg/L的二氧化硅重量-濃度的特定關(guān)系變更濁度單位1ppm為1NTU。研究表明，當(dāng)水中濁度為2.5NTU時(shí)，水中有機(jī)物去除了27.3%；濁度下降**1.5NTU時(shí)，有機(jī)物去除了60%；濁度下降**0.5NTU時(shí)，有機(jī)物去除了79.6%；濁度為0.1NTU時(shí)，jue大多數(shù)有機(jī)物予以去除，致病微生物的含量大大降低。隨著G家經(jīng)濟(jì)騰飛，人們對(duì)于飲用水質(zhì)要求逐漸提高，新的飲用水標(biāo)準(zhǔn)的頒布與實(shí)施，要求管網(wǎng)末端水龍頭出水濁度小于1NTU，而制水行業(yè)內(nèi)的“現(xiàn)代化水廠”更是要求出廠水水質(zhì)達(dá)到0.1以下。下面簡(jiǎn)要分析毛家坪水廠內(nèi)有關(guān)于濁度控制的兩大重要保障手段。
 
4、 濁度控制
4.1 混凝沉淀與沉淀池排泥
如前文，自來(lái)水生產(chǎn)的**、二道工序便是混凝沉淀，而此過(guò)程的副產(chǎn)物便是沉淀池污泥，此部分污泥成分復(fù)雜，包括懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)、細(xì)菌等有害成分以及部分反應(yīng)后剩余的藥劑。這部分污泥如不加以處理，勢(shì)必會(huì)造成沉淀池出水濁度上升，并**終影響出廠水水質(zhì)。為解決這一問(wèn)題，毛家坪水廠采用反應(yīng)區(qū)底部穿孔管排泥（利用水流自重自壓，將底部污泥壓入穿孔PVC管排出）與沉淀區(qū)底部刮泥機(jī)刮泥（利用刮泥機(jī)連軸驅(qū)動(dòng)水下刮泥板，直接橫刮掉底部污泥排出）兩種形式，并利用成套地自動(dòng)化系統(tǒng)，周期式、往復(fù)式不間斷地排泥，以確保沉淀池水質(zhì)的濁度達(dá)標(biāo)。
 
4.2 過(guò)濾與濾池反沖洗
濾池可謂是整個(gè)凈水工藝的關(guān)鍵步驟，前一階段沉淀池的出水（通常濁度需要達(dá)到1.0NTU）在經(jīng)過(guò)石英砂濾池過(guò)濾后，將出水濁度進(jìn)一步下降到0.1NTU，這其中，濾砂的濾過(guò)作用功不可沒(méi)。然而，在濾池運(yùn)行過(guò)程中，由于水流本體中存在的、需要被過(guò)濾的細(xì)小微粒和前階段殘留藥劑的共同影響，難免會(huì)使濾砂板結(jié)化，濾砂相粘，砂與砂間隙加大，造成濾池的濾過(guò)作用大幅下降，從而影響后續(xù)出水水質(zhì)。于是，在水廠運(yùn)行過(guò)程中，濾池反沖洗過(guò)程便是保證濾砂恢復(fù)其效用的關(guān)鍵動(dòng)作。毛家坪水廠采用一體化的自動(dòng)反沖洗系統(tǒng)，利用反沖洗泵房?jī)?nèi)的3臺(tái)雙吸式離心泵與2臺(tái)高功率鼓風(fēng)機(jī)來(lái)完成“氣沖—氣水混沖—水沖”這一整個(gè)反沖洗過(guò)程，將一定壓力的空氣以及水流大量地、由各自管路通入到濾池下方，并引發(fā)整個(gè)濾池的激蕩。在反沖洗過(guò)程后，濾池中的濾砂得以反復(fù)震蕩，其中粘結(jié)的污垢被打碎、沖散，**終排入污水渠，離開(kāi)濾池。這種周期性的操作，使得濾池濾過(guò)作用得以恢復(fù)，過(guò)濾水的水質(zhì)、濁度進(jìn)一步得到保證與達(dá)標(biāo)。
 
結(jié)  束  語(yǔ)
“制水可謂辛苦，滴滴得來(lái)不易”，珍惜水資源，愛(ài)護(hù)每一滴水，是每一個(gè)公民應(yīng)盡的義務(wù)。同樣，依照GB5749《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》，本著“保質(zhì)保量，高效低耗”的宗旨，毛家坪水廠必會(huì)科學(xué)管理，精細(xì)運(yùn)作，日漸發(fā)展，不斷進(jìn)步，為寧波供水做出應(yīng)有的一份貢獻(xiàn)，確保廣大市民安全、放心地飲用自來(lái)水。#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#