净化水

　　净化水简言之就是对水的净化。水的净化，是通过相应的过滤材料，根据不同的Z终用水需求，以物理或化学的方式，去除水中的铁锈、泥沙、余氯、有机物、有害的重金属离子、细菌、病毒等的过程。

净化水的方法

　　一、水源水质净化方法

　　天然水源的水质和用户对水质的要求总存在一定的差距，为满足用户要求而进行的水质处理叫“水质净化”。一般净化方法为：

　　1、自然沉淀法：将原水中粗颗粒的泥沙等悬浮物靠重力沉淀去除。

　　2、混凝沉淀法：对于水中较细的颗粒，特别是胶体颗粒靠自然沉淀就无法除掉，需要在原水中加入一些药剂馄凝剂)，使细小颗粒互相吸附结成较大颗粒后，从水中直接沉淀出来(称为混凝沉淀)。

　　3、过滤：经过混凝后，剩余细小颗粒直接吸附到一些相对较大的颗粒渺子)表面后再除掉(称为过滤)。

　　4、消毒：混凝沉淀后可以把水的浊度降到25度以下，再过滤可以把水浊度降到5度以下(达到饮用水标准)。水中的病菌通过上述净化方法可以去除一部分，再经过消毒就可达到饮用水的要求了。

　　水源水质不同，水质净化方法相差很大。一般江、河水源的水质净化要用到自然沉淀、混凝沉淀、过滤、消毒几种净化方法。而对深层地下水源一般只要经过消毒后即可达到饮用水标准。

　　二、水中过量元素的清除

　　天然水源中一般都含有几十种化学元素，由于数量微弱几乎对人体没有什么危害。在国家规定的生活饮用水水质中，对十余种化学元素的含量做了规定，为保证人体健康，对超过标准的过量元素须进行净化，使它们的含量控制在标准规定的范围内。去除水中过量元素的净化方法很多，常用的有如下几种：

　　1、堤式过滤法：当江、河水中元素(某种或多种)含量超过标准规定值时，可在距河岸10-20m处开挖一条新的集水河道。如果取水处是渠、河端部，可人工造一土堤，在堤后取水，经过土壤过滤后的水质往往能满足生活饮用水的水质要求。

　　2、活性碳过滤法：利用活性碳的吸附作用清除原水中的过量元素，有的活性碳对某种元素具有较佳的去除效果，在选用时要给予注意。

　　3、曝气氧化法：水源中含有未完全氧化的过量元素时，可经过一定时间的曝气，使其充分氧化后形成沉淀物而将其除去。此法需一定的曝气设施。

　　4、化学净化方法：在原水中投入适量的化合剂使过量元素生成各种沉淀物后再将其去除。

　　5、生物净化方法：利用各种微生物将原水中的过量元素“消化”掉，从而达到清除过量元素的目的。这是近年发展起来的新理论和新净化方法，成本低、效果好，但滤池和净水构筑物要满足微生物的生存繁殖条件才能形成良性循环。

水质净化工艺

　　饮水安全工程开展过程中，为了提高水质，应结合不同水源采用适合的净化工艺与技术，具体内容如下：

　　1、在地表水水源方面

　　在水质净化过程中，涉及诸多的工艺与技术，在实际选择时，应考虑水源水质情况，关注供水水质要求，在此基础上，才能够保证工艺与技术选择的合理性与GX性，进而使地表水水源满足饮用水的水质要求。当前，我国水源净化工艺流程如下：原水、混凝、沉淀、过滤、消毒与出水。

　　(1)混凝

　　主要是指将混凝剂投入到原水中，使水中的悬浮物及微粒等相互吸附，从而聚凝为较大的颗粒。它作为水质净化技术，其应用时间相对较长，自明朝起至今，净化工艺不断发展，由明矾净水到有机或无机混凝剂的使用，它作为水净化技术的一种，其应用具有广泛性与普遍性。混凝作用的发挥主要是借助剧烈均匀搅拌实现的。

　　现阶段常见的混凝设备有两种：①管道混合;②机械混合，前者还可细化为管道静态混合器与孔板混合，其中管道静态混合器的优点为安装简便，但缺点为水头的损失相对较大;后者效果显著，但成本较高，不仅需要机械设备，同时其维修管理难度较大。

　　(2)沉淀

　　原水中较大的凝聚颗粒，将凭借自身的重力，逐渐下沉，从而实现了与水的分离。常见的沉淀池有平流与斜管两种：

　　①古老的沉淀形式，它满足了自然与混凝沉淀的需求，其优点为简便性、经济性、稳定性等，但它需要较大的平面面积，同时排泥难度较大;

　　②新型的沉淀形式，其利用平行倾斜板，促进了沉淀效率的提高，同时对面积需求较小。

　　(3)过滤

　　此环节主要是利用粒状滤料，如：石英砂，以此截留水中杂质。常见的过滤池有无阀滤池、快滤池、虹吸滤池、生物慢滤池等，各形式优缺点各异，如：diyi种实现了水力自动控制、第二种阀门容易损坏、第三种成本较高，而第四种构造简单、运行可靠、价格低廉、管理简便。

　　(4)消毒

　　此环节主要是利用不同的技术，实现水中致病微生物的消除。常见的净化方法有ye氯消毒，其具有经济性、简便性与jing准性，但氯具有毒性，使用过程中存在安全隐患;紫外线消毒，其具有较高的效率与显著的效果，但其缺少经济性;二氧化氯属于杀菌消毒剂，其具有GX性，在农村的应用较为广泛，但实际使用过程中，要求较高的操作管理水平。

　　2、在地下水水源方面

　　地下水水质相对较好，可用于农村生活与生产用水，但部分地区地下水水质超标问题严重，如：铁与锰含量偏高，在二者作用下，饮用水的气味、颜色及口感等均难以满足相关要求，因此，将地下水用于饮用水水源时，应净化水中的铁与锰。

　　常见的净化方法有两种，分别为空气氧化法与药剂氧化法，前者还包括自然与接触氧化法，其中应用Z为广泛的为接触氧化法，其具有简便性与经济性，其作业流程为原水、曝气与过滤，其中曝气装置的形式有跌水曝气、射流曝气与曝气塔曝气等。

　　同时，对于部分农村地区而言，其地下水中氟含量过多，对人的牙齿、骨骼及组织器官等均造成了不同程度的影响，在除氟时，常采用吸附过滤法、离子交换法、混凝法及电渗析法等，其中diyi种净化方法使用频率较高，它主要采用活性氧化铝与骨炭等作为滤料。

　　3、在苦咸水水源方面

　　苦咸水主要是指饮用水中的氯化物、硫酸盐等含量超过规定值，水呈苦涩味或咸味，如果直接饮用此水，则会危害人体健康，在长期饮用后，会出现皮肤过敏、腹泻、腹胀等问题。

　　在净化苦咸水中，采用的净化工艺主要有蒸馏法、电渗析与反渗透法，其中反渗透法的使用较为普遍，具体的工艺流程为原水、预净化系统、高压水泵、反渗透膜组件及净化水，在此流程中Z为关键的环节便是预净化系统，它直接影响着反渗透系统的使用时间与净化效果，Z为核心的元件为反渗透膜，通常情况下，它是利用高分子材料制作而成的非对称膜或均相膜，如：醋酸纤维素或芳香聚酰胺等。

　　虽然净化水的手段较多，但受工艺复杂度、设备经济性与技术性等因素的影响，导致各种手段难以有序、有效推广。而反渗透净化工艺，优点众多，如：简便性、经济性、可靠性、适用性及自动化等，同时其出水水质较高，因此，可在广大农村进行推广。

水体净化与水生植物

　　1、水生植物对N、P的吸收作用

　　由于水生植物生长过程中吸收所需的N、P等营养元素在植物体内存储非常稳定，收割水生植物时，被其吸收的N、P等营养物质也随之被带走离开水体，因此，降低了N、P在水体中的含量，使得水体富营养化程度减轻，水体得到净化。

　　富营养化水体吸收的无机N可作为水生植物自身营养成分，用于体内有机N合成;而吸收的无机P在植物体内可转化成为能量和核酸等参与光合作用，改善水质的同时又能够促进自身生长。

　　由于不同水生植物具有不同生长特性以及N、P吸收能力，不同水生植物水质净化能力存在一定差异;因此，在开展水质净化能力和系统中对水生植物的N、P吸收能力分析研究时，常选取3种以上类型的中水生植物作为研究对象，综合分析和比较不同种类水生植物N、P吸收以及水质净化能力。

　　2、水生植物对重金属的富集作用

　　水生植物对水体中重金属的吸收和富集也起着非常重要的作用。植物根部是富集重金属的重要部位，一些水生植物，如浮萍、香蒲、慈姑、芦苇等对Mn、Pb、Cu、Zn等重金属具有一定耐性并有较强的富集能力，主要表现在水生植物细胞壁对重金属的亲和力较高。

　　3、水生植物的生化作用

　　水生植物的生化作用主要表现在水生植物叶片、根系能够使水中悬浮的有机碎屑和新陈代谢产物沉降转移到底泥中，并通过根系向底泥输送氧气来调节底泥微环境氧化还原状态，加强根区硝化菌和反硝化菌等微生物繁殖和生长，进而加快对有机物降解，促进N、P释放和转化，提高水体净化效率。此外，水生植物根系表面附着生物膜上含有很多细菌和原生动物等分泌的大量酶，加速降解水体中的大分子物质，也可使水质得到有效净化。

　　4、水生植物对藻类的YZ作用

　　浮游藻类迅速疯长是导致水质恶化主要因素之一。水生植物在营养物质和光热条件上与浮游藻类存在一定竞争关系，但水生植物生长周期更长，吸收和储存营养的能力更强，一些水生植物还能够分泌抑藻物质，破坏藻类正常生理代谢功能并使其死亡。因此，水生植物能很好地YZ浮游藻类生长。此外，水生植物根系圈还会栖生一些水蜗牛等软体小动物，它们能以浮游藻类为食，使其种群数量减少。