飲水安全與給水處理技術發(fā)展

1、飲水安全與給水處理技術發(fā)展,,,飲水安全,2,,,水質標準及飲水安全控制,4,內(nèi)容提綱,,,關于健康,1,,,飲水安全的影響因素,3,,,關于健康,1,科技進步和生活水平提高與患病人數(shù)不正常增長的相關性？,因各種疾病治療的人數(shù)和身患各種疾病的亞健康人群不計其數(shù)。,,,關于健康,1,健康是人類永恒的追求，特別是在現(xiàn)在關于整個環(huán)境的污染，包括吃的食物、喝的水、呼吸的空氣，都存在對自己的傷害。因此，人類的健康面臨極大的挑戰(zhàn)，發(fā)病率之高、病種

2、之多、蔓延之廣，是前所未有的。,,,關于健康,1,目前，在水中檢測出的有機物有2221種，其中有765種有機物對人體有害。 由飲水引起的疾病占人類所患疾病的80％。 由水傳播的40種傳染病，在世界范圍內(nèi)仍未得到有效控制。 全世界每年有2500萬兒童因飲用受污染的水而生病致死。,,,關于健康,1,安全飲水是指終生飲水不會對健康產(chǎn)生不良影響的生活飲水。水的存在方式 (量與質、物理與化學特性等)及水事活動 (政府行政管理、衛(wèi)生、

3、供水、減災、環(huán)境保護等) 對人類社會的穩(wěn)定與發(fā)展是無威脅的，或者說存在某種程度的威脅，但是可以將其后果控制人們可以承受的范圍之內(nèi)。,,,飲水安全,2,,2.1 什么是飲水安全,流行病學上安全 化學組成對人體無害 感官性狀良好 水量充足使用方便,,,飲水安全,2,安全和衛(wèi)生的生活飲水，應符合以下四個方面的基本要求：,,2.2 飲水安全的基本要求,不發(fā)生因飲水引起的傳染病，地方?。婚L期飲用對健康沒有明顯危害；飲用水的感官性

4、狀能為飲用者接受。,,,飲水安全,2,,2.3 飲水水質安全,摘自《生活飲用水衛(wèi)生標準》GB5749-2006,,,,飲水安全,2,,2.3 飲水水質安全,水是人體生理活動必需物質 水參與體內(nèi)物質代謝 飲用水水質不良對健康影響,,,飲水安全,2,,2.4 飲水水質安全的環(huán)境健康學價值,飲水存在的水質安全問題：全球—— 每年致病事件40億起，約2000萬人死亡 每8分種有1名兒童死于不潔水源導致的疾病我國—— 7億

5、人飲用大腸桿菌超標水 3億人飲用含鐵量超標水 1.l億人飲用高硬度水 0.7億人飲用高氟水 0.5億人飲用高硝酸鹽水,,,飲水安全的影響因素,3,,,飲水安全的影響因素,3,,飲水水質安全的影響因素,水源污染對飲水安全具體表現(xiàn)為：① 處理后的水質感官性指標不良，色度高、有異味；② 消毒后水中致突變物、致癌物等消毒副產(chǎn)物增加；③ 源水中的有毒有害物質及“三致”（致癌、致畸、致突變）物質難以去除；④ 有些污染物難以檢

6、測：肝毒素、神經(jīng)毒素和酯多糖毒素；⑤ 管網(wǎng)中水質不穩(wěn)定。源水水質污染造成混凝劑、消毒劑投加劑量增加，降低了水的pH值，增加了水的不穩(wěn)定性。,,,飲水安全的影響因素,3,,3.1 水源污染,突發(fā)水污染事件,,,飲水安全的影響因素,3,,3.1 水源污染,吉林石化爆炸事故,廣東北江鎘污染事件,非法排污事件,,,飲水安全的影響因素,3,,3.1 水源污染,湘江重金屬污染,太湖藍藻暴發(fā),水環(huán)境惡化,,,飲水安全的影響因素,3,,3.1 水源污

7、染,滇池藍藻暴發(fā),巢湖藍藻暴發(fā),水環(huán)境惡化,,,飲水安全的影響因素,3,,3.1 水源污染,水環(huán)境惡化,,,飲水安全的影響因素,3,,3.1 水源污染,水環(huán)境惡化,,,飲水安全的影響因素,3,,3.1 水源污染,,,飲水安全的影響因素,3,,3.2 凈水工藝限制,在飲用水水源污染日益加劇和飲用水標準不斷提高的雙重壓力之下，凈水工藝面臨空前的挑戰(zhàn)。,傳統(tǒng)水處理工藝對有機物的去除率一般為20%-50%，對氨氮的去除率為10%左右。出水中有機

8、物含量仍然很高，有些有機物具有致癌性，且對人體健康造成了危害。,混凝反應-沉淀-過濾-吸附-消毒-配水,,,飲水安全的影響因素,3,,3.2 凈水工藝限制,為保障飲水水質安全，延長凈水工藝是非常必要的，而且是刻不容緩的。,,,飲水安全的影響因素,3,,3.3 管網(wǎng)二次污染,水對金屬管道內(nèi)壁侵蝕形成的銹垢,微生物的腐蝕、結垢,管內(nèi)的后沉淀,微絮凝體后沉淀 鐵、錳離子后沉淀,化學穩(wěn)定性差 生物穩(wěn)定性差,水的穩(wěn)定性差,給水管道生長環(huán),

9、,,飲水安全的影響因素,3,,3.3 管網(wǎng)二次污染,鑄鐵管道腐蝕,,,飲水安全的影響因素,3,,3.3 管網(wǎng)二次污染,余氯量,可通過主要節(jié)點的余氯量評價管網(wǎng)的水質狀況，或推求管網(wǎng)其余節(jié)點的水質，進而掌握管網(wǎng)的水質信息，控制投氯量和中途加氯量。,氯消毒的副產(chǎn)物(DBPs),鹵乙酸(HAAs),三鹵甲烷(THMs),水齡,水在管網(wǎng)內(nèi)的滯留時間。,,,飲水安全的影響因素,3,,3.3 管網(wǎng)二次污染,控制指標,污染原因 ① 二次供水衛(wèi)生管理

10、缺乏系統(tǒng)的、操作性強的法律法規(guī)； ② 日常性衛(wèi)生監(jiān)督不到位； ③ 供水單位忽視對供水管網(wǎng)的維護； ④ 集中式供水加氯消毒不夠。采取主要措施 ① 加強供水設施設計施工及所用材料加強審查； ② 加強經(jīng)常性衛(wèi)生管理和監(jiān)督。,,,飲水安全的影響因素,3,,3.4 高層建筑二次污染,水是寶貴的自然資源，地球上的生命都離不開水。水資源（water resources)是指全球水量中對人類生存、

11、發(fā)展可用的水量，主要是指逐年可以得到更新的那部分淡水量。徑流總量是指在一個水文年內(nèi)通過河流某斷面水流總量之和。,,,飲水安全及影響因素,3,,3.5 飲水水量安全,,,飲水安全及影響因素,3,,3.5 飲水水量安全,,,我國年徑流總量 27100×108 m3；人均占有量為世界人均 水平的1/4 ；是世界上13個水資源貧乏的國家或地區(qū)之一。,,,飲水安全及影響因素,3,,3.5 飲水水量安全,我國是一個缺水的國家，約有70%

12、人未能飲用安全用水，約有0.47億人嚴重缺水。我國水資源嚴重短缺的主要原因： ① 水資源時空分布不均的自然條件導致； ② 水資源不合理開發(fā)和利用率低下； ③ 水污染形勢逐漸加劇，導致的水質型缺水； ④ 水資源調控能力不足，不少地區(qū)存在工程型缺水。,,,飲水安全及影響因素,3,,3.5 飲水水量安全,,,飲水安全及影響因素,3,,3.5 飲水水量安全,水資源時空分布不均,飲水安全包括： 水量的安全性 水質

13、的安全性 水污染是飲水安全的重大隱患保障飲水安全，必須從源頭上削減污染物排放控制水污染、保護水源是飲水安全最核心的問題,,,飲水安全及影響因素,3,,1928年10月修訂公布21個水質指標,1950年市政府 16項,,,自來水水質暫行標準,1954年衛(wèi)生部 16項,1955年在北京、上海等十二個大城市試行，這是新中國成立后最早的一部管理生活飲用水的技術法規(guī)。1959年經(jīng)國家建設部和衛(wèi)生部批準，定名為《生活飲用水

14、衛(wèi)生規(guī)程》(16個水質指標)。,,上海市自來水水質標準,,上海市飲用水清潔標準,,4.1 水質標準發(fā)展進程,,,水質標準及飲水安全控制,4,,1986年 35項,,2001年 96項,《生活飲用水衛(wèi)生標準》（GB 5749-2006）,2006年 106項,,,《生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范》,,《生活飲用水水質標準》 （GB 5749-1985）,,《生活飲用水衛(wèi)生標準》（TJ 20-76）,19

15、76年 23項,,4.1 水質標準發(fā)展進程,,,水質標準及飲水安全控制,4,世界衛(wèi)生組織WHO《飲用水水質準則》歐盟EC《飲用水水質指令》美國國家環(huán)保局USEPA《美國飲用水水質標準》,,4.2 國際水質標準,,,水質標準及飲水安全控制,4,有關水質的主要標準① GB 5749-2006 生活飲用水衛(wèi)生標準 衛(wèi)生部② CJ/T 206-2005 城市供水水質標準 建設部③ CJ 94-2005 飲用凈水水質標

16、準 建設部其它標準① GB 17051 二次供水設施衛(wèi)生規(guī)范② GB/T 17218 飲用水化學處理劑衛(wèi)生安全性評價③ GB/T 17219 生活飲用水輸配水設備及防護材料的安全性評價標準,,4.3 現(xiàn)行水質標準,,,水質標準及飲水安全控制,4,,4.4 飲水水質控制項目,介水傳染病 化學性污染 氯化副產(chǎn)物,,,水質標準及飲水安全控制,4,病因 ① 水源受污染后，未經(jīng)凈化消毒或凈化消毒不徹底，直接供居民飲

17、用； ② 處理后的飲用水重新被病原體污染。流行特點 ① 流行呈爆發(fā)型，多數(shù)病人多集中在同一潛伏期內(nèi)； ② 病例的分布與供水范圍一致，絕大多數(shù)患者都有飲用同一水源的歷史； ③ 多發(fā)生在農(nóng)村分散式給水地區(qū)，飲生水者發(fā)病多。,介水傳染病,,4.4 飲水水質控制項目,,,水質標準及飲水安全控制,4,氰化物 cyanide ① 污染來源 煉焦、電鍍、選礦、染料、化工、醫(yī)藥和合成纖維等工業(yè)上中均用到氰

18、化物，其廢水可導致水污染。 ② 作用機制 游離的氰離子與細胞色素氧化酶的含鐵輔基結合，形成氧化高鐵細胞色素氧化酶，使細胞窒息死亡。,化學性污染,,4.4 飲水水質控制項目,,,水質標準及飲水安全控制,4,③ 危害急性中毒： 主要表現(xiàn)主要為中樞神經(jīng) 缺氧癥狀和體征。臨床上分為四期即前驅期、呼吸困難期、驚厥期和麻痹期。慢性中毒： 主要表現(xiàn)是神經(jīng)衰弱綜合征、運動肌的酸痛和運動障礙。,氰化物 cyanide,化

19、學性污染,,4.4 飲水水質控制項目,,,水質標準及飲水安全控制,4,鉻 ① 污染來源 電鍍、制革、顏料、冶金、機電化工制藥等生產(chǎn)中均有含鉻廢水和廢渣排出。 ② 作用機制 它可使血紅蛋白轉變?yōu)楦哞F血紅蛋白，造成缺氧。還能抑制某些酶的活性，干擾體內(nèi)氧化、還原、水解過程。并可使蛋白變性、核酸核蛋白沉淀。③ 危害 主要中毒表現(xiàn)為惡心、嘔吐、腹痛腹瀉血便口腔炎、胃腸道燒灼，并可伴有頭痛、頭暈、

20、呼吸急促、口唇指甲青紫，嚴重者出現(xiàn)少尿或無尿等癥狀。,化學性污染,,4.4 飲水水質控制項目,,,水質標準及飲水安全控制,4,氯化副產(chǎn)物 是指在氯化消毒過程中所產(chǎn)生的鹵化類化合物。 危害 這些有機物已被鑒定為與誘發(fā)人類癌癥有聯(lián)系。這些污染物大都來源于工業(yè)污染，還有一些污染物并非來源于工業(yè)廢水。,氯化副產(chǎn)物,,4.4 飲水水質控制項目,,,水質標準及飲水安全控制,4,水量充足 應能滿足城鎮(zhèn)或

21、居民點的設計總用水量，并考慮到近期和遠期的發(fā)展。 水質良好 經(jīng)水廠處理后能符合水質衛(wèi)生標準。 便于防護 目的是保證水源水水質不受污染。 技術經(jīng)濟上合理,水源選擇,,4.5 飲水安全控制方法,,,水質標準及飲水安全控制,4,取水點的位置 位于城鎮(zhèn)和工業(yè)企業(yè)的上游； 水深在2.5m～3m的地段； 保證進水口在離河底約1m，離水面1.5m處。 取水設備類型

22、 岸邊式 適用于河岸地形堅硬、水位高的地點； 河床式 適用于河岸較平坦、水位低的地點； 活動式 適用于水位漲落幅度大、河岸坡度大的地點； 斗槽型 適用于泥沙量大、冬季常有冰塊的地點。,地表取水,,4.5 飲水安全控制方法,,,水質標準及飲水安全控制,4,取水點的位置 深層地下水 選用不透水層較厚的地點； 淺層地下水 設在城鎮(zhèn)工業(yè)企業(yè)污染遠的上游，

23、 還要考慮技術上方便的地點。 取水設備 管井 適用于采取各地層的地下水； 大口井 適用于水深小于20米（地下水埋 藏較淺）含水層薄和不宜打管井 的地點。,地下取水,,4.5 飲水安全控制方法,,,水質標準及飲水安全控制,4,水質處理,,4.5 飲水安全控制方法,,,水質標準及飲水安全控制,4,混凝沉淀 ① 混凝原理

24、 壓縮雙電層作用、電性中和作用、吸附架橋作用 ② 絮凝劑和助凝劑 絮凝劑： 1）金屬鹽類：硫酸鋁、三氯化鐵、硫酸亞鐵 2）聚合類：聚合氯化鋁、堿式氯化氯 助凝劑：PAM,水質處理,,4.5 飲水安全控制方法,,,水質標準及飲水安全控制,4,③ 影響混凝效果的因素 水溫、水中顆粒的性質和含量 水的pH值與堿度、水中有機物和溶解性鹽類含量 混凝劑的種類和用量、混凝劑的投

25、加方法,混凝沉淀,水質處理,,4.5 飲水安全控制方法,,,水質標準及飲水安全控制,4,過濾 ① 原理 篩除作用（機械隔濾作用） 接觸混凝作用（吸附作用）② 影響過濾效果的因素 濾池的進水水質、濾層厚度和濾料粒徑 濾速、濾池的類型、濾料的使用時間,水質處理,,4.5 飲水安全控制方法,,,水質標準及飲水安全控制,4,消毒是指殺滅外環(huán)境中病原微生物的方法。目的是切斷傳染病的傳播

26、途徑，預防傳染病的發(fā)生或流行。方法主要有氯消毒、二氧化氯消毒、紫外線消毒和臭氧消毒。,消毒,,4.5 飲水安全控制方法,,,水質標準及飲水安全控制,4,氯化消毒 常用的氯化消毒劑有液態(tài)漂氯、漂白粉、二氧化氯、臭氧、一氯胺和二氯胺。① 氯化消毒原理 氯溶于水，氯及其氯化物水解生成次氯酸。 Cl2+H2O→HOCl+H++Cl- 次氯酸體積小，不帶電荷，容易通過細