氯消毒在饮用水处理中的文献论文

关于自来水生产中氯化消毒的调查分析高一（5）黄建洲 刘奕钦 陈键炜 李泽龙指导老师：黄洁玲（化学科）一、 课题提出水是地球上的万物生命之源，是人类赖以生存的基本物质。俗话说：“人能三日无粮，不可一日缺水。”这形象地说明了水的重要作用。但是，对传染病学和细菌学的研究证明水是传播疾病的重要媒介物，据世界卫生组织（WHO）统计，全球80%的疾病以及1/3以上的死亡直接来源于不清洁的饮用水。水质决定着人的体质，于是自来水的消毒处理成为大规模供水系统中最基本的处理工艺，是保证用户安全用水必不可少的措施之一。潮州市处于潮汕平原，属韩江的灌溉区域。我市的饮用水源来自韩江中上游。韩江中上游处于山区，水污染少，水质优。近来，我市的自来水出现漂白粉味，这对人体健康是否有影响？适逢新教材高一《化学》中学习了有关卤素的知识，这引发了我们一些想法：经过氯化消毒之后，饮用水中会产生哪些物质？这些物质对人体健康会产生什么影响？如何避免自来水氯化消毒所带来的一些弊端？……二、研究目的1、了解自来水生产过程中氯化消毒的原理方法以及氯化后水质对人体健康的影响。2、结合所学知识进行分析，对自来水生产中氯化消毒提出一些改进措施，使自来水消毒更趋向科学化。3、调查人们对自来水氯化消毒的看法所持观点。4、通过实践研究，掌握科学研究的基本方法，提高自身素质，如科学态度、科学道德、学识水平和综合运用知识的能力等。三、研究过程本课题主要采用“查找资料——提出问题——实地调查——分析研究、解决问题——撰写论文”的思路进行研究。研究方法有文献法、调查法、实践等。1、准备阶段收集资料的主要目的是寻找事实论据和理论论据，并通过对资料整理分析，我们从中收集一些难以解答的问题，为实地调查研究作好准备。2、调查实践到潮州市竹竿山水厂进行参观访问，了解有关氯气用于自来水消毒的具体情况，潮州竹竿山水厂于1995年5月与挪威合作建成自动化程控设施，是现今粤东地区自动化程度较高的自来水厂，日产量约10万吨。在曹副厂长和化验室许主任的带领下，我们参观了自来水生产的全过程并就自来水氯化消毒问题进行重点调查访问。3、分析研究我们设计两份调查问卷进行调查，将所得信息进行整理，写成调查报告。 四、研究成果水是生命之源，是生命得以维持所必需的物质之一。对传染病学和细菌学的研究证明水的确又是传播疾病的重要媒介物，于是人们开始寻找对水的消毒方法，并在大约一百多年前就采用了氯化消毒方法，并沿用至今，成为一种常规消毒方法。但随着科学技术发展，发现氯化后自来水出现一些令人遗憾的结果！经过氯化后的水会产生哪些物质？这些物质会影响人体健康吗？如何才能得到既清洁又安全的饮用水？……这些均成为我们课题研究的关键问题。人类的饮用水大多数是经过自来水厂加工生产的。我市的自来水厂水源来自韩江中上游，韩江中上游流域是广大的山区，水污染程度低，水质好，其中含有害物质少。潮州竹竿山水厂是目前粤东地区规模较大的水厂，负责潮州地区的供水。竹竿山水厂自来水生产消毒采用氯化法，在生产过程中使用的主要作用物质是氯气。水厂的自来水生产分为四个阶段，取水，过滤，消毒，输水，自来水进入水厂后，第一道工序是过滤，竹竿山水厂用聚氯化铝（加SO42-）作沉淀剂，药池中AlCl3浓度6%，水中浓度为2mg/L。聚氯化铝可除去水中三卤甲烷母体物质，防止致癌物质产生。过滤后的水要进行消毒，消毒剂用氯气。氯气易溶于水，与水结合生成次氯酸和盐酸，在整个消毒过程中其主要作用的是次氯酸。对产生臭味的无机物来说，它能将其彻底氧化消毒，对于有生命的天然物质如水藻，细菌而言，它能穿透细胞壁，氧化其酶系统（酶为生物催化剂）使其失去活性，使细菌的生命活动受到障碍而死亡。次氯酸本身呈中性，容易接近细菌体而显示出良好的灭菌效果，次氯酸根离子也具有一定的消毒作用，但它带负电荷而难于接近细菌体（细菌体带负电荷），因而较之次氯酸，其灭菌效果要差得多，所以氯气消毒效果要比采用漂白粉消毒更佳。自来水厂是从梅州、厦门等地购买液氯的，使用时液氯通过减压阀减压，再进入投氯机投到水中。自来水厂每10几天用氯气约1.5吨，水产量达100多万吨。我们在市区作了调查，自来水中常常有浓烈的漂白粉味，群众都很关心这个问题，那究竟这会不会影响人体健康？我们经过研究，到竹竿山水厂询问有关技术人员，得知自来水中带有漂白粉味不会影响人体健康，它的形成主要原因是水厂的投氯的量度提高，因为长距离送水，管道中会产生硫铁菌等有害物质，自来水中含氯量偏高用于杀菌，以防止自来水到达用户前受到二次污染。自来水厂投氯量度提高，是为了保证水质的安全，居民应体谅这一点，为了尽量减少饮用水中带有的浓烈的漂白粉味，我们建议居民的饮水习惯应有所改变，使之进一步科学化。自来水饮用前应放置一段时间，让水中存有的余氯挥发掉，这可减少水中漂白粉味。同时竹竿山水厂对出厂的自来水进行抽样调查，严格把握水中余氯量，保证居民用水的水质高。目前，随着我市经济不断发展，工业发展迅速，韩江的水污染逐渐加重。氯化消毒水中检验出的氯化有机物的种类越来越多，因此，我们应更关注自来水的氯化消毒以及怎样才能保证自来水水质等问题。我们通过研究，给自来水厂提以下几点建议：（1）做好氯化前的工作。竹竿山水厂应和环保等部门合作，对韩江污染源进行综合整治，保证水源的水质。（2）改革投氯消毒工艺，氯化消毒过程中，强力的混合作用是获得连续的消毒效果的关键。潮州竹竿山水厂现拥有先进的投氯机，但以后还需注意投氯消毒工艺提高。（3）采用优化消毒剂。在现阶段，消毒剂除氯气外，还有二氧化氯，臭氧，采用代用消毒剂可降低有害物质的生成量，同时提高处理效率。随着科学技术的不断发展，我们相信自来水生产越来越完善，在不久的将来，氯化消毒法所带来的一些问题会得到解决，人们可安心饮用甘甜的自来水。在调查中，居民反映出我市水价偏高问题，但我们知道，自来水厂的设备投资巨大，而且又要注意提高水的水质，资金费用也相当高，居民这一点应给予体谅。处在夏秋季节，自来水中的有害物质含量偏高，我们在饮用自来水时，最好是延长沸腾时间，使水中难以挥发的有机物质得到消毒以保证健康。〖报告一〗氯气用于自来水消毒中的利弊（一）调查目的现在自来水消毒大都采用氯化法，公共给水氯化的主要目的就是防止水传播疾病，这种方法推广到至今有100多年历史了，具有较完善的生产技术和设备，但我们经过对理论资料了解、研究，认为氯气用于自来水消毒还是有在一定的弊端，因此，我们决定针对这一课题进行深入调查。（二）调查分析:1、对50名市自来水厂领导职工进行问卷调查，综合分析如下：（1）本市自来水生产采用氯化法消毒比较好。（2）本市自来水厂所引用水源水质好，消毒过程中环保做得较彻底、完善。（3）本市自来水厂氯化消毒后的水几乎没有有害物质。（4）日常用水有时会有漂白粉味，但不会危害人体健康。2、对市区居民进行有关饮水问题的问卷调查。共发放调查问卷50份，实收50份，有效问卷50份。整理调查问卷得到下表：选 项题 号 A B C D1 50人/100% \ \ \2 \ 8人/16% 42人/84% \3 50人/100% \ \ \4 \ 50人/100% \ \5 4人/8% 46人/92% \ \6 40人/80% 10人/20% \ \7 没有:47人/94% 没填:3人/6% 8 考虑环保:27人/54% 没填:23人/46% 9 有时:10人/20% 没有:40人/80%由上表反映出：① 关于哪种消毒方法比较好，对氯化法持支持意见占100%即50人，氯气用于自来水消毒在现阶段还是受到认可和支持的。② 对自来水厂水源污染情况认为“没污染”的人数占84%，认为“污染一般”占总人数的16%，潮州市自来水厂所引用的水源来自韩江，韩江水受污染少，水质较好，这是潮州市自来水生产的一大优势。③ 对自来水厂所选用消毒剂的看法，“同意”的人数占100%，这从中体现出大家对“氯气”的信任还是较高。④ 自来水厂消毒剂主要从外地进货，本地没有生产，这也是造成自来水成本偏高的一个原因。⑤ 对于自来水消毒过程氯气的用量，认为“适可”的人数占总人数92%，认为“过高”的占8%即4人。潮州市竹竿山水厂采用投氯机加氯，全过程由计算机自动控制，投入剂量比较准确, 对比其他乡镇小型水厂受条件限制而出现投氯剂量过高或过低的情况，竹竿山水厂所生产的自来水质更好，居民饮水后对身体健康有保障。⑥ 对自来水厂在生产过程中是否不断改进消毒方法的回答，“有”占80%，而“没有”只占20%，即十人。不断改进，不但有利于提高自来水厂信誉，而且还能不断提高供水的质量，保证居民饮水健康。⑦ 认为氯化消毒后的水没有产生有害物质的人占总人数的94%，有6%的人弃权。由此可见，氯化消毒后的水质是比较好，对人体危害较小。⑧ 在整个消毒过程中，指出厂家考虑到环保问题的占总人数的54%，有46%的人弃权。环保是当今社会关注的问题，特别氯气是有毒气体，更须注意，以免污染环境，破坏生态系统。由调查得知，自来水厂在这方面做得比较好。⑨ 日常饮用水有时会有漂白粉味，持有这种观点的人数占20%，认为没有的占80%。现今消毒过程中氯的投入量比较准确，投氯量约为1kg/1000吨水。出现漂白粉味是因为水中含氯量偏高，但这是要防止自来水输送过程中的二次污染，对人体危害极低。综上所述，基于潮州市的实际情况（如水源水质，自来水厂的生产技术水平，经济效益等），在现今自来水生产中，消毒方法大多数采用氯化法，消毒剂采用液氯。潮州市自来水厂所引用的水源来自韩江，韩江受污染程度比较轻，水质与其他地区相比还是比较好，而且氯化后水中所含有的有害物质极少，对人体的健康基本没危害。尽管如此，但许多新的研究都表明自来水氯化消毒后仍不可避免存在有害物质，且目前有关方面专家也提出了许多改进措施。我们在此向潮州市自来水公司提出建议：希望贵公司能不断改进自来水消毒的方法，以保证居民用水的安全。〖报告二〗关于自来水消毒的调查（一）调查目的了解居民对自来水消毒的看法以及平常居民所饮用自来水的水质、居民在生活用水中有何习惯、是否有考虑到珍惜自己的健康等问题。（二）调查方法调查分析法。（三）研究分析本次调查共发放调查问卷50份，实收问卷50份，有效问卷50份。下面是对答卷的综合分析：1、居民对自来水生产的了解程度。对于不同的地区，水质是不相同的，自来水生产所采用的消毒方法及消毒剂也是不同的。那么，居民是否了解自来水的一些消毒方法？调查数据如下：选项题号 A B C D3 —— 42人（82%） 1人（2%） 7人（14%）4 15人（30%） 15人（30%） 2人（4%） 18人（36%）5 10人（20%） 5人（10%） 17人（34%） 18人（36%）6 19人（38%） 6人（12%） 15人（30%） 10人（20%）从上表看出：○1 居民对自来水生产知识的了解只是一般性，调查中认为自来水厂采用氯气作为消毒剂占84%，42人，其他只占16%，即8人。○2 氯气用于自来水消毒具有消毒效果好，费用较低，几乎没有有害物质的优点。调查中有30%认为消毒效果好，有30%认为费用较低，只有4%认为没有有害物质，有36%不知道。总体看来，氯气用于自来水消毒的确存在其独特的优点。○3 氯化消毒后的自来水能产生致癌物质，经调查，对个这问题有36%人不知道，34%的人认为“不一定”，有20%的人认为“能”，10%的人认为“不能”。由此可见，人们对氯化消毒后的水有没有产生致癌物质的了解程较差，但是并不能说明潮州市自来水厂所生产的自来水就不存在致癌物质。○4 氯气消毒的利弊，有38%的人认为“利大于弊”，认为“弊大于利”的占12%，认为“利弊各半”的占30%，“不知道”的占20%。总之，人们认为氯气消毒还是利大于弊。2、对自来水厂生产的自来水水质的评价。不论我们找再多的理论资料，也不及事实的准确，群众的眼睛是雪亮的。自来水厂生产的自来水水质怎样，群众最清楚。我们设计了几道问题进行调查，调查结果如下：选项题号 A B C D2 11人（22%） 18人（36%） 19人（38%） 2人（4%）7 31人（62%） 14人（28%） 注：5人弃权（10%）9 10人（20%） 36人（72%） 4人（8%） ——10 13人（26%） 16人（32%） 21人（42%） ——由上表可以看出，对于自来水味道略有异味或无味的看法，认为自来水甘甜的只占22%，认为自来水有强烈气味的只占4%，所以可以看出，自来水的味道只是一般而已。而饮用水带漂白粉味，认为没有的占62%，认为有的只占28%。对总体水质的评价，72%的人认为自来水厂生产的自来水水质一般，有20%的人认为水质很好，只有8%的人认为水质很差。有26%的人赞成自来水厂提高给水的含氯标准，32%的人反对这一做法。所以从总体上看，自来水的水质是比较好，但有时略带异味。3、居民的饮用自来水一些生活习惯。生活中我们用的是自来水，健康、良好的饮水习惯是必要的，是身体健康的保证。针对人们是否注意培养良好的饮水习惯的问题，我们设计了11至15题四道题，调查结果如下：选项题号 A B C D11 20人（40%） 28人（56%） 2人弃权（4%）12 16人（32%） 30人（60%） 4人弃权（8%）14 23人（46%） 27人（54%） —— ——15 22人（44%） 11人（22%） 17人（34%） ——由上表可以看出，自来水放置一段时间后才饮用的占40%，没有占56%；对用于养殖生物的自来水有先放置一段时间后或加除氯剂才使用的只占32%，没有的占60%；这些体现居民的饮水习惯还不那么科学。现在家庭中饮用纯净水或矿泉水的占46%，饮用自来水的有54%，部分家庭中饮用纯净水等，他们认为纯净水较自来水水质好、干净，含有害物质少。有44%的人认为本地自来水水质好，22%的人认为外地自来水水质好。上述分析可归纳出如下结论：（1）居民对自来水生产有一定了解，且普遍认为氯气用于自来水消毒优点大于缺点。（2）居民对自来水厂生产的自来水水质的评价比较好。（3）居民饮水习惯欠佳，对健康饮水的知识不甚了解。【参考文献】1、《自来水生产中的氯化处理及问题》孙树萍 杜庆君2、《二氧化氯净化微污染水源水的研究进展》尤作亮 黄少杰 张瑞冬 张金松3、《二氧化氯及其在给水中的应用》岳舜琳4、 、《健康——从饮水开始》6、《净水指南》：《水与生命》、《水与生活》7、《饮水与健康》（《研究性学习综合主题》）8、《饮用水质与人体健康》李勇 盖相花 （《化学教育》2002年第1期）

2017年水处理技术论文篇二 浅谈给水处理技术的发展 [摘要] 水与人们生活生产密切相关，而且水是保障人民生活发展工业生产不可缺少的物质基础。近年来，人口增长、水资源的分布不均、污染加剧等问题造成水资源不足日益严重。因此给水处理技术一直在改进。本文旨在介绍一些给水处理日益发展的基本技术。 [关键词] 给水处理 污染物 现代化 高级氧化 膜技术 1.现代化处理技术 1.1化学氧化 水质处理常用氯氧化，当有机污染尚未得到去除时，会产生较多的有害消毒副产物。目前采用KMnO4语气复合剂(一种专门商品)的应用逐渐展开，对氧化有机物、改善混凝取得较好效果。臭氧预氧化可以提高有机物的可生物降解性，又可除嗅、脱色，去除铁、锰，但往往结合后续深度处理臭氧—活性炭时才采用。 1.2加吸附剂粉末炭 粉末炭，具有吸附能力好、投加灵活、对污染物处理效能高等优点，但由于耗费较高(约105元/m^3左右)，一般只有在消除冲击性污染时采用，投加量需10～20mg/L，现在一些水污染事件中就曾应用过此技术，此外还可以通过此技术对原水进行控制，并将该技术演化，如形成活性炭吸附带控制突发性污染事件等。 1.3调节pH 由于投加酸与碱，运行成本增加，又在原水中增加无机离子，在我国很少采用，国外在此方面研究较多，这里不做详述。但其对原水pH的控制以及对某些污染物去除还具有良好的功效的，这一点也被业内广泛认可。 1.4生物预处理 20世纪70年代以来，生物处理工艺越来越广泛应用于市政给水生物处理方法包括生物接触氧化法、生物转盘、生物流化床、生物滤池氧化法、生物活性炭滤池和膜生物反应器等多种形式。生物预处理借助微生物的生命活动对水中的氨氮等有机污染物和铁、锰等无机物进行去除，从而改善水的混凝沉淀性能，使后续工艺较好的发挥作用，提高出水的水质。 2.给水处理的新技术 2.1高级氧化技术 高级氧化技术是给水处理的新技术，并受到了许多的关注，在水处理中有广泛的应用，高级氧化技术包括臭氧氧化技术、超临界水氧化技术、光催化氧化技术、超声空化氧化技术等。 2.1.1臭氧氧化技术 臭氧由于其在水中有较高的氧化还原电位，常用来进行杀菌消毒、除臭、除味、脱色等，在饮用水处理中有着广泛的应用。近年来，由于氯氧化发用于给水、循环水处理和废水处理中有可能产生三氯甲烷等“三致”物质而受到限制，使臭氧在水处理中的作用受到了更多的关注。但臭氧应用于废水处理还存在着一些问题，如臭氧发生的成本高，而利用率偏低，臭氧处理的费用高;臭氧与有机物的反应选择性较强，在低剂量和短时间内臭氧不可能完全矿化污染物，且分解生成的中间产物会阻止臭氧的进一步氧化。因此，提高臭氧利用率和氧化能力就成为臭氧高级氧化法的研究热点。臭氧的高级氧化技术就是通过臭氧氧化与各种水处理技术的结合，形成氧化性更强、反应选择性较低的羟基自由基。 2.1.2超临界水氧化技术 超临界水反应与氧化组合为“超临界水氧化(SCWO：Supercritical Water Oxidation)”技术，应用较多。超临界水有优良的溶剂特性，增加了电导率和离子值。表示溶剂的极性的电导率，在常温常压下的值较高(78)，在高温高压下的己烷和甲醇等无极性，与弱极性的有机溶剂的电导率等值(2～30左右)。因此，在高温高压下的水溶解有机物是可能的。 SCWO技术有以下特点： 1) 将有机物完全分解成水和二氧化碳，使之无害化。 2) 不产生以二恶英为代表的有害的副产物。 3) 反应速度快，单位时间内处理量大，装置小型化。 4) 与焚烧炉不同，不需要烟筒，不排放烟气。 在临界温度下易于控制加水分解反应，或易于控制原子团的反应，这是超临界水作为反应溶剂的优越性。不用酸和碱即可进行废水处理，是极好的环境处理技术。 2.1.3光催化氧化技术 所谓光催化氧化反应，就是在光的作用下进行的化学反应。光化学反应的活化能来源于光子的能量，在太阳能的利用中光电转化以及光化学转化一直是十分活跃的研究领域。光催化氧化技术利用光激发氧化将O2、H2O2等氧化剂与光辐射相结合。所用光主要为紫外光，包括uv-H2O2、uv-O2等工艺，可以用于处理污水中CHCl3、CCl4、多氯联苯等难降解物。另外，在有紫外光的Fenton体系中，紫外光与铁离子之间存在着协同效应，使H2O2分解产生羟基自由基的速率大大加快，促进有机物的氧化去除。 2.1.4超声空化氧化技术 超声空化是指水中的微小泡核在超声波作用下被激化，表现为泡核的振荡、生长、收缩及崩溃等一系列动力学过程。超声空话技术就是利用声解，将水中有机物转化为CO2、水、无机离子和有机酸等成分。超声空化技术具有少污染或无污染、设备简单等优点，同时，还伴有杀菌消毒功效，是一种很有潜力的水处理新技术。但现阶段超声空话技术主要用于实验室小水量的处理研究中，尚处于基础研究阶段。为了提高降解速度同时降低费用，国内外的水处理工作者又相继研究开发了关于超声波与其他技术相联合的新工艺，如臭氧/超声波联合工艺。在臭氧/超声联合处理含酚水的实验研究中，取得了较好的处理效果。 2.2膜处理技术 随着人类对膜的逐步认识，各种人工合成膜也应运而生，其种类繁多，作用也千差万别，但是它们具有一个共同的特点---选择透过性。膜从广义上可以定义为两相之间的一个具有选择透过性的薄层屏障。 膜式活性污泥法技术是分离技术与生物技术有机结合的新型的水处理技术。是利用膜分离设备截留生化反应池中的活性污泥和大分子有机物，省掉二沉池。活性污泥浓度因此大大提高，水力停留时间和污泥停留时间可以分别控制，而难降解的物质在反应池中不断反应、降解。因此膜处理工艺是通过膜分离技术大大强化了生物处理的功能。 3.结语 我国的给水处理目前普遍采用混凝、沉淀、过滤、消毒组成的常规水处理技术， 优点是水处理成本低， 平均处理效果较好。此外， 水源污染加剧， 常规水处理工艺对某些有机污染物的去除效果不佳。而新兴的水处理技术对水质的改善提供了支撑。臭氧-活性炭处理、膜技术等水处理技术在去除效率、无害性等方面均有常规处理无法比拟的优势， 并且在发达国家的使用经验也表明了这些技术的可靠性。随着科技的进步， 材料学的发展，这些新兴工艺的成本也在逐渐降低。因此我们可以预见， 未来的水处理， 将朝着更安全、更高效、更环保的方向发展。 参考文献 [1]陆煜康，唐锂.水处理节能和新能源的应用.北京：化学工业出版社，2010，5 [2]苑宝玲，王洪杰.水处理新技术原理与应用.北京：化学工业出版社，2006，1 [3] 陆煜康.水处理新技术与能源自给途径.机械工业出版社，2008，8 作者简介： 阚沙沙(1992-)，女，汉族，吉林松原人，郑州大学，水利与环境学院，给水排水工程. 郭丹丹(1991-)，女，汉族，河南许昌人，郑州大学，水利与环境学院，给水排水工程. 看了“2017年水处理技术论文”的人还看： 1. 关于水处理技术论文 2. 锅炉水处理技术论文 3. 工业水处理技术论文 4. 膜法水处理技术论文 5. 锅炉水处理技术论文(2)

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