水处理的应用领域及工艺流程

水处理概述

水处理是提高水质以使其适合特定用途的过程。用途可能是饮水，工业供水，灌溉，河流流量维护，水上游乐或许多其他用途，包括安全地返回环境。水处理可去除污染物和不良成分，或降低其浓度，从而使水适合其所需的用途。这种处理对人类健康至关重要，可以使人类受益于饮水和灌溉。

饮用水处理

饮用水生产的处理涉及从原水中去除污染物，以生产出足以供人类食用的水，而不会产生短期或长期危害健康的风险。一般而言，微生物风险与摄入被人或动物（包括鸟类）粪便污染的水有关。粪便可能是致病细菌，病毒，原生动物和蠕虫的来源。破坏微生物病原体是必不可少的，通常涉及使用反应性化学试剂（如悬浮固体）来去除细菌，藻类，病毒，真菌和包括铁和锰在内的矿物质。这些物质继续对无法获得水净化的几个较不发达国家造成巨大危害。

为确保水质而采取的措施不仅涉及水的处理，还涉及处理后的水的输送和分配。因此，通常的做法是将残留的消毒剂保留在处理过的水中以杀死分配过程中的细菌污染。

供自来水或其他用途的生活用水可在使用前进行进一步处理，通常使用在线处理工艺。这样的处理可以包括水软化或离子交换。

工艺流程

除去污染物所涉及的过程包括物理过程（例如沉降和过滤），化学过程（例如消毒和凝结）以及生物过程（例如缓慢的沙滤）。

从以下过程中选择的组合在全世界范围内用于市政饮用水处理。

化学制品

预氯化以控制藻类并阻止生物生长。

当存在相对少量的锰时，曝气和预氯化可除去溶解的铁。

使用氯，臭氧和紫外线进行消毒以杀死细菌，病毒和其他病原体。

物理

用于固体分离的沉淀，即去除絮凝物中截留的悬浮固体。

过滤以通过水中的颗粒去除，方法是通过可清洗和重复使用的沙床，或者通过经过专门设计的可清洗的过滤器。

溶解气浮以除去悬浮的固体。

理化

也称为“常规”治理

混凝絮凝

混凝剂助剂，也称为聚电解质-改善凝结作用并形成更牢固的絮凝物。

聚电解质或在本领域中称为聚合物的聚电解质，通常由正电荷或负电荷组成，所使用的纯粹是基于处理厂的水源特性。

这些通常与主要的混凝剂（例如氯化铁，硫酸铁或明矾）结合使用。

生物

使用生物膜缓慢进行砂滤以代谢有机物。

技术领域

饮用水和其他用途的技术已经得到很好的发展，并且可以使用通用设计，从中可以选择处理工艺以对特定水源进行先导测试。此外，许多私营公司提供了用于处理特定污染物的技术解决方案。在发达国家，水处理的自动化很普遍。贯穿季节，规模和环境影响的水源水质可决定资金成本和运营成本。处理水的用途决定了必要的质量监控技术，而当地的技能通常决定了所采用的自动化水平。

海水淡化

盐水可以处理以产生淡水。使用了两个主要过程，反渗透或蒸馏。这两种方法比处理当地地表水所需的能源更多，并且通常仅用于沿海地区或地下水等盐分高的地区。

便携式净水器

远离饮用水源生活通常需要某种形式的便携式水处理过程。这些复杂性可能有所不同，从在远足者的水瓶中简单地添加消毒剂片到船或飞机运送到灾区的复杂的多阶段过程。