水处理的旅程
Jieni 15.12.2013
问题:水是大自然的资源,人类应当免费共享, 为什么我们用水还要付水费呢?
回答:水本身确实是免费的,但是从大自然里的水到我们的日常用水,有一个处理的过程;被我们消耗并排掉的水,也需要处理干净,再放回到大自然里。我们付的费就用在这些处理程序上面。
那么,一起来走进不常为人知的水处理的世界吧 🙂
水处理的全过程 (图片来自法国威立雅水务, 下面按编号进行解释)
1.首先是取水。
饮用水的初级水源一般来自于江河湖海,或者地下水。为什么说一般呢,之后再解释。
泵水站建在水源上游,站里装有监测警报器,以监控泵水地的水质,遇到特殊污染情况好立即采取保护水质的措施。
水泵上来以后,就要开始由淤变清的旅程啦。
2.1筛选和筛分
第一步是简单的网格筛滤,先通过第一道大型网格,将水中的大型废物(树叶,昆虫…)赶出去。然后通过第二道微型网膜,滤分出小型固体废物(小于1毫米)
2.2絮凝和沉降
对于仍在水里逍遥的浮游微尘类杂质(灰尘,土壤颗粒,鱼卵等…),往水里放进凝固剂,就逍遥不了多久了。它们被凝聚成团,这些团块重于水,便沉到沉淀池底部。这道程序可剔除90%的悬浮固体杂质。
2.3砂滤
那还剩的10%悬浮颗粒怎么办呢 ?砂滤出场了。砂滤将最后这些肉眼看不见的,悬浮微菌与沙粘附,但它们还是存在水中的。这些附着在砂粒上的细菌可助分解有机物。
2.4臭氧
水然后通过臭氧进行消毒,臭氧具有杀菌和防病毒的作用。别看臭氧名字不太开胃,但是它与水混合,可有效分解有机物,同时还改善水色与水的口味。
2.5活性炭过滤
到这会儿就是精炼阶段了。通过活性炭,将残留的微型有害物比如杀虫剂等吸收,并也吸收掉一部分被臭氧分解开的有机物。同时以提升水的感官品质(味道,气味,清澈度)。
2.6 加氯
经过多道工序处理,这时候的水已差不多至清了。为了保证不受细菌侵袭,在厂房出水口处被加氯。之后, 在不同的分水口再被加一次,以防止细菌滋生,保持水在管道运输过程中的质量。
2.7 海水淡化
市政供水的传统水处理外,需要提一下海水淡化处理。此技术可补充有限的淡水资源,特别是在干旱和水资源匮乏时可作为重要解决方案。 这就是开头提到的 ‘一般’性水源以外的水源头。在部分水资源极度紧缺的中东地区,水源甚至来于人们的生活废水回收再处理。只要经过严格处理,水是可以被再引用的,但对人们的心理是个较大的考验。
到这里为止,水经历了由浊变清的过程,只要严格按照这个程序做到位,这个时候的水已达到可饮用水标准。但是,国内大部分地区,水龙头出来的水依然不可饮用,一方面涉及处理过程的标准问题,另一方面涉及到分水管道的卫生质量是否符合要求。
3. 水的贮存
一旦水经过处理成为可饮用水,将通过封闭的铸铁或钢制管道网络进行运输,抵达具有一定高度的水箱或水塔,有的水塔埋于山顶上。
4. 水的分配
然后,水通过管道及一套由阀门和相关控制装置构成的系统抵达消费者处。
于是,处理后的干净的水走进千家万户,被人们用来洗衣,洗菜,洗澡,冲厕等等日常用途。但是用过之后产生的污水,又将何去何从呢?
5.1污水回收和处理
污水收集是通过下水道系统来完成。这个网络是由一套系统的废水回收管道来实现,管道通常为水泥,或混凝土或PVC(聚氯乙烯高分子材料),然后将废水送至废水处理厂。
5.2筛查
第一步, 废水通过第一栅极,来滤除大型废物。然后通过细筛剔除小型废物(小于1毫米)。
5.3除沙和除油
下面一步要去掉脏水里的砂砾物质,和各种油腻。有关砂砾物质将沉积在为此目的而设计的盆池的底部,然后被排出。而油腻物质,则采用空气喷射的方式,使油层浮于顶部,然后被收集和排出。
5.4初沉
长时间的沉淀,使水中漂浮的悬浮物沉降并堆积在水池的底部,以形成初级污泥。这些污泥将被刮掉运走。在这个阶段加入化学试剂,将悬浮物絮凝,基本可除去70%或90%的悬浮物。
5.5生物处理
溶解在水中的有机物质则由微生物(好氧菌)降解。将空气吹入曝气池以此激活细菌,使它们吞噬污物形成附聚物,逐渐结块成群,形成生物污泥。
6.污泥回收和处理
废水处理后形成的生物污泥含有丰富的氮和磷,可用于不同领域,比如农业,能源,材料等。
7. 废水处理后回收
处理后的废水再次被回收,也称循环水,可用于其他不需要饮用水标准的途径,比如农业用水,工业用水,城市绿化维护等
8. 将干净的水还给大自然
当然,剩下的被处理后还原干净的水,完成了它们的使命,重回大自然。并进入大自然本身的净化系统,回归河流和海洋的怀抱啦!