水是生命之源，萬物生長離不開水。水推動了人類的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人類的歷史，就是在各大河流、海洋的沿岸發(fā)展起來的。水既是人類生存的基本條件，又是社會生產(chǎn)必不可少的物質(zhì)資源。從古時候人們的“靠水吃水”、“靠天吃水”，到如今家家戶戶接入的自來水，制水工業(yè)的發(fā)展可謂是人類社會發(fā)展的一大助力。隨著社會進(jìn)步，人們對于自來水的要求日益提高。同樣地，我們G家對于飲用水也提出了相當(dāng)高的標(biāo)準(zhǔn)，從而確保老百姓的飲水健康。可是，直到現(xiàn)在，人們談到飲用自來水，仍會“心有余悸”，或是因?yàn)楹ε伦詠硭a(chǎn)過程中未能除盡水中的雜質(zhì)及微生物，或是因?yàn)楹ε聝羲^程中混入了一些有毒氣體，將自來水仍是看做“生水”。
本文將從寧波市自來水總公司毛家坪水廠的制水工藝展開，淺析自來水廠工藝流程，從而了解自來水的生產(chǎn)過程，解決一小部分對于自來水的疑問與困惑，進(jìn)一步認(rèn)識水的寶貴。
 
關(guān)鍵詞：制水工藝  混凝 沉淀 過濾 消毒 濁度 濁度控制
 
引    言
寧波市自來水總公司毛家坪水廠位于寧波市鄞州區(qū)鄞江鎮(zhèn)梅園村，于2008年開工建設(shè)，2009年6月19日正式成立毛家坪水廠，2009年8月19日一期工程建成并投入試運(yùn)行。水廠占地240余畝，處于半山腰且三面環(huán)山，設(shè)計(jì)供水能力50萬噸/日（一期工程供水25萬噸/日），水源來自皎口（周公宅）水庫，通過10公里長距離管道輸送到水廠。
廠區(qū)呈階梯狀分布，其中38米平臺分布的建筑有：辦公樓、機(jī)修間、反沖洗廢水調(diào)節(jié)池、污泥脫水車間、加藥間、高配間、提升泵房；其中52米平臺分布的建筑有：4組平流式沉淀池、4組下疊式清水池、2組V型濾池、反沖洗泵房等。
水廠通過加藥（礬、氯、石灰、PAM等）混合、反應(yīng)、沉淀、過濾、消毒流程對取自皎口水庫的原水進(jìn)行處理，并通過城區(qū)供水環(huán)網(wǎng)向?qū)幉ㄊ雄粗輩^(qū)供水。
 
正    文
1、 自來水是如何生產(chǎn)的？
眾所周知，由于自然因素和人為因素，原水里含有各種各樣的雜質(zhì)。從給水處理角度考慮，這些雜質(zhì)可分為懸浮物、膠體、溶解物三大類。城市水廠凈水處理的目的就是去除原水中這些會給人類健康和工業(yè)生產(chǎn)帶來危害的懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)、細(xì)菌及其他有害成分，使凈化后的水能滿足生活飲用及工業(yè)生產(chǎn)的需要。毛家坪水廠即是采用常規(guī)水處理工藝，它包括混合、反應(yīng)、沉淀、過濾及消毒幾個過程。
 
1.1 混凝反應(yīng)處理
皎口水庫原水通過高差自流或是提升泵房提升（高差不足時）進(jìn)入到水廠之后，shou先經(jīng)過混凝工藝處理，
即：原水 + 水處理劑 → 混合 → 反應(yīng) → 礬花水 ，這一過程在沉淀池前端的閘板反應(yīng)區(qū)進(jìn)行。
自藥劑與水均勻混合起直到大顆粒絮凝體形成為止，整個稱混凝過程。常用的水處理劑有聚合氯化鋁、硫酸鋁、三氯化鐵等。毛家坪水廠使用的是聚合氯化鋁（PAC）。PAC是一種無機(jī)高分子混凝劑。主要通過壓縮雙層，吸附電中和、吸附架橋、沉淀物網(wǎng)捕等機(jī)理作用，使水中細(xì)微懸浮粒子和膠體離子脫穩(wěn)，聚集、絮凝、混凝，從而形成較大的絮粒，以利于從水中分離、沉降下來。
混凝作用的目的就是通過水力、攪拌機(jī)機(jī)械攪拌以及水流水泥閘板區(qū)中的折疊碰撞使藥劑迅速均勻地散于水中，并形成礬花水。 經(jīng)混凝反應(yīng)處理過的水流入沉淀池，進(jìn)入凈水第二階段。
 
2.2 沉淀處理
混凝階段形成的絮狀體依靠重力作用從水中分離出來的過程稱為沉淀，這個過程在沉淀池中進(jìn)行。水流入沉淀區(qū)后，沿水區(qū)整個截面進(jìn)行分配，進(jìn)入沉淀區(qū)。由于沉淀池沉淀區(qū)的容積較大，致使混凝反應(yīng)后的水流流速下降很快，于是，水流開始在沉淀池中緩慢向前流動。流動過程中，水中的顆粒沉于池底，污泥不斷堆積，而沉淀池水開始變得清澈起來。
 
3.3 過濾處理
過濾一般是指以石英砂等有空隙的粒狀濾料層（毛家坪水廠濾池采用均質(zhì)石英砂層），通過黏附作用截留水中懸浮顆粒，從而進(jìn)一步除去水中細(xì)小懸浮雜質(zhì)、有機(jī)物、細(xì)菌、病毒等，使水澄清的過程。
 
4.4 消毒處理（包括前后加氯）
水經(jīng)過濾后，濁度進(jìn)一步降低，同時亦使殘留細(xì)菌、病毒等失去渾濁物保護(hù)或依附，為濾后消毒創(chuàng)造良好條件。消毒并非把微生物全部消滅，只要求消滅致病微生物。雖然水經(jīng)混凝、沉淀和過濾，可以除去大多數(shù)細(xì)菌和病毒，但消毒則起了保證飲用達(dá)到飲用水細(xì)菌學(xué)指標(biāo)的作用，同時它使城市水管末梢保持一定余氯量，以控制細(xì)菌繁殖且預(yù)防二次污染。
凈水消毒主要是通過氯與水反應(yīng)生成的次氯酸在細(xì)菌內(nèi)部起氧化作用，破壞細(xì)菌的酶系統(tǒng)而使細(xì)菌死亡。消毒后的水流入清水池，之后由出廠水管利用水流自重供**自來水環(huán)網(wǎng)，并**終通過輸、配水管網(wǎng)送給千家萬戶。
 
2、 自來水是否含有有害人體健康的物質(zhì)？
由以上自來水的生產(chǎn)過程，可見河水中原有的種種懸浮顆粒及膠體物質(zhì)已在混凝過程中分離。而原水中的致病微生物也已在濾后消毒處理過程中被消滅。因此，在自來水生產(chǎn)過程中已把原水含有的有害人體健康物質(zhì)去除掉。
那么，生產(chǎn)過程中所加入的藥劑呢？在去除水中原有雜質(zhì)的過程中不免地加入了新的雜質(zhì)。這些新的雜質(zhì)是否會危害到我們的健康呢？#p#分頁標(biāo)題#e#
在混凝過程中所加入的水處理劑，一般情況下都與原水的懸浮顆粒及膠體一起沉淀開來，從而不影響水出廠時的質(zhì)量。那么，就只剩下氯氣了。
氯氣是否會危害到我們的健康呢？
 
2.1 氯氣
氯氣（Cl₂）是一種黃綠色有刺激性氣味的氣體，能溶于水，常溫下1體積水能溶解2體積氯氣。在相同條件下，氯氣比同體積的空氣重，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，它的密度3.214g/L。氯氣容易液化，當(dāng)壓強(qiáng)為101.3kPa，冷卻到-34.6℃，氣態(tài)的氯就變成黃色油狀的液態(tài)氯。液態(tài)氯繼續(xù)冷卻到-101℃，就變成了固態(tài)氯。氯氣是一種有毒物質(zhì)，對人體有強(qiáng)烈的刺激性，吸入少量氯氣會刺激鼻腔和喉頭粘膜，并引起胸痛和咳嗽；吸入較多氯氣會窒息致死。
把氯氣加入水中，會發(fā)生以下反應(yīng)：
Cl₂ + H₂O = HCl + HClO
因?yàn)橄具^程中氯氣用量很?。ㄒ话阍?L水中僅通入約0.005g氯氣），且在自來水中的投入的氯氣會完全與水反應(yīng)生成其他物質(zhì)，故可認(rèn)為出廠的水中不含氯氣。我們自然無需顧慮上述提到的有關(guān)于氯氣的種種危害
 
2.1.1 次氯酸（HClO）
然而，雖然氯氣已完全反應(yīng)，卻有其他物質(zhì)生成。我們先來看次氯酸。次氯酸（HClO）具有強(qiáng)氧化性，因此具有很強(qiáng)的殺菌消毒能力，是常用的消毒劑。次氯酸是一種弱酸，很不穩(wěn)定，在光照條件下易發(fā)生以下反應(yīng)：
2HClO = 2HCl + O₂↑
如此，水中有可能含有的雜質(zhì)就只剩HCl了。
 
2.1.2 氯化氫（HCl）
氯化氫是無色而有刺激性氣味的氣體，它的密度比空氣大，約為空氣的1.26倍。氯化氫極易溶于水（0℃時，1體積水大約能溶解500體積的氯化氫）。氯化氫的水溶液叫氫氯酸，俗稱鹽酸，是一種強(qiáng)酸，具有強(qiáng)的氧化性及腐蝕性。
根據(jù)生理衛(wèi)生常識，我們知道人體的胃液含有少量鹽酸，同時，在自來水生產(chǎn)過程中，氯氣的使用量是受到嚴(yán)格規(guī)定，禁止過量的，因此，水中反應(yīng)后得到的氯化氫也是微量的。此外，氯化氫是易揮發(fā)氣體，基于這一性質(zhì)可推知煮沸了的水幾乎不含氯化氫。
由此，我們可以得出這樣的結(jié)論：生產(chǎn)過程符合G家標(biāo)準(zhǔn)的自來水是不會危害人體健康的。
 
3、 重要水質(zhì)指標(biāo)——濁度
濁度也稱渾濁度，字面上是指水的混濁程度，從技術(shù)意義上講，濁度是用來反映水中懸浮物，例如泥沙、粘土、藻類、有機(jī)物質(zhì)以及其他的微生物有機(jī)體含量的一個水質(zhì)替代參數(shù)。濁度這一概念技能反映水中懸浮物的濃度，同時又是人的感官對水質(zhì)的**直接的評價，是一個重要的水質(zhì)參數(shù)。濁度作為水質(zhì)指標(biāo)于1901年提出，以1L蒸餾水含有1mg二氧化硅作為標(biāo)準(zhǔn)濁度的單位，表示為1ppm。1960年，隨著科學(xué)進(jìn)步，科學(xué)界對于濁度單位有了重新界定，以1mg/L的二氧化硅重量-濃度的特定關(guān)系變更濁度單位1ppm為1NTU。研究表明，當(dāng)水中濁度為2.5NTU時，水中有機(jī)物去除了27.3%；濁度下降**1.5NTU時，有機(jī)物去除了60%；濁度下降**0.5NTU時，有機(jī)物去除了79.6%；濁度為0.1NTU時，jue大多數(shù)有機(jī)物予以去除，致病微生物的含量大大降低。隨著G家經(jīng)濟(jì)騰飛，人們對于飲用水質(zhì)要求逐漸提高，新的飲用水標(biāo)準(zhǔn)的頒布與實(shí)施，要求管網(wǎng)末端水龍頭出水濁度小于1NTU，而制水行業(yè)內(nèi)的“現(xiàn)代化水廠”更是要求出廠水水質(zhì)達(dá)到0.1以下。下面簡要分析毛家坪水廠內(nèi)有關(guān)于濁度控制的兩大重要保障手段。
 
4、 濁度控制
4.1 混凝沉淀與沉淀池排泥
如前文，自來水生產(chǎn)的**、二道工序便是混凝沉淀，而此過程的副產(chǎn)物便是沉淀池污泥，此部分污泥成分復(fù)雜，包括懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)、細(xì)菌等有害成分以及部分反應(yīng)后剩余的藥劑。這部分污泥如不加以處理，勢必會造成沉淀池出水濁度上升，并**終影響出廠水水質(zhì)。為解決這一問題，毛家坪水廠采用反應(yīng)區(qū)底部穿孔管排泥（利用水流自重自壓，將底部污泥壓入穿孔PVC管排出）與沉淀區(qū)底部刮泥機(jī)刮泥（利用刮泥機(jī)連軸驅(qū)動水下刮泥板，直接橫刮掉底部污泥排出）兩種形式，并利用成套地自動化系統(tǒng)，周期式、往復(fù)式不間斷地排泥，以確保沉淀池水質(zhì)的濁度達(dá)標(biāo)。
 
4.2 過濾與濾池反沖洗
濾池可謂是整個凈水工藝的關(guān)鍵步驟，前一階段沉淀池的出水（通常濁度需要達(dá)到1.0NTU）在經(jīng)過石英砂濾池過濾后，將出水濁度進(jìn)一步下降到0.1NTU，這其中，濾砂的濾過作用功不可沒。然而，在濾池運(yùn)行過程中，由于水流本體中存在的、需要被過濾的細(xì)小微粒和前階段殘留藥劑的共同影響，難免會使濾砂板結(jié)化，濾砂相粘，砂與砂間隙加大，造成濾池的濾過作用大幅下降，從而影響后續(xù)出水水質(zhì)。于是，在水廠運(yùn)行過程中，濾池反沖洗過程便是保證濾砂恢復(fù)其效用的關(guān)鍵動作。毛家坪水廠采用一體化的自動反沖洗系統(tǒng)，利用反沖洗泵房內(nèi)的3臺雙吸式離心泵與2臺高功率鼓風(fēng)機(jī)來完成“氣沖—氣水混沖—水沖”這一整個反沖洗過程，將一定壓力的空氣以及水流大量地、由各自管路通入到濾池下方，并引發(fā)整個濾池的激蕩。在反沖洗過程后，濾池中的濾砂得以反復(fù)震蕩，其中粘結(jié)的污垢被打碎、沖散，**終排入污水渠，離開濾池。這種周期性的操作，使得濾池濾過作用得以恢復(fù)，過濾水的水質(zhì)、濁度進(jìn)一步得到保證與達(dá)標(biāo)。
 
結(jié)  束  語
“制水可謂辛苦，滴滴得來不易”，珍惜水資源，愛護(hù)每一滴水，是每一個公民應(yīng)盡的義務(wù)。同樣，依照GB5749《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》，本著“保質(zhì)保量，高效低耗”的宗旨，毛家坪水廠必會科學(xué)管理，精細(xì)運(yùn)作，日漸發(fā)展，不斷進(jìn)步，為寧波供水做出應(yīng)有的一份貢獻(xiàn)，確保廣大市民安全、放心地飲用自來水。#p#分頁標(biāo)題#e#