水处理领域涉及广泛的应用

　   水是人与自然互动的最重要因素之一。

　　水是生命之源。人体成分中的水占70%以上，地球表面的水也占70%以上。水的质量与我们的健康密切相关。

　　世卫组织(WTO)调查显示，80%以上的疾病和50%以上的儿童死亡与饮用水质差有关。

　　50多年来，虽然我国水污染防治工作经历了五个发展阶段，做了很多工作，在一定程度上控制了水污染的发展趋势，但我国面临着非常严峻的水污染形势。这种水污染在我国城市中很常见。1996年《中国环境公报》指出，在统计的138个城市河段中，

　　133人受到不同的污染。70%以上的城市河段不宜作为饮用水源，50%的城市地下水受到污染。长江、黄河、珠江、淮河、松花江、辽河、海河等七大水系水质恶化，水污染程度加剧，范围扩大。

　　湖泊水库一般受到氮磷和有机物的污染，个别湖泊出现重金属污染。

　　近年来，我国沿海水体富营养化日益严重，赤潮发生频率逐年增加，范围逐年扩大。根据海洋研究所的报告，从1993年到1997年，东海发生了132次，黄渤海发生了72次，南海发生了61次。1999年7月，渤海在不到10天的时间里连续发生了两次大规模的赤潮。我国水污染如此严重，这是城市排水项目长期欠款过多，每年近300亿立方米污水未经处理直接排放，使水环境污染大大超过自净能力，破坏水的良性循环，导致水资源危机加剧，

　　然后影响城市的可持续发展。

　　水处理(水处理系统、水处理设备或水处理工程)，简单来说就是通过物理或化学手段去除水中一些对生产、生活不需要或有害物质的过程。水是一种沉降、过滤、混凝、絮凝、缓蚀、阻垢等水质调理过程。因为社会生产。生活与水密切相关。因此，水处理领域涉及广泛的应用，构成了巨大的工业应用。

　　常说的水处理包括：供水处理和排水处理两类。供水处理一般以水处理可应用为前提，是为工业或居民提供的水处理系统或水处理设备。排水处理是指工业生产或居民生活产生的污水处理系统或废水处理系统。

　　水中的杂质

　　H2O=H+OH--

　　在自然界中，单纯由H2O分子组成的纯水是不存在的，水中通常含有以下杂质：

　　1.颗粒物质：水中不溶性大于10μm的无机和有机杂质（肉眼可见40μm以上），如自来水中常见的沉淀物、金属氧化物或氢氧化物。

　　2.离子物质:指溶于水后解离为阴的物质，水中阴。阳离子的总和称为水的盐含量。如果水中铁锰(Fe2+.Mn2+)含量超标(>0.3mg/L)，铁锰离子应通过锰砂过滤器或曝气装置去除，否则会对RO膜形成不可去除的沉积污渍。3.胶体:根据尺寸，胶体是离子和颗粒物之间的物质，尺寸为0.1μm~0.01μm。

　　4.有机物：物质可分为有机物和无机物两类。碳氢化合物是有机物，非碳氢化合物是无机物。有机物通常可以燃烧，这是构成生命的主要物质。天然有机物主要是水生生物产生的腐殖酸。近年来，工业废液、肥料、杀虫剂等人工合成有机物对水环境污染较大。溶解在水中的有机物主要是多功能芳香族大分子弱有机酸。

　　5.气体:O2.CO2.NH3.N2等部分气体可溶于水，在水中反应后产生一些酸根离子，影响成品水质。如果超纯水暴露在空气中，水质会迅速下降。

　　6.微生物：细菌、病毒、孢子等，其尺寸为微米级。7.热原：纯水是一种营养环境很低的水体，但仍有少量细菌-革兰阴性细菌可以生存，诱导细菌进入人体血液，导致发热、高烧甚至死亡，因此被称为热原（也称为内毒素）。注射水和生物细胞实验水必须去除热源。

　　水的分类

　　在不同的场合，水的种类不同，水质也有明显的差异。1.地下水和地表水。

　　地下水-有机物和微生物污染较少，镁等离子体溶解多，硬度高，易结垢；有时铁/锰/氟离子超标，不能满足生产生活用水的需要。

　　地表水-比地下水有机物和微生物污染更多。如果属于石灰岩地区，其地表水往往硬度较大，如四川德阳、绵阳、广元、阿坝等。

　　2.硬水和软水。

　　硬水-水中钙镁等金属离子体的总浓度称为硬度。硬水对锅炉等生产用水影响很大，应软化/脱盐。硬度大于200mg/L的通常称为硬水。

　　软水-硬度较小的水。

　　3.原水与净水。

　　原水-通常是指水处理设备的进水，如常用的城市自来水（国际上称为生活饮用水）/郊区地下水/野外地表水等水质通常通过TDS值（水中溶解性总固体含量）检测。中国城市自来水的TDS值通常为100~400ppm。

　　净水-原水经水处理设施处理后称为净水。

　　4.纯净水和蒸馏水。

　　纯水-原水经反渗透杀菌装置等成套水处理设施后，去除原水中绝大多数无机盐离子、微生物和有机物杂质，可直接饮用纯水。

　　蒸馏水通常不用于饮用。

　　5.纯水和超纯水。

　　纯水-采用反渗透.蒸馏.离子交换等方法制备的去离子水，TDS值通常为5PM，电导率通常为10μs/cm(电阻值>0.1mω.cm)。

　　超纯水-通过离子交换.蒸馏.电除盐等方法进一步净化纯水，其TS值不可测，电导率通常为0.1μs/cm(电阻值>10mω.cm)，其离子几乎完全去除。理论上，最纯水的电阻值为18.25mω.cm。

　　6.纯化水和注射水。

　　纯化水-制药行业的纯化水称为纯化水，电导率通常为2μ/cm。注射水-纯化水经多效蒸馏/超滤再次净化，去除热原，配制注射剂。