水的净化

水的净化

杨智隆

江西省吉安县官田中学杨智隆

水资源的保护和利用，现在已成为一个世界性课题，在九年级化学(人教版)教材上，有关水的净化方法涉及过滤，沉淀，吸附，蒸馏等方法，并未详细介绍这些方法在工农业生产和生活中的应用，使一些学生感到疑惑，特别是学有富余的学生，有必要加以补充，让他们更好的理解掌握并能到实际中应用，以下分别介绍饮用水和废水的净化方法。

一、饮用水净化

饮用水的净化是指依据人们对饮用水提出的水质指标，采用相关的水处理技术或设备，对原水（供水）进行处理，有效的降低或祛除水中的某些或全部污染物，以获得符合要求的饮用水。饮用水净化可以大致分为以下四类：

1．只是想去除泥沙，改善口感，那么像活性炭、纤维类或其他过滤芯等净水器即可解决。这类净水器只能阻挡泥沙，吸附一些污染物。这类产品需要定期更换滤材，否则阻挡或吸附的污染物所造成的沉积，将会对后续的过滤水起到污染作用。2．只想去除水碱，那么像装有阳离子树脂滤芯的净水器即可解决问题。由于树脂只能吸附水中的钙、镁离子，对其他污染物没有任何净化作用，所以这样的水还是烧开了喝较安全。3．只想去除泥沙、铁锈和有机污染物，并且考虑保留水碱这样的矿物质，那么可以使用装有中空纤维滤芯的净水器。由于中空纤维滤材的孔径很小，能够阻挡泥沙和有机污染物，但不去除硬度离子，所以对水中矿物质有要求的消费者可以考虑。4．不仅要去除水碱，而且要去除所有污染物。那么像装有反渗透膜的纯水机即可解决问题。由于反渗透膜的孔径小到只有水分子和水分子直径以下的矿物质可以通过，其它的像细菌、病毒、水垢、重金属离子、有机污染物等都被挡住，在过滤的同时被排出。因为尚有少量矿物质，因而口感甘甜，可以直接喝。

二、废水处理

废水处理方法可按其作用分为四大类，即物理处理法、化学处理法、物理化学法和生物处理法。

1．物理处理法：通过物理作用，以分离、回收废水中不溶解的呈悬浮状态污染物质（包括油膜和油珠），常用的有重力分离法、离心分离法、过滤法等。

物理处理法就是利用物理作用除去污水的漂浮物、悬浮物和油污等，同时从废水中回收有用物质的一种简单水处理法。常用于水处理的物理方法有重力分离、过滤、蒸发结晶和物理调节等方法。重力分离法指利用污水中泥沙、悬浮固体和油类等在重力作用下与水分离的特性，经过自然沉降，将污水中比重较大的悬浮物除去；离心分离法指在机械高速旋转的离心作用下，把不同质量的悬浮物或乳化油通过不同出口分别引流出来，进行回收；过滤法是用石英沙、筛网、尼龙布、隔栅等作过滤介质，对悬浮物进行截留；蒸发结晶法是加热使污水中的水气化，固体物得到浓缩结晶；磁力分离法是利用磁场力的作用，快速除去废水中难于分离的细小悬浮物和胶体，如油、重金属离子、藻类、细菌、病毒等污染物质。

2．化学处理法：向污水中投加某种化学物质，利用化学反应来分离、回收污水中的污染物质，常用的有化学沉淀法、混凝法、中和法、氧化还原（包括电解）法等。

化学沉淀法是在废水中加入化学沉淀剂，使之与废水中的重金属污染物发生反应，以生成难溶的固体物而沉淀；混凝法指将污水中加入明矾，充分搅拌，使带电荷的胶体离子沉淀下来；酸碱中和法是指采用加碱性物质处理酸性废水，加酸性物质处理碱性废水，让两者中和后，加以过滤可将废水基本净化；氧化还原法是加入化学氧化剂或还原剂，有选择地改变废水中有毒物质的性质，使之变成无毒或微毒的物质；电化学法是利用电解槽的化学反应，处理废水中污染物质的一种技术，包括电解氧化还原、电解凝聚等不同的过程。

3．物理化学法：利用物理化学作用去除废水中的污染物质，主要有吸附法、离子交换法、膜分离法、萃取法等。

4．生化处理法：通过微生物的代谢作用，使废水中呈溶液、胶体以及微细悬浮状态的有机性污染物质转化为稳定、无害的物质，可分为好氧生物处理法和厌氧生物处理法。

未经处理即被排放的废水，流经一段距离后会逐渐变清，臭气消失，这种现象是水体的自然净化。水中的微生物起着清洁污水的作用，它们以水体中的有机污染物作为自己的营养食料，通过吸附、吸收、氧化、分解等过程，把有机物变成简单的无机物，既满足了微生物本身繁殖和生命活动的需要，又净化了污水。菌类、藻类和原生动物等微生物，具有很强的吸附、氧化、分解有机污染物的能力。它们对废物的处理过程中，对氧的要求不同，据此可将生化处理分为好气处理和厌气处理两类。好气处理是需氧处理，厌气处理则在无氧条件下进行。生化处理法是废水中应用最久最广且相当有效的一种方法，特别适用于处理有机污水。

污水处理工艺应根据污水水质特性、排放水质要求,以及当地的用地、气候、经济等实际情况，经全面的技术经济比较后优选确定。处理水量在10万m3以下的城市污水处理厂可以优先考虑的处理工艺有水解-SBR法、SBR法、氧化沟法、AB法、水解-接触氧化法、AO法等，如果条件适宜也可采用稳定塘等自然净化工艺。