- 生活中不得不知的化学
- 赵雷洪 沈波
- 1087字
- 2020-06-24 17:50:08
2.5 生活用水的净化
天然水中含有较多的杂质,要使它达到生活用水的标准,就必须进行净化。生活用水主要通过水厂的取水泵站抽取江河湖泊水及地下水,由自来水厂按照《国家生活饮用水相关卫生标准》,经过沉淀、消毒、过滤等工艺流程的处理,最后通过配水泵站输送到各个用户。自来水生产流程如图2-1所示。
图2-1 自来水生产流程
(1)絮凝
水从自然水源中被抽取出来之后,首先要经过絮凝工艺处理,也就是原水与絮凝剂反应后成为矾花水(水中出现大颗粒的物体)。絮凝剂一般为氯化铝、硫酸铝和三氯化铁等。絮凝剂会与水发生反应生成不溶于水的氢氧化铝或氢氧化铁,生成的氢氧化物具有一定的吸附性,可使水中不易沉淀的微小悬浮颗粒物相互凝结,从而形成较大的颗粒物,这样就便于将一部分不利于人体健康的物质从水中分离出来。
(2)沉淀
经过絮凝后的水要进入下一个环节——沉淀处理。水经过沉淀池时水流较慢,这样大量的颗粒物就会沉淀下来。但是,只经过简单的沉淀不能将所有的不溶物都消除,有些细小的颗粒物依然存留在水中。
(3)过滤
为了进一步消除这些细小的颗粒物,还需要采用通用的滤料层对水进行截流,然后使水进一步澄清。水中细小的病菌微生物等失去了原来混合物的保护,为下一步对水进行杀菌消毒作好了准备。
(4)消毒
对于已经澄清的水,自来水厂就该对其进行杀菌消毒,以除去水中还有可能存活的细菌和病毒,为打造健康的饮用水把好最后一关。经过合理的计算之后,自来水厂每次都会加入适当过量的氯气,为的就是保证自来水在运输过程中不会遭到二次污染。
氯气消毒是否安全?
氯气消毒是自来水生产的最后一个环节。那么往自来水中加入氯气是否会危害我们人体的健康呢?
氯气是一种黄绿色有刺激性气味的气体,能溶于水,常温下水能溶解其2倍体积的氯气。氯气是一种有毒的物质,吸入少量氯气会刺激鼻腔和咽喉黏膜,并引起胸痛和咳嗽;吸入较多氧气时会引起窒息死亡。
把氯气添加到水中,会发生如下反应:
Cl2+H2O══HCl+HClO
消毒过程中氯气的用量很小(一般在1L水中仅通入约0.005g氯气),只要出厂的自来水符合国家的标准,氯气就能完全转化为其他物质,故可以认为自来水中不含有Cl2。余氯其实是指氯元素而不是氯气。
然而虽然氯气完全反应,但是同时生成了氯化氢(HCl)和次氯酸(HClO)。次氯酸具有强氧化性,因此具有很强的杀菌消毒能力,是常用的消毒剂。次氯酸是一种弱酸,很不稳定,在光照条件下易发生分解,生成氯化氢和氧气。
如此就只剩下氯化氢了,它是一种无色有刺激性气味的气体,极易溶于水。我们知道胃液中就含有少量的盐酸,故可以认为微量的氯化氢并不会影响人体的健康。此外,氯化氢是一种易挥发的气体,只要水烧开之后,水中就几乎不含氯化氢。