《供水水质评价》PPT课件.ppt

第六章 供水水质评价,第一节 水质指标与水质分类,一、水质指标 水质：水和其中所含的物质组分所共同表现的物理、化学和生物学的综合特性。水质指标：表示水中物质的种类、成分和数量的指标，是判断水质的具体衡量标准。水质指标可分为物理性水质指标、化学性水质指标和生物学水质指标三大类。,1.物理性水质指标（1）感官物理性状指标：温度、色度、嗅和味、浑浊度、透明度等；（2）其它：总固体、悬浮固体、可沉固体等。2.化学性水质指标（1）一般的化学性水质指标：pH值、碱度、硬度、各种离子、总含盐量、一般有机物等；（2）有毒的化学性指标：重金属、氰化物、各种农药等；（3）氧平衡指标：溶解氧、化学需氧量、生化需氧量、总需氧量等。,3.生物学指标 一般包括细菌总数、总大肠菌群数、各种病原细菌、病毒等。二、水质分类 1.按温度分类；6.按硬度分类；2.按透明度分类；7.按放射性分级；3.按气味分类；8.按耗氧量分类；4.按总溶解固体分类；9.按卫生条件分类；5.按酸碱度分类 10.等。,第二节 饮用水水质评价,饮用水水质评价主要从生理感觉、物理性质、溶解盐类含量、有毒成分及细菌成分等方面进行。我国自2007年7月1日开始实施生活饮用水卫生标准（GB 5749-2006），取代1985年发布的生活饮用水卫生标准（GB574985），这是国家21年来首次对1985年发布的生活饮用水标准进行修订。,新标准具有以下三个特点：一是加强了对水质有机物、微生物和水质消毒等方面的要求。新标准中的饮用水水质指标由原标准的35项增至106项，增加了71项；二是统一了城镇和农村饮用水卫生标准；三是实现饮用水标准与国际接轨。新标准水质项目和指标值的选择，充分考虑了我国实际情况，并参考了世界卫生组织的饮用水水质准则和欧盟、美国、俄罗斯和日本等国饮用水标准。,新标准与GB 5749-85相比主要变化如下：水质指标由GB 5749-85的35项增加至106项，增加了71项；修订了8项；其中：微生物指标由2项增至6项，增加了大肠埃希氏菌、耐热大肠菌群、贾第鞭毛虫和隐孢子虫；修订了总大肠菌群；饮用水消毒剂由1项增至4项，增加了一氯胺、臭氧、二氧化氯；,毒理指标中无机化合物由10项增至21项，增加了溴酸盐、亚氯酸盐、氯酸盐、锑、钡、铍、硼、钼、镍、铊、氯化氰；并修订了砷、镉、铅、硝酸盐；感官性状和一般理化指标由15项增至20项，增加了耗氧量、氨氮、硫化物、钠、铝；修订了浑浊度；放射性指标中修订了总放射性。,第三节 饮用天然矿泉水水质评价,饮用天然矿泉水含有多种人体必需的微量元素及矿物质盐，与一般淡水或生活饮用水有严格的区别。我国于1987年由国家技术监督局组织地质矿产部、卫生部和轻工部等三部制定和颁布实施了国家标准饮用天然矿泉水，1995年对该标准进行了一次修订，现执行标准为饮用天然矿泉水（GB85372008）。,新的强制性国家标准饮用天然矿泉水（GB85372008）是2008年12月29日发布的，2009年10月1日开始实施。新标准完善了对饮用天然矿泉水的定义：饮用天然矿泉水是从地下深处自然涌出或经钻井采集的，含有一定量的矿物盐、微量元素或其它成分，在一定区域未受污染并采取预防措施避免污染的水；在通常情况下，其化学成分、流量、水温等动态指标在天然周期波动范围内相对稳定。,界限指标,我国天然矿泉水达标较多的偏硅酸、锂、锶，能促进骨骼和牙齿发育，防治骨质疏松，预防高血压，保护心脏，降低心脑血管的患病率和死亡率。,新国标增加了溴酸盐的限量指标，规定这种可能致癌的物质在每升矿泉水中不得超过0.01毫克，还增加了锑、锰、镍等3种金属物质的限量指标。溴酸盐是饮用水生产过程中使用臭氧杀菌产生的一种副产物，正常情况下水中不含溴酸盐，但当原水中含有溴化物，而生产过程又采用臭氧消毒杀菌时，溴化物与臭氧反应氧化后会生成溴酸盐。溴酸盐已被国际癌症研究机构定为二类级潜在致癌物，长期饮用高溴酸盐含量的饮用水，将增加癌症的患病率。,世界卫生组织下属的国际癌症研究所将致癌物质分为四大类：一类：对人体有明确致癌性的物质或混合物；二类A：对人体致癌的可能性较高的物质或混合物，在动物实验中发现充分的致癌性证据。对人体虽有理论上的致癌性，而实验性的证据有限；二类B：对人体致癌的可能性较低的物质或混合物，在动物实验中发现的致癌性证据尚不充分，对人体的致癌性的证据有限；,三类：对人体致癌性尚未归类的物质或混合物，对人体致癌性的证据不充分，对动物致癌性证据不充分或有限。或者有充分的实验性证据和充分的理论机理表明其对动物有致癌性，但对人体没有同样的致癌性；四类：对人体可能没有致癌性的物质，缺乏充足证据支持其具有致癌性的物质。,一级致癌物的来源黄曲霉素：来自烂花生、花生油、玉米、大米、棉籽等亚硝胺：来自腐烂的粮食、蔬菜、鱼肉、蛋奶二恶英：来自焦油、沥青（所以不要去刚铺好的马路）、塑料燃烧（危害巨大）尼古丁：来自烟草苯并芘：烧烤煎炸食物亚硝酸钠：来自工业盐、刚腌的腌菜,近年来，矿泉水企业普遍采用臭氧杀菌工艺，致使溴酸盐现象凸显。国家质检总局开展的瓶装饮用水溴酸盐国家监督专项抽查，抽检104种瓶装水，有13种产品溴酸盐含量超过生活饮用水卫生标准的限量要求。在国际上，世界卫生组织和美国环保局所规定的饮水中，溴酸盐最高允许浓度在0.01mg/L以内。我国矿泉水新标准中该项指标已与国际一致。,第四节 工业用水水质评价,一、锅炉用水水质评价 锅炉用水是工业用水中的基本组成部分，在进行工业用水水质评价时，一般首先对锅炉用水进行水质评价。蒸汽锅炉中的水处在高温高压条件下，水在锅炉中可以发生成垢作用、腐蚀作用和起泡作用等各种不良的化学反应，对锅炉的正常使用造成严重影响。因此，锅炉用水水质评价即是对这三种作用的影响程度作出评价。,1成垢作用 在高温高压的蒸汽锅炉中，水中所含的Al3+、Fe3+、Mg2+、CO32-、SO42-及SiO32-等离子相互作用下，生成Al2O3、Fe2O3、Mg(OH)2、CaO、CaCO3、CaSO4、CaSiO3及MgSiO3等化合物。这些化合物可依附于锅炉壁上形成锅垢，这种作用称之为成垢作用。危害：影响传热，浪费燃料，局部金属烧蚀，锅炉爆炸。,锅垢的形成过程，是在水煮沸时，水中的部分CO2挥发掉，这样在水溶液中的CaCO3及MgCO3首先沉淀出来，其反应式：Mg2+2HCO3-MgCO3+H2O+CO2 Ca2+2HCO3-CaCO3+H2O+CO2 MgCO3再分解，则沉淀出镁的氢氧化物：MgCO3+2H2O Mg(OH)2+H2O+CO2 与此同时还可以沉淀出CaSiO3及MgSiO3，有时还沉淀出CaSO4等等，形成锅垢。,锅垢总量计算：式中：锅垢的总量（mg/L）；S 悬浮物重量（mg/L）；C 胶体重量（SiO2+Al2O3+Fe2O3）（mg/L）；、等各离子的含量（meq/L）。,按锅垢总量，水可分为：125时 为沉淀物很少的水；125250时 为沉淀物较少的水；250500时 为沉淀物较多的水；500时，为沉淀物很多的水。硬垢总量计算：式中：硬垢总量（mg/L）；二氧化硅重量（mg/L）。在计算时遇到括弧内出现负值时，可略而不计。,硬垢系数：按硬垢系数分类：0.25时 有软沉淀物的水；0.250.5时 有中等沉淀物的水；0.5时 有硬沉淀物的水。,2起泡作用 指水煮沸时在水面上产生大量气泡的作用。危害：锅炉内水的汽化作用极不均匀，水位急剧地升降，锅炉不能正常运转。产生原因：是由于水中易溶解的钠盐、钾盐以及油脂和悬浊物，受炉水的碱度作用发生皂化的结果。,起泡作用可用起泡系数来评价，起泡系数按钠、钾的含量来计算：60时，为不起泡的水；60200时，为半起泡的水；200时，为起泡的水。,3腐蚀作用 由于氢置换铁使炉壁受到损坏的作用。氢离子可以是水中原有的，也可以是由于炉中水温度增高，从某些盐类水解而生成。此外，溶解于水中的气体成分，如氧、硫化氢及二氧化碳等也是腐蚀作用的重要因素。腐蚀作用对锅炉的危害极大，它不仅只是减少锅炉的使用寿命，而且还有可能发生爆炸事故。,水的腐蚀性可以按腐蚀系数进行定量评价：对酸性水：对碱性水：按腐蚀系数将水分为：0 为腐蚀性水；0 但 0 为半腐蚀性水；0 为非腐蚀性水。其中 的单位以mg/L表示。,二、水的侵蚀性评价 地下水对建筑材料中的混凝土、金属等的侵蚀性和腐蚀性。1地下水对混凝土的侵蚀作用 1978年出版的供水水文地质手册以及后来的水文地质教材中，把地下水对混凝土的侵蚀作用分为分解性侵蚀、结晶性侵蚀及分解结晶复合性侵蚀三种类型。1994年8月由国家技术监督局和中华人民共和国建设部联合发布的中华人民共和国国家标准岩土工程勘察规范（GB50021-94），对于水及其周围环境对混凝土的侵蚀性评价给予了明确的规定。,供水水文地质手册对地下水侵蚀性评价1）分解性侵蚀 分解性侵蚀是指酸性水溶滤氢氧化钙或侵蚀性碳酸溶滤碳酸钙使水泥分解破坏的作用。可分为一般性侵蚀和碳酸性侵蚀两种。一般性侵蚀是水中的氢离子与氢氧化钙起反应，致使混凝土破坏：Ca(OH)2+2H+=Ca2+2H2O,碳酸性侵蚀是指碳酸钙在侵蚀性二氧化碳作用下溶解，致使混凝土遭受破坏。混凝土表面的水泥，在空气和二氧化碳的作用下，先生成一层碳酸钙，进一步作用，形成易溶于水的重碳酸钙；重碳酸钙溶解后，使混凝土破坏。CaCO3+CO2+H2O Ca(HCO3)2,2）结晶性侵蚀 结晶性侵蚀，也称硫酸侵蚀性，是指混凝土与水中硫酸盐发生反应，在混凝土的空隙中形成石膏和硫酸铝盐（又名结瓦尔盐）晶体。这些新化合物，因结晶膨胀作用体积增大，导致混凝土力学强度降低以致破坏。这种侵蚀并不是孤立进行的，它常与分解性侵蚀伴生。有分解性侵蚀时，往往更能促进这种侵蚀的进行。,3）分解结晶复合性侵蚀 又称镁盐蚀性，主要是地下水中弱盐基硫酸盐离子的侵蚀，即当水中Mg2+、Fe2+、Fe3+、Cu2+、Zn2+、NH4+等含量很多时，它们与水泥发生化学反应，使混凝土强度降低甚至破坏。分解结晶复合性侵蚀的评价指标为弱基硫酸盐离子总量Me，主要用于工业废水污染的侵蚀性鉴定。,水对混凝土的侵蚀作用是多因素影响下综合作用的结果，只有通过综合分析，才能正确评价侵蚀的综合作用效果。岩土工程勘察规范规定，在对混凝土侵蚀性进行综合评价时，除考虑水中的化学组分组成外，还应考虑场地环境、气候、土层的渗透性等综合影响。,2.地下水对钢结构的腐蚀性评价 主要取决于水的pH值、CI-和 SO42-含量之间的组合。三、其它工业用水对水质的要求（略）第五节 农田灌溉用水水质评价（略）,