日本自来水厂过滤原理?

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我们平常所喝的水,其实都是河流、湖泊以及地下水等自然水体的流水经过层层过滤而成的。但是,这样原始的方式很难去除水中的寄生虫和细菌。在饮用前需要加热烧开(煮沸)杀毒。 但自然界的水又分淡水和咸水,我们平时喝的自来水是城市生活用水,主要是取自江河、湖泊、水库、山地溪流等淡水水域的流水,通过层层净化处理后的“新鲜”水流,这种水富含矿物质元素,口感较差且比较硬(钙镁离子含量较高)。 如果取用海水或经过海水的渗透形成的地下水,这样的水是富含多种矿物质元素的,味道也不好,而且硬度更高。

那么,如何能让这种含有杂质的自来水变得甘甜可口呢? 答案就是淡化——将水中的各种电解质(包括钠离子、钾离子、钙离子等)去掉,只留下水分子。目前最常用的是离子交换法,即使用阳离子树脂与阴离子树脂对杂质离子进行吸附与解吸,从而达到净化的目的。

而日本的自来水采用的方法与我们不同,他们主要采用的是氧化法和还原法结合的方式来除去水中有机物,再经加氯消毒,以达到饮用水标准后输送至各用户。其中,氧化法能有效地去除水中有机污染物,但会对无机污染物有轻微影响;而还原法对有机污染物及无机污染物都有较好的去除效果,但会生成二次污染物。采用不同的进水水质、水温和水量,结合不同的工艺流程,可以生成各种类型的前驱物,再通过化学沉淀、过滤分离等方法,便可以将其转化为有害物质。 当然,在日本也有像国内一样的净水设备,只不过没有放在每家每户而已。那些安装家用净水器的人,只能获得比自来水稍好一点的纯净水罢了……

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日本自来水厂的过滤原理主要包括以下几个步骤:

1. 水源选择:日本自来水厂一般选择水质较好的河流、湖泊或地下水作为水源。

2. 预处理:对水源进行初步的泥沙去除、沉降等处理,以减轻后续处理的压力。

3. 混凝:向水中投入混凝剂(如铝盐或铁盐),使水中的微小悬浮物和胶体物质凝聚成较大的絮状物,便于进一步分离。

4. 沉淀:通过沉淀池,使已经混凝的水中絮状物沉淀下来,与水分离。

5. 滤过:经过沉淀后的水进入过滤池,利用滤料(如砂、生物塑料滤棒等)进一步滤除水中的细微悬浮物、胶体物和病原微生物。

6. 杀菌:为了提高自来水的水质和安全性,需要对滤后水进行杀菌处理。常见的杀菌方法有氯气消毒、紫外线消毒等。氯气消毒是通过加入氯气,使水中的微生物失活,防止水源水传播疾病;紫外线消毒则是利用紫外线的杀菌效果,使微生物丧失繁殖能力。

7. 二次吸附:经过杀菌处理后,部分水中的有机物和异味还可能存在。为了提高自来水的质量,可以采用活性炭吸附等方法进一步去除这些杂质。

8. 检测与调整:对过滤后的自来水进行严格的检测,包括化学指标、生物指标等,确保其质量符合标准。如需调整,可通过加入离子交换树脂、硫酸铝等方法进行调整。

9. 输配与监测:经过以上处理的自来水被输送到各个用户,全程需要确保水质的稳定和安全。在输送过程中,还要对自来水进行实时监测,以便及时发现并解决可能出现的问题。

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