水是生命之源，萬物生長離不開水。水推動了人類的經濟發展，人類的歷史，就是在各大河流、海洋的沿岸發展起來的。水既是人類生存的基本條件，又是社會生產必不可少的物質資源。從古時候人們的“靠水吃水”、“靠天吃水”，到如今家家戶戶接入的自來水，制水工業的發展可謂是人類社會發展的一大助力。隨著社會進步，人們對于自來水的要求日益提高。同樣地，我們G家對于飲用水也提出了相當高的標準，從而確保老百姓的飲水健康。可是，直到現在，人們談到飲用自來水，仍會“心有余悸”，或是因為害怕自來水生產過程中未能除盡水中的雜質及微生物，或是因為害怕凈水過程中混入了一些有毒氣體，將自來水仍是看做“生水”。
本文將從寧波市自來水總公司毛家坪水廠的制水工藝展開，淺析自來水廠工藝流程，從而了解自來水的生產過程，解決一小部分對于自來水的疑問與困惑，進一步認識水的寶貴。
 
關鍵詞：制水工藝  混凝 沉淀 過濾 消毒 濁度 濁度控制
 
引    言
寧波市自來水總公司毛家坪水廠位于寧波市鄞州區鄞江鎮梅園村，于2008年開工建設，2009年6月19日正式成立毛家坪水廠，2009年8月19日一期工程建成并投入試運行。水廠占地240余畝，處于半山腰且三面環山，設計供水能力50萬噸/日（一期工程供水25萬噸/日），水源來自皎口（周公宅）水庫，通過10公里長距離管道輸送到水廠。
廠區呈階梯狀分布，其中38米平臺分布的建筑有：辦公樓、機修間、反沖洗廢水調節池、污泥脫水車間、加藥間、高配間、提升泵房；其中52米平臺分布的建筑有：4組平流式沉淀池、4組下疊式清水池、2組V型濾池、反沖洗泵房等。
水廠通過加藥（礬、氯、石灰、PAM等）混合、反應、沉淀、過濾、消毒流程對取自皎口水庫的原水進行處理，并通過城區供水環網向寧波市鄞州區供水。
 
正    文
1、 自來水是如何生產的？
眾所周知，由于自然因素和人為因素，原水里含有各種各樣的雜質。從給水處理角度考慮，這些雜質可分為懸浮物、膠體、溶解物三大類。城市水廠凈水處理的目的就是去除原水中這些會給人類健康和工業生產帶來危害的懸浮物質、膠體物質、細菌及其他有害成分，使凈化后的水能滿足生活飲用及工業生產的需要。毛家坪水廠即是采用常規水處理工藝，它包括混合、反應、沉淀、過濾及消毒幾個過程。
 
1.1 混凝反應處理
皎口水庫原水通過高差自流或是提升泵房提升（高差不足時）進入到水廠之后，shou先經過混凝工藝處理，
即：原水 + 水處理劑 → 混合 → 反應 → 礬花水 ，這一過程在沉淀池前端的閘板反應區進行。
自藥劑與水均勻混合起直到大顆粒絮凝體形成為止，整個稱混凝過程。常用的水處理劑有聚合氯化鋁、硫酸鋁、三氯化鐵等。毛家坪水廠使用的是聚合氯化鋁（PAC）。PAC是一種無機高分子混凝劑。主要通過壓縮雙層，吸附電中和、吸附架橋、沉淀物網捕等機理作用，使水中細微懸浮粒子和膠體離子脫穩，聚集、絮凝、混凝，從而形成較大的絮粒，以利于從水中分離、沉降下來。
混凝作用的目的就是通過水力、攪拌機機械攪拌以及水流水泥閘板區中的折疊碰撞使藥劑迅速均勻地散于水中，并形成礬花水。 經混凝反應處理過的水流入沉淀池，進入凈水第二階段。
 
2.2 沉淀處理
混凝階段形成的絮狀體依靠重力作用從水中分離出來的過程稱為沉淀，這個過程在沉淀池中進行。水流入沉淀區后，沿水區整個截面進行分配，進入沉淀區。由于沉淀池沉淀區的容積較大，致使混凝反應后的水流流速下降很快，于是，水流開始在沉淀池中緩慢向前流動。流動過程中，水中的顆粒沉于池底，污泥不斷堆積，而沉淀池水開始變得清澈起來。
 
3.3 過濾處理
過濾一般是指以石英砂等有空隙的粒狀濾料層（毛家坪水廠濾池采用均質石英砂層），通過黏附作用截留水中懸浮顆粒，從而進一步除去水中細小懸浮雜質、有機物、細菌、病毒等，使水澄清的過程。
 
4.4 消毒處理（包括前后加氯）
水經過濾后，濁度進一步降低，同時亦使殘留細菌、病毒等失去渾濁物保護或依附，為濾后消毒創造良好條件。消毒并非把微生物全部消滅，只要求消滅致病微生物。雖然水經混凝、沉淀和過濾，可以除去大多數細菌和病毒，但消毒則起了保證飲用達到飲用水細菌學指標的作用，同時它使城市水管末梢保持一定余氯量，以控制細菌繁殖且預防二次污染。
凈水消毒主要是通過氯與水反應生成的次氯酸在細菌內部起氧化作用，破壞細菌的酶系統而使細菌死亡。消毒后的水流入清水池，之后由出廠水管利用水流自重供**自來水環網，并**終通過輸、配水管網送給千家萬戶。
 
2、 自來水是否含有有害人體健康的物質？
由以上自來水的生產過程，可見河水中原有的種種懸浮顆粒及膠體物質已在混凝過程中分離。而原水中的致病微生物也已在濾后消毒處理過程中被消滅。因此，在自來水生產過程中已把原水含有的有害人體健康物質去除掉。
那么，生產過程中所加入的藥劑呢？在去除水中原有雜質的過程中不免地加入了新的雜質。這些新的雜質是否會危害到我們的健康呢？#p#分頁標題#e#
在混凝過程中所加入的水處理劑，一般情況下都與原水的懸浮顆粒及膠體一起沉淀開來，從而不影響水出廠時的質量。那么，就只剩下氯氣了。
氯氣是否會危害到我們的健康呢？
 
2.1 氯氣
氯氣（Cl₂）是一種黃綠色有刺激性氣味的氣體，能溶于水，常溫下1體積水能溶解2體積氯氣。在相同條件下，氯氣比同體積的空氣重，標準狀況下，它的密度3.214g/L。氯氣容易液化，當壓強為101.3kPa，冷卻到-34.6℃，氣態的氯就變成黃色油狀的液態氯。液態氯繼續冷卻到-101℃，就變成了固態氯。氯氣是一種有毒物質，對人體有強烈的刺激性，吸入少量氯氣會刺激鼻腔和喉頭粘膜，并引起胸痛和咳嗽；吸入較多氯氣會窒息致死。
把氯氣加入水中，會發生以下反應：
Cl₂ + H₂O = HCl + HClO
因為消毒過程中氯氣用量很小（一般在1L水中僅通入約0.005g氯氣），且在自來水中的投入的氯氣會完全與水反應生成其他物質，故可認為出廠的水中不含氯氣。我們自然無需顧慮上述提到的有關于氯氣的種種危害
 
2.1.1 次氯酸（HClO）
然而，雖然氯氣已完全反應，卻有其他物質生成。我們先來看次氯酸。次氯酸（HClO）具有強氧化性，因此具有很強的殺菌消毒能力，是常用的消毒劑。次氯酸是一種弱酸，很不穩定，在光照條件下易發生以下反應：
2HClO = 2HCl + O₂↑
如此，水中有可能含有的雜質就只剩HCl了。
 
2.1.2 氯化氫（HCl）
氯化氫是無色而有刺激性氣味的氣體，它的密度比空氣大，約為空氣的1.26倍。氯化氫極易溶于水（0℃時，1體積水大約能溶解500體積的氯化氫）。氯化氫的水溶液叫氫氯酸，俗稱鹽酸，是一種強酸，具有強的氧化性及腐蝕性。
根據生理衛生常識，我們知道人體的胃液含有少量鹽酸，同時，在自來水生產過程中，氯氣的使用量是受到嚴格規定，禁止過量的，因此，水中反應后得到的氯化氫也是微量的。此外，氯化氫是易揮發氣體，基于這一性質可推知煮沸了的水幾乎不含氯化氫。
由此，我們可以得出這樣的結論：生產過程符合G家標準的自來水是不會危害人體健康的。
 
3、 重要水質指標——濁度
濁度也稱渾濁度，字面上是指水的混濁程度，從技術意義上講，濁度是用來反映水中懸浮物，例如泥沙、粘土、藻類、有機物質以及其他的微生物有機體含量的一個水質替代參數。濁度這一概念技能反映水中懸浮物的濃度，同時又是人的感官對水質的**直接的評價，是一個重要的水質參數。濁度作為水質指標于1901年提出，以1L蒸餾水含有1mg二氧化硅作為標準濁度的單位，表示為1ppm。1960年，隨著科學進步，科學界對于濁度單位有了重新界定，以1mg/L的二氧化硅重量-濃度的特定關系變更濁度單位1ppm為1NTU。研究表明，當水中濁度為2.5NTU時，水中有機物去除了27.3%；濁度下降**1.5NTU時，有機物去除了60%；濁度下降**0.5NTU時，有機物去除了79.6%；濁度為0.1NTU時，jue大多數有機物予以去除，致病微生物的含量大大降低。隨著G家經濟騰飛，人們對于飲用水質要求逐漸提高，新的飲用水標準的頒布與實施，要求管網末端水龍頭出水濁度小于1NTU，而制水行業內的“現代化水廠”更是要求出廠水水質達到0.1以下。下面簡要分析毛家坪水廠內有關于濁度控制的兩大重要保障手段。
 
4、 濁度控制
4.1 混凝沉淀與沉淀池排泥
如前文，自來水生產的**、二道工序便是混凝沉淀，而此過程的副產物便是沉淀池污泥，此部分污泥成分復雜，包括懸浮物質、膠體物質、細菌等有害成分以及部分反應后剩余的藥劑。這部分污泥如不加以處理，勢必會造成沉淀池出水濁度上升，并**終影響出廠水水質。為解決這一問題，毛家坪水廠采用反應區底部穿孔管排泥（利用水流自重自壓，將底部污泥壓入穿孔PVC管排出）與沉淀區底部刮泥機刮泥（利用刮泥機連軸驅動水下刮泥板，直接橫刮掉底部污泥排出）兩種形式，并利用成套地自動化系統，周期式、往復式不間斷地排泥，以確保沉淀池水質的濁度達標。
 
4.2 過濾與濾池反沖洗
濾池可謂是整個凈水工藝的關鍵步驟，前一階段沉淀池的出水（通常濁度需要達到1.0NTU）在經過石英砂濾池過濾后，將出水濁度進一步下降到0.1NTU，這其中，濾砂的濾過作用功不可沒。然而，在濾池運行過程中，由于水流本體中存在的、需要被過濾的細小微粒和前階段殘留藥劑的共同影響，難免會使濾砂板結化，濾砂相粘，砂與砂間隙加大，造成濾池的濾過作用大幅下降，從而影響后續出水水質。于是，在水廠運行過程中，濾池反沖洗過程便是保證濾砂恢復其效用的關鍵動作。毛家坪水廠采用一體化的自動反沖洗系統，利用反沖洗泵房內的3臺雙吸式離心泵與2臺高功率鼓風機來完成“氣沖—氣水混沖—水沖”這一整個反沖洗過程，將一定壓力的空氣以及水流大量地、由各自管路通入到濾池下方，并引發整個濾池的激蕩。在反沖洗過程后，濾池中的濾砂得以反復震蕩，其中粘結的污垢被打碎、沖散，**終排入污水渠，離開濾池。這種周期性的操作，使得濾池濾過作用得以恢復，過濾水的水質、濁度進一步得到保證與達標。
 
結  束  語
“制水可謂辛苦，滴滴得來不易”，珍惜水資源，愛護每一滴水，是每一個公民應盡的義務。同樣，依照GB5749《生活飲用水衛生標準》，本著“保質保量，高效低耗”的宗旨，毛家坪水廠必會科學管理，精細運作，日漸發展，不斷進步，為寧波供水做出應有的一份貢獻，確保廣大市民安全、放心地飲用自來水。#p#分頁標題#e#