了解水处理和腐蚀控制过程

饮用水来源受污染，需要适当的治疗以去除疾病引起的药剂。公共饮用水系统经常使用各种水处理方法，为其社区提供安全的饮用水。最常见的常规水处理类型包括多相过程，例如预处理，凝血，絮凝和腐蚀控制。在本文中，我们将介绍水处理，因为它涉及腐蚀控制。

预处理

预处理程序阻止污染物的引入，这会对设备造成损坏，干扰废水处理过程。预氯化和氧化是最常见的预处理类型。

预氯化的目的是杀死致病生物，控制味道和气味问题，并减少藻类生长。然而，预氯化并不总是可行的，因为有些水含有一种特定的化学物质，可以与氯反应生成致癌的三卤甲烷。

锰或铁在水中会造成不美观的颜色，并造成味道和气味的问题。富含铁和锰的水也会给衣服造成不可修复的污渍。氧化剂如高锰酸盐、氯、曝气或离子交换树脂可以用来降低铁和锰的水平。

凝血

预处理后，凝血过程开始。凝结是处理过的水和凝结剂的碱度之间的反应。引入凝结剂以使非常细的颗粒聚集在一起并形成较大的颗粒。凝结通过添加带正电荷的化合物来使天然水中带负电荷的颗粒变得破坏。相反带电粒子的吸引力导致形成弗洛克．

该过程需要pH值的水5.4至7.4。该pH范围通常通过加入氢氧化钠（NaOH）和石灰来控制。加入化学凝结剂并与机械混合器混合闪光。快速或闪光混合对于该过程至关重要。Alum（Al 2（SO4）3-14H2O），这是硫酸铝和氯化氢（FECL3）的常见名称，是常见的凝结剂。然后常规加入聚合物作为主要凝结剂的辅助剂。

絮凝

絮凝是一个通过在原水中碰撞带电粒子而形成不溶性粒子，称为絮团的过程。在沉淀池中，这是通过使用絮凝剂的温和搅拌来实现的。在澄清器中，这是通过水力脉动来实现的。因此，聚集的絮凝物在下一个过程中更容易去除。

水处理中的腐蚀控制

水是腐蚀性的，因为它不断寻求导致其氢原子之一的释放的反应。作为对策，加入腐蚀抑制剂以在整个水分配系统中延长管道的使用寿命。

腐蚀是水和金属表面（金属管道）和储存或运输的材料之间的复杂系列反应。腐蚀过程是氧化/减少使精炼或加工过的金属转变为更稳定状态的反应。关于饮用水的腐蚀潜力，主要问题包括潜在存在毒性金属，如铝，铜，镍，铅和锌;对家庭管道的恶化和损坏;和审美问题，如：染色的洗衣，苦味，盆地周围的蓝色污渍和漏斗。

健康问题的主要来源就是水中可能存在高水平的铅、铜或其他金属。铅的主要来源包括使用铅管、铅内衬罐和使用50/50的铅/锡焊料。由于对铅的担忧，美国环保署在1986年禁止使用高铅焊料。

读:腐蚀在燧石水危机中的作用

可以加入钙基化合物，苏打水和多磷酸钠以降低水的腐蚀性。选择取决于成品的化学分析。过滤后加入腐蚀抑制剂以避免污垢。

评估腐蚀控制措施的影响

不像化学污染物，会出现在源水，金属污染通常导致从分发系统和住宅管道的腐蚀。因此，分配和内部管道系统中使用的材料类型通常与在消费者水龙头处发现的金属类型类似。管道材料的铅，铜和锌的浸出是这些金属中最重要的饮用水中最重要的来源之一。

一项研究评估了不同腐蚀控制策略在不同目标pH范围下的有效性，如表1所示。为了评价这些腐蚀控制措施的有效性，测量了饮用水中几种类型的金属浓度，并与源头水中的金属浓度进行了比较。

水源	消毒剂使用	腐蚀控制计划
		化学添加	目标博士
一个	氯	N / A.	N / A.
B	臭氧	苏打粉	7
C	氯	苏打粉	7
D	氯	苏打粉	8 - 8.5

表1：不同水源的当前腐蚀控制计划

处理源水pH对饮用水中金属浓度的影响

将水龙头处的铅、铜和锌浓度与目前使用的不同腐蚀控制措施的效果进行了比较。饮用水中的所有金属含量均符合公共卫生指南。

带领

结果表明，将水的pH值从6提高到7或8并不影响对铅的腐蚀控制。这也得到了其他研究的支持，即低碱度的水需要pH值在8.4或以上，才能观察到自来水中的铅显著减少。

对于所有热水样本，铅浓度低于检测极限，表明热水箱或热水管道的铅的贡献最小。冷样品中的铅浓度低于检测极限，表明饮用水分配系统中铅的腐蚀并不显着。分配系统中还有很少的铅来源

锌

统计上,没有显著差异中锌浓度的计算first-litre冲水从水源,B和c D水源样本,纯碱处理和目标pH值为8.5,较低锌浓度比其他三个样本地区,这种差异在统计学上是显著的。

来自所有四个源区域的冷样品中的锌浓度低于检测限，表明分配系统中锌的腐蚀并不显着。分配系统中还有很少有锌源。热样具有锌浓度，其与水中的锌浓度类似，留下治疗设施。这表明源水处理对进入饮用水的锌量没有影响，或者在分配系统中没有锌的来源。

铜

与其他结果不同，铜浓度受到源水处理的影响。从分布区域A（既没有化学添加也不是靶向pH）的水样具有最高的铜浓度，而从分布系统D用化学加入和靶向pH的水样具有最低铜浓度。

这些观察到的差异对应于处理过的水中不同的pH和碱度水平，这两者都已被证明对铜的腐蚀速率有显著影响。这表明，以较高的pH值和碱度为目标将导致较低的铜腐蚀速率。

引线和铜进入饮用水的家用管道材料，如管道，铅焊和含黄铜或青铜的水龙头，几乎总是通过改变特定的水质参数来控制。对铅和铜腐蚀具有最大影响的水质参数是pH，碱度或溶解的无机碳酸酯（DIC）浓度，磷酸盐浓度（如果使用）。其他参数，如温度，缓冲强度，总溶解固体（TDS）浓度，溶解氧浓度和其他气体，以及氯残留也可能是重要的。存在许多其他因素，例如NOM I.E非有机物质浓度，以及可能导致腐蚀的氯化物至硫酸盐质量比。

在水龙头采集样品中的金属浓度的分析表明，各种处理水域的不同pH和碱度水平可以影响饮用水中观察到的一些金属的浓度。对于从所有四种治疗的源水域收集的样品中的铅浓度没有看到趋势。然而，来自四个经处理的源水域的样品中铜和锌量存在显着差异。最高铜和锌浓度在来自最具侵略性的水类型的样品中发现，而最低铜和锌浓度在来自最小侵蚀性水式的样品中发现。