2019年6月14日

沉积

作者编制的/
Raju Shrestha(环境和公共卫生组织(恩夫))
Dorothee Spuhler (seecon international gmbh)

执行概要

沉积推荐作为简单的预处理水之前,应用其他净化处理,如过滤和消毒方法。它能在重力的影响下从水中去除不受欢迎的小颗粒悬浮物(沙子、淤泥和粘土)和一些生物污染物。水沉淀的时间越长,越多的悬浮固体和病原体会沉淀到容器底部。加入特殊化学品或一些天然混凝剂可以加速沉降。三种常用的化学物质是硫酸铝、聚合氯化铝(也被称为PAC或液体明矾)和硫酸铁。”咕噜咕噜叫是一种粉状产品,同时含有混凝剂和消毒剂。在非洲和拉丁美洲的一些国家,一些本土植物,如仙人掌、辣木种子、蚕豆和蚕豆,传统上都被用作天然的凝结剂来帮助沉淀水。

优势
简单低廉的水预处理技术
混凝剂减少了沉淀悬浮物所需的时间
有时可以免费或以低成本获得天然凝结剂
凝血也可以有效地去除原生动物,细菌和病毒,特别是当使用聚电解质。一些细菌和病毒也会附着在水中的悬浮颗粒上,从而导致浑浊。因此,通过混凝降低浊度也可以改善水的微生物质量
某些污染物,如铅和钡,也可以通过凝结有效地去除
缺点
如果只采用沉降法或平原沉降法,它只能去除部分浊度和一些微生物
要达到最大的效果,需要仔细控制混凝剂的用量和pH值,并考虑所处理的水的质量,以及混合
取决于凝结剂的成本是可变的;像聚电解质这样的一些凝结剂是昂贵的购买。凝结剂的有效性从一个到另一个人不同
不使用凝结剂,需要长沉降时间
凝血剂量,罐测试和频繁监测需要训练
天然混凝剂没有可用的形式,需要制备
使用不当可能有毒
除了使用特定凝结剂,除了从水中除去溶解的化学物质是无效的

淡水

饮用水

介绍

字幕新闻块体

水中悬浮颗粒的来源、组成、电荷、颗粒大小、形状和密度都有很大差异。存在于水中的较小的粒子由于物理力对粒子本身的作用而保持悬浮状态。其中一个在稳定中起主导作用的力来自于粒子表面的电荷。悬浮在水中的大多数固体都带负电荷,由于它们具有相同的电荷号,当它们靠近时就相互排斥。因此,它们将保持悬浮状态,而不是聚集在一起,沉淀在水面之外。

沉积是一种简单,低成本的预处理技术,可在施用其他纯化方法之前减少重力影响的可固化固体和水中的一些微生物。它还提高了水的视觉素质,并增加了消费者的接受。储存水越长,悬浮的固体和病原体越多,将沉降到容器的底部。向水中添加化学或天然凝结剂可以加快沉降过程。硫酸铝,氯化铝(也称为PAC或液体溶剂)和铁硫酸铁是用于凝固的三种常见类型的化学品。一些天然凝结剂的例子是刺梨仙人掌,辣木,蚕豆和小豆豆。一些产品如“咕噜咕噜叫含有混凝剂和消毒剂混凝剂以原水质量决定的速率加入溶液中。沉淀后的水应经过过滤,进一步去除悬浮物和病原体。

工作机制

字幕新闻块体

只要让水停留和沉淀一段时间,大部分悬浮物质就可以被除去。这种滞留时间(从一小时到两天,时间越长越好)是沉淀在底部的颗粒所必需的。至少储存一天的水也会促进一些细菌的自然死亡。

沉积过程。资料来源:CASIDAY等人(1999)
沉积过程。资料来源:CASIDAY等人(1999)

混凝剂能增强沉降,因为它们能中和悬浮粒子的表面电荷。造成浊度的粒子(如淤泥、粘土)通常带负电荷,由于静电斥力,它们很难聚集在一起。但是化学混凝剂颗粒是带正电的,它们会被带负电的浊度颗粒吸引,中和了后者的负电,并积聚形成更大的颗粒(絮凝体),沉降得更快。

混凝剂辅助沉淀的不同阶段说明。来源:作为国内(纽约)
混凝剂辅助沉淀的不同阶段说明。来源:作为国内(纽约)

天然凝固剂含有大量的水溶性蛋白质,在溶液中总带正电荷。这些蛋白质与主要带负电荷的粒子结合,造成浊度并形成絮凝体。絮凝体可通过过滤沉降或去除。细菌病毒可以附着在水中悬浮的颗粒上。因此,通过混凝降低浊度也可以改善水的微生物质量。

一种清洁水的简单方法。资料来源:CSDW(N.Y.)
一种清洁水的简单方法。资料来源:CSDW(N.Y.)

有效性

字幕新闻块体

平原沉积在降低水浊度方面通常是有效的,但在减少微生物污染方面并不总是有效的。只要把水储存几个小时,就会使那些大而密的颗粒沉积下来,比如无机砂和泥沙,大型微生物和其他任何东西。过夜或1-2天的沉淀时间可以去除较大的微生物,包括寄生虫卵和一些寄生虫,一些微生物,如某些藻类,以及较大的粘土颗粒。大多数病毒、细菌和细小的粘土颗粒太小,不能通过简单的重力沉降沉降出来。

沉积使用混凝剂减少了沉淀悬浮物所需的时间,在去除细颗粒方面非常有效。一些细菌和病毒也能附着在悬浮颗粒上。因此,通过混凝降低浊度也可以改善水的某些微生物质量(细菌、病毒、原生动物和蠕虫)(AMAGLOH& BENANG 2009)。

的使用辣木属鉴定用于水处理的种子有效地降低80%至99.5%的浊度,同时90%至99.99%的细菌减少(LEA 2010)。

细菌

病毒

原生动物

赫定

浊度

实验室

> 90 > 99%1

> 90 > 99%1

> 90 > 99%1

> 90 > 99%1

80 - 99.5%2

< 90%3.

95%2

天然混凝剂和化学混凝剂对沉淀的处理效果综述。节选自CAWST (2009)

凝结剂的有效性对所用凝结剂的类型具有复杂的依赖性,原水的性质,受到温度的影响,ph特别是构成悬浮固体的有机、无机和生物颗粒的具体比例以及混合。确定水源可处理性和确定最佳参数(最有效的混凝剂、所需剂量率、ph)是通过使用瓶测试仪。平原沉积或沉降对去除水中溶解的化学物质是无效的。

适用性

沉积用于从水中除去固体。它适用于具有高沉积物含量的水。它易于执行,需要最少的材料和技能。它可以通过手动转移来完成两种或更多种简单的储存容器,例如盆和铲斗。通常,需要至少两个容器来沉淀水:一个以充当沉降容器,另一个容器作为沉降容器,并且另一个是在沉降期后作为上清液的接收者。必须注意避免在通过倾析或其他方法回收上清液时扰乱沉积的颗粒。工作人员需要充分培训,以执行罐子测试以确定凝血剂剂量。为了更好的结果,凝结剂应在水中迅速彻底混合。凝结剂可以购买(特别是聚电解质)并且需要精确的计量设备能够有效地运作。

当水在容器内沉积时,应在每次使用后将沉淀物清除,并对容器进行清洗。需要更严格的物理或化学清洗,以避免微生物定植在容器表面。

由于未经证实的报告,一些社区选择不使用基于铝的凝结剂,这些报告声称饮用水中的铝尽管有科学的证据,因此饮用水铝对公共卫生的风险(Srinivasan等人1999)。基于世卫组织(2008年),没有有健康风险的证据。已经进行了,以确定与在水处理中使用M. Oleifera种子相关的潜在风险,但没有证据表明任何急性或慢性效应在人类上,特别是水处理所需的低剂量(FOTPARD等人1998)。

库引用

辣木种子混凝剂净水效果的研究

一项研究检验了从成熟的干辣木种子中提取的粉末作为凝血剂的有效性,这种凝血剂在非洲大多数农村社区都很常见。结果表明,辣木籽粒粉在10 g/L及以上的负载剂量下具有凝固性,与常规的凝固剂明矾效果相似。

AMAGLOH F.K.;本南,A.(2009):辣木种子作为混凝剂净化水质的效果。URL[访问:21.05.2019]

化学混凝剂

一份三页的说明书,包含处理效率、操作标准和其他有关化学混凝剂的信息。

化学混凝剂。(=家庭水处理和安全储存情况说明)。卡尔加里:经济实惠的水和卫生技术中心(CAWST)URL[访问:21.05.2019]

辣木种子混凝剂澄清水的研究

本技术简介概述了本土,天然衍生的凝结剂,即来自多功能树的辣木莫利耶的种子材料,其提供了昂贵的化学凝结剂的替代解决方案。

(1998):用辣木种子混凝剂澄清水。拉夫堡(英国):伦敦和拉夫堡(WELL)的水和环境健康,拉夫堡大学,技术概要60,第109-112页URL[访问:21.05.2019]

饮用水水质准则,第三版

《饮用水质量准则》的本卷解释了确保饮用水安全的要求,包括最低程序和具体的指导价值,以及这些要求的用途。该卷还描述了在派生指南中使用的方法,包括指南值。它包括关于重大微生物和化学危害的事实说明。

世卫组织(2008):饮用水质量准则,第三版。包含第一和第二增编的第三版。日内瓦:世界卫生组织(世卫组织)URL[访问:23.04.2012]
进一步的阅读

化学混凝剂

一份三页的说明书,包含处理效率、操作标准和其他有关化学混凝剂的信息。

化学混凝剂。(=家庭水处理和安全储存情况说明)。卡尔加里:经济实惠的水和卫生技术中心(CAWST)URL[访问:21.05.2019]

咕噜咕噜叫

一份四页的简介,内容包括使用PUR絮凝剂和消毒剂粉末的程序、处理效率、操作标准和其他与PUR有关的相关信息。

CAWST(2009):PUR。卡尔加里:经济实惠的水和卫生技术中心(CAWST)。家庭水处理和安全存储事实表URL[访问:24.05.2019]

自然凝结剂

一份四页的说明书,包含处理效率、操作标准和其他与天然混凝剂相关的信息。

自然混凝剂。(=家庭水处理和安全储存情况说明)。卡尔加里:经济实惠的水和卫生技术中心(CAWST)URL[访问:21.05.2019]

解决

一份三页的简介,操作程序,处理效率,操作标准和其他与沉降有关的信息。

CAWST(2009):沉降。(=家庭水处理和安全储存情况说明)。卡尔加里:经济实惠的水和卫生技术中心(CAWST)URL[访问:21.05.2019]

絮凝剂/消毒粉

一份两页的关于PUR絮凝剂和消毒剂粉的资料,包括现场和实验室资料,包括有效性、优点和局限性以及实施实例。

疾病预防控制中心;美国国际开发署(2008):絮凝剂/消毒剂粉。(= CDC在发展中国家的家庭水处理方案概况)。纽约:疾病控制和预防中心(CDC)和美国国际开发署(美援署)URL[访问:24.05.2019]

辣木种子混凝剂澄清水的研究

本技术简介概述了本土,天然衍生的凝结剂,即来自多功能树的辣木莫利耶的种子材料,其提供了昂贵的化学凝结剂的替代解决方案。

(1998):用辣木种子混凝剂澄清水。拉夫堡(英国):伦敦和拉夫堡(WELL)的水和环境健康,拉夫堡大学,技术概要60,第109-112页URL[访问:21.05.2019]

混凝法去除饮用水中的砷

本文介绍了氯化铁和明矾混凝法对水源水和人工淡水中砷去除效率的研究结果。他们发现,与氯化铁相比,明矾去除水中砷(V)的pH范围受到更大的限制,明矾不能从水源水中去除砷(III)。

鲱鱼,J.G.;笔元,C.;Wilkie,J.A.;Elimelech,M.(1997):在凝血过程中从饮用水中去除砷。在:环境工程杂志:第123卷,800-807。URL[访问:14.05.2012]

智能消毒的解决方案

这本小册子是智能水解决方案系列的一部分,为农村地区的家庭水处理提供了广泛的方法和产品。

NWP(2010):智能消毒解决方案。用于安全饮用水的小型消毒产品的例子。(=智能水溶液)。阿姆斯特丹:套件发布商URL[访问:17.05.2019]

家居处理及储存

本技术简介介绍了现有的安全存储和七种类型的使用点水处理选项的选项。它还解释了工作机制,并讨论了陶瓷蜡烛过滤器的微生物效力以及社区接受和可持续性。

乐施会(2008):家居处理及储存。(=技术概要第4号)。牛津:牛津饥荒救济委员会URL[访问:20.05.2019]

利用农业基材料作为助凝剂改善滤液质量

本研究评估了Surjana Seed(Moringa Oleifera),Nirmali种子(Strychnos Pototorum)和玉米(Zeeemays)等基于农业基础的材料,作为凝结剂辅助,结合明矾,以确定它们在水处理中的功效。已经进行了模拟由凝血 - 絮凝沉降和颗粒介质过滤组成的传统水处理列车的实验。他们发现滤液质量随着基于农业的材料而改善。

RAGHUWANSHI P.K.;MANDLOI m;沙玛,抗干扰;MALVIYA H.S.;(2002):利用农业基材料作为混凝剂来改善滤液质量。见:加拿大水质研究杂志:第37卷745-756页。URL[访问:24.05.2019]PDF

辣木澄清水

使用辣木澄清水的技术信息,混凝剂溶液的制备技术,处理方法,用量,天然混凝剂的优点和缺点与有用的链接。

(2000):辣木的水澄清。埃施博恩:GATE-GTZURL[访问:21.05.2019]

住所的保护和特色

本实用指南提供了不同的处理技术和在家充分节约用水的回顾,并围绕在选择一个合适的解决方案之前应该提出的10个关键问题进行结构。

DESILLE, D.(2013):住所的保护和传统。巴黎:团结计划(PSeau)URL[访问:06.06.2013]
实例探究

辣木种子混凝剂净水效果的研究

一项研究检验了从成熟的干辣木种子中提取的粉末作为凝血剂的有效性,这种凝血剂在非洲大多数农村社区都很常见。结果表明,辣木籽粒粉在10 g/L及以上的负载剂量下具有凝固性,与常规的凝固剂明矾效果相似。

AMAGLOH F.K.;本南,A.(2009):辣木种子作为混凝剂净化水质的效果。URL[访问:21.05.2019]

紧急情况下使用点水处理和减少腹泻:在利比里亚进行的有效性试验

本文包括在利比里亚蒙罗维亚州蒙罗维亚营地的400户中使用絮凝剂 - 消毒剂与絮凝剂消毒点的12周的有效性研究。

DOOCY,美国;BURNHAM, G.(2006):紧急情况下使用点水处理和减少腹泻:利比里亚的有效性试验。见:热带医学和国际卫生:第11卷,1542-1552。URL[访问:24.05.2019]

辣木作为硫酸铝的替代品

本文讨论了辣木种子的不同特性,并评价了它作为一种潜在的替代硫酸铝在农村和城市地区的水处理。论文发表于赞比亚卢萨卡第27届WEDC会议。

Nkhata,D。(2001):辣木作为硫酸铝的替代品。在:水,卫生和健康的人员和系统。第27届Wedc会议的论文,赞比亚:,236-238。URL[访问:21.05.2019]
训练材料

家用水处理手册

本家用水处理系统手册包括有关安全用水和多屏障方法(水源保护、沉淀、过滤、消毒和安全储存)的各种有用主题。

《家庭水处理手册》(2008)。卡尔加里:经济实惠的水和卫生技术中心(CAWST)

三锅水处理系统

这张海报是由Loughborough大学的水,工程和开发中心设计的水,卫生和卫生海报的一部分。

斯金纳,B.H. SHAW, R.(2013):三锅水处理系统。海报。(= WEDC海报,002)。伦敦:水、工程和发展中心(WEDC)URL[访问:28.08.2013]

选择版本