1.2 水源水质与水质标准

1.2.1 水中的杂质

给水处理的对象是天然淡水资源，主要指地下水、地表水（江河水、湖泊水和水库水）。这些水源的水都不同程度地含有各种各样的杂质。按尺寸大小可分成悬浮物、胶体和溶解性杂质三类，见表1.2.1。表中颗粒尺寸按球形计，各类杂质的尺寸界限是大体范围。一般说。粒径在100nm～1μm属于胶体和悬浮物的过渡阶段，而当粒径大于10μm时，与胶体有明显区别。

1．悬浮物和胶体杂质

悬浮物尺寸较大，易在水中下沉或上浮。易于下沉的悬浮物一般是大颗粒泥沙及矿物质废渣，而能上浮的一般是体积较大而密度小的某些有机物。

胶体颗粒尺寸很小，在水中经过长期静置也不会下沉。水中所存在的胶体通常有黏土、某些细菌及病毒、腐殖质及蛋白质等，有机高分子通常也属于胶体一类。天然水中的胶体一般带负电荷，有时也含有少量带正电荷的金属氢氧化物胶体。

悬浮物和胶体是使水产生浑浊现象的根源。其中有机物，如腐殖质及藻类等，往往会造成水的色、臭、味。随着生活污水排入水体的病菌，病毒及原生动物等病原体会通过水传染疾病。因此，悬浮物和胶体是饮用水处理的主要去除对象。粒径大于0.1mm的泥沙去除较易，通常在水中可很快自行下沉。而粒径较小的悬浮物和胶体杂质，须投加混凝剂去除。

2．溶解性杂质

溶解性杂质是指水中的低分子和离子。它们与水构成均相体系，外观透明，部分溶解性杂质可使水产生色、臭、味。对于未受工业废水或生活污水污染的天然水体，溶解性杂质主要为溶解性气体和无机盐离子。

天然水中的溶解气体主要是氧、氮和二氧化碳，有时也含有少量硫化氢。其中的氧主要来源于空气中氧的溶解，藻类和其他水生植物的光合作用也对溶解氧有一定贡献。未受工业废水或生活污水污染的天然水体，溶解氧含量一般为5～10mg/L。最高含量不超过14mg/L。当水体受到污染时，溶解氧含量降低。严重污染的水体溶解氧甚至为零。

地表水中的二氧化碳主要来自有机物的分解，二氧化碳含量一般小于20～30mg/L；而地下水中的二氧化碳主要来源于地层中碳酸盐酸化反应，每升水含量高达几十毫克至100mg。海水中二氧化碳含量很少，其中99%以分子形态存在，仅有1%左右与水作用生成盐酸。

水中的氮主要来源于大气，另一部分来源于水体中硝化细菌和亚硝化细菌对水体中含氮有机物的转化过程。

水中硫化氢的存在与某些含硫矿物的还原及水中有机物腐烂有关。由于硫化氢极易被氧化，故地表水中含量较低。

天然水体中所含的主要阳离子有Ca2+、Mg2+、Na+；主要阴离子有 、、Cl-。此外还含有少量的K+、Fe2+、Mn2+、Cu2+等阳离子及、、等阴离子。这些离子大部分来源于矿物质的溶解及水中有机物的分解。

溶解性杂质是纯净水及某些工业用水的主要去除对象，处理方法也与悬浮物和胶体不同。

1.2.2 各种天然水源的水质特点

1．地下水

由于地下水在地层渗滤过程中悬浮物和胶体已基本或大部分被去除，水质清澈且水源不易受外界污染和气候因素影响，因而水质、水温较稳定，一般宜做饮用水和工业用水的水源。地下水含盐量通常高于地表水，大部分地下水的盐质量浓度为200～500mg/L，个别地区高达300～700mg/L，硬度为60～300mg/L。另外，我国铁矿石分布较广，地下水的铁质量浓度一般约为10mg/L，经常出现铁锰共存的现象。因此，在利用地下水做水源时应考虑除铁锰。

2．地表水

江、河汇集了大量的地表径流，其水质和水量直接受沿途降雨量等自然条件影响，水中悬浮物和胶体杂质含量较高，浊度明显高于地下水。江、河水的含盐量和硬度较低，其含量与地质、植被、气候条件及地下水补给情况有关。未被污染的江河水作为水源时应主要考虑去除悬浮物和胶体杂质。但江、河水易受工业废水、生活污水及其他各种人为污染，因而水的色、臭、味变化较大，有毒或有害物质易进入水体，水温随季节变化较大。

湖泊及水库水主要由河水供给，水质与河水类似。但由于湖水流动性小、储存时间长，经过长期自然沉淀，浊度较低。这为湖水中的藻类繁殖提供了条件，藻类的大量繁殖使水产生色、臭、味。同时，水生物死亡残骸沉积湖底，一经风浪泛起湖底积累的大量腐殖质就会造成水质恶化。此外，湖水不断蒸发浓缩，其含盐量往往比河水高。

海水盐含量较高，而且所含各种盐离子的比例基本一定。其中氯化物含量较高，约占含盐量89%；硫化物次之，碳酸盐再次，其他盐类含量极少。近年来，由于淡水资源的匮乏，海水淡化在给水中比例日益增大。

1.2.3 水质标准

1．水源水质标准

作为生活饮用水的水源，地表水源的水质应符合《地表水环境质量标准》（GB3838—2002）中Ⅲ类水或优于Ⅲ类水的要求，地下水源的水质应符合《地下水质量标准》（GB/T14848—1993）中Ⅲ类或优于Ⅲ类水的要求，或者符合《生活饮用水水源水质标准》（CJ3020—1993）的要求。详见表1.2.2。

表1.2.2中的一级，表示水源水质良好，为标准值。二级表示部分指标稍差，为允许的放宽值。

2．生活饮用水水质标准

水质标准是用水对象所要求的各项水质参数应达到的指标或限值。水质指标因用途不同而不同。饮用水直接关系到人们的日常生活和身体健康，因此供给居民安全、足量的饮用水是最基本的卫生条件之一。

我国《生活饮用水卫生标准》（GB5749—2006），水质常规指标及限值和饮用水中消毒剂常规指标及要求见表1.2.3和表1.2.4。