饮用水中铝的来源多种多样,同时也有多种控制措施可以降低其含量,确保水质质量。
一、饮用水中铝的来源
自然来源:铝占地壳质量的8%,因此水体中或多或少含有一定的铝。当水体的pH值偏高或偏低时,土壤中的铝会溶解进入水体。此外,由于工业污染造成的酸雨、酸雾,可使工业含铝污泥和土壤中的铝转变为溶解态铝。
水处理过程:在给水处理过程中,铝盐混凝剂的使用是出水残余铝升高的直接原因。原水中的铝和投加混凝剂引入的铝在经过混凝、沉淀、过滤后仍有部分残留于出水中。
工业废水排放:工业废水的不合理排放也会增加接纳水体中铝的含量。例如,铝生产中的废水含铝量可达300mg/L到1000mg/L,氧化铝生产中废水含铝10mg/L到70mg/L。有色冶金、化工制药、油漆工业、合成橡胶等工业的生产废水中也存在大量铝。
输配水系统:输配水系统中的混凝土管、陶土管、水泥管等建筑材料中含有铝元素,其溶解会直接提高给水管网末梢出水的铝含量。
二、控制措施
物理处理法
沉淀法:利用重力沉降原理,通过设置沉淀池,使水中悬浮的铝化合物沉降。此方法适用于去除较大颗粒的铝化合物,但对溶解态铝的去除效果有限。
过滤法:采用砂滤或活性炭滤等物理过滤方法,可以去除水中的悬浮物和部分铝化合物。
化学处理法
混凝沉淀:通过投加适量的混凝剂(如聚合氯化铝),促进水中铝的去除。混凝剂通过与水中铝离子反应,形成较大的絮凝体,随后通过沉淀去除。
调节pH值:铝的溶解度与水的pH值密切相关。通过投加氢氧化钠或石灰等药剂,调节水的pH值到6.5~8.5范围内,可以降低铝的溶解度,促进其沉淀。
选择性沉淀:通过调节水中其他离子的浓度(如磷酸盐),可以促进铝的沉淀,形成不溶性铝化合物,从而去除水中的铝。
膜分离技术
超滤和纳滤:膜分离技术可以去除水中的溶解铝。超滤膜能去除大部分悬浮物和胶体颗粒,而纳滤膜则可以去除小分子物质和部分离子,包括铝离子。
生物处理法
生物滤池:利用微生物的代谢作用,降解水中的铝化合物。虽然生物处理对铝的去除效果相对较弱,但在综合水处理过程中可以作为辅助方法。
饮用水中铝的来源复杂多样,但通过采取适当的控制措施,可以降低其含量,确保水质质量。