清澈透明的自来水是怎么来的？

　　关键词：自来水  自来水处理工艺

　　日常生活中使用的自来水都是经过自来水厂加工过的。自来水厂抽取地表的江河水或地下水，经过处理后送往千家万户。江河水大多混浊有杂质，它们是如何变为清澈透明、安全清洁的自来水的呢？

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　　首先，自来水厂通过泵站将水源地的水抽入沉降池，让水中大颗粒泥沙沉降下来。但是，水中一些细微的泥沙颗粒，特别是形成胶体状的固体颗粒不易迅速沉降。为此，必须加入混凝剂。混凝剂可以使导致水体混浊的胶体物质失去稳定性，聚集并沉淀下来。水中天然胶体一般表面带负电荷，同性电荷之间的排斥力使胶体颗粒不能聚集在一起。混凝剂是带有较强正电荷的电解质，投加到水中以后电离产生的阳离子可以中和胶体的负电性，有利于胶体的聚集。

　　常用的混凝剂有明矾类，如硫酸铝、三氯化铁等。通过混凝剂形成的絮状疏松的沉淀具有很强的吸附性，在自身迅速沉降的过程中，会携带周围各种固体杂质一起沉淀下来。这样就可在较短的时间内，让混浊的水变成清澈透明的水。沉降池上部经过沉降的水还要经过砂滤。砂滤是采用直径为1～2 毫米的石英砂层对沉淀后的水进行过滤，把一些不能通过沉淀去除的颗粒物质截留在石英砂表面，使水变得更加澄清透明。

　　最后，水厂还要把水中的细菌，特别是大肠杆菌消灭掉——通常的方法是向水中通入氯气。氯气溶于水后会生成盐酸和次氯酸。次氯酸是一种不稳定的化合物，会很快释放出新生态氧。新生态氧的氧化能力极强，遇到有机物等立即和它们发生反应，细菌也不例外。所以，在自来水的处理过程中，主要起消毒杀菌作用的是氯气。

　　上述处理方法是最传统的自来水处理工艺。随着水污染程度的加剧及人们对水质要求的提高，科学家在传统工艺的基础上又开发出许多新的工艺，并陆续投入到实践中。例如，在沉淀、混凝、过滤后加入超滤膜处理工艺，利用孔径约0.1微米的超滤膜过滤病原性微生物；或者加入臭氧和生物活性炭处理工艺，臭氧首先把水中大分子的有机物氧化为小分子，使之可以吸附到活性炭的表面，利用活性炭中的微生物再把小分子有机物降解为二氧化碳和水，以最大限度地去除水中的有机物，等等。好水来之不易，我们在使用自来水的时候，必须记住：要珍惜每一滴水！作者：刘旦初 （复旦大学化学系教授）