第22章 典型給水處理系統(tǒng)

1、第22章 典型給水處理系統(tǒng)隨著社會與經(jīng)濟的發(fā)展，以及人們生活水平的提高，人們對飲用水水質(zhì)的要求越來越高，部分工業(yè)用水對供水水質(zhì)的要求也更為苛刻，如高精密儀器制造工業(yè)，只有高純水才能滿足其要求；而有的工業(yè)，則需將出水回用，像熱電廠等。因此，根據(jù)用水目的不同，及經(jīng)濟、技術(shù)條件的限制，也就演變出了各種給水處理工藝，本章主要介紹一些典型的給水處理工藝及其相關(guān)的設(shè)計方面的內(nèi)容。22.1城鎮(zhèn)給水處理廠的設(shè)計內(nèi)容及廠址選擇22.1.1城鎮(zhèn)給水處理廠設(shè)計1. 城鎮(zhèn)給水處理廠的設(shè)計內(nèi)容給水廠的設(shè)計內(nèi)容一般包括：根據(jù)給水規(guī)劃要求確定設(shè)計規(guī)模和廠址；根據(jù)原水水質(zhì)即用水要求確定給水處理工藝流程和水處理構(gòu)筑物的型式；選

2、定藥劑（混凝劑、助凝劑、消毒劑）種類、投加量和投加設(shè)備；設(shè)計布置附屬構(gòu)（建）筑物及編制水廠定員；進行水廠的總體布置（平面與高程）及廠區(qū)道路、綠化和管線綜合布置；按照要求進行給水廠的自動控制設(shè)計等。在完成上述工作過程中，應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求收集資料，進行設(shè)計、計算和繪圖。2. 城鎮(zhèn)給水處理廠設(shè)計原則有關(guān)城鎮(zhèn)給水處理廠的設(shè)計原則，在設(shè)計規(guī)范中已作了全面規(guī)定。這里主要介紹以下幾點：（1）水處理構(gòu)筑物的生產(chǎn)能力，應(yīng)以最高日供水量和水廠自備用水量之和進行設(shè)計，并以原水水質(zhì)在最不利情況（如沙峰、低溫、低濁等）下所需最大供水量進行校核。水廠自備用水量主要用于濾池反沖洗及沉淀池或澄清池排泥等方面。自備用水量取決于所

3、采用的處理方法、水處理構(gòu)筑物類型及原水水質(zhì)等因素。城鎮(zhèn)給水處理廠自備用水量一般采用供水量的5%10%，必要時應(yīng)通過計算確定。（2）城鎮(zhèn)自來水廠應(yīng)按近期設(shè)計，考慮遠期發(fā)展的可能性。根據(jù)使用要求和技術(shù)、經(jīng)濟合理性等因素，對近期工程亦可作分期建設(shè)的安排。對于擴建、改建工程，應(yīng)從實際出發(fā)，充分發(fā)揮原有設(shè)施的效能，并應(yīng)考慮與原有構(gòu)筑物的合理配合。 （3）城鎮(zhèn)自來水處理廠內(nèi)設(shè)備機械化和自動化程度，應(yīng)本著提高科學(xué)管理水平和增加經(jīng)濟效益的原則，根據(jù)實際生產(chǎn)要求，技術(shù)、經(jīng)濟合理性和設(shè)備供應(yīng)情況，妥善確定，逐步提高。（4）城鎮(zhèn)自來水處理廠設(shè)計中應(yīng)考慮對各水處理構(gòu)筑物或設(shè)備進行檢修、清洗及部分停止工作時，仍能滿足用

4、水要求。例如，主要設(shè)備（如水泵機組）應(yīng)有備用設(shè)備。城鎮(zhèn)自來水處理廠內(nèi)處理構(gòu)筑物一般不設(shè)備用設(shè)備，但通過適當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施，可在設(shè)計允許范圍內(nèi)提高運行負荷。（5）設(shè)計中必須遵守設(shè)計規(guī)范的規(guī)定。如果采用現(xiàn)行規(guī)范中尚未列入的新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備和新材料，則必須通過科學(xué)論證，確證行之有效，方可付諸工程實際。但對于確實行之有效、經(jīng)濟效益高、技術(shù)先進的新工藝、新設(shè)備和新材料，應(yīng)積極采用，不必受現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范的約束。22.1.2城鎮(zhèn)給水處理廠廠址選擇城鎮(zhèn)自來水處理廠廠址選擇應(yīng)在整個給水處理系統(tǒng)設(shè)計方案中全面規(guī)劃，綜合考慮，通過技術(shù)、經(jīng)濟比較確定。在選擇時要結(jié)合城市或工廠的總體規(guī)劃、地形、管網(wǎng)布置、環(huán)保要求等因素

5、，進行現(xiàn)場勘察，進行多方案比較。在選擇廠址時，一般應(yīng)考慮以下幾個問題：1. 廠址應(yīng)選擇在工程地質(zhì)條件比較好的地方。一般選在地下水位較低、承載力較大、濕陷性等級不高、巖石較少的地層，以降低工程造價和便于施工。2.水廠盡可能選擇在不受洪水威脅的地方，否則應(yīng)考慮防洪措施。3.水廠應(yīng)盡量減少拆遷，少占或不占良田，并留有適當(dāng)?shù)陌l(fā)展余地?？紤]周圍環(huán)境衛(wèi)生條件，給水處理廠應(yīng)布置在城鎮(zhèn)上游，并滿足“生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)”中的衛(wèi)生防護要求。4.盡量設(shè)置在供電安全、可靠的地方，以便于施工管理和降低輸電線路造價，并使管網(wǎng)的基建費用最省。還應(yīng)考慮沉淀池排泥及濾池沖洗水排除方便等因素。5.考慮交通和運輸方便、防火距離、衛(wèi)

6、生防護距離、環(huán)保措施，應(yīng)靠近主要用水點，遠離污染源（大氣、粉塵、噪聲等）。6. 當(dāng)取水地點距離用水區(qū)較近時，水廠一般設(shè)置在取水構(gòu)筑物附近，通常與取水構(gòu)筑物建在一起；當(dāng)取水地點距離用水區(qū)較遠時，廠址選擇有兩種方案：一是將水廠設(shè)置在取水構(gòu)筑物附近；另一是將水廠設(shè)置在離用水區(qū)較近的地方。前一種方案主要優(yōu)點是：水廠和取水構(gòu)筑物可集中管理，節(jié)省水廠自用水(如濾池反沖洗和沉淀池排泥)的輸水費用并便于沉淀池排泥和濾池反沖洗水的排除，對于濁度較高的水源，更是如此。但從水廠至主要用水區(qū)的輸水管道口徑要增大，管道承壓較高，從而增加了輸水管道的造價，特別是當(dāng)城市用水量逐時變化系數(shù)較大及輸水管道較長時；或者需在主要用

7、水區(qū)增設(shè)配水廠（消毒、調(diào)節(jié)和加壓），處理后的水由水廠送至配水廠，再由配水廠送入城市給水管網(wǎng)。這樣也增加了給水系統(tǒng)設(shè)施和管理工作。后一種方案優(yōu)缺點與前者正好相反。對于高濁度水源，也可將預(yù)沉構(gòu)筑物與取水構(gòu)筑物建在一起，水廠其余部分設(shè)置在主要用水區(qū)附近。以上幾種不同方案應(yīng)綜合考慮各種因素并結(jié)合其它具體情況，通過技術(shù)、經(jīng)濟比較來進行確定。7.考慮發(fā)展擴建可能。城鎮(zhèn)給水處理廠所需要的占地面積如表22-1所示，在選擇自來水廠廠址時僅供參考。給水處理廠建設(shè)時所需要的占地面積 表22-l處理水量（m3 /d）用地m2（m3d）處理水量（m3 /d）用地m2（m3d）地面水沉淀凈化工程（1）20萬以上（2）2萬

8、20萬（3）2萬5萬（4）5千2萬（5）5千以下地面水過濾凈化工程0.10.20.20.40.50.70.81.01.21.8 （1）20萬以上（2）5萬20萬（3）2萬5萬（4）5千2萬（5）5千以下地下水除鐵工程（1）5萬以下0.20.40.30.50.81.21.01.5230.30.622.2生活飲用水工藝與主要構(gòu)筑物的選擇在選擇城鎮(zhèn)給水處理工藝流程和水處理構(gòu)筑物時，應(yīng)針對原水水質(zhì)的特點，使基建投資和運行費用最低，并達到出水水質(zhì)要求。在選擇工藝流程及水處理構(gòu)筑物前，必須認真、全面地展開調(diào)查研究，掌握設(shè)計所需的全部原始資料，在采用新的處理工藝時，往往還需要進行小型或中型試驗，取得可靠的設(shè)

9、計參數(shù)，做到適用、經(jīng)濟、安全。22.2.1選擇給水處理工藝流程時應(yīng)具備的基礎(chǔ)資料1. 原水水質(zhì)資料首先，必須確定采用哪一種水源，其供水保證率如何，它決定著水源的取舍；其次，該水源水質(zhì)是否良好，這關(guān)系著處理的難易程度及運行費用的高低。對確定的水源水質(zhì)應(yīng)有長期的觀測資料，對于地表水來說，要認真分析及比較豐水期和枯水期的水質(zhì)、受潮汐影響河流的漲潮和落潮水質(zhì)、表層與深層的水質(zhì)等。2. 出水水質(zhì)資料不同的供水對象，對出水水質(zhì)的要求也不盡相同，因此，所采用的工藝也就不同，在確定出水水質(zhì)目標(biāo)的同時，還要考慮今后可能對水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的提高所采取的相應(yīng)規(guī)劃措施，以適應(yīng)今后發(fā)展的需要。3. 當(dāng)?shù)仡愃扑此幚砉に嚨膽?yīng)用

10、情況了解當(dāng)?shù)匾呀ǔ赏懂a(chǎn)運行的給水處理廠（站）水處理工藝的應(yīng)用情況，分析所采用的處理工藝及其處理效果，為本處理工藝的選擇提供參考。4. 操作人員的經(jīng)驗和管理水平對操作人員和管理人員應(yīng)進行嚴(yán)格的培訓(xùn)，使其熟悉所選擇的工藝流程，并能正確操作和管理，以使工藝運行達到預(yù)期效果。5. 水廠場地的建設(shè)條件工藝不同，對場地面積和地基承載要求也不相同，因此在工藝選擇時要有相關(guān)的自然資料、地質(zhì)資料，以保證生產(chǎn)的安全性，并為今后擴建留有可能。6. 當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展情況當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展情況決定了所選擇的水處理工藝是否能夠正常發(fā)揮其作用。根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟條件，選擇合適的基建投資和運行費用，是水處理工藝選擇的重要因素之一。7. 污染

11、物的形成及其發(fā)展變化對產(chǎn)生污染物的原因進行分析，尋找污染源，分析污染物的成分，對潛在的污染對水處理工藝的影響和今后發(fā)展的趨勢也應(yīng)做出分析和判斷。8. 今后可能的發(fā)展隨著水質(zhì)要求的提高，或者原水水質(zhì)的變化，可能會對今后凈水工藝提出新的要求，因此選擇的水處理工藝要求對今后的發(fā)展具有較大的適應(yīng)性。22.2.2給水處理工藝流程的選擇原則給水處理工藝流程應(yīng)通過試驗來檢驗。強調(diào)試驗檢驗的重要性，是由于每一原水水質(zhì)都不盡相同，原則上應(yīng)該不存在完全相同的水處理工藝系統(tǒng)。通過試驗，可以了解哪種工藝系統(tǒng)可以達到處理要求，優(yōu)化單元處理方法的組合，優(yōu)化工藝參數(shù)，了解各影響因素與水處理效果的關(guān)系等等，從而為水處理工藝系

12、統(tǒng)的確定提供依據(jù)。水處理試驗對新的水處理工藝系統(tǒng)特別重要，因為新的工藝系統(tǒng)的實踐比較少，對原水水質(zhì)的適應(yīng)性應(yīng)通過試驗來檢驗。水處理試驗對大型水處理廠工藝系統(tǒng)的選擇也尤為重要，因為大型水處理廠出水水質(zhì)的優(yōu)劣對用戶的影響比較大，并且建設(shè)總費用和運行總費用也都比較高，所以通過試驗可得優(yōu)化工藝組合和工藝參數(shù)，以便節(jié)省大量資金。所選給水處理工藝應(yīng)該在技術(shù)上是可行的，在經(jīng)濟上是合理的，在運行上是安全可靠和便于操作的，這樣才能使所選工藝達到最優(yōu)。給水處理工藝流程的技術(shù)可行性，除了通過試驗驗證以外，也可重點參考已建的原水水質(zhì)相近的水處理工藝系統(tǒng)的運行經(jīng)驗。即使在兩種原水水質(zhì)相近的情況下，相同的水處理工藝系統(tǒng)的

13、組成和工藝參數(shù)，也不可能同時都是最適用和最優(yōu)化的，所以不同水廠的水處理工藝在技術(shù)上有差別應(yīng)是一種普通現(xiàn)象，這也是給水處理的一個特點。由于原水水質(zhì)和水量常常是不斷變化的，水處理工藝系統(tǒng)對水質(zhì)、水量變化的適應(yīng)性，即抗沖擊性能，也是評價技術(shù)可行性的重要指標(biāo)，并且也是評價其安全性和可靠性的內(nèi)容之一。給水處理工藝流程的經(jīng)濟合理性，是指在保證處理水質(zhì)滿足用戶要求的前提下，使在資金償還期限內(nèi)建設(shè)費用和運行費用之和為最低。它所涉及的因素很多，和許多具體條件有關(guān)，如水資源、用地、環(huán)境、交通、供電、工程地質(zhì)條件、節(jié)水、節(jié)藥、節(jié)能等等以及它們在該項目中需要優(yōu)先考慮的排序，所以是比較復(fù)雜的問題，這在水工程經(jīng)濟中有專門

14、論述?？傊?，給水處理方法和工藝流程的選擇，應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)及設(shè)計生產(chǎn)能力等因素，通過調(diào)查研究、必要的試驗并參考相似條件下處理構(gòu)筑物的運行經(jīng)驗，經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟比較后確定。以下介紹幾種典型的給水處理工藝流程以供參考。22.2.3生活飲用水處理工藝流程的選擇地表水處理常規(guī)處理工藝，主要是指在以天然地表水為水源水的城市自來水廠中采用最廣的一種工藝系統(tǒng)，主要是以去除水中的懸浮物和殺滅致病細菌為目標(biāo)而設(shè)計的。它形成于20世紀(jì)初，并在整個20世紀(jì)里不斷得到完善。以去除懸浮物(濁度)為目標(biāo)的常規(guī)水處理工藝系統(tǒng)，主要由混凝、沉淀和過濾三個單元處理方法組成，如圖22-l所示。圖22-1地表水常規(guī)處理工藝系統(tǒng)在常規(guī)水處

15、理工藝的基礎(chǔ)上，發(fā)展了多種多樣的給水處理工藝，因此，在選擇時應(yīng)慎重考慮，給水工藝流程的選擇可參考表22-2表22-2 一般水源給水工藝流程給水工藝流程適用條件1原水混凝沉淀或澄清過濾消毒一般進水濁度不大于20003000NTU，短時間內(nèi)可達500010000NTU2原水接觸過濾消毒進水濁度一般不大于25NTU，水質(zhì)較穩(wěn)定且無藻類繁殖3原水混凝沉淀過濾消毒（洪水期）原水自然沉淀接觸過濾消毒（平時）山溪河流，水質(zhì)經(jīng)常清晰，洪水時含沙量較高4原水混凝氣浮過濾消毒經(jīng)常濁度較低，短時間不超過100NTU5原水（調(diào)蓄預(yù)沉或自然沉淀或混凝沉淀）混凝沉淀或澄清過濾消毒高濁度水二次沉淀（澄清）工藝，適用于含沙量

16、大、沙峰持續(xù)時間較長的原水處理6原水混凝氣?。ɑ虺恋恚┻^濾消毒經(jīng)常濁度較低，采用氣浮澄清，洪水期濁度較高時，則采用沉淀工藝原水中的懸浮物，特別是難于沉降的膠體。與投入水中的混凝劑混合接觸脫穩(wěn)后，在絮凝池中生成足夠大的絮凝體，進而在沉淀池中被沉淀除去，剩余的細小絮凝體進一步在濾池中被過濾除去，從而得到濁度符合要求的處理水。一般常規(guī)處理工藝比較適用于濁度為幾十至幾百NTU的地表水。原水中的致病細菌，作為水中懸浮物的一種，大部分可被混凝、沉淀、過濾的常規(guī)工藝所去除。水中剩余的病菌再經(jīng)投加消毒劑(常用C12)殺菌，從而達到飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的要求。水的細菌學(xué)指標(biāo)達到飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，是保障飲用水安全性的首要

17、目標(biāo)，否則將會導(dǎo)致水介傳染病的爆發(fā)，后果極為嚴(yán)重。由常規(guī)處理工藝可知，投氯消毒只是去除和殺滅水中病菌的最后一級處理措施。為了使消毒后水中細菌含量達到標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)盡可能使消毒前水中細菌含量減至較低的水平，為此必須使濾池能截留進水中大部分細菌；要使濾后(即消毒前)水中的細菌含量降至較低的水平，就必須使濾前水中的細菌含量不得過高，為此沉淀池應(yīng)能截留其進水中的大部分細菌。沉淀池的沉淀效率，有賴于混凝效果的好壞，為此需要確定最佳投藥量，準(zhǔn)確投藥，快速混合，充分進行絮凝反應(yīng)，以便生成顆粒粗大易于下沉的絮凝體。所以，水中的致病細菌在常規(guī)工藝是被逐級去除的，只有在每一級單元處理中都能獲得相應(yīng)的去除率和殺滅率，才能

18、保證最終出水在細菌學(xué)指標(biāo)上達到飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，這可稱為多級屏障的概念。在城市生活飲用水的細菌學(xué)指標(biāo)符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的情況下，曾經(jīng)發(fā)生過水介病毒性疾病的爆發(fā)，這表明過去常規(guī)工藝及氯消毒也有效地全部滅活病毒，以總大腸菌群和細菌總數(shù)為指標(biāo)的水質(zhì)細菌學(xué)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)也不能(完全準(zhǔn)確)反映水中病毒的微生物學(xué)安全性。進一步的研究表明，水的渾濁度與病毒疾病的發(fā)病率有關(guān)，亦即降低水的渾濁度就能減少病毒的含量，減少發(fā)病率（如表22-3所示）。因此，渾濁度是極為重要的水質(zhì)指標(biāo)。美國已將原來作為感官性指標(biāo)的渾濁度，作為微生物學(xué)指標(biāo)列入衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中。此后各國的飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)對出水渾濁度也都提出了更高的要求。西方發(fā)達國家要求飲用水

19、的渾濁度降至1.0NTU以下，實際一般多控制在0.5NTU以下，甚至達到0.1NTU。我國1974年制定的生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，要求渾濁度不超過5NTU，1986年修訂時改為不超過3NTU，1998年在國家標(biāo)準(zhǔn)城市給水工程規(guī)劃規(guī)范(GB 5028298)中規(guī)定最高日供水量超過100萬m3，同時是直轄市、對外開放城市、重要旅游城市，且由城市統(tǒng)一供給的生活飲用水，水的渾濁度不超過1NTU。2001年我國衛(wèi)生部頒布的生活飲用水水質(zhì)衛(wèi)生規(guī)范也規(guī)定水的渾濁度不超過1NTU。表23-3 濾后水渾濁度與病毒性傳染病的關(guān)系城市平均渾濁度(NTU)肝炎(病例l0萬人)小兒麻痹病例(病例10萬人)10.14.73.

20、720.153.030.28.67.940.254.950.331.060.6613.310.271.013.0降低處理水渾濁度，對常規(guī)水處理工藝的發(fā)展產(chǎn)生了巨大影響。過去追求的主要是高負荷、高產(chǎn)水率(如高的沉淀池表面負荷、高濾速、短的絮凝反應(yīng)時間等)，并以之來評價一項技術(shù)的先進性?，F(xiàn)在已向降低渾濁度、提高水質(zhì)的方向轉(zhuǎn)變。為了降低處理水的渾濁度，需要降低負荷，增加絮凝反應(yīng)時間，使絮凝更完善；需要增加沉淀時間，使沉淀后水的渾濁度更低；需要降低濾速，以便獲得更低渾濁度的濾后水。為了降低水的渾濁度，提高水質(zhì)，還必須采用新技術(shù)，如新型混凝劑、絮凝劑、助凝劑和助濾劑等；采用投藥自動控制技術(shù)，使投藥量準(zhǔn)確

21、恰當(dāng)，不受水質(zhì)水量變化的影響；對沉淀后水和過濾后水渾濁度進行監(jiān)測，并對沉淀池排泥和濾池反沖洗進行控制等等。經(jīng)常規(guī)水處理工藝和氯消毒處理的水中，即使出水渾濁度低至0.10.2NTU，也曾發(fā)生過致病原生動物疾病的暴發(fā)。最早發(fā)現(xiàn)水介傳染的致病原生動物為痢疾內(nèi)變形蟲，以后又相繼發(fā)現(xiàn)賈第蟲和隱孢子蟲。前兩種是通過它們的胞囊來傳播的，后一種是通過卵囊傳播的，這些胞囊和卵囊具有很強的抗藥性，一般氯消毒無法將其殺死，它們一旦進入飲用水中，將使人致病。用常規(guī)水處理工藝處理時，這些胞囊和卵囊能被混凝、沉淀、過濾所除去，因為痢疾內(nèi)變形蟲的胞囊為1020m的球形，賈第蟲胞囊為卵形到橢圓體，尺寸為812×71

22、0m，隱孢子蟲的卵囊為球形或呈微卵形，平均直徑為45m，它們都比膠體大得多，屬懸浮物顆粒范圍，經(jīng)混凝、沉淀、特別是過濾是可以將它們除去的。所以，進一步完善過濾處理單元操作，提高過濾水質(zhì)，避免泄漏，對保障飲用水的安全性至關(guān)重要。正常的混凝、沉淀和過濾，雖不能百分之百截留致病原生動物的胞囊和卵囊，但一般去除率是比較高的，濾后水中胞囊和卵囊含量較低，在大多情況下，可以認為是安全的。但是，如果混凝投藥中斷或欠投藥，則去除率降低，胞囊和卵囊便能穿透濾層，進入飲用水中。一般快濾池都有濾池反沖洗后排放初濾水的操作程序。我國有一個時期，因強調(diào)節(jié)水而取消了排放初濾水的程序，結(jié)果水質(zhì)較差的初濾水進入清水池，使胞囊

23、和卵囊進入飲用水的機會增大。從提高水質(zhì)、提高飲水的安全性角度，應(yīng)恢復(fù)排放初濾水的程序。有一些濾池，其工藝構(gòu)造和操作程序都不排放初濾水，如移動罩濾池、虹吸濾池、無閥濾池、單閥濾池等，這類濾池宜用于工業(yè)用水的處理，而不宜用于飲用水處理。還有一些濾池是在不排放初濾水的思想指導(dǎo)下設(shè)計出來的，如四閥快濾池、雙閥快濾池、V型濾池等，宜經(jīng)過改造，增設(shè)初濾水排放管，并恢復(fù)排放初濾水的操作程序。有的天然地表水源水有機物含量較高，有的水源水因受污染而致有機物含量增高，有的甚至產(chǎn)生嗅味，水中有機物在氯化消毒過程中會生成對人體有毒害作用的鹵代烴，有機物含量高還會對混凝除濁產(chǎn)生不良影響，所以近年來人們都十分關(guān)注水中有機

24、物的去除，水廠也開始將有機物的去除作為水處理的新目標(biāo)。一般情況下，常規(guī)工藝去除水中有機物是有一定效果的，多為2040。為了提高去除效果，可以采取強化常規(guī)工藝的方法，特別是強化混凝的方法。為了強化混凝，可加大混凝劑的投加量，調(diào)節(jié)水的pH值完善混凝單元操作過程，控制有利于去除有機物的混凝條件，選擇去除有機物效果好的新型混凝劑和助凝劑，投加能提高有機物去除率的氧化劑等等。一般，混凝對去除分子量高的有機物(如分子量10000道爾頓以上)比較有效，強化混凝不僅能提高大分子量有機物的去除率，對小分子量有機物也有一定效果。強化混凝，同時可以提高對濁質(zhì)的去除率。事實上，許多有機物本身就是濁質(zhì)的組成部分之一，有

25、的有機物吸附于濁質(zhì)顆粒表面，隨濁質(zhì)的去除而去除。表22-4是水的濁度與有機物含量的關(guān)系，由此可見除濁與除有機物是相關(guān)的。提高處理水的水質(zhì)，深度除濁，有效去除和殺滅水中的致病微生物，特別是病毒和致病原生動物，提高水中有機物的去除效率，這些都使常規(guī)處理工藝面臨新的挑戰(zhàn)，并必將推動常規(guī)工藝向高新技術(shù)方向發(fā)展。表22-4 中國東部河流懸浮物中有機質(zhì)的含量和組成 河流表層沉積物TOC（%）TOC（%）懸浮物FA（）HA（%）HA/FA（HA+FA）/TOC黑龍江2.335.880.770.791.030.27嫩 江1.114.370.320.331.030.15松花江4.400.850.630.740.

26、34烏蘇里江4.200.410.320.780.17圖們江2.060.390.230.590.30鴨綠江2.630.420.400.950.31遼 河2.670.290.240.830.20灤 河0.443.470.430.300.700.21黃 河0.180.610.110.020.180.21漢 江0.421.180.190.090.470.24長 江0.831.160.210.080.380.25錢塘江1.623.020.250.100.400.12閩 江2.316.210.780.260.330.17珠 江2.622.820.260.100.380.13最小值0.180.610.110

27、.020.180.12最大值2.626.210.850.791.030.34中位數(shù)0.972.920.360.250.650.21均 值1.223.190.410.280.630.22注：TOC總有機碳；FA富里酸；HA胡敏酸此外，由于水源不同，水質(zhì)各異，生活飲用水處理系統(tǒng)的組成和工藝流程也多種多樣，對于特殊水源水的處理，應(yīng)在常規(guī)水處理工藝的基礎(chǔ)上，根據(jù)水質(zhì)的實際情況，確定其合適的工藝，下面簡單介紹幾種特殊水處理工藝。(1) 低濁度原水凈化工藝流程當(dāng)原水濁度較低(一般在50NTU以下，短時間內(nèi)不超過100NTU)，未受污廢水污染，水質(zhì)變化不大且無藻類繁殖時，可省略混凝沉淀構(gòu)筑物，原水采用雙層濾

28、料或均勻濾料直接過濾，為提高過濾效果，可投加高分子助凝劑。(2) 高濁度原水凈化工藝流程 當(dāng)原水濁度高、含沙量大時，為了達到預(yù)期的混凝沉淀（或澄清）效果，減少混凝劑用量，應(yīng)增設(shè)預(yù)沉池或沉砂池。(3) 微污染原水凈化工藝流程 在水源匱乏或污染嚴(yán)重，不得不采用劣質(zhì)水源的情況下，可采用生物氧化預(yù)處理方法，去除水中有機物和氨氮。也可在常規(guī)處理工藝中投加粉末活性炭，還可采用深度處理方法，在砂濾池后再加臭氧、活性炭處理，即(4) 低濁度高藻類原水凈化工藝流程 當(dāng)水源為濁度較低、藻類較高的湖泊水庫水時，可采用氣浮法去除水中藻類。(5) 地下水凈化工藝流程 以地下水作為水源時，水質(zhì)指標(biāo)符合飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，通常

29、不需要任何處理，只需消毒即可，工藝簡單。當(dāng)?shù)叵滤泻F、錳量或含氟量超過生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)時，則應(yīng)采取除鐵、除錳或除氟措施，其工藝流程如下：22.2.4生活飲用水處理構(gòu)筑物類型選擇生活飲用水處理構(gòu)筑物類型的選擇，應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)、處理后水質(zhì)要求、水廠規(guī)模、水廠用地面積和地形條件等，通過技術(shù)、經(jīng)濟等各方面因素的比較，選擇最合適的構(gòu)筑物。表22-5列出了一般常用的構(gòu)筑物，在選擇構(gòu)筑物時可作參考。表22-5 在選擇水處理構(gòu)筑物時可作參考的常用的一般構(gòu)筑物 凈水工藝構(gòu)筑物名稱適用條件出水濁度（NTU）進水含沙量（kg/m3）進水濁度（NTU）高濁度水沉淀自然沉淀天然沉淀池平流式或輻射式預(yù)沉池斜管沉淀池沉

30、砂池10302000混凝沉淀10120澄清水旋澄清池<6080一般為20以下機械攪拌澄清池<2040懸浮澄清池<25一般原水沉淀混凝沉淀平流式沉淀池一般小于5000，短時間內(nèi)允許10000一般為5以下斜管（板）沉淀池5001000，短時間內(nèi)允許3000澄清機械攪拌澄清池一般小于3000，短時間內(nèi)允許30005000水力循環(huán)澄清池一般小于500，短時間內(nèi)允許2000脈沖澄清池一般小于3000懸浮澄清池（單層）一般小于3000懸浮澄清池（雙層）300010000氣浮平流式氣浮池一般小于100，原水中含有藻類以及密度小的懸浮物質(zhì)一般為5以下豎流式氣浮池普通過濾普通快濾池或雙閥濾池一

31、般不大于5一般為1以下雙層或多層濾料濾池虹吸濾池?zé)o閥濾池移動罩濾池壓力濾池接觸過濾（微絮凝過濾）接觸雙層濾池一般不宜超過25接觸壓力濾池接觸式無閥濾池接觸式普通濾池微濾微濾機原水中含藻類、纖維、浮游物時氧化臭氧接觸池原水有臭味受有機污染較重臭氧接觸塔吸附活性炭吸附池一般不大于3消毒液氯有條件供應(yīng)液氯地區(qū)氯胺原水有機物較多次氯酸鈉適用于小型水廠和管網(wǎng)中途加氯二氧化氯國內(nèi)目前應(yīng)用較少生物處理彈性填料生物接觸氧化池原水受有機污染較重，特別氨氮含量較高顆粒填料生物接觸氧化池通常根據(jù)設(shè)計運轉(zhuǎn)經(jīng)驗確定幾種構(gòu)筑物組合方案進行比較。常規(guī)水處理構(gòu)筑物的組合主要是指：“混凝沉淀池(澄清池)過濾池清水池”三階段的配

32、合，因為水廠中這三種構(gòu)筑物在經(jīng)濟上和技術(shù)上占主要地位。有的組合方式根本無需考慮。例如：平流沉淀池和無閥濾池的配合，不僅在各自適用水量大小上不相配，在高程上的配合也有困難。從水廠規(guī)模而言，小于1萬m3/d的小型水廠，平流沉淀池和移動罩濾池就無需考慮；大于10萬m3/d的大型水廠，水力循環(huán)澄清池和無閥濾池通常也無需考慮。這樣，組合方案就可減少。若水廠規(guī)模為10萬m3/d，根據(jù)具體情況和經(jīng)驗選定以下6個比選方案：1-4-5；2-4-5；3-4-5；1-4-6；2-4-6；3-4-6；1-4-7；2-4-7；3-4-7(見圖22-2)，以年成本最低者為優(yōu)化方案。在方案比較時，濾池后的清水池均相同，故不

33、參與比較。此外，平流沉淀池和斜管沉淀池前的絮凝池還可進行幾種方案比較。V型濾池是法國德格雷蒙(DEGREMONT)公司設(shè)計的一種快濾池，近年來在我國的應(yīng)用日益增多，適應(yīng)于大、中水廠，凡是和普通快濾池相匹配的澄清池、沉淀池都可以和V型濾池相匹配。圖22-2 水處理構(gòu)筑物類型方案選擇以上比較，僅考慮年成本方面，設(shè)計時還應(yīng)考慮原水水質(zhì)變化、處理效果、操作管理水平和材料設(shè)備供應(yīng)等因素。在選定處理構(gòu)筑物型式組合以后，各單項構(gòu)筑物（常規(guī)處理主要指：絮凝池、沉淀池、澄清池、濾池）處理效率或設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)也有一個優(yōu)化設(shè)計問題。在設(shè)計規(guī)范中每種構(gòu)筑物的設(shè)計參數(shù)均有一定的可變幅度，某一構(gòu)筑物處理效率或設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)往往與后續(xù)

34、處理構(gòu)筑物的處理效率密切相關(guān)。例如，設(shè)已選定平流沉淀池和普通快濾池相配合，若平流沉淀池設(shè)計停留時間長些，造價高些，但出水濁度低些，于是快濾池濾速可選用高些，濾池面積小些，沖洗周期長些，從而濾池造價和沖洗耗水量少些。反之亦然。 以上只是簡單介紹了處理構(gòu)筑物選型的分析比較方法，而且經(jīng)驗占有相當(dāng)重要地位，如何通過數(shù)學(xué)方法進行水處理系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計，將是今后研究的課題之一。要做到這一點，必須積累大量而可靠的基礎(chǔ)資料。22.3工業(yè)用水處理工藝22.3.1工業(yè)用水系統(tǒng)社會總用水量可以分為工業(yè)用水、農(nóng)業(yè)用水和城鎮(zhèn)生活用水三部分。所謂工業(yè)用水，是指工礦企業(yè)的各部門在工業(yè)生產(chǎn)過程中（或期間），制造、加工、冷卻、空調(diào)

35、、洗滌、鍋爐等處使用的水及廠內(nèi)職工生活用水的總稱。工業(yè)用水的水量、水質(zhì)、水壓和水溫要符合工礦企業(yè)各自的要求。1. 工業(yè)用水分類在工業(yè)企業(yè)內(nèi)部，不同工廠、不同設(shè)備需要的水量、水質(zhì)是不同的，工業(yè)用水的種類繁多。關(guān)于工業(yè)用水的分類，由于涉及的企業(yè)、工藝范圍廣，涉及的問題復(fù)雜，因此可以從不同需要、不同角度進行分類。下面對目前幾種常用的(或習(xí)慣使用的)分類方法分別加以介紹。（1）城市工業(yè)用水按行業(yè)分類對城市工業(yè)用水進行分類時，按不同工業(yè)部門即行業(yè)進行分類，行業(yè)分類可以按照GB/475484國民經(jīng)濟行業(yè)分類和代碼中規(guī)定并結(jié)合工業(yè)行業(yè)實際情況進行分類，如鋼鐵行業(yè)、醫(yī)藥行業(yè)、造紙行業(yè)、火力發(fā)電行業(yè)等。（2）按

36、生產(chǎn)過程主次來分GB/T 711993評價企業(yè)合理用水技術(shù)通則中將工業(yè)用水分為主要生產(chǎn)用水，輔助生產(chǎn)用水(包括機修、鍋爐、運輸、空壓站、廠內(nèi)基建等)，附屬生產(chǎn)用水(包括廠部、科室、綠化、廠內(nèi)和車間浴室、保健站、廁所等生活用水)三類。（3）按水的用途來分CJ 401999工業(yè)用水分類及定義中對工業(yè)用水進行如下分類： 間接冷卻水 產(chǎn)品用水其他工藝用水生產(chǎn)用水 工藝用水 洗滌用水直接冷卻水 工業(yè)用水 鍋爐給水 鍋爐用水 鍋爐水處理用水 生活用水在工業(yè)生產(chǎn)過程中，為保證生產(chǎn)設(shè)備能在正常溫度下工作，吸收或轉(zhuǎn)移生產(chǎn)設(shè)備多余熱量需使用冷卻水，當(dāng)此冷卻水與被冷卻介質(zhì)之間由熱交換器壁或設(shè)備隔開時，稱為間接冷卻水

37、。產(chǎn)品用水是指在生產(chǎn)過程中，作為產(chǎn)品原料的那部分水(此水或為產(chǎn)品的組成部分，或參加化學(xué)反應(yīng))。 洗滌用水指生產(chǎn)過程中對原材料、物料、半成品進行洗滌處理的水。直接冷卻水是指生產(chǎn)過程中，為滿足工藝過程需要，使產(chǎn)品或半成品冷卻所用與之直接接觸的冷卻水(包括調(diào)溫、調(diào)濕使用的直流噴霧水)。其他工藝用水指產(chǎn)品用水、洗滌用水、直接冷卻水之外的工藝用水。 鍋爐給水是指為直接產(chǎn)生工業(yè)蒸汽而進入鍋爐的水，它由兩部分組成：一部分是回收由蒸汽冷卻得到的冷凝水；另一部分是經(jīng)化學(xué)處理后的補給水(軟化水或除鹽水)。鍋爐水處理用水指處理鍋爐補給水的化學(xué)水處理工藝所用的再生、沖洗等自用水。（4）在企業(yè)內(nèi)部往往按水的具體用途及水

38、質(zhì)分類在啤酒行業(yè)分為糖化用水(投料水)、洗滌用水(洗槽用水、刷洗用水、洗滌用水等)、洗瓶裝瓶用水、鍋爐用水、冷卻用水和生活用水等。在味精行業(yè)分為淀粉調(diào)漿、酸解制糖用水，糖液連消用水，谷氨酸冷卻用水，交換柱清洗用水，中和脫色用水，結(jié)晶離心烘干用水，成品包裝用水，鍋爐用水等。在火力發(fā)電行業(yè)分為鍋爐給水、鍋爐補給水、冷卻水、沖灰水、消防水和生活用水等。再如按照水質(zhì)來分可分為純水(除鹽水、蒸餾水等)，軟化水(去除硬度的水)，清水(天然水經(jīng)混凝、澄清、過濾處理后的水)，原水(天然水)，冷卻水，生活用水等。2. 工業(yè)用水的水源工業(yè)用水(industrial water)水源通常為地表水(河水、湖水、水庫水

39、)和地下水(井水)。對用水量不大的中小型企業(yè)，還可以直接使用城市自來水作水源。在某些特殊場合，如沿海地區(qū)和缺水地區(qū)，甚至可使用海水和經(jīng)處理后的城市污水(回用水)作水源。（1）地表水地表水(surface water)通常包括河水、湖水、水庫水。這些水主要由雨水、冰川融水和泉水等地面徑流匯合而成，所以一般來說水質(zhì)較好，含鹽量較低，含氧充足，CO2含量少，但水質(zhì)受氣候、季節(jié)影響大，水質(zhì)波動大，水中懸浮物多，水中生物及微生物多。在沿海地區(qū)，地表水還易受到海水倒灌的影響，含鹽量大幅增高。相對于河水來講，湖水、水庫水受氣候、季節(jié)影響小，水質(zhì)波動小，但由于水體流動性差，水中生物活動頻繁，水中腐殖質(zhì)類有機物

40、含量偏高，有時還會出現(xiàn)一些復(fù)雜的有機膠體，給某些要求高的水處理工藝帶來困難。地表水易受工業(yè)廢水和生活污水排放的污染物影響，各種污染物排向地表水時，地表水的水質(zhì)會急劇惡化。當(dāng)排向水體的污染物在水體自身可以承受的環(huán)境容量范圍，水體自凈經(jīng)過一系列物理、化學(xué)與生物化學(xué)作用，使污染物的濃度降低或總量減少，受污染的水體部分的或完全的恢復(fù)原狀，這被稱為水體自凈。水體所具備的這種能力稱為水體自凈能力或自凈容量。若污染物的容量超過水體的自凈能力，就會導(dǎo)致水體污染。水源就會急劇惡化，發(fā)黑、發(fā)臭。因此，對以地表水為水源的工業(yè)企業(yè)，應(yīng)定期的對水源水質(zhì)進行分析，通常每月一次建立水源水質(zhì)資料檔案，要注意洪水期及枯水期的水

41、質(zhì)資料，還要了解本企業(yè)取水點附近及上游的工業(yè)廢水和生活污水排放情況及變化趨勢，掌握它們對本企業(yè)取水水質(zhì)的影響，必要時要采取相應(yīng)措施。（2）地下水地下水(ground water)即通常所說的井水或泉水，它是雨水或地表水經(jīng)過地層的滲漏而形成的。地下水按深度分可以分為表層水、層間水和深層水。表層地下水包括土壤水和潛水，它是地殼不透水層以上的水；層間水是指不透水層以下的中層地下水，這是工業(yè)使用較多的地下水源；深層水為幾乎與外界隔絕的地下水層。由于地殼構(gòu)造的復(fù)雜性，不同地區(qū)(甚至是相鄰地區(qū))同一深度的井，有的可能引出的是表層地下水，有的可能引出的是中層地下水，水質(zhì)會有很大不同。由于地下水長期與土壤、巖

42、石接觸，土壤、巖石中礦物質(zhì)會逐漸溶解于水中。一般來說，水層越深，含鹽量越高。有的甚至可以達到苦咸水水質(zhì)。地下水水質(zhì)還與地下水流經(jīng)的巖石礦區(qū)有關(guān)，如流經(jīng)鐵礦區(qū)，水中含鐵、錳較高；流經(jīng)石灰?guī)r地區(qū)，水的硬度較高等。地下水由于與外界隔絕，水質(zhì)受氣候、季節(jié)影響小，水質(zhì)穩(wěn)定、濁度低、溶氧少、有機物少、微生物少，但由于地殼活動的原因，地下水含CO2多。近年來發(fā)現(xiàn)，某些地表的工業(yè)廢水和生活污水污染源，通過土壤滲流，也會對附近淺井地下水水質(zhì)產(chǎn)生影響。近海地區(qū)的某些井水也可能會滲入海水。由于井水水質(zhì)較穩(wěn)定，以井水為水源的企業(yè)建立檔案的水質(zhì)分析次數(shù)可適當(dāng)減少(如每季一次)，但是應(yīng)建立取水用井的詳細檔案資料，包括本地

43、區(qū)的水文地質(zhì)資料、鑿井的地層標(biāo)本和地質(zhì)柱狀圖，以及井位、井深、井管結(jié)構(gòu)、動水位、靜水位、泵、流量、水溫等有關(guān)資料。淺井附近也應(yīng)禁止污水的排放和污物的堆放。（3）城市自來水由于經(jīng)濟成本問題，使用城市自來水(city water)作水源的都是用水量較少的中小型企業(yè)，有時僅是企業(yè)的某個車間、工段。城市自來水有的取自地表水，經(jīng)混凝、澄清、過濾、消毒處理后供出，有的取自地下水(井水、泉水)，僅經(jīng)過濾、消毒后供出。城市自來水的水質(zhì)應(yīng)符合生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(GB 5749-85)，近年來衛(wèi)生部又發(fā)布了飲用水的衛(wèi)生規(guī)范(2001)、建設(shè)部發(fā)布城市供水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(CJ/T 206-2005)。城市自來水水質(zhì)穩(wěn)定，

44、受氣候影響小，特別是水的濁度，可以很好地穩(wěn)定在很小的范圍內(nèi)。但是，由于工業(yè)企業(yè)使用的自來水都引自于城市配水管網(wǎng)，有的甚至在管網(wǎng)末端，企業(yè)引入的水質(zhì)會受管道的影響，流經(jīng)某些使用年代很久的管道，尤其是在長期停運后剛投運時，水質(zhì)很差，有色，濁度高，有時甚至發(fā)黑、發(fā)臭，這時應(yīng)加強管道沖洗、排放。對城市自來水作水源的企業(yè)，也應(yīng)對其水質(zhì)進行定期分析，建立檔案。（4）海水沿海地區(qū)的工業(yè)企業(yè)，經(jīng)常取用海水(sea water)作冷卻水。在某些淡水資源緊缺的地區(qū)，也可以取用海水，進行淡化處理后，作工業(yè)的其他用途，但其費用昂貴。海水水質(zhì)差，含可溶鹽多，但水質(zhì)穩(wěn)定。海水的鹽度(salinity)可達3.33.7(鹽

45、度是指當(dāng)海水中所有碳酸鹽轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸?、溴和碘用氯代替、有機物被氧化后的固體物質(zhì)總含量)。海水總含鹽量中氯化物可達88.7，硫酸鹽為10.8，碳酸鹽僅0.3(碳酸鹽波動較大)，海水表層pH 8.18.3，深層約為7.8。由于海水水質(zhì)差，作為冷卻水使用時，設(shè)備與管道的腐蝕嚴(yán)重，防腐工作很突出。另外，海生生物在冷卻水系統(tǒng)的繁殖和粘附會堵塞管道，影響冷卻效果，必須采取有效的防護措施。 近年來，近海地區(qū)的海水也常常受到工業(yè)和生活排放的污染，水質(zhì)中有機物質(zhì)，特別是N、P含量上升，海生生物繁殖嚴(yán)重，使用海水的工業(yè)企業(yè)也應(yīng)注意海水水質(zhì)的這種變化。（5）處理過的城市污水(treated sewage)由于近年來

46、地表水水源中污水水源所占比例較高(比如海河、灤河在20世紀(jì)90年代中即達到10)，所以人們已經(jīng)不自覺地在使用污水作為水源，這在水資源貧乏的城市已很突出。城市污水主要存在問題是水質(zhì)很差，有機物含量高，N、P含量高，無機物及洗滌剎含量也高，致病細菌多，在使用中會導(dǎo)致結(jié)垢、生物繁殖、產(chǎn)生泡沫及健康危害等一系列問題，所以目前一般多用于工業(yè)的冷卻系統(tǒng)。冷卻水可以直接取自生活污水二級處理的出水，也可以對二級處理出水再經(jīng)混凝、澄清、過濾、消毒殺菌處理后使用。如果要將城市污水用作工廠企業(yè)工藝用水水源，則必須對二級處理出水進行更進一步的深度處理，以達到相應(yīng)工藝用水的水質(zhì)要求。這在技術(shù)上有較高要求，在經(jīng)濟上，處理

47、費用也較高。當(dāng)然，有的時候還要考慮人們的心理承受能力，特別是與食品、飲料有關(guān)的工業(yè)企業(yè)，應(yīng)盡量避免使用污水水源。3. 工業(yè)用水處理的重要性工業(yè)水處理可以分為工業(yè)用水處理(也稱為工業(yè)給水處理)和工業(yè)廢水處理。工業(yè)用水處理就是將水質(zhì)處理到能滿足企業(yè)內(nèi)部不同工藝、不同設(shè)備對水質(zhì)的要求，保證企業(yè)生產(chǎn)正常進行。比如鍋爐要求提供純水或軟化水；電子工業(yè)要求使用純水并去除水中微粒；食品工業(yè)則要求水能符合相應(yīng)的飲用水標(biāo)準(zhǔn)；密閉式冷卻水系統(tǒng)，則要求水為清水、軟化水或純水。如果達不到這種要求，則會對產(chǎn)品、設(shè)備產(chǎn)生一系列的危害，這些危害總結(jié)起來有如下幾點：(1) 影響產(chǎn)品質(zhì)量：比如電子工業(yè)的沖洗用水，如果水的純度或水

48、中顆粒狀物達不到要求，生產(chǎn)的集成電路質(zhì)量則無法得到保證；印染行業(yè)水質(zhì)達不到要求，印染產(chǎn)品會色澤不勻并出現(xiàn)疵點。(2) 影響設(shè)備安全：如鍋爐用水水質(zhì)不合格，會出現(xiàn)爐管內(nèi)結(jié)垢、腐蝕，發(fā)生爆管，危及鍋爐安全。(3) 降低效率，浪費能源：比如各種冷卻水，如果處理不好，熱交換器會產(chǎn)生結(jié)垢，影響傳熱降低熱效率，浪費能源。(4) 對食品及飲料工業(yè)用水，水質(zhì)不合格還會影響人們的健康。所以，現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)都非常重視用水的水質(zhì)及相應(yīng)的水處理工作，因為它是保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高效率、保護設(shè)備的重要條件。22.3.2純水制備與咸水淡化1. 純水制備系統(tǒng)純水制備系統(tǒng)對進水有嚴(yán)格的進水水質(zhì)要求，部分系統(tǒng)的進水水質(zhì)要求見表22-

49、6。表22-6 膜分離、離子交換裝置允許的進水水質(zhì)指標(biāo) 項目電滲析離子交換反滲透卷式膜（醋酸纖維素系）空心纖維膜（聚酰胺系）濁度/（NTU）色度（度）污染指數(shù)值pH值水溫/（）化學(xué)耗氧量(以O(shè)2計) /(mg/L)游離氯/(mg/L)鐵(總鐵計)/(mg/L)錳/(mg/L)鋁/(mg/L)表面活性劑/(mg/L)洗滌劑、油分、H2S硫酸鈣溶度積沉淀離子(SiO2，Ba等)Langelier飽和指數(shù)13一般<2540逆流再生宜<2順流再生宜<5<5<0.5清35471535<1.50.21.0<0.05<0.05檢不出檢不出濃水<19

50、15;10-5濃水不發(fā)生沉淀濃水<0.5<0.3清<34111535（降壓后最大40）<1.50<0.05<0.05檢不出檢不出濃水<19×10-5濃水不發(fā)生沉淀濃水<0.5在純水制備系統(tǒng)設(shè)計和運行過程中應(yīng)注意下列幾個問題：a. 純水制備系統(tǒng)必須密切結(jié)合用水工藝系統(tǒng)來設(shè)計，兩者應(yīng)該構(gòu)成一個有機的整體。b. 純水是最容易玷污的水，因此構(gòu)成純水處理系統(tǒng)的一切處理設(shè)備及管線閥門、水泵、水箱、藥劑、監(jiān)控儀表、分析監(jiān)測設(shè)備等等，都要在材質(zhì)、構(gòu)造甚至可能出現(xiàn)的誤操作上設(shè)計和制作成能夠完全防止出現(xiàn)污染的純水處理系統(tǒng)。c. 用水點要處于不斷流動的循環(huán)過

51、程中的處理流程終點處。d. 水質(zhì)分析要適時地反映用水點的水質(zhì)。由于上述原因，這里所介紹的僅僅是實際純水處理系統(tǒng)中的基本水處理流程，并介紹了它們的一些特點。純水制備系統(tǒng)如表22-7(I)和表22-7()所列，其中表22-7()中的系統(tǒng)可用于高壓鍋爐的給水處理。純水的處理一般都離不開離子交換，因而也離不開酸和堿的投配設(shè)備。表22-7 （I） 純水制備系統(tǒng) 處理系統(tǒng)出水水質(zhì)適用的原水水質(zhì)系統(tǒng)特點電阻率/（104·cm）SiO2 /(mg/L)溶解固體/(mg/L)H-OH7100.020.114進水強酸陰離子<2meq/L，陽離子<6meq/L，堿度<50mg/L，SiO

52、2<15meq/LH-D-OH7100.020.114同上，堿度>50mg/LH-WHO-D710和原水一樣210強酸陰離>2meq/L，強酸陰離子>2meq/L，堿度>50mg/L出水時硅酸無要求H-WHO-D-OH7100.020.114同前節(jié)省NaOH，除Si02較徹底，堿度<50mg/L時，可不設(shè)脫炭器WH-H-D-OH7100.020.114進水堿度>4meq/L，且含鹽較低，強酸陰離子<2meq/L當(dāng)進水水質(zhì)條件適合時，可采用陰雙層床WH|H-DWOH|OH7100.020.114進水強酸陰離子>2meq/L，堿度>4me

53、q/L酸耗、堿耗低，適用高鹽、高堿水，也可組成四床式，將強弱分開注：H強酸陽離子交換柱；OH強堿陰離子交換柱；WH弱酸陽離子交換柱；WOH弱堿陰離子交換柱；D除CO2器；WH | H陽雙層床；WOH | 0H陰雙層床。通常認為復(fù)床與混合床串聯(lián)或二級混合床串聯(lián)是當(dāng)前制取純水以至高純水的有效方法，如強酸脫氣強堿混合床系統(tǒng)，出水電阻率可達到10×106·cm，硅含量為0.02ng/L的水平；又如強酸弱堿混合床混合床系統(tǒng)的出水水質(zhì)可達到電阻率為10×106·cm 以上，硅含量0.005mg/L的水平。然而，一些工業(yè)，如電子工業(yè)對高純水水質(zhì)要求極高，不僅要去除水中

54、全部電解質(zhì)，而且還要去除水中微粒以及有機物等，為此，用于生產(chǎn)半導(dǎo)體、集成電路的高純水，在臨使用之前，還需要進行終端處理，包括紫外線殺菌、精制混床、超濾等等。對于高純水處理除采用兩級混床串連外，還可采用水箱充精制N2密封、多點加O3滅菌等水質(zhì)保護措施。表22-7（） 純水制備系統(tǒng) 處理系統(tǒng)出水水質(zhì)適用的原水水質(zhì)系統(tǒng)特點電阻率/（104·cm）SiO2/(mg/L)溶解固體/(mg/L)H-D-OH-H/0H2001000<0.020.040.1進水強酸陰離子<2meq/L，陽離子<6meq/L，堿度< 50mg/L，Si02<15meq/L如原水堿度<50mg/L，可不設(shè)DH-WOH-D-OH-H/OH2001000<0.020.040.1強酸陰離子>2meq/L，堿度>50meq/LWH-H-D-OH-H/OH2001000<0.020.040.1進水堿度>4meq/L，且含鹽較低，強酸陰離<2meq/LWH|H-D-WOH|OH-H/OH2001000<0.020.040.1進水強酸陰離子>2meq/L ，堿度>4meq/LH-WOH-D-H/OH<1000<0.020.040.1強酸陰離>2meq/L，堿度>50meq/L，原水Si