水的預(yù)處理培訓(xùn)

1、第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理l天然水體中常含有泥砂、粘土、腐殖質(zhì)等懸浮物和膠體雜質(zhì)及細(xì)菌、真菌、藻類、病毒等，它們在水中具有一定的穩(wěn)定性，是造成水體混濁、顏色和異味的主要原因。除去這些雜質(zhì)的混凝、澄清和過濾等工藝被稱為水的預(yù)處理。l預(yù)處理是鍋爐補(bǔ)給水處理工藝流程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。不首先除去這些雜質(zhì)，后續(xù)除鹽處理將無法進(jìn)行。第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理l第一節(jié) 混凝澄清處理l第二節(jié) 常用混凝澄清設(shè)備概述l第三節(jié) 水的過濾處理l第四節(jié) 常用過濾設(shè)備l第五節(jié) 超(微)濾l第六節(jié) 水的吸附和殺菌消毒處理l第七節(jié) 預(yù)處理系統(tǒng)的選擇第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處

2、理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第一節(jié) 混凝澄清處理l投加化學(xué)藥劑（混凝劑）使得膠體分散體系脫穩(wěn)和凝聚的過程稱為化學(xué)混凝。在混凝過程中，含有微小懸浮微粒和膠體雜質(zhì)被聚集成較大的固體顆粒，使顆粒性的雜質(zhì)與水分離的過程，稱為混凝澄清處理。 第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第一節(jié)第一節(jié) 混凝澄清處理混凝澄清處理1 混凝澄清處理的機(jī)理1.1 膠體的穩(wěn)定性和電位 膠體在水溶液中能持久地保持其懸浮的分散狀態(tài)的特性叫做穩(wěn)定性。 使膠體失去穩(wěn)定性的過程就稱為脫穩(wěn)。當(dāng)膠體顆粒和流體之間呈相對運(yùn)動時(shí)，剪切面（滑動面）上的電位，稱之為電位。若電位愈大，則膠體就愈穩(wěn)定；若電位等于零，膠體不帶電荷，這時(shí)膠體極不穩(wěn)

3、定，易于彼此聚合成大塊而沉降。 第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第一節(jié)第一節(jié) 混凝澄清處理混凝澄清處理1.2 膠體的脫穩(wěn)、凝聚和絮凝l改變膠體顆粒的某些特性，使之失去穩(wěn)定性稱之為膠體的脫穩(wěn)。l在布朗運(yùn)動的作用下，相互凝聚成細(xì)小絮凝物的反應(yīng)過程稱為凝聚。l細(xì)小絮凝物在范德華引力的作用下或在絮凝劑的吸附架橋作用下，相互粘合成較大絮狀物的過程稱為絮凝。l向水中投加混凝劑后，經(jīng)過混合、凝聚、絮凝等綜合作用，可使膠體顆粒和其它微小顆粒聚合成較大的絮狀物。凝聚和絮凝的全過程稱為混凝。（1）膠體的脫穩(wěn)凝聚（2）絮凝和絮凝物（礬花）的形成第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第一

4、節(jié)第一節(jié) 混凝澄清處理混凝澄清處理 2 2 常用的混凝藥劑簡介常用的混凝藥劑簡介名稱 分子式 一般性質(zhì) 硫酸鋁 Al2(SO4)318H2O l含無水硫酸鋁52%57%;lpH=68的原水; l投加量較大時(shí)，處理后水中強(qiáng)酸陰離子含量明顯增加;l不適用于低溫、低濁度的原水.堿式氯化鋁（PAC） Aln(OH)mCl3n-m(通式) l是無機(jī)高分子化合物;l適用原水濁度范圍較寬，可用于低溫、低濁水的處理，pH適用范圍為59;l凈化效率高，投藥量少，出水水質(zhì)好;使用時(shí)操作方便，腐蝕性小，勞動條件好;l有固體產(chǎn)品和液體產(chǎn)品之分. 第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第一節(jié)第一節(jié) 混凝澄清

5、處理混凝澄清處理 2 2 常用的混凝藥劑簡介常用的混凝藥劑簡介名稱 分子式 一般性質(zhì) 硫酸亞鐵 FeSO47H2O l適用堿度高、濁度高、pH=8.19.6的原水，或與石灰處理配合使用; l原水pH值較低時(shí)常采用加氯氧化方法，使二價(jià)鐵變成三價(jià)鐵;l原水色度較深或有機(jī)物含量較高時(shí)，宜采用;l對加藥設(shè)備的腐蝕性較強(qiáng).三氯化鐵 FeCl36H2O l適用于高濁度、pH=6.08.4的原水;l易溶解、易混合、殘?jiān)伲珜饘俑g性大，對混凝土也有腐蝕性。因發(fā)熱容易使塑料容器和設(shè)備變形;l形成礬花大而致密，沉降速度快，適用于低溫水;l不宜用于低濁度原水. 第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處

6、理第一節(jié)第一節(jié) 混凝澄清處理混凝澄清處理 2 2 常用的混凝藥劑簡介常用的混凝藥劑簡介l鐵鹽與鋁鹽相比，鐵鹽生成的絮凝物密度大，沉降速度快，pH適應(yīng)范圍寬；混凝效果受溫度的影響比鋁鹽小；但投加鐵鹽時(shí)要注意，設(shè)備運(yùn)行不正常時(shí)，帶出的鐵離子會使出水帶色，并可能污染后續(xù)除鹽設(shè)備。名稱 分子式 一般性質(zhì) 聚合硫酸鐵（PFS) Fe2(OH)n(SO4)3-n/2m （通式） l是無機(jī)高分子化合物;l適用于有機(jī)物含量較高的原水或有機(jī)廢水的處理,pH適用范圍4.5 10;l凈化效率高,形成的礬花大而致密,沉降速度快;l缺點(diǎn)是投加量較大時(shí)處理后水的pH值低于6,如過濾效果不好則水中鐵含量有所升高. 第一章第

7、一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第一節(jié)第一節(jié) 混凝澄清處理混凝澄清處理 2 2 常用的混凝藥劑簡介常用的混凝藥劑簡介l當(dāng)由于原水水質(zhì)等方面的問題，單獨(dú)采用混凝劑不能取得良好的效果時(shí)，需要投加一些輔助藥劑來提高混凝處理效果，這種輔助藥劑稱為助凝劑。助凝劑分無機(jī)類和有機(jī)類。在無機(jī)類的助凝劑中，有的用來調(diào)整混凝過程中的pH值，有的用來增加絮凝物的密度和牢固性。典型的無機(jī)助凝劑有氧化鈣、水玻璃、膨潤土；有機(jī)類的助凝劑大都是水溶性的聚合物，分子呈鏈狀或樹枝狀，其主要作用有：離子性作用，即利用離子性基團(tuán)進(jìn)行電性中和，起絮凝作用；利用高分子聚合物的鏈狀結(jié)構(gòu)，借助吸附架橋起凝聚作用。典型的有機(jī)助凝劑

8、有聚甲基丙烯酸鈉、聚丙烯酰胺（PAM）等。 第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第一節(jié)第一節(jié) 混凝澄清處理混凝澄清處理 3 3 混凝澄清處理的主要影響因素混凝澄清處理的主要影響因素3.1 水溫l水溫對混凝處理效果有明顯影響。因高價(jià)金屬鹽類的混凝劑，其水解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，水溫低時(shí)，混凝劑水解比較困難，不利于膠體的脫穩(wěn)，所形成的絮凝物結(jié)構(gòu)疏松，含水量多，顆粒細(xì)小。另外水溫低時(shí)，水的黏度大，水流剪切力大，絮凝物不易長大，沉降速度慢。l在電廠水處理中，為了提高混凝處理效果，常常采用生水加熱器對來水進(jìn)行加熱，也可增加投藥量來改善混凝處理效果。采用鋁鹽混凝劑時(shí)，水溫2030比較適宜。相比之下

9、，鐵鹽混凝劑受溫度的影響較小，針對低溫水處理效果較好。 第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第一節(jié)第一節(jié) 混凝澄清處理混凝澄清處理 3 3 混凝澄清處理的主要影響因素混凝澄清處理的主要影響因素l3.2 水的pH值和堿度l混凝劑的水解過程是一個(gè)不斷放出H離子的過程，會改變水的pH值和堿度。反過來，原水的pH值和堿度直接影響到混凝劑不同形態(tài)的水解中間產(chǎn)物，從而影響絮凝反應(yīng)的效果。各種混凝劑都有一定的pH適應(yīng)范圍，見表1-1。l盡管水的pH值和堿度對混凝效果影響較大，但在天然水體的混凝處理中，卻很少有投加堿性或酸性藥劑調(diào)節(jié)pH值。這主要是因?yàn)榇蠖鄶?shù)天然水體都接近于中性，投加酸、堿性物質(zhì)

10、會給后續(xù)處理增加負(fù)擔(dān)。 第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第一節(jié)第一節(jié) 混凝澄清處理混凝澄清處理 3 3 混凝澄清處理的主要影響因素混凝澄清處理的主要影響因素l3.3 接觸介質(zhì)l在進(jìn)行混凝處理或混凝+石灰沉淀處理時(shí)，如果在水中保持一定數(shù)量的泥渣層，可明顯提高混凝處理的效果。在這里泥渣起接觸介質(zhì)的作用，即在其表面上起著吸附、催化以及泥渣顆粒作為結(jié)晶核心等作用。 第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第一節(jié)第一節(jié) 混凝澄清處理混凝澄清處理 3 3 混凝澄清處理的主要影響因素混凝澄清處理的主要影響因素l3.4 水的濁度l原水濁度小于50FTU時(shí)，濁度越低越難處理。當(dāng)原水濁

11、度小于20FTU時(shí)，為了保證混凝效果，通常采用加入粘土增濁、泥渣循環(huán)、加入絮凝劑助凝等方法；當(dāng)原水濁度過高（如大于3000FTU），則因?yàn)樾枰l繁排渣而影響澄清池的出力和穩(wěn)定性。我國所用地表水大多屬于中低濁度水，少數(shù)高濁度原水經(jīng)預(yù)沉淀后亦屬于中等濁度水。 第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第一節(jié)第一節(jié) 混凝澄清處理混凝澄清處理 3 3 混凝澄清處理的主要影響因素混凝澄清處理的主要影響因素l3.5 混凝劑劑量l混凝劑劑量是影響混凝效果的重要因素。當(dāng)加藥量不足，尚未起到使膠體脫穩(wěn)、凝聚的作用，出水濁度較高；當(dāng)加藥量過大，會生成大量難溶的氫氧化物絮狀沉淀，通過吸附、網(wǎng)捕等作用，會使出

12、水濁度大大降低，但經(jīng)濟(jì)性不好。對于不同的原水水質(zhì)，需通過燒杯試驗(yàn)確定最佳混凝劑劑量。 第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第二節(jié)第二節(jié) 常用混凝澄清設(shè)備概述常用混凝澄清設(shè)備概述 1 1 混合設(shè)備混合設(shè)備l混合設(shè)備的作用是，使藥劑迅速、均勻地分散到水流中，并形成的帶電粒子并與原水中的膠體顆粒及其它懸浮顆粒充分接觸，形成許多微小的絮凝物（又稱小礬花）。為了增加顆粒間的碰撞，通常要求水處于湍流狀態(tài)，并在2min以內(nèi)形成絮凝物。為使水流產(chǎn)生湍流可利用水力或機(jī)械設(shè)備來完成。l混合設(shè)備種類很多，分管道混合，水泵混合，水力混合和機(jī)械混合等，其中管道混合，水泵混合常用于直流凝聚。l直流凝聚是在過

13、濾設(shè)備之前投加混凝劑，原水和混凝劑經(jīng)混合設(shè)備充分混合后直接進(jìn)入過濾設(shè)備，經(jīng)過濾層的接觸混凝作用就能較徹底地去除懸浮物。直流凝聚處理通常用于低濁水的處理。 第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第二節(jié)第二節(jié) 常用混凝澄清設(shè)備概述常用混凝澄清設(shè)備概述 1 1 混合設(shè)備混合設(shè)備l1.1 管道式混合l管道式混合是將配制好的藥液直接加到混凝沉降設(shè)備或絮凝池的管道中。因?yàn)樗哂胁恍枇碓O(shè)混合設(shè)備和布置簡單等優(yōu)點(diǎn)，所以應(yīng)用較多。為使藥劑能與水迅速混合，加藥管應(yīng)伸入水管中部，伸入距離一般為水管直徑的1/31/4。另外，為了混合均勻，通常規(guī)定管道式混合投藥點(diǎn)至水管末端出口的距離不小于50倍的水管直徑，

14、而且管道內(nèi)的水速宜維持在1.52.0m/s，加藥后水在沿途水頭損失不應(yīng)小于0.30.4m，否則應(yīng)在管道上裝設(shè)節(jié)流孔板。 第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第二節(jié)第二節(jié) 常用混凝澄清設(shè)備概述常用混凝澄清設(shè)備概述 1 1 混合設(shè)備混合設(shè)備l1.2 水泵式混合l水泵式混合是一種機(jī)械混合，它是將藥劑加至水泵吸水管中或吸水喇叭口處，利用水泵葉輪高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的局部渦流，使水和藥劑快速混合，它不僅混合效果好，而且不需另外的機(jī)械設(shè)備，也是目前經(jīng)常采用的一種混合方式。l管道式混合與水泵式混合都常用于靠近沉降澄清設(shè)備的場合，如果距離太長，容易在管道內(nèi)形成絮凝物，導(dǎo)致在管道內(nèi)沉積而堵塞管路。第一章第

15、一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第二節(jié)第二節(jié) 常用混凝澄清設(shè)備概述常用混凝澄清設(shè)備概述 1 1 混合設(shè)備混合設(shè)備l1.3渦流式混合:主要原理是將藥劑加至水流的漩渦區(qū)，利用激烈旋轉(zhuǎn)的水流達(dá)到藥劑與水的均勻快速混合。l近些年來，人們研究了各種型式的“靜態(tài)混合器”，并得到廣泛的應(yīng)用。這種混合裝置呈管狀，接在進(jìn)水的管路上。管內(nèi)按設(shè)計(jì)要求裝設(shè)若干個(gè)固定混合單元，每一個(gè)單元由23塊擋板按一定角度交叉組合而成，形式多種多樣，圖1-2給出了一種單元的示意結(jié)構(gòu)。當(dāng)水流通過這些混合單元時(shí)被多次分割和轉(zhuǎn)向，達(dá)到快速混合的目的。它有結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。l圖1-2靜態(tài)混合器示意圖 第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給

16、水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第二節(jié)第二節(jié) 常用混凝澄清設(shè)備概述常用混凝澄清設(shè)備概述 1 1 混合設(shè)備混合設(shè)備l圖1-2靜態(tài)混合器示意圖 混合單元體藥劑管道管道原水第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第二節(jié)第二節(jié) 常用混凝澄清設(shè)備概述常用混凝澄清設(shè)備概述 1 1 混合設(shè)備混合設(shè)備l1.4 機(jī)械混合l機(jī)械混合是利用電動機(jī)驅(qū)動螺旋器或漿板進(jìn)行強(qiáng)烈混合，通常在10s30s以內(nèi)完成。一般認(rèn)為螺旋器的效果比漿板好，因?yàn)闈{板容易使整個(gè)水流隨漿板一起轉(zhuǎn)動，混和效果較差。 第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第二節(jié)第二節(jié) 常用混凝澄清設(shè)備概述常用混凝澄清設(shè)備概述 2 2 泥渣循環(huán)型澄

17、清池泥渣循環(huán)型澄清池l圖1-3機(jī)械攪拌澄清池示意圖l1進(jìn)水管；2環(huán)形進(jìn)水槽； 3第一反應(yīng)室； 4第二反應(yīng)室； 5導(dǎo)流室； 6分離室；7集水槽；8泥渣濃縮室；9加藥管；10攪拌葉輪； 11導(dǎo)流板；12傘形板 9回流泥渣121110987654321進(jìn)水排污排泥出水l2.1 機(jī)械攪拌澄清池第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第二節(jié)第二節(jié) 常用混凝澄清設(shè)備概述常用混凝澄清設(shè)備概述 2 2 泥渣循環(huán)型澄清池泥渣循環(huán)型澄清池l機(jī)械攪拌澄清池是一種泥渣循環(huán)型澄清池，池體由第一反應(yīng)室、第二反應(yīng)室和分離室三部分組成。這種澄清池的工作特點(diǎn)是利用機(jī)械攪拌葉輪的提升作用來完成泥渣的回流和接觸絮凝。原水

18、由進(jìn)水管進(jìn)入環(huán)形三角配水槽內(nèi)混合均勻，然后由槽底配水孔流入第一反應(yīng)室，在此與分離室回流泥渣混合，混合后的水再經(jīng)葉輪提升至第二反應(yīng)室繼續(xù)反應(yīng)以形成較大的絮粒，第二反應(yīng)室設(shè)有導(dǎo)流板，以消除因葉輪提升作用所造成的水流旋轉(zhuǎn)，使水流平穩(wěn)地經(jīng)導(dǎo)流室流入分離室沉降分離，分離區(qū)的上部為清水區(qū)，清水向上流入集水槽和出水管。l分離室的下部為懸浮泥渣層，少部分排入泥渣濃縮器，濃縮至一定濃度后排出池外。混凝劑一般加在進(jìn)水管中，絮凝劑加在第一反應(yīng)室。 第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第二節(jié)第二節(jié) 常用混凝澄清設(shè)備概述常用混凝澄清設(shè)備概述 2 2 泥渣循環(huán)型澄清池泥渣循環(huán)型澄清池l2.2 水力循環(huán)澄清池

19、水力循環(huán)澄清池 1混合室；2噴嘴； 3喉管； 4第一反應(yīng)室； 5第二反應(yīng)室； 6分離室；7環(huán)形集水槽；8穿孔集水管；9污泥斗；10傘形罩； 11進(jìn)水管；12排泥管 12867543211091311第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第二節(jié)第二節(jié) 常用混凝澄清設(shè)備概述常用混凝澄清設(shè)備概述 2 2 泥渣循環(huán)型澄清池泥渣循環(huán)型澄清池l2.3 澄清池的運(yùn)行管理 l運(yùn)行前的準(zhǔn)備工作 la 檢查池內(nèi)設(shè)備的空池運(yùn)行情況。lb進(jìn)行原水的燒杯試驗(yàn)，取得最佳混凝劑和最佳投藥量。第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第二節(jié)第二節(jié) 常用混凝澄清設(shè)備概述常用混凝澄清設(shè)備概述 2 2 泥渣循環(huán)

20、型澄清池泥渣循環(huán)型澄清池l啟動運(yùn)行l(wèi)a.盡快達(dá)到所需泥渣濃度：使進(jìn)水量為設(shè)計(jì)出水量的1/22/3，適當(dāng)加大投藥量（約正常計(jì)量的12倍），減小第一反應(yīng)室的提升水量。lb.在泥渣形成過程中，逐步提高泥渣回流量。lc.在形成泥渣過程中，應(yīng)定期取樣測定池內(nèi)各部位的泥渣沉降比，若第一反應(yīng)室和池底部泥渣沉降比逐步提高，通常泥渣層在23h后即可形成，可逐步減少加藥量。若發(fā)現(xiàn)泥渣比較松散、絮凝體較小或原水水溫和濁度較低，可適當(dāng)向池內(nèi)投加粘土促使泥渣層盡快形成。ld.當(dāng)泥渣層形成后，出水濁度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求：將加藥量減至正常值，然后逐漸加大進(jìn)水量，每次增加水量不超過額定水量的20，間隔不得低于1h。le.當(dāng)泥渣面

21、達(dá)到規(guī)定高度時(shí)，應(yīng)進(jìn)行排泥，使泥渣層高度穩(wěn)定。為使泥渣保持最佳活性，一般控制第二反應(yīng)室泥渣沉降比在5min內(nèi)控制1020。第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第二節(jié)第二節(jié) 常用混凝澄清設(shè)備概述常用混凝澄清設(shè)備概述 2 2 泥渣循環(huán)型澄清池泥渣循環(huán)型澄清池l(3) 正常運(yùn)行l(wèi)a澄清池應(yīng)保持穩(wěn)定的加藥量和合格的出水質(zhì)量，應(yīng)每隔24h記錄一次進(jìn)水流量、壓力，測定一次進(jìn)、出水濁度，pH值及各部位泥渣沉降比。lb 澄清池的負(fù)荷應(yīng)穩(wěn)定，不宜大幅度波動。lc進(jìn)入澄清池的水應(yīng)無空氣，以避免由于空氣的擾動而影響澄清池的出水質(zhì)量。ld當(dāng)澄清池需要提高（或降低）負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，每次增加水量不超過額定水量的

22、20，間隔不得低于0.5h.le澄清排泥一般每天排放12次，排泥時(shí)間不宜過長，以免活性泥渣排出太多，影響澄清池的正常運(yùn)行。 f當(dāng)澄清池停運(yùn)824h重新啟動時(shí)，因泥渣處于壓實(shí)狀態(tài)，所以應(yīng)先從底部排出少量泥渣，并控制較大的進(jìn)水量和加藥量，使底部泥渣松動、活化后，然后調(diào)整出力至設(shè)計(jì)值2/3左右運(yùn)行，待出水水質(zhì)穩(wěn)定后，再逐漸降低加藥量，加大進(jìn)水負(fù)荷至正常進(jìn)水量運(yùn)行。第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第二節(jié)第二節(jié) 常用混凝澄清設(shè)備概述常用混凝澄清設(shè)備概述 2 2 泥渣循環(huán)型澄清池泥渣循環(huán)型澄清池l(4) 運(yùn)行中的故障處理la 當(dāng)清水區(qū)出現(xiàn)細(xì)小絮凝體、出水水質(zhì)渾濁、第一反應(yīng)室絮凝體細(xì)小、反

23、應(yīng)室泥渣濃度變小時(shí)，都可能是由于加藥量不足或原水濁度太低造成的，應(yīng)隨時(shí)調(diào)整加藥量或投加助凝劑。lb 當(dāng)分離室泥渣層逐漸上升、出水水質(zhì)變壞、反應(yīng)室泥渣濃度增高、泥渣沉降比達(dá)到25%以上、或泥渣斗的沉降比超過80%以上時(shí)，都可能是由于排泥量不足，應(yīng)縮短排泥周期，加大排泥量。lc清水區(qū)出現(xiàn)絮凝體明顯上升，甚至出現(xiàn)翻池現(xiàn)象，可能有以下幾種原因：日光強(qiáng)烈照曬，造成池水對流；進(jìn)水量超過設(shè)計(jì)值或配水不均勻造成偏流；投藥中斷或排泥不適；進(jìn)水溫度突然上升。應(yīng)需要根據(jù)不同原因進(jìn)行調(diào)整。 第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第二節(jié)第二節(jié) 常用混凝澄清設(shè)備概述常用混凝澄清設(shè)備概述 3 3 氣浮澄清池氣浮

24、澄清池( (用于生活污水處理用于生活污水處理) )l3.1 氣浮澄清池機(jī)理及工藝過程l氣浮澄清池的運(yùn)行原理是以微小氣泡作為載體，粘附水中的雜質(zhì)顆粒，使其視密度小于水，然后顆粒被氣泡攜帶浮升至水面并與水分離去除的方法。常用的氣浮澄清池采用的是部分回流加壓溶氣氣浮法，設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，將接觸室和分離室設(shè)計(jì)為一個(gè)整體水流銜接更為合理，設(shè)計(jì)回流比控制在2030%之間。其附屬設(shè)施包括氣浮反應(yīng)罐、壓力溶氣罐和溶氣水泵。 第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第二節(jié)第二節(jié) 常用混凝澄清設(shè)備概述常用混凝澄清設(shè)備概述 3 3 氣浮澄清池氣浮澄清池( (用于生活污水處理用于生活污水處理) )1接觸室；2分

25、離室； 3進(jìn)水管； 4溶氣釋放器； 5集水裝置； 6集水1接觸室；2分離室； 3進(jìn)水管； 4溶氣釋放器； 5集水裝置； 6集水斗；氣浮式澄清池示意圖 第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第三節(jié)第三節(jié) 水的過濾處理水的過濾處理l水經(jīng)過澄清處理后，其濁度仍然比較高，通常在1020mg/L。這種水還不能直接送入后續(xù)除鹽系統(tǒng)，而需要進(jìn)一步降低水中濁度，最有效的方法就是過濾處理。水的過濾是一種去除水中懸浮顆粒狀雜質(zhì)的操作過程，過濾不僅可以降低水的濁度，而且還可以除去水中的部分有機(jī)物、細(xì)菌甚至病毒。 第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第三節(jié)第三節(jié) 水的過濾處理水的過濾處理 1

26、 過濾的基本概念 l過濾是雜質(zhì)脫離流線在濾料顆粒表面被截流（大顆粒）、被吸附（小顆?；驇щ娏Ｗ樱┑倪^程。l用于過濾的材料稱為濾料或過濾介質(zhì)(石英砂)。l過濾設(shè)備中堆積的濾料層稱為濾層或?yàn)V床。l裝填粒狀濾料的鋼筋混凝土構(gòu)筑物稱為濾池。l裝填粒狀濾料的鋼制設(shè)備稱為過濾器，運(yùn)行時(shí)相對壓力大于零的過濾器稱為壓力式機(jī)械過濾器。 l懸浮雜質(zhì)在濾床表面截留的過濾稱為表面過濾。l在濾床內(nèi)部截留的過濾稱為深層過濾或?yàn)V床過濾。l水通過濾床的空塔流速簡稱濾速。 第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第三節(jié)第三節(jié) 水的過濾處理水的過濾處理 2 2 過濾工藝的類型過濾工藝的類型l過濾池（器）按水流方向分，有

27、下向流、上向流、雙向流等；按構(gòu)成濾池（器）中填充濾料的種類分有單層濾料、雙層濾料和三層濾料濾池；按閥門分有單閥濾池、雙閥濾池、無閥濾池等。過濾設(shè)備通常位于澄清池或沉淀池之后，過濾濁度一般在15mg/L以下，濾出濁度一般在2mg/L以下。當(dāng)原水濁度低于150mg/L時(shí)，也可以采用原水直接過濾或接觸混凝過濾。有的地下水，雖然濁度較低（一般在5mg/L以下），但為了除去鐵和錳等金屬化合物，常用接觸混凝或者錳砂過濾。 第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第三節(jié)第三節(jié) 水的過濾處理水的過濾處理 2 過濾工藝的類型l按進(jìn)水水質(zhì)分類按進(jìn)水水質(zhì)分類l直接過濾：原水不經(jīng)過混凝澄清而直接通過濾池（器

28、）。這種過濾形式只能除去水中較粗的懸浮雜質(zhì)，對于膠體狀態(tài)的雜質(zhì)去除能力低。適用于原水常年濁度低，對膠體雜質(zhì)的去除要求不高的情況。 l混凝澄清過濾 ：原水經(jīng)混凝處理后，絮凝物主要在澄清設(shè)備中除去，濾池（器）進(jìn)水中只含微量絮凝物。在澄清良好時(shí)，濾池（器）進(jìn)水是近乎恒定的低濁度水。過濾速度一般為520m/h。適用于各種水源。 l凝聚過濾 （接觸凝聚）：原水經(jīng)過濾料層前，向水中投加混凝劑（有時(shí)同時(shí)投加絮凝劑），使水中膠體脫穩(wěn)凝聚形成初始礬花。水進(jìn)入濾料層前的凝聚反應(yīng)時(shí)間一般為515min。這種過濾形式的特點(diǎn)是省去了專門的混凝澄清設(shè)備，混凝劑投加量少。適用于常年原水濁度小于50mg/L，有機(jī)物含量中等以

29、下的水源和地下水除鐵、錳、膠體硅。 第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第三節(jié)第三節(jié) 水的過濾處理水的過濾處理 2 2 過濾工藝的類型l按水流方向分類按水流方向分類l下向流過濾 ：運(yùn)行時(shí)進(jìn)水自上而下通過濾料層，清洗時(shí)沖洗水向上通過濾料層。因?yàn)榉礇_洗時(shí)的水力篩分作用，這種形式的濾池（器）的濾料層是由小到大自上而下排列的。這是一種最常見的工藝型式，其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行管理方便。缺點(diǎn)是單層濾料時(shí)過濾周期較短，濾料層的截污能力不能得到充分利用。l上向流過濾：運(yùn)行時(shí)進(jìn)水自下而上經(jīng)過濾層，清洗時(shí)沖洗水和空氣也是自下而上。這種濾料層粒度分布是由小到大自上而下排列的，運(yùn)行時(shí)進(jìn)水先通過較粗的

30、濾料，因而阻力小，運(yùn)行周期長，濾料層的截污能力高。缺點(diǎn)是運(yùn)行流速必須嚴(yán)格控制在濾料層膨脹流速以下，并要求濾速穩(wěn)定，因而對運(yùn)行管理要求嚴(yán)格。l雙向流過濾 （對流） ：這種濾池（器）同時(shí)采用向下和向上流的過濾方式，過濾水從濾層中部引出，因而相當(dāng)于兩個(gè)并列的濾池（器），出水量相當(dāng)于單向流濾池（器）的2倍。反洗時(shí)沖洗水和空氣自下而上。要求反洗后的濾料層粒度分布均勻，避免細(xì)濾料集中于濾層上部致使上下部配水不均。 第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第三節(jié)第三節(jié) 水的過濾處理水的過濾處理 2 過濾工藝的類型l按濾層結(jié)構(gòu)過濾l單層非均質(zhì)過濾 ：同下向流過濾l單層均質(zhì)過濾 ：在整個(gè)濾層深度內(nèi)濾料

31、粒徑分布是均勻的。這種過濾工藝在反沖洗時(shí)增加了濾料混合過程（常用壓縮空氣）和不使濾層膨脹的漂洗過程，而使反沖洗后的濾料層粒度分布均勻。所謂變空隙或變粒度過濾就屬于這種類型。運(yùn)行時(shí)雜質(zhì)可滲入濾層深部，水流阻力小，過濾周期較長。 l多層過濾 ：采用不同材質(zhì)的濾料組成雙層或三層濾料層（極少用三層以上），密度較小的濾料在上層，密度較大的濾料在下層。雙層濾料一般采用無煙煤和石英砂，三層濾料一般采用無煙煤、石英砂和磁鐵礦砂。反沖洗時(shí)因?yàn)闉V料密度不同而自動分層。這種過濾方式具有截污能力大，過濾周期長，出水水質(zhì)好，允許采用較高的濾速等優(yōu)點(diǎn)。 第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第三節(jié)第三節(jié) 水的

32、過濾處理水的過濾處理 3 濾料的種類l作為濾料的材料，必須是滿足下列要求的固體顆粒：la 有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，以減輕在運(yùn)行和沖洗過程中因摩擦而磨損、破碎的程度。lb 具有足夠的化學(xué)穩(wěn)定性，在過濾過程中極少的發(fā)生溶解現(xiàn)象。lc 外形接近于球狀，表面粗糙而有棱角。ld 價(jià)格便宜。l滿足上述要求可用作濾料的有：天然砂、人工破碎的石英砂、無煙煤、磁鐵礦砂、石榴石、大理石、白云石、花崗石等，其中石英砂、無煙煤和磁鐵礦砂較為常用。 第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第三節(jié)第三節(jié) 水的過濾處理水的過濾處理 4 過濾的工作過程l過濾運(yùn)行呈循環(huán)狀態(tài)，是由反洗正洗過濾組成的周而復(fù)始的過程。當(dāng)顆粒狀濾

33、料工作到濾層中截留有較多量泥渣時(shí)，為了恢復(fù)其過濾能力，需要將濾層進(jìn)行反沖洗，如果沖洗不當(dāng)，會使濾池的水頭損失加快、過濾周期縮短。正洗是在反沖操作之后，將按水的過濾方向通水，將不合格的出水排走。待正洗完成后，即可重新投入運(yùn)行。 第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第三節(jié)第三節(jié) 水的過濾處理水的過濾處理 4 過濾的工作過程4.1濾池的反沖洗 ：1）反沖洗周期 濾池的反洗周期與過濾速度、濾層厚度、濾料粒徑、進(jìn)水品質(zhì)、要求的出水品質(zhì)等因素有關(guān)。在運(yùn)行中一般以下列指標(biāo)來決定反沖洗頻率。a 濾池的水頭損失、出水濁度達(dá)到預(yù)定的極限值；b 濾池的運(yùn)行時(shí)間達(dá)到一定值。這種定時(shí)沖洗方法一般只使用于進(jìn)

34、水品質(zhì)較穩(wěn)定、濾池、濾速穩(wěn)定或定水頭降速過濾的場合； c 當(dāng)濾池出水量達(dá)到一定值時(shí)。這種定量沖洗方法一般只適用進(jìn)水品質(zhì)較穩(wěn)定的場合； 按照最優(yōu)設(shè)計(jì)的濾池，運(yùn)行時(shí)的水頭損失和出水濁度應(yīng)該幾乎同時(shí)達(dá)到極限值，但一般設(shè)計(jì)大多是水頭損失先達(dá)到，因此以水頭損失決定沖洗頻率的較多。第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第三節(jié)第三節(jié) 水的過濾處理水的過濾處理 4 過濾的工作過程2） 濾池的反洗強(qiáng)度 過濾設(shè)備反洗時(shí)，利用水的動力使濾層松動，濾料間高速水流產(chǎn)生的剪切力使濾料顆粒相互碰撞、摩擦，將粘在濾料顆粒表面的泥渣剝離下來。為了保證良好的反洗效果，濾料的膨脹度和沖洗強(qiáng)度應(yīng)保持適當(dāng)，沖洗強(qiáng)度過小時(shí)，

35、下部濾層浮不起來；沖洗強(qiáng)度過大時(shí)，濾料之間碰撞機(jī)率減小，細(xì)小濾料也易流失。一般來講，石英砂的反洗強(qiáng)度為1518L/（m2s），無煙煤的反洗強(qiáng)度為1012L/（m2s），反洗膨脹率為50%，反洗時(shí)間為510min。 第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第三節(jié)第三節(jié) 水的過濾處理水的過濾處理 4 過濾的工作過程3) 沖洗方法 濾池的沖洗方法主要有水沖洗、輔以空氣擦洗的水沖洗、帶表面沖洗的水沖洗。 水沖洗：從濾池底部通過濾層使濾層流化，憑借水力沖刷作用和濾料的相互摩擦使吸附在濾料上的雜質(zhì)脫落，隨沖洗水帶出。這種沖洗方式必須要有一定的沖洗流速，使濾層的膨脹率至少達(dá)到15，最佳膨脹率為45

36、左右。 輔以空氣擦洗的水沖洗：沖洗濾池時(shí)，將壓縮空氣從濾池底部進(jìn)入，借助空氣的攪動將濾料層沖成流化狀態(tài)，這樣可提高沖洗頻率，減少沖洗水量，縮短沖洗時(shí)間。第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第三節(jié)第三節(jié) 水的過濾處理水的過濾處理 4 4 過濾的工作過程帶表面沖洗的水沖洗：這是一種利用高速水流對表層濾料進(jìn)行強(qiáng)烈攪拌來提高沖洗效果的沖洗方式。在下列情況下一般可采用表面沖洗。a 多層濾料濾池和截污能力強(qiáng)、雜質(zhì)穿透深，只用水沖洗不易沖洗干凈時(shí)。b 水源受有機(jī)物污染，濾層結(jié)塊或形成縱向溝道，濾池不能正常工作時(shí)。c 采用高分子物質(zhì)作為助凝劑、助濾劑時(shí)。d 為提高濾池工作效率、延長過濾周期、減少

37、沖洗水量時(shí)也可采用表面輔助沖洗。第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第三節(jié)第三節(jié) 水的過濾處理水的過濾處理 4 過濾的工作過程4.2過濾運(yùn)行1)過濾效果：通常由兩個(gè)方面來評價(jià)：一是出水水質(zhì)，也就是水中殘留懸浮物的多少；二是濾層的截污能力。濾層的截污能力又稱泥渣容量，是指每1m3濾料所能除去泥渣的質(zhì)量，它與下列因素有關(guān)：a濾料粒徑：濾料粒徑大，形成的濾孔通道體積大，截污能力也大同時(shí)濾料粒徑大，懸浮物也易于滲透到濾層深處，使截污能力相應(yīng)增大。如果濾料粒徑過大，水中的懸浮物顆粒易產(chǎn)生穿透，從而影響出水濁度。b處理方式：過濾水中的雜質(zhì)隨處理方式不同，其被截留的能力也不同。據(jù)測試，當(dāng)濾料粒

38、徑為0.51.0mm時(shí)，未經(jīng)處理的水，其截污能力為0.51.0kg/m3；經(jīng)石灰處理的水，其截污能力為1.52.0 kg/m3；對于混凝處理的水為2.53.0 kg/m3。第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第三節(jié)第三節(jié) 水的過濾處理水的過濾處理 4 過濾的工作過程2)濾速l 濾池的濾速不宜過快或過慢。濾速過慢則單位過濾面積出水量小，為了達(dá)到一定的制水量則必須增大過濾面積，這不僅需要增加投資，而且會使設(shè)備過多而系統(tǒng)復(fù)雜；濾速太快會使出水質(zhì)量下降，運(yùn)行時(shí)水頭阻力增加過快，過濾周期變短。一般最大濾速與濾料的粒徑、出水中允許懸浮物含量、混凝處理方式等有關(guān)。濾料粒徑小，出水允許懸浮物含量

39、小，則允許的濾速就小。在過濾經(jīng)過混凝和澄清處理后的水時(shí)其濾速可設(shè)定為1012m/h。第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第三節(jié)第三節(jié) 水的過濾處理水的過濾處理 4 過濾的工作過程3)濾料級配A.單層濾料 l單層濾料經(jīng)反洗后，由于水力篩分的作用，濾層顆粒成“上小下大”排列。上層砂最細(xì)，吸附表面積也最大。當(dāng)水自上而下進(jìn)入濾層時(shí)，水中部分懸浮物由于吸附和機(jī)械阻留作用，被濾層表面截留下來，此時(shí)懸浮物之間會發(fā)生彼此重復(fù)和架橋等作用。所以運(yùn)行一段時(shí)間后，會在濾層表面形成一層由懸浮物構(gòu)成的“濾膜”，在以后的過濾作用中，這層濾膜起了主要的過濾作用，也就是通常所說的“薄膜過濾”。l“薄膜過濾”的設(shè)

40、備運(yùn)行周期短，制水量少。由于過濾僅在表面濾層進(jìn)行，下面大量的床層濾砂并未發(fā)生吸附和截留作用，因而經(jīng)濟(jì)性也差。但是單層濾料級配簡單，濾料可以采用無煙煤，也可以采用石英砂，鋪筑簡單，檢修維護(hù)容易，反洗強(qiáng)度也好掌握。第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第三節(jié)第三節(jié) 水的過濾處理水的過濾處理 4 過濾的工作過程b雙層濾料 l雙層濾料的出現(xiàn)是為了使過濾作用在較深的床層中進(jìn)行，提高過濾速度和截污能力，延長工作周期。目前使用的雙層濾料，一般都是由無煙煤和石英砂組成。無煙煤的密度為1.51.8g/cm3,石英砂的密度為2.65 g/cm3。由于無煙煤比石英砂輕，所以它的濾料粒徑可以選得比石英砂大

41、些，形成“上大下小”的級配。因而當(dāng)反洗時(shí)，顆粒較大而密度較小的無煙煤在上層，顆粒較小而密度大的石英砂在下層，兩種砂層基本不混層，雙層濾料與單層濾料相比，由于過濾時(shí)，水中大部分雜質(zhì)被截留在煤層及煤砂交界處，因而截污能力約增加1倍以上。在相同的濾速下，工作周期增長，出水量約增加0.51倍。因此，濾速可以提高，水頭損失增加也比較緩慢。第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第三節(jié)第三節(jié) 水的過濾處理水的過濾處理 4 過濾的工作過程c三層濾料三層濾料 l三層濾料的原理和結(jié)構(gòu)與雙濾料相似。在三層濾料過濾器中，大粒徑、小密度的濾料在上層；中粒徑、中密度的濾料在中間；小粒徑、大密度的濾料在下部。濾

42、層的三種濾料平均粒徑由上而下逐漸變小，形成一個(gè)“上大下小”的濾層，使濾層的截污能力可以得到充分的發(fā)揮。目前三層濾料大都采用輕質(zhì)濾料（無煙煤或焦炭）、石英砂、重質(zhì)濾料（通常為磁鐵礦）組成。而在三層濾料中，由于濾料分為三層，上層可以采用較大顆徑的濾料以發(fā)揮其“接觸混凝過濾”的作用，提高截留量，下層則可以采用較小顆徑的濾料以除去水中細(xì)小的懸浮物，保證出水濁度。第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第四節(jié) 常用的過濾設(shè)備 1 重力式無閥濾池1.1 基本結(jié)構(gòu)及工作原理1.1 基本結(jié)構(gòu)及工作原理1輔助虹吸管 2虹吸上升管 3進(jìn)水槽 4清水箱 5出水堰 6擋板 7濾池 8集水區(qū) 9濾板 10連通

43、渠 11進(jìn)水管第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第四節(jié) 常用的過濾設(shè)備 1 重力式無閥濾池l工作原理：水由進(jìn)水管送入濾池，經(jīng)過濾層上而下的過濾，濾后的清水即從連通管注入清水箱內(nèi)貯存。水箱充滿后，水從出水槽溢流入清水池。濾池運(yùn)行中，濾層不斷截留懸浮物，造成濾層阻力的逐漸增加，促使虹吸上升管內(nèi)的水位不斷升高。當(dāng)水位達(dá)到虹吸輔助管管口時(shí)，水自該管中落下，通過抽氣管，借以帶走虹吸下降管中的空氣，當(dāng)真空達(dá)到一定值時(shí)，便發(fā)生虹吸作用，這時(shí)，水箱中的水自下而上的通過濾層，對濾料進(jìn)行反沖洗，此時(shí)濾池仍在進(jìn)水，反沖洗開始后，進(jìn)水和沖洗水同時(shí)經(jīng)虹吸上升管、下降管排至排水井排出。當(dāng)沖洗水箱水面下降到

44、虹吸破壞管管口時(shí)，空氣進(jìn)入虹吸管，破壞虹吸作用，濾池反洗結(jié)束，濾池進(jìn)入下一周期的工作。無閥濾池每次反洗僅10min左右。第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第四節(jié) 常用的過濾設(shè)備 1 重力式無閥濾池l無閥濾池主要優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省大型閥門，造價(jià)較低；沖洗可完全自動，也可進(jìn)行強(qiáng)制沖洗，因而操作管理較為方便。但池體土建結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，濾料處于封閉結(jié)構(gòu)中，裝卸較為困難。l1.2 主要工藝參數(shù)主要工藝參數(shù)l濾料：一般采用石英砂或天然河砂為濾料，粒徑為0.51.2mm，濾層厚度700mm。l過濾速度：設(shè)計(jì)時(shí)一般采用10m/h。l過濾周期：由水位自動控制，最大允許水頭損失1.52.0米水柱。當(dāng)進(jìn)水濁度

45、小于10FTU時(shí)，過濾周期大于10h。l反沖洗強(qiáng)度：1215L/（sm2）。l反沖洗歷時(shí)：45min。第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第四節(jié) 常用的過濾設(shè)備 2 壓力式過濾器壓力式過濾器2.1 基本結(jié)構(gòu)及工作原理 壓力式過濾器（亦稱機(jī)械過濾器）外殼為一個(gè)密閉的鋼罐，在一定壓力下進(jìn)行工作。壓力過濾器的濾料層可以是單層、雙層或三層的，它的適用范圍廣，主要用于除去用沉淀方法不能除去的懸浮固形物、膠體物和未沉淀下來的沉積物，以避免其后處理步驟中所用的活性炭或離子交換樹脂受污染。第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第四節(jié) 常用的過濾設(shè)備 2 壓力式過濾器壓力式過濾器2.1

46、 基本結(jié)構(gòu)及工作原理 運(yùn)行時(shí)，進(jìn)水自進(jìn)水管進(jìn)入過濾器后經(jīng)進(jìn)水檔板均勻配水，自上而下通過過濾層。清水經(jīng)過水帽進(jìn)入下部配水空間，然后由出水管引出。當(dāng)過濾阻力達(dá)到極限值時(shí)，停止運(yùn)行進(jìn)行沖洗。沖洗方式可根據(jù)需要采用水沖洗或輔助空氣擦洗。沖洗時(shí)一般是先將過濾器內(nèi)的墊層水放到濾層邊緣，然后從底部送入壓縮空氣沖洗濾層，再用氣、水同時(shí)沖洗，最后單用水沖洗。待濾料洗凈后停止沖洗進(jìn)行正洗，待正洗水質(zhì)合格后進(jìn)入下一周期運(yùn)行。 第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第四節(jié) 常用的過濾設(shè)備 2 壓力式過濾器壓力式過濾器2.2 主要工藝參數(shù)l1) 濾料：濾料及濾層規(guī)格見下表。l2)過濾速度：單層濾料為810m

47、/h，雙層濾料為1014m/h，三層濾料為1820m/h，用于接觸凝聚過濾時(shí)過濾速度應(yīng)適當(dāng)降低。l3)過濾周期：一般以水頭損失控制，單雙層濾料控制在56m水柱，三層濾料控制在10m水柱以內(nèi)。l4)反沖洗強(qiáng)度：單層濾料采用1215L/（sm2），雙層濾料采用1518L/（sm2），三層濾料采用1820L/（sm2），以濾層膨脹率達(dá)到4050%為宜。 反沖洗歷時(shí)：57min。第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第四節(jié) 常用的過濾設(shè)備 2 壓力式過濾器壓力式過濾器壓力壓力式過濾器濾料層規(guī)格式過濾器濾料層規(guī)格濾層濾料粒徑（mm）厚度（mm）不均勻系數(shù)（K80）單層石英砂0.51.0700

48、2雙層無煙煤石英砂1.21.60.51.030040022三層無煙煤石英砂磁鐵礦砂0.81.60.50.80.250.5450230701.71.51.7第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第四節(jié) 常用的過濾設(shè)備 2 壓力式過濾器壓力式過濾器a.濾料填裝 裝填濾料前，應(yīng)仔細(xì)檢查濾料的品種、規(guī)格、數(shù)量是否符合設(shè)計(jì)要求。按設(shè)計(jì)要求的濾料高度和濾料視密度，估算裝填數(shù)量。對多層濾料過濾器，應(yīng)先裝入比重較大的濾料，后裝入比重較小的濾料。裝填前，設(shè)備應(yīng)充水至水帽上方約500800mm處，以免濾料下落時(shí)損壞水帽。裝填完畢，觀察濾層表面是否平整，如不平整，應(yīng)打開上人孔蓋板，平整后緊固人孔蓋板。b

49、.濾料清洗 過濾器在裝料后應(yīng)進(jìn)行反沖洗。按流速58m/h水流由下往上沖洗，臟水由上部排污口排出，以除去濾料中的贓物和形成濾層合理分布，至出水澄清即算合格。第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第四節(jié) 常用的過濾設(shè)備 2 壓力式過濾器壓力式過濾器c.過濾 正洗排水，查看排水是否澄清。如已澄清，即可投入正常過濾，每小時(shí)觀察出水一次，發(fā)現(xiàn)水質(zhì)達(dá)不到要求時(shí)，立即停止，進(jìn)行反洗或根據(jù)進(jìn)出口壓差來決定反洗（一般壓差不超過0.15MPa）。d.反洗 關(guān)閉進(jìn)水閥，緩慢地打開反洗進(jìn)水閥，水從底部進(jìn)入，當(dāng)空氣閥向外溢水時(shí)，應(yīng)立刻關(guān)閉空氣閥，打開排水閥，水從上部排出，流量逐漸增加，最后保持一定的反洗強(qiáng)度

50、（三層濾料：1012L/m2s），以出水中不含有正常顆粒的過濾介質(zhì)為宜，直至反洗出水水質(zhì)完全無色透明為止，一般需510min，然后關(guān)閉反洗進(jìn)水閥及上排水閥。第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第四節(jié) 常用的過濾設(shè)備 2 壓力式過濾器壓力式過濾器e.正洗 正洗時(shí)先打開進(jìn)水閥及下排水閥，水由上往下清洗，正洗流速為5m/h，正洗至出水透明時(shí)即關(guān)閉排水閥，打開出水閥，投入正常運(yùn)行。f.過濾器反沖洗時(shí)注意 反洗時(shí)不應(yīng)有跑濾料現(xiàn)象。遇到反洗時(shí)而出水仍然不清的異常情況，應(yīng)停止反洗，找出原因，必要時(shí)打開人孔，檢查設(shè)備內(nèi)部構(gòu)件是否損壞，而不應(yīng)加大反洗強(qiáng)度，以免損壞設(shè)備及多孔板上的排水帽。 第一章第

51、一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第五節(jié) 超（微）濾濾膜法液體分離技術(shù)從分離精度上劃分，一般可分為四類：微濾（MF）、超濾（UF）、納濾（NF）和反滲透（RO）。 第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第五節(jié) 超（微）濾微濾微濾 能截留0.1-1微米之間的顆粒。微濾膜允許大分子和溶解性固體（無機(jī)鹽）等通過，但會截留住懸浮物、細(xì)菌及大分子量膠體等物質(zhì)。微濾膜的運(yùn)行壓力一般為0.7-7bar。超濾超濾 能截留0.002-0.1微米之間的大分子物質(zhì)和蛋白質(zhì)。超濾膜允許小分子物質(zhì)和溶解性固體（無機(jī)鹽）等通過，同時(shí)將截留下膠體、蛋白質(zhì)、微生物和大分子有機(jī)物，用于表示超濾膜孔徑大小的截

52、流分子量（MWCO）范圍一般在1000-500000之間。超濾膜的運(yùn)行壓力一般1-7bar。納濾納濾 能截留納米級（0.001微米）的物質(zhì)。納濾膜的操作區(qū)間介于超濾和反滲透之間，其截留有機(jī)物的分子量約為200-800MWCO左右，截留溶解鹽類的能力為20%-98%之間，對可溶性單價(jià)離子的去除率低于高價(jià)離子，納濾一般用于去除地表水中的有機(jī)物和色素、地下水中的硬度及鐳，且部分去除溶解鹽，在食品和醫(yī)藥生產(chǎn)中有用物質(zhì)的提取、濃縮。納濾膜運(yùn)行壓力一般3.5-30bar。 反滲透反滲透 是最精細(xì)的膜分離產(chǎn)品，其能有效截留所有溶解鹽份及分子量大于100的有機(jī)物，同時(shí)允許水分子通過。反滲透膜廣泛應(yīng)用于海水及苦

53、咸水淡化、鍋爐補(bǔ)給水、工業(yè)純水及電子級高純水制備、飲用純凈水生產(chǎn)、廢水處理和特種分離等過程。反滲透膜的運(yùn)行壓力一般介于苦咸水的12bar到海水的70bar。 第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第五節(jié) 超（微）濾 1 基本概念 截流分子量：膜的一種特性，描述對一種已知進(jìn)料體系中溶質(zhì)的公稱截留率，即被截留污染物的最小尺寸?；驹恚撼瑸V是利用超濾膜為過濾介質(zhì)，以壓力差為驅(qū)動力的一種膜分離過程。在一定的壓力下，當(dāng)水流過膜表面時(shí)，只允許水、無機(jī)鹽及小分子物質(zhì)透過膜，而阻止水中的懸浮物、膠體、微生物等物質(zhì)透過，以達(dá)到水質(zhì)凈化的目的。第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第五節(jié)

54、 超（微）濾 1 基本概念（2）超濾膜元件（四種）板式膜板式膜：它是最早出現(xiàn)的膜，但因?yàn)殡y以保證膜表面適當(dāng)?shù)牧魉偌皬?fù)雜的密封問題，這類膜的應(yīng)用非常有限。前處理要求不嚴(yán)格；卷式膜卷式膜：以板式膜為起點(diǎn)發(fā)展起來的，因?yàn)榫硎侥さ母窬W(wǎng)帶來死點(diǎn)及無法反洗，通常不適用于工業(yè)原水處理。它們適用于高溫、高壓物料分離等，前處理要求也不嚴(yán)格；管式膜管式膜：因?yàn)樗哪芎妮^大，從經(jīng)濟(jì)上來說不適用于普通水處理，一般適用于高固體含量或高含油濃度的流體，在四種膜中，它的前處理要求最不嚴(yán)格；中空纖維膜中空纖維膜：因?yàn)樗鼔毫Φ停ǖ罒o死點(diǎn)，通量高，能進(jìn)行反洗，所以除特殊水體（如高含油、高固體含量等）外，都是很好的選擇，對四種膜

55、而言，在水處理中應(yīng)用最為廣泛。 通常要求超濾膜材料要具有很好的分離（過濾）能力、親水性、強(qiáng)的抗污染能力，以及水在膜表面的接觸角要小、附著力強(qiáng)，水容易透過。這樣的膜才具有低能耗、大通量、抗污染的性能。 第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第五節(jié) 超（微）濾 1 基本概念（3）超濾膜組件 超濾膜組件是按一定技術(shù)要求將超濾膜與外殼、連接器等其他部件組裝在一起的組合構(gòu)件，一般還應(yīng)包括產(chǎn)水取樣或用于檢測完整性的透明管等。組件一般至少包含一個(gè)膜元件，有時(shí)包含多個(gè)膜元件，如荷蘭諾瑞特公司的膜組件包含四個(gè)元件。 超濾產(chǎn)品按照膜分離的推動力可分為壓力式和浸沒式兩種。壓力式膜分離的推動力由泵在進(jìn)水側(cè)

56、加壓提供，膜組件在正壓下工作；浸沒式膜分離的推動力依靠產(chǎn)水側(cè)抽真空提供，膜組件在負(fù)壓下工作。 第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第五節(jié) 超（微）濾 1 基本概念（4）超濾裝置 超濾裝置是指將若干個(gè)超濾膜組件并聯(lián)組合在一起，并配備相應(yīng)的水泵、自動閥門、檢測儀表、支撐框架和連接管路等附件，能夠獨(dú)立進(jìn)行正常過濾、反洗、化學(xué)清洗等工作的水處理裝置。通常根據(jù)用戶的需要，設(shè)計(jì)出超濾裝置特點(diǎn)各異，如具備在線檢測和完整性測試的功能；有些超濾膜組件需要?dú)庀聪到y(tǒng)；有單獨(dú)的局部控制PLC和操作界面等。 許多超濾裝置以單套裝置為基本單元，當(dāng)其中一套進(jìn)行反洗或化學(xué)清洗時(shí)，其它裝置仍可正常制水，從工藝上實(shí)

57、現(xiàn)連續(xù)產(chǎn)水。 第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第五節(jié) 超（微）濾 1 基本概念（5）錯(cuò)流過濾 錯(cuò)流過濾是指超濾的進(jìn)水以平行膜表面的流動方式流過膜的一側(cè)，當(dāng)給流體加壓后，產(chǎn)水以垂直進(jìn)水的方向透過膜，從膜的另一側(cè)流出，形成產(chǎn)品水。錯(cuò)流過濾的特點(diǎn)是，進(jìn)水為一股水，產(chǎn)品水和濃水分兩股水流出，從而實(shí)現(xiàn)膜表面的自清洗。與反滲透的運(yùn)行方式不同，當(dāng)水質(zhì)較差時(shí)，超濾可以錯(cuò)流運(yùn)行，而反滲透只能是錯(cuò)流運(yùn)行。錯(cuò)流的濃水如果排放掉則會使系統(tǒng)水回收率降低。與全量過濾相比，其結(jié)垢和污染傾向較低，出力下降的趨勢相對小。 第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第五節(jié) 超（微）濾 1 基本概念（6）

58、全量過濾 全量過濾又稱死端過濾，是指超濾的進(jìn)水以垂直膜表面的方式流動，產(chǎn)水以平行進(jìn)水的方向透過膜，從膜的另一側(cè)流出，形成產(chǎn)品水。在電廠中，通常采用全量過濾。 采用全量過濾，能量消耗小，水回收率高。但是全量過濾，雜質(zhì)都壓在膜表面，在進(jìn)水雜質(zhì)含量高時(shí)在一個(gè)制水周期里將使得過濾阻力迅速增大。 通常認(rèn)為，錯(cuò)流過濾時(shí)由于流體在膜表面產(chǎn)生剪切力，從而可以減少濃差極化，對提高通量、減輕膜的污堵很有幫助。一些公司的超濾產(chǎn)品手冊中提到，當(dāng)原水濁度高時(shí)，系統(tǒng)需從全量過濾改為錯(cuò)流過濾。 第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第五節(jié) 超（微）濾 1 基本概念（7）平均水回收率 平均水回收率是指超濾裝置平均

59、凈產(chǎn)水流量和平均進(jìn)水流量之比。凈產(chǎn)水量不包括反洗用水等。實(shí)際計(jì)算中可根據(jù)超濾的工藝參數(shù)估算。（8）超濾膜通量 ：是指單位時(shí)間內(nèi)通過單位超濾膜面積的產(chǎn)品水體積，單位為l/(m2h)。 在初始設(shè)計(jì)時(shí)，需要合理選擇一個(gè)超濾膜通量，即設(shè)計(jì)超濾膜通量。如果設(shè)計(jì)時(shí)選擇膜通量偏大，雖然可以減少超濾膜元件的用量，但勢必造成較高的透膜壓差，膜的性能將快速衰減。因此，在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，膜通量應(yīng)當(dāng)?shù)陀谠O(shè)計(jì)值。 在篩選超濾膜時(shí)，經(jīng)常用純水透過率來反映膜的特性，使得不同膜之間有更好的可比性，但對電力系統(tǒng)一般用戶，此方法實(shí)際操作不大容易。 第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第五節(jié) 超（微）濾 1 基本概念（9

60、）透膜壓差 （TMP） 透膜壓差指超濾膜進(jìn)水側(cè)與產(chǎn)品水側(cè)之間的壓力差；又稱過膜壓差。是衡量超濾膜性能的一個(gè)重要指標(biāo)，它能夠反映膜表面的污染程度。 對于壓力式超濾用下式計(jì)算，對全量過濾可以視進(jìn)水壓力和濃水壓力相等。 TMP=）產(chǎn)水壓力（濃水壓力進(jìn)水壓力Pa2 浸沒式超濾在計(jì)算透膜壓差時(shí)可按全量過濾考慮，供應(yīng)商一般提供相應(yīng)的計(jì)算公式。 第一章第一章 鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理第五節(jié) 超（微）濾 1 基本概念1) 透膜壓差實(shí)際是與膜通量聯(lián)系在一起的。從某種程度講，減輕膜的污堵要通過維持低的膜通量，而不是低的過膜壓差；2) 對特定的膜和特定的水質(zhì)，應(yīng)當(dāng)有一個(gè)特定的膜通量（或者過膜壓差）。高于