“水處理工藝”(張玉先)

1、寧夏城鄉(xiāng)供水工程技術(shù)方案及管材寧夏城鄉(xiāng)供水工程技術(shù)方案及管材設(shè)備選型高級(jí)研討班設(shè)備選型高級(jí)研討班“水處理工藝水處理工藝”講課題綱講課題綱同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院（集團(tuán)）有限公司同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院（集團(tuán)）有限公司 環(huán)境工程設(shè)計(jì)院環(huán)境工程設(shè)計(jì)院張玉先張玉先 教授教授.博導(dǎo)博導(dǎo).總工程師總工程師聯(lián)系電話：聯(lián)系電話 1 給水系統(tǒng)和水質(zhì)要求給水系統(tǒng)和水質(zhì)要求 1.1 給水系統(tǒng)給水系統(tǒng)v 給水系統(tǒng)是能指供給城鎮(zhèn)、工礦企業(yè)、給水系統(tǒng)是能指供給城鎮(zhèn)、工礦企業(yè)、居住區(qū)等單位用水的各設(shè)施組成的總體居住區(qū)等單位用水的各設(shè)施組成的總體 1.2 給水系統(tǒng)分類(lèi)給水系統(tǒng)分類(lèi) 1) 1) 按照取水

2、水源種類(lèi)分類(lèi)按照取水水源種類(lèi)分類(lèi)地下地下 水，地表水水，地表水2) 2) 按照供水能量的提供方式分類(lèi)按照供水能量的提供方式分類(lèi) 重力重力給水系統(tǒng)給水系統(tǒng)、壓力給水系統(tǒng)、壓力給水系統(tǒng)，3) 3) 按照供水使用目的和服務(wù)對(duì)象分類(lèi)按照供水使用目的和服務(wù)對(duì)象分類(lèi)4) 4) 按照供水使用方式分類(lèi)按照供水使用方式分類(lèi)5) 5) 按照給水系統(tǒng)供水方式分類(lèi)按照給水系統(tǒng)供水方式分類(lèi)3其中統(tǒng)一給水系統(tǒng)、分質(zhì)給水系統(tǒng)是從供其中統(tǒng)一給水系統(tǒng)、分質(zhì)給水系統(tǒng)是從供水水質(zhì)方面考慮的給水系統(tǒng)。凡是提到城水水質(zhì)方面考慮的給水系統(tǒng)。凡是提到城鎮(zhèn)生活用水給水系統(tǒng)或城鎮(zhèn)統(tǒng)一給水系統(tǒng)鎮(zhèn)生活用水給水系統(tǒng)或城鎮(zhèn)統(tǒng)一給水系統(tǒng)，其供水水質(zhì)必須

3、符合現(xiàn)行的生活飲用水，其供水水質(zhì)必須符合現(xiàn)行的生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。4【例題【例題1-1】下列給水系統(tǒng)中，供水水質(zhì)必】下列給水系統(tǒng)中，供水水質(zhì)必須符合現(xiàn)行的生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求的須符合現(xiàn)行的生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求的是哪些？是哪些？(A) 統(tǒng)一給水系統(tǒng)統(tǒng)一給水系統(tǒng) (B) 城鎮(zhèn)供水分壓給水系統(tǒng)城鎮(zhèn)供水分壓給水系統(tǒng) (C) 所有分質(zhì)給水系統(tǒng)所有分質(zhì)給水系統(tǒng) (D) 所有分區(qū)給水系統(tǒng)所有分區(qū)給水系統(tǒng) 5【例題【例題1-2】 下列地表水給水系統(tǒng)至少應(yīng)包含下列地表水給水系統(tǒng)至少應(yīng)包含的工程設(shè)施組合中，正確的是哪項(xiàng)？的工程設(shè)施組合中，正確的是哪項(xiàng)？(A) 取水構(gòu)筑物、取水泵房、水處理構(gòu)筑物、取水

4、構(gòu)筑物、取水泵房、水處理構(gòu)筑物、 清水池、輸水管網(wǎng)清水池、輸水管網(wǎng)(B) 取水構(gòu)筑物、水處理構(gòu)筑物、二級(jí)泵房、取水構(gòu)筑物、水處理構(gòu)筑物、二級(jí)泵房、 輸水管網(wǎng)輸水管網(wǎng)(C) 取水構(gòu)筑物、水處理構(gòu)筑物、輸水管渠取水構(gòu)筑物、水處理構(gòu)筑物、輸水管渠(D) 取水構(gòu)筑物、水處理構(gòu)筑物、輸水管渠取水構(gòu)筑物、水處理構(gòu)筑物、輸水管渠、 管網(wǎng)管網(wǎng)6 1.3 供水規(guī)模和處理流量供水規(guī)模和處理流量 供水規(guī)模供水規(guī)模生活綜合用水、生活綜合用水、工業(yè)、工業(yè)、 澆灑道路綠化、澆灑道路綠化、管網(wǎng)漏損（管網(wǎng)漏損（10%-12%）未預(yù)見(jiàn)水量（未預(yù)見(jiàn)水量（8%-12%） 設(shè)計(jì)流量或處理能力設(shè)計(jì)流量或處理能力 原水輸水流量原水輸水流

5、量 自來(lái)水輸水流量自來(lái)水輸水流量v1.4 供水構(gòu)筑物流量水壓供水構(gòu)筑物流量水壓（1）日變化系數(shù)）日變化系數(shù)Kdv（2）時(shí)變化系數(shù)）時(shí)變化系數(shù)Khv（3）供水構(gòu)筑物流量）供水構(gòu)筑物流量 取水構(gòu)筑物流量取水構(gòu)筑物流量 處理構(gòu)筑物流量處理構(gòu)筑物流量 供水管網(wǎng)流量供水管網(wǎng)流量 清水輸水干管流量清水輸水干管流量 二級(jí)泵房流量二級(jí)泵房流量9（4）供水供水構(gòu)筑物水壓構(gòu)筑物水壓 取取水泵房壓力水泵房壓力 供水供水管網(wǎng)壓力管網(wǎng)壓力ALQ1.852計(jì)算計(jì)算 清水清水輸水干輸水干管壓力管壓力ALQ2計(jì)算計(jì)算 二二級(jí)級(jí)泵房壓力泵房壓力10（5）輸水管設(shè)置）輸水管設(shè)置 輸水管數(shù)量輸水管數(shù)量 輸水管流量保證率輸水管流量保

6、證率 交聯(lián)管設(shè)置交聯(lián)管設(shè)置 111.5 水質(zhì)與人體健康關(guān)系水質(zhì)與人體健康關(guān)系與人體健康有關(guān)的常量元素與人體健康有關(guān)的常量元素 O2、C、H2、N2、Ca、P、K、S、Na、Mg、Cl2 11種為人體必須的常種為人體必須的常量元素。量元素。12v與人體健康有關(guān)的微量元素與人體健康有關(guān)的微量元素vFe、Zn、Cu、I、Mn、Se（硒）、（硒）、F、Mov（鉬）、（鉬）、Co（鈷）、（鈷）、Cr （鉻）（鉻） 、Ni（鎳）（鎳）、V（釩）、（釩）、Sn（錫）、（錫）、Si 14種為人體微種為人體微量元素量元素v安全自來(lái)水：安全自來(lái)水：原水：原水： COD4 mg/L自來(lái)水：自來(lái)水： COD2 mg/

7、L TOC 5 mg/L UV2540.08 2、 地表水處理工藝地表水處理工藝2.1 地表水水源水質(zhì)特點(diǎn)地表水水源水質(zhì)特點(diǎn)（1）天然水源中的雜質(zhì)）天然水源中的雜質(zhì) 按照其化學(xué)結(jié)構(gòu)劃分，可分為無(wú)機(jī)物、有按照其化學(xué)結(jié)構(gòu)劃分，可分為無(wú)機(jī)物、有機(jī)物和水生物；機(jī)物和水生物；按照尺寸大小區(qū)分，可分成按照尺寸大小區(qū)分，可分成：懸浮物懸浮物100m 1mm 膠體膠體10nm 100nm溶解雜質(zhì)溶解雜質(zhì)0.1nm 1nm15 水中的懸浮物和膠體顆粒是產(chǎn)生渾濁度的水中的懸浮物和膠體顆粒是產(chǎn)生渾濁度的根源。根源。濁度的高低不僅和膠體顆粒、細(xì)小懸浮顆濁度的高低不僅和膠體顆粒、細(xì)小懸浮顆粒雜質(zhì)的含量有關(guān)，還和這些雜質(zhì)

8、的分散粒雜質(zhì)的含量有關(guān)，還和這些雜質(zhì)的分散程度有關(guān)。程度有關(guān)。16 水中的有機(jī)物，如腐殖質(zhì)及藻類(lèi)等、往水中的有機(jī)物，如腐殖質(zhì)及藻類(lèi)等、往往會(huì)造成水的色、臭、味增加。隨生活污往會(huì)造成水的色、臭、味增加。隨生活污水排入水體的病菌、病毒及原生動(dòng)物等病水排入水體的病菌、病毒及原生動(dòng)物等病原體會(huì)通過(guò)水體傳播疾病。原體會(huì)通過(guò)水體傳播疾病。 懸浮物和膠體顆粒、藻類(lèi)以及吸附在膠懸浮物和膠體顆粒、藻類(lèi)以及吸附在膠體顆粒上的有機(jī)污染物是飲用水處理的主體顆粒上的有機(jī)污染物是飲用水處理的主要去除對(duì)象。粒徑大于要去除對(duì)象。粒徑大于0.1mm的泥砂去除的泥砂去除較易，通常在水中可很快自行下沉。而粒較易，通常在水中可很快自

9、行下沉。而粒徑較小的懸浮物和膠體雜質(zhì)，需投加混凝徑較小的懸浮物和膠體雜質(zhì)，需投加混凝劑方可去除。劑方可去除。17溶解氣體溶解氣體 天然水體中的氧主要來(lái)源于空氣中氧的溶天然水體中的氧主要來(lái)源于空氣中氧的溶解，部分來(lái)自藻類(lèi)和其他水生植物的光合解，部分來(lái)自藻類(lèi)和其他水生植物的光合作用。不受工業(yè)廢水或生活污水污染的天作用。不受工業(yè)廢水或生活污水污染的天然水體，溶解氧含量一般為然水體，溶解氧含量一般為510mg/L。最高含量不超過(guò)最高含量不超過(guò)14mg/L。當(dāng)水體受到廢水。當(dāng)水體受到廢水污染時(shí)，溶解氧含量降低。嚴(yán)重污染的水污染時(shí)，溶解氧含量降低。嚴(yán)重污染的水體，溶解氧甚至為零。體，溶解氧甚至為零。18

10、江河水中的江河水中的CO2含量一般小于含量一般小于30mg/L，地下水中，地下水中CO2含量約每升幾十毫克至幾含量約每升幾十毫克至幾百毫克，海水中百毫克，海水中CO2含量很少。水中含量很少。水中CO2約約99呈分子狀態(tài)，僅呈分子狀態(tài)，僅1左右與水作用左右與水作用生成碳酸。生成碳酸。 天然水中所含主要陽(yáng)離子有天然水中所含主要陽(yáng)離子有Ca2+、Mg2+、Na+；主要陰離子有；主要陰離子有 HCO3、SO4、Cl-。此外還含有少量此外還含有少量K+、Fe2+、Mn2+、Cu2+等等離子離子19（2）受污染水源中常見(jiàn)污染物）受污染水源中常見(jiàn)污染物有直接毒害作用的無(wú)機(jī)污染物主要是氰化有直接毒害作用的無(wú)機(jī)

11、污染物主要是氰化物、砷化物和汞、鎘、鉻、鉛、銅、鉈、物、砷化物和汞、鎘、鉻、鉛、銅、鉈、鎳、鈹?shù)戎亟饘匐x子。地表水中這類(lèi)無(wú)機(jī)鎳、鈹?shù)戎亟饘匐x子。地表水中這類(lèi)無(wú)機(jī)污染物主要來(lái)源于工業(yè)廢水的排放。污染物主要來(lái)源于工業(yè)廢水的排放。 目前主要污染物是目前主要污染物是COD、NH3-N20（3）黃河水源水質(zhì)特點(diǎn)）黃河水源水質(zhì)特點(diǎn) 我國(guó)黃河上游和其它高濁度水源，泥沙我國(guó)黃河上游和其它高濁度水源，泥沙含量高、含量高、曾達(dá)曾達(dá)370kg/m3. 且粒徑大于且粒徑大于0.03mm的顆粒占有的顆粒占有30%以上以上，容易淤積在絮凝池和沉淀池底部難以清，容易淤積在絮凝池和沉淀池底部難以清除，通常采用預(yù)沉處理。除，通

12、常采用預(yù)沉處理。21常用的預(yù)沉池有兩種形式：一是結(jié)合渾水常用的預(yù)沉池有兩種形式：一是結(jié)合渾水調(diào)蓄用的調(diào)蓄池，同時(shí)作為預(yù)沉池。二是調(diào)蓄用的調(diào)蓄池，同時(shí)作為預(yù)沉池。二是輻流式預(yù)沉池。輻流式預(yù)沉池。 調(diào)蓄預(yù)沉池容積根據(jù)河流流量變化、沙調(diào)蓄預(yù)沉池容積根據(jù)河流流量變化、沙峰延續(xù)時(shí)間和積泥體積確定。預(yù)沉?xí)r間一峰延續(xù)時(shí)間和積泥體積確定。預(yù)沉?xí)r間一般般10天以上。調(diào)蓄預(yù)沉池大多不設(shè)置排泥天以上。調(diào)蓄預(yù)沉池大多不設(shè)置排泥系統(tǒng)，采用吸泥船清除積泥。系統(tǒng)，采用吸泥船清除積泥。22要用于去除水中粒徑較大的泥沙顆粒的沉要用于去除水中粒徑較大的泥沙顆粒的沉淀構(gòu)筑物稱(chēng)為沉沙池。淀構(gòu)筑物稱(chēng)為沉沙池。沉沙池在污水處理中廣泛應(yīng)用

13、。為去除水沉沙池在污水處理中廣泛應(yīng)用。為去除水源水中粒徑為源水中粒徑為0.1mm以上的泥沙，減小后以上的泥沙，減小后續(xù)處理構(gòu)筑物負(fù)荷和調(diào)蓄水庫(kù)沙峰負(fù)荷，續(xù)處理構(gòu)筑物負(fù)荷和調(diào)蓄水庫(kù)沙峰負(fù)荷，可在預(yù)沉池或沉淀池前設(shè)置沉沙池。給水可在預(yù)沉池或沉淀池前設(shè)置沉沙池。給水處理和污水處理中的沉沙池，去除泥沙的處理和污水處理中的沉沙池，去除泥沙的原理和構(gòu)造基本相同?？紤]到所處理的水原理和構(gòu)造基本相同?？紤]到所處理的水質(zhì)差別，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：質(zhì)差別，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)： 23 1）給水處理中所需去除的泥沙來(lái)自天然水）給水處理中所需去除的泥沙來(lái)自天然水源，沙粒表面附著的有機(jī)物很少；污水處源，沙粒表面附著的

14、有機(jī)物很少；污水處理中所需去除的沙粒表面通常附有約理中所需去除的沙粒表面通常附有約15%左右的有機(jī)物。因此，給水處理一般采用左右的有機(jī)物。因此，給水處理一般采用平流式沉沙池或水力旋流沉沙池，不采用平流式沉沙池或水力旋流沉沙池，不采用曝氣沉沙池。曝氣沉沙池。24 2）給水處理中所要去除沙粒徑較小，）給水處理中所要去除沙粒徑較小，一般在一般在0.1mm以上，而污水處理所需去除以上，而污水處理所需去除的沙粒徑較大，一般在的沙粒徑較大，一般在0.2mm以上。因此以上。因此，用于給水、污水處理的沉沙池沉淀時(shí)間，用于給水、污水處理的沉沙池沉淀時(shí)間有所不同。一般說(shuō)來(lái)，給水處理的沉沙池有所不同。一般說(shuō)來(lái)，給水

15、處理的沉沙池體積大于污水處理中的沉沙池體積。用于體積大于污水處理中的沉沙池體積。用于高濁度水的沉沙池可與預(yù)沉池合在一起。高濁度水的沉沙池可與預(yù)沉池合在一起。252.2 黃河水中膠體顆粒性質(zhì)黃河水中膠體顆粒性質(zhì)26 （1）粉沙膠體結(jié)構(gòu)）粉沙膠體結(jié)構(gòu) 膠膠核總電位核總電位電位電位 吸附層表面電位吸附層表面電位電位電位=-15-30mv 擴(kuò)散層表面擴(kuò)散層表面0電位電位 27 雙電層與膠核本身構(gòu)成了一個(gè)整體的電中雙電層與膠核本身構(gòu)成了一個(gè)整體的電中性構(gòu)造，又稱(chēng)為膠團(tuán)。如果膠核帶有正電性構(gòu)造，又稱(chēng)為膠團(tuán)。如果膠核帶有正電荷，構(gòu)成的雙電層結(jié)構(gòu)和粘土膠粒構(gòu)成的荷，構(gòu)成的雙電層結(jié)構(gòu)和粘土膠粒構(gòu)成的雙電層結(jié)構(gòu)正

16、好相反。天然水中的膠體雜雙電層結(jié)構(gòu)正好相反。天然水中的膠體雜質(zhì)通常是帶負(fù)電荷膠體。粘土膠體的質(zhì)通常是帶負(fù)電荷膠體。粘土膠體的電位電位一般在一般在-15-30mv范圍內(nèi)；細(xì)菌的范圍內(nèi)；細(xì)菌的電位電位在在-30-70mv范圍內(nèi)；藻類(lèi)的范圍內(nèi)；藻類(lèi)的電位在電位在-10-15mv范圍內(nèi)；生活廢水的范圍內(nèi)；生活廢水的電位在電位在-15-45 mv范圍內(nèi)。范圍內(nèi)。28 電位的高低和水中雜質(zhì)成份、粒徑有電位的高低和水中雜質(zhì)成份、粒徑有關(guān)。同一種膠體顆粒在不同的水體中，因關(guān)。同一種膠體顆粒在不同的水體中，因附著的細(xì)菌、藻類(lèi)及其它雜質(zhì)不同，所表附著的細(xì)菌、藻類(lèi)及其它雜質(zhì)不同，所表現(xiàn)的現(xiàn)的電位值不完全相同。電位值

17、不完全相同。 由于無(wú)法把吸附層中的反離子層分開(kāi)，只由于無(wú)法把吸附層中的反離子層分開(kāi)，只能在膠粒帶著一部分反離子吸附層運(yùn)動(dòng)時(shí)能在膠粒帶著一部分反離子吸附層運(yùn)動(dòng)時(shí)，測(cè)定其電泳速度或電泳遷移率換算成，測(cè)定其電泳速度或電泳遷移率換算成電電位。位。29（2）帶有帶有電位的憎水膠體顆粒在水中處電位的憎水膠體顆粒在水中處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并阻礙光線透過(guò)而使水體產(chǎn)于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并阻礙光線透過(guò)而使水體產(chǎn)生渾濁度。水的渾濁度高低不僅和含有的生渾濁度。水的渾濁度高低不僅和含有的膠體顆粒的重量濃度有關(guān)，而且和膠體顆膠體顆粒的重量濃度有關(guān)，而且和膠體顆粒的分散程度（即粒徑大?。┯嘘P(guān)。粒的分散程度（即粒徑大小）有關(guān)。30（3）膠

18、體顆粒聚集穩(wěn)定性）膠體顆粒聚集穩(wěn)定性穩(wěn)定性因素穩(wěn)定性因素電荷電荷、布朗運(yùn)動(dòng)布朗運(yùn)動(dòng) 不穩(wěn)定性不穩(wěn)定性因素因素引力引力、布朗運(yùn)動(dòng)布朗運(yùn)動(dòng) 31v 2.3、 水的混凝水的混凝 (1) 混凝原理混凝原理 通過(guò)投加電解質(zhì)使水中膠體顆粒及細(xì)小的通過(guò)投加電解質(zhì)使水中膠體顆粒及細(xì)小的懸浮顆粒相互聚結(jié)的過(guò)程稱(chēng)為混凝懸浮顆粒相互聚結(jié)的過(guò)程稱(chēng)為混凝 親水膠體、憎水膠體顆粒和水組成的分散親水膠體、憎水膠體顆粒和水組成的分散系的性質(zhì)取決于膠體顆粒粒度分布。系的性質(zhì)取決于膠體顆粒粒度分布。v電性中和電性中和 吸附架橋吸附架橋 沉淀網(wǎng)捕沉淀網(wǎng)捕 【例題例題2-1】粉砂形成的粉砂形成的膠體顆粒膠體顆粒在水中在水中不不穩(wěn)定穩(wěn)

19、定的主要原因是（的主要原因是（ ）。 A、表面電斥力作用、表面電斥力作用 B、表層水化膜作用、表層水化膜作用 C、相互之間的引力作用、相互之間的引力作用33v（2）水溫影響）水溫影響水溫對(duì)混凝效果有明顯的影響。我國(guó)氣候寒水溫對(duì)混凝效果有明顯的影響。我國(guó)氣候寒冷地區(qū)，冬季從江河水面以下取用的原水受冷地區(qū)，冬季從江河水面以下取用的原水受地面溫度影響，到達(dá)水處理構(gòu)筑物時(shí)，水溫地面溫度影響，到達(dá)水處理構(gòu)筑物時(shí)，水溫有時(shí)低達(dá)有時(shí)低達(dá)02。通常絮凝體形成緩慢，絮。通常絮凝體形成緩慢，絮凝顆粒細(xì)小、松散。凝顆粒細(xì)小、松散。v（3）水的）水的pH值和堿度影響值和堿度影響水的水的pH值對(duì)混凝效果的影響程度，視混

20、凝劑值對(duì)混凝效果的影響程度，視混凝劑品種而異。對(duì)硫酸鋁而言，水的品種而異。對(duì)硫酸鋁而言，水的pH直接影響直接影響Al3+的水解聚合反應(yīng)。的水解聚合反應(yīng)。用以去除濁度時(shí)，最佳用以去除濁度時(shí)，最佳pH值在值在6.57.5之間之間v 用以去除水的色度時(shí)，用以去除水的色度時(shí)，pH值宜在值宜在4.55.5之間、之間、pH7.5時(shí)的硫酸鋁投加量，約比時(shí)的硫酸鋁投加量，約比pH5.5時(shí)的投加量增加一倍。時(shí)的投加量增加一倍。 采用三價(jià)鐵鹽混凝劑時(shí)，適用的采用三價(jià)鐵鹽混凝劑時(shí)，適用的pH值范值范圍較寬。圍較寬。 高分子混凝劑的混凝效果受水的高分子混凝劑的混凝效果受水的pH值影值影響較小。對(duì)水的響較小。對(duì)水的pH

21、值變化適應(yīng)性較強(qiáng)。值變化適應(yīng)性較強(qiáng)。v（4）水中懸浮物濃度的影響）水中懸浮物濃度的影響水中懸浮物濃度很低時(shí)，顆粒碰撞率大大減水中懸浮物濃度很低時(shí)，顆粒碰撞率大大減小，混凝效果差。小，混凝效果差。現(xiàn)狀現(xiàn)狀混合不均勻混合不均勻水頭損失偏小水頭損失偏小堵塞、構(gòu)造不合理堵塞、構(gòu)造不合理絮凝時(shí)間較短絮凝時(shí)間較短38 (5) 提高混凝效果的措施之一選用混凝劑提高混凝效果的措施之一選用混凝劑 1）復(fù)合型無(wú)機(jī)高分子）復(fù)合型無(wú)機(jī)高分子 含有鋁、鐵、硅成含有鋁、鐵、硅成份的聚合物。所謂份的聚合物。所謂“復(fù)合復(fù)合”，即指兩種以上，即指兩種以上具有混凝作用的成份和特性互補(bǔ)集中于一種具有混凝作用的成份和特性互補(bǔ)集中于一

22、種混凝劑中。例如，用聚硅酸與硫酸鋁復(fù)合反混凝劑中。例如，用聚硅酸與硫酸鋁復(fù)合反應(yīng)，可制成聚硅硫酸鋁（應(yīng)，可制成聚硅硫酸鋁（PSiAS） 分子量分子量10萬(wàn)道爾頓萬(wàn)道爾頓v這類(lèi)混凝劑的分子量較聚合鋁或聚合鐵大很這類(lèi)混凝劑的分子量較聚合鋁或聚合鐵大很多，且當(dāng)各組分配合適當(dāng)時(shí)，不同成份具有多，且當(dāng)各組分配合適當(dāng)時(shí)，不同成份具有優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)作用優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)作用v2）有機(jī)高分子混凝劑）有機(jī)高分子混凝劑有機(jī)高分子混凝劑又分為天然和人工合成兩有機(jī)高分子混凝劑又分為天然和人工合成兩類(lèi)。在給水處理中，人工合成的日益增多。類(lèi)。在給水處理中，人工合成的日益增多。這類(lèi)混凝劑均為巨大的線性分子。每一大分這類(lèi)混凝劑均為巨大的線性

23、分子。每一大分子由許多鏈節(jié)組成且常含帶電基團(tuán)，故又被子由許多鏈節(jié)組成且常含帶電基團(tuán)，故又被稱(chēng)為聚合電解質(zhì)。稱(chēng)為聚合電解質(zhì)。 v3）助凝劑）助凝劑用以提高混凝效果的輔助藥劑稱(chēng)為助凝劑。用以提高混凝效果的輔助藥劑稱(chēng)為助凝劑。常用的助凝劑多是高分子物質(zhì)。從廣義上而常用的助凝劑多是高分子物質(zhì)。從廣義上而言，凡能提高混凝效果或改善混凝劑作用的言，凡能提高混凝效果或改善混凝劑作用的化學(xué)藥劑都可稱(chēng)為助凝劑。用以改善絮凝體化學(xué)藥劑都可稱(chēng)為助凝劑。用以改善絮凝體結(jié)構(gòu)，促使細(xì)小而松散的顆粒聚結(jié)成粗大密結(jié)構(gòu)，促使細(xì)小而松散的顆粒聚結(jié)成粗大密實(shí)的絮凝體。實(shí)的絮凝體。v活化硅酸活化硅酸由水玻璃加酸活化制取活化硅酸，最重

24、要的由水玻璃加酸活化制取活化硅酸，最重要的是控制加酸量和活化時(shí)間，即控制中和度及是控制加酸量和活化時(shí)間，即控制中和度及活度。中和度直接關(guān)系到活化硅酸的凝凍時(shí)活度。中和度直接關(guān)系到活化硅酸的凝凍時(shí)間，并對(duì)活化硅酸的長(zhǎng)期保存有重要影響。間，并對(duì)活化硅酸的長(zhǎng)期保存有重要影響?！纠}例題2-2】下列下列有關(guān)助凝劑的作用敘述中有關(guān)助凝劑的作用敘述中，正確的是何項(xiàng)？，正確的是何項(xiàng)？ A：聚丙烯酰胺助凝劑既有助凝作用又有：聚丙烯酰胺助凝劑既有助凝作用又有混凝作用；混凝作用； B：石灰、氫氧化鈉主要促進(jìn)混凝劑水解：石灰、氫氧化鈉主要促進(jìn)混凝劑水解聚合，沒(méi)有混凝作用；聚合，沒(méi)有混凝作用；C：投加氯氣破壞有機(jī)物干

25、擾，既有助凝：投加氯氣破壞有機(jī)物干擾，既有助凝作用又有混凝作用；作用又有混凝作用；D：投加粘土提高顆粒碰撞速率，增加混：投加粘土提高顆粒碰撞速率，增加混凝劑水解產(chǎn)物凝結(jié)中心，既有助凝作用又凝劑水解產(chǎn)物凝結(jié)中心，既有助凝作用又有混凝作用。有混凝作用。 44v(6) 提高混凝效果措施之二提高混凝效果措施之二v 改善混合絮凝條件改善混合絮凝條件1）混合設(shè)備）混合設(shè)備 迅速分散混凝劑，使其在水中的濃度保持迅速分散混凝劑，使其在水中的濃度保持均勻一致，一般取均勻一致，一般取10-30s，最多不超過(guò)，最多不超過(guò)2min。v水泵混合水泵混合 v采用水泵混合時(shí)，混凝劑調(diào)配濃度取采用水泵混合時(shí)，混凝劑調(diào)配濃度取

26、1020%，均勻程度達(dá)，均勻程度達(dá)95%以上，以上， 距絮凝池不宜距絮凝池不宜大于大于120m v管式混合管式混合 v 利用水廠絮凝池進(jìn)水管中水流速度變化，均利用水廠絮凝池進(jìn)水管中水流速度變化，均勻程度達(dá)勻程度達(dá)90%左右左右v2) 絮凝（反應(yīng)）構(gòu)筑物絮凝（反應(yīng)）構(gòu)筑物根據(jù)大多數(shù)水源的水質(zhì)情況分析，取絮凝時(shí)根據(jù)大多數(shù)水源的水質(zhì)情況分析，取絮凝時(shí)間間T=1530min，起端水力速度梯度，起端水力速度梯度100s-1左右，左右，v末端末端1020s-1，GT值值=104105，可保證較，可保證較好的絮凝效果。好的絮凝效果?！纠}例題2-3】混凝劑混凝劑投入投入水中不同的混合特水中不同的混合特點(diǎn)點(diǎn)敘

27、述中，正確的是何項(xiàng)？敘述中，正確的是何項(xiàng)？ A：水泵混合迅速：水泵混合迅速均勻不必均勻不必另行增加另行增加能源能源 B：管式靜態(tài)混合是管道阻流部件擾動(dòng)：管式靜態(tài)混合是管道阻流部件擾動(dòng)水體水體 發(fā)生發(fā)生湍流的混合，不耗用能量；湍流的混合，不耗用能量；C：機(jī)械攪拌混合迅速均勻，需要另行：機(jī)械攪拌混合迅速均勻，需要另行增加增加 設(shè)備設(shè)備，耗用能量；，耗用能量；D：水力混合池混合是利用水流跌落或：水力混合池混合是利用水流跌落或改變改變 水流水流速度、方向產(chǎn)生湍流的混合，不速度、方向產(chǎn)生湍流的混合，不耗用耗用 能量能量。 48v2.4、黃河水源水沉淀、澄清和氣浮、黃河水源水沉淀、澄清和氣浮 1) 沉淀分

28、類(lèi)沉淀分類(lèi)v 在水處理工藝中，水中懸浮顆粒在重力作在水處理工藝中，水中懸浮顆粒在重力作用下，從水中分離出來(lái)的過(guò)程稱(chēng)為沉淀。當(dāng)用下，從水中分離出來(lái)的過(guò)程稱(chēng)為沉淀。當(dāng)顆粒的密度大于水的密度時(shí)，則顆粒下沉；顆粒的密度大于水的密度時(shí)，則顆粒下沉；相反，顆粒的密度小于水的密度時(shí)，顆粒上相反，顆粒的密度小于水的密度時(shí)，顆粒上浮。浮。v未經(jīng)預(yù)沉的高濁度水屬于擁擠沉淀未經(jīng)預(yù)沉的高濁度水屬于擁擠沉淀v經(jīng)過(guò)預(yù)經(jīng)過(guò)預(yù)沉的高濁度水沉的高濁度水屬于自由沉淀屬于自由沉淀2) 常用的自由沉淀構(gòu)筑物常用的自由沉淀構(gòu)筑物 平流沉淀池平流沉淀池50v短流影響短流影響 水流狀態(tài)影響水流狀態(tài)影響在平流式沉淀池中，雷諾數(shù)和弗勞德數(shù)是反

29、在平流式沉淀池中，雷諾數(shù)和弗勞德數(shù)是反映水流狀態(tài)的重要指標(biāo)。水流屬于層流或是映水流狀態(tài)的重要指標(biāo)。水流屬于層流或是紊流用雷諾數(shù)紊流用雷諾數(shù)Re判別，表示水流的慣性力和判別，表示水流的慣性力和粘滯力兩者之比粘滯力兩者之比v 狀況狀況v 終端飄流細(xì)小懸浮物終端飄流細(xì)小懸浮物v 出水系統(tǒng)抽吸出水系統(tǒng)抽吸v 排泥不暢排泥不暢 斜板、斜管沉淀池斜板、斜管沉淀池穿 孔 排 泥 管穿 孔 集 水 管絮凝池清 水 區(qū)斜 管 區(qū)配 水 區(qū)積 泥 區(qū)500穿孔排泥管800150087012003604670120005500 - 剖 面-剖 面v狀況狀況v 細(xì)小懸浮物溢出集水槽細(xì)小懸浮物溢出集水槽v 排泥不暢排泥

30、不暢v 負(fù)荷偏大負(fù)荷偏大 高密度沉淀池高密度沉淀池-1.806.455.25穿 孔 集 水 槽6.78-0.05快 速 混 合 器7.05污 泥 循 環(huán) 管污 泥 排 放 管刮 泥 機(jī) -2.0020005.556.786.48-1.650.051.95絮 凝 器7.106.786.557.253.95手 動(dòng) 閥 門(mén)100 x100過(guò) 水 孔3.752.752.454.50原 水可 調(diào) 器7.206.956.957.757.05放 空 管圖 6-19 高 密 度 沉 淀 池污 泥 循 環(huán) 泵泥 水 分 離 區(qū)沉 泥 濃 縮 區(qū)推 流 區(qū)混 合 絮 凝 區(qū) v高密度沉淀池由混合絮凝區(qū)、推流區(qū)、泥

31、水高密度沉淀池由混合絮凝區(qū)、推流區(qū)、泥水分離區(qū)、沉泥濃縮區(qū)、泥渣回流及排放系統(tǒng)分離區(qū)、沉泥濃縮區(qū)、泥渣回流及排放系統(tǒng)組成。組成。 該沉淀池特點(diǎn)之一是污泥回流，回流量約占該沉淀池特點(diǎn)之一是污泥回流，回流量約占處理水量的處理水量的5-10%，發(fā)揮了接觸絮凝作用。，發(fā)揮了接觸絮凝作用。v 沉淀出水經(jīng)過(guò)斜管沉淀區(qū)，進(jìn)一步沉淀分離沉淀出水經(jīng)過(guò)斜管沉淀區(qū)，進(jìn)一步沉淀分離出了水中細(xì)小雜質(zhì)顆粒。出了水中細(xì)小雜質(zhì)顆粒。v 下部設(shè)有很大容積的污泥濃縮區(qū)，根據(jù)污下部設(shè)有很大容積的污泥濃縮區(qū)，根據(jù)污泥濃度定時(shí)排放。泥濃度定時(shí)排放。圖 6 28 機(jī) 械 攪 拌 澄 清 池 剖 面 示 意 圖17IV4135Q5Q381

32、091112526出 水 Q排 泥放 空 、 排 泥4QQ清 水 區(qū)IIIIII1-進(jìn) 水 管 ； 2 三 角 配 水 槽 ； 3 透 氣 管 ； 4 投 藥 管 ； 5-攪 拌 漿 ； 6-提 升 葉 輪 ； 7-集 水 槽 ； 8-出 水 管 ； 9-泥 渣 濃 縮 室 ； 10-排 泥 閥 ； 11-放 空 管 ； 12-排 泥 罩 ； 13-進(jìn) 水 Q 泥渣循環(huán)型澄清池泥渣循環(huán)型澄清池v 狀況狀況v絮凝效果改進(jìn)絮凝效果改進(jìn)v澄清效果改進(jìn)澄清效果改進(jìn)v排泥改進(jìn)排泥改進(jìn) 氣浮池氣浮池圖 632 壓力溶氣氣浮法工藝流程1-吸水井；2水泵；3空壓機(jī)；4壓力溶氣灌；5溶氣釋放器；6氣浮池。排渣出

33、水123456【例題例題2-4】懸浮懸浮顆粒在靜水中自由沉淀時(shí)顆粒在靜水中自由沉淀時(shí)，沉淀速度的大小和下列哪些因素有關(guān)？，沉淀速度的大小和下列哪些因素有關(guān)？A：顆粒：顆粒濃度濃度B：顆粒粒徑顆粒粒徑C：沉淀池水：沉淀池水深深 D：沉淀池水面：沉淀池水面面積面積60【例題例題2-5】密度密度不變不變的的粉砂粉砂顆粒在靜水中自由沉淀時(shí)顆粒在靜水中自由沉淀時(shí)，粒徑越大，沉淀速度越大，主要原因敘中，正確的是，粒徑越大，沉淀速度越大，主要原因敘中，正確的是何項(xiàng)？何項(xiàng)？A：顆粒粒徑越大，在水中的重量越大，沉淀速度越大：顆粒粒徑越大，在水中的重量越大，沉淀速度越大 B：顆粒粒徑越大，單位重量含有的顆粒個(gè)數(shù)越

34、少，沉：顆粒粒徑越大，單位重量含有的顆粒個(gè)數(shù)越少，沉 淀時(shí)相互干擾越少，沉淀速度越大：淀時(shí)相互干擾越少，沉淀速度越大： C：顆粒粒徑越大，單位重量含有的顆粒在垂直方向的：顆粒粒徑越大，單位重量含有的顆粒在垂直方向的 投影面積越小，沉淀時(shí)水流阻力越小，淀速度越大：投影面積越小，沉淀時(shí)水流阻力越小，淀速度越大： D：顆粒粒徑越大，顆粒的比表面積越小，顆粒間的引：顆粒粒徑越大，顆粒的比表面積越小，顆粒間的引力作用越小，淀淀速度的越力作用越小，淀淀速度的越大。大。6162 序號(hào)序號(hào) 水質(zhì)特點(diǎn)和設(shè)計(jì)規(guī)模水質(zhì)特點(diǎn)和設(shè)計(jì)規(guī)模沉淀（澄清）構(gòu)筑物沉淀（澄清）構(gòu)筑物 1直接取用常年濁度很高，直接取用常年濁度很高，

35、含沙量較大的黃河水源水，含沙量較大的黃河水源水，規(guī)模大于規(guī)模大于3萬(wàn)萬(wàn)m3/d1、輻流式沉淀池、輻流式沉淀池2、改性機(jī)械攪拌澄清池、改性機(jī)械攪拌澄清池3、高密度沉淀池、高密度沉淀池2直接取用常年濁度很高，直接取用常年濁度很高，含沙量較大的黃河水源水，含沙量較大的黃河水源水，規(guī)模小于規(guī)模小于3萬(wàn)萬(wàn)m3/d改性機(jī)械攪拌澄清池改性機(jī)械攪拌澄清池 3取用調(diào)蓄水庫(kù)低濁度水，取用調(diào)蓄水庫(kù)低濁度水，規(guī)模大于規(guī)模大于3萬(wàn)萬(wàn)m3/d1、斜管沉淀池、斜管沉淀池2、平流沉淀池、平流沉淀池沉淀構(gòu)筑物比較沉淀構(gòu)筑物比較2.5 過(guò)濾構(gòu)筑物過(guò)濾構(gòu)筑物v(1) 過(guò)濾原理過(guò)濾原理v水中懸浮顆粒經(jīng)過(guò)具有孔隙的介質(zhì)或?yàn)V網(wǎng)被水中懸浮

36、顆粒經(jīng)過(guò)具有孔隙的介質(zhì)或?yàn)V網(wǎng)被截留分離出來(lái)的過(guò)程稱(chēng)為過(guò)濾。在水處理中截留分離出來(lái)的過(guò)程稱(chēng)為過(guò)濾。在水處理中，一般采用石英砂、無(wú)煙煤、陶粒等粒狀濾，一般采用石英砂、無(wú)煙煤、陶粒等粒狀濾料截留水中懸浮顆粒，從而使渾水得以澄清料截留水中懸浮顆粒，從而使渾水得以澄清。同時(shí)，水中的部分有機(jī)物、細(xì)菌、病毒等。同時(shí)，水中的部分有機(jī)物、細(xì)菌、病毒等也會(huì)附著在懸浮顆粒上一并去除也會(huì)附著在懸浮顆粒上一并去除。(2) 變速過(guò)濾變速過(guò)濾 在過(guò)濾過(guò)程中，保持砂面上水位不變，在過(guò)濾過(guò)程中，保持砂面上水位不變，因截留雜質(zhì)的濾層孔隙率減小，必然使濾因截留雜質(zhì)的濾層孔隙率減小，必然使濾速逐漸減小，這種過(guò)濾方式稱(chēng)為速逐漸減小，這

37、種過(guò)濾方式稱(chēng)為“等水頭等水頭變速過(guò)濾變速過(guò)濾”，或稱(chēng)為，或稱(chēng)為“等水頭減速過(guò)濾等水頭減速過(guò)濾”。 64v(3) 等速過(guò)濾等速過(guò)濾v在過(guò)濾過(guò)程中，因截留雜質(zhì)的濾層孔隙率減在過(guò)濾過(guò)程中，因截留雜質(zhì)的濾層孔隙率減小，過(guò)濾阻力增大，砂面上水位不斷升高，小，過(guò)濾阻力增大，砂面上水位不斷升高，這種過(guò)濾方式稱(chēng)為這種過(guò)濾方式稱(chēng)為“變水頭等速過(guò)濾變水頭等速過(guò)濾”，或，或稱(chēng)為稱(chēng)為“變水頭恒速過(guò)濾變水頭恒速過(guò)濾”。v(4) 濾料濾料 濾料選用涉及濾料粒徑、濾層厚度和級(jí)配濾料選用涉及濾料粒徑、濾層厚度和級(jí)配不同，反沖洗配水方式不同。氣水反沖洗濾不同，反沖洗配水方式不同。氣水反沖洗濾池，通常采用長(zhǎng)柄濾頭（濾帽）配水布?xì)?/p>

38、系池，通常采用長(zhǎng)柄濾頭（濾帽）配水布?xì)庀到y(tǒng)，承托層一般用粒徑統(tǒng)，承托層一般用粒徑2-4mm粗石英砂，保粗石英砂，保持濾帽頂至濾料層之間承托層厚度為持濾帽頂至濾料層之間承托層厚度為50100mm。v 單水沖洗濾池，采用短柄濾頭、承托層采單水沖洗濾池，采用短柄濾頭、承托層采用粒徑用粒徑 24mm粗石英砂厚粗石英砂厚100mm。v 采用穿孔管、穿孔板配水系統(tǒng)，承托層一采用穿孔管、穿孔板配水系統(tǒng)，承托層一般用粒徑般用粒徑24、48、816、1632mm卵石卵石，厚，厚300400mm 氣水反沖洗濾池氣水反沖洗濾池濾板預(yù)埋套濾帽縫隙透氣孔氣墊層沖洗水沖洗用空氣濾柄條形縫虹吸濾池平面圖虹吸濾池平面圖v重力

39、式無(wú)閥濾池重力式無(wú)閥濾池v翻版閥濾池翻版閥濾池排水翻板閥空氣沖洗進(jìn)氣管反沖洗進(jìn)水管過(guò)濾清水出水管活性炭濾料厚2100mm石英砂墊層 d0.61.0mm，厚300mm進(jìn)水渠溢流孔進(jìn)水閥門(mén)反沖洗排水渠v砂濾池強(qiáng)化砂濾池強(qiáng)化v普通快濾池（雙閥濾池）改進(jìn)普通快濾池（雙閥濾池）改進(jìn)v虹吸濾池改進(jìn)虹吸濾池改進(jìn)v無(wú)閥濾改進(jìn)無(wú)閥濾改進(jìn)v炭砂濾料炭砂濾料2.6 消毒消毒 v(1) 消毒作用消毒作用 飲用水消毒是殺滅病菌、病毒及原生動(dòng)飲用水消毒是殺滅病菌、病毒及原生動(dòng)物胞囊等，防止通過(guò)飲用水傳播疾病。并非物胞囊等，防止通過(guò)飲用水傳播疾病。并非要把水中的微生物全部殺滅，要把水中的微生物全部殺滅， 經(jīng)混凝、沉淀和過(guò)濾

40、去除懸浮物、降低經(jīng)混凝、沉淀和過(guò)濾去除懸浮物、降低水的濁度的同時(shí)，也去除了大部分微生物。水的濁度的同時(shí)，也去除了大部分微生物。 v(2) 消毒機(jī)理消毒機(jī)理破壞細(xì)胞膜；破壞細(xì)胞膜；損害細(xì)胞膜的生化活性，氧化微生物有機(jī)體損害細(xì)胞膜的生化活性，氧化微生物有機(jī)體損害細(xì)胞的代謝功能，抑致破壞酶的活性。損害細(xì)胞的代謝功能，抑致破壞酶的活性。損壞核酸組分；損壞核酸組分；破壞有機(jī)體的破壞有機(jī)體的RNA（核糖核酸）、（核糖核酸）、DNA（遺傳系統(tǒng)）。遺傳系統(tǒng)）。v(3) 消毒方法消毒方法1）氯消毒劑）氯消毒劑自由氯消毒自由氯消毒v氯氣、漂白粉、次氯酸鈉消毒氯氣、漂白粉、次氯酸鈉消毒次氯酸鈉（次氯酸鈉（NaClO

41、）是一種淡黃色透明狀液）是一種淡黃色透明狀液體，體，pH值在值在910，含有效氯，含有效氯6-10g/L?，F(xiàn)場(chǎng)?，F(xiàn)場(chǎng)制備或外購(gòu)的制備或外購(gòu)的NaClO質(zhì)量與生產(chǎn)條件有關(guān)而質(zhì)量與生產(chǎn)條件有關(guān)而略有差別，使用單位可向供貨的化工廠提出略有差別，使用單位可向供貨的化工廠提出質(zhì)量要求。質(zhì)量要求。v2）化合性氯消毒方法一）化合性氯消毒方法一v氯胺消毒法氯胺消毒法 先氯后氨的氯胺消毒法先氯后氨的氯胺消毒法 折點(diǎn)氯化法消毒的水的氯味較大，并且折點(diǎn)氯化法消毒的水的氯味較大，并且因游離氯分解速度較快，在管網(wǎng)中保持時(shí)間因游離氯分解速度較快，在管網(wǎng)中保持時(shí)間有限。長(zhǎng)距離、大型管網(wǎng)的自來(lái)水供水系統(tǒng)有限。長(zhǎng)距離、大型管網(wǎng)

42、的自來(lái)水供水系統(tǒng)，常采用先氯后氨的氯胺消毒法。，常采用先氯后氨的氯胺消毒法。v 在出廠前的二級(jí)泵房處對(duì)加氨，一般采在出廠前的二級(jí)泵房處對(duì)加氨，一般采用液氨瓶加氨，用液氨瓶加氨，Cl2:NH3的重量比為的重量比為3:16:1，使水中游離性余氯轉(zhuǎn)化為化合性氯，以減，使水中游離性余氯轉(zhuǎn)化為化合性氯，以減少氯味和余氯的分解速度。少氯味和余氯的分解速度。 此法為先氯后氨的氯胺消毒法，其消毒此法為先氯后氨的氯胺消毒法，其消毒的主要過(guò)程仍是通過(guò)游離氯來(lái)消毒，目前部的主要過(guò)程仍是通過(guò)游離氯來(lái)消毒，目前部分水廠把此消毒工藝稱(chēng)為氯胺消毒法。分水廠把此消毒工藝稱(chēng)為氯胺消毒法。v化合性氯消毒法之二化合性氯消毒法之二

43、對(duì)于氨氮濃度較高的原水，也可以在消對(duì)于氨氮濃度較高的原水，也可以在消毒時(shí)同時(shí)投加氯和氨，采用化合性氯（氯胺毒時(shí)同時(shí)投加氯和氨，采用化合性氯（氯胺）法進(jìn)行消毒。這樣，既可以減少加氯量（）法進(jìn)行消毒。這樣，既可以減少加氯量（氯胺的衰減速度遠(yuǎn)低于游離氯），并又能減氯胺的衰減速度遠(yuǎn)低于游離氯），并又能減少氯化消毒副產(chǎn)物的生成量。少氯化消毒副產(chǎn)物的生成量。v3)二氧化氯消毒二氧化氯消毒v 二氧化氯消毒特點(diǎn)二氧化氯消毒特點(diǎn) 適用范圍：適用范圍：pH值為值為610，溫度升高后二，溫度升高后二氧化氯殺滅殺菌能力增強(qiáng)；氧化氯殺滅殺菌能力增強(qiáng)； v 不與氨反應(yīng)，氨氮不影響消毒效果；不與氨反應(yīng)，氨氮不影響消毒效果；

44、v 能在管網(wǎng)中保持較長(zhǎng)時(shí)間消毒作用。能在管網(wǎng)中保持較長(zhǎng)時(shí)間消毒作用。 ClO2不僅能殺死細(xì)菌，而且能分解殘留的不僅能殺死細(xì)菌，而且能分解殘留的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，其殺滅細(xì)菌、病毒、藻類(lèi)和浮游細(xì)胞結(jié)構(gòu)，其殺滅細(xì)菌、病毒、藻類(lèi)和浮游動(dòng)物等的效果好于液氯；動(dòng)物等的效果好于液氯； ClO2在飲用水消毒時(shí)不產(chǎn)生（在飲用水消毒時(shí)不產(chǎn)生（CHCl3）等）等有機(jī)鹵代物等致突變物質(zhì)：有機(jī)鹵代物等致突變物質(zhì)： 液氯則以氯取代為主，容易與水中前驅(qū)物液氯則以氯取代為主，容易與水中前驅(qū)物質(zhì)作用形成了顯著數(shù)量的質(zhì)作用形成了顯著數(shù)量的CHCl3等有機(jī)鹵代等有機(jī)鹵代物。物。 ClO2與水中無(wú)機(jī)物和有機(jī)物反應(yīng)，尤其與水中無(wú)機(jī)物和有機(jī)物反

45、應(yīng)，尤其與有機(jī)物的反應(yīng)表現(xiàn)以氧化作用為主。與有機(jī)物的反應(yīng)表現(xiàn)以氧化作用為主。 理論上計(jì)算，有效氯理論上計(jì)算，有效氯263%v4)二氧化氯的制備二氧化氯的制備亞氯酸鈉法制備二氧化氯亞氯酸鈉法制備二氧化氯國(guó)內(nèi)使用國(guó)內(nèi)使用ClO2消毒的自來(lái)水廠有消毒的自來(lái)水廠有100多家，多家，其中有其中有10余家分別使用：余家分別使用：v5NaClO24HCl4ClO25NaCl 2H2O v2NaClO2Cl22ClO22NaCl v該法所生成的二氧化氯不含游離性氯，亞氯該法所生成的二氧化氯不含游離性氯，亞氯酸鈉轉(zhuǎn)化為二氧化氯的只有酸鈉轉(zhuǎn)化為二氧化氯的只有80%，另，另20%轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為氯化鈉?；癁槁然c。v氯酸鈉

46、氯酸鈉+鹽酸制備二氧化氯鹽酸制備二氧化氯v2NaClO34HCl2ClO2Cl2+2NaCl 2H2Ov產(chǎn)生混合氣體，產(chǎn)生混合氣體， ClO2占占33%左右。左右。v氯酸鈉氯酸鈉+鹽酸制備二氧化氯成本是亞氯酸鈉法鹽酸制備二氧化氯成本是亞氯酸鈉法制備二氧化氯的制備二氧化氯的1/31/4v5) 二氧化氯的投加二氧化氯的投加 用于水廠消毒處理，投加量一般在用于水廠消毒處理，投加量一般在0.20.5mg/L，以滿(mǎn)足二氧化氯濃度出廠水，以滿(mǎn)足二氧化氯濃度出廠水0.1mg/L，管網(wǎng)末梢水，管網(wǎng)末梢水0.02mg/L的要求的要求v當(dāng)用于混凝前的二氧化氯預(yù)氧化，氧化有機(jī)當(dāng)用于混凝前的二氧化氯預(yù)氧化，氧化有機(jī)物

47、、除臭、除藻、除鐵、除錳時(shí)，一般在物、除臭、除藻、除鐵、除錳時(shí)，一般在0.52mg/L范圍。范圍。v6）二氧化氯的應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)二氧化氯的應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)vNaClONaClO3 3HClHCl產(chǎn)生大量氯氣仍會(huì)生成產(chǎn)生大量氯氣仍會(huì)生成CHClCHCl3 3 和和氯乙酸氯乙酸vClOClO2 2加入水中后，會(huì)有加入水中后，會(huì)有50507070轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)镃lOClO2 2- -與與ClOClO3 3- -。實(shí)驗(yàn)表明，。實(shí)驗(yàn)表明， ClOClO2 2- -與與ClOClO3 3- -對(duì)血對(duì)血紅細(xì)胞有損害，對(duì)碘的吸收代謝有干擾，還紅細(xì)胞有損害，對(duì)碘的吸收代謝有干擾，還會(huì)使血液中膽固醇升高。會(huì)使血液中膽固醇升高。v

48、實(shí)際應(yīng)用中，實(shí)際應(yīng)用中，ClO2的劑量都控制在的劑量都控制在1.5mg/L以下。以下。我國(guó)我國(guó)生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：自來(lái)水規(guī)定：自來(lái)水中亞氯酸鹽含量中亞氯酸鹽含量0.7mg/L。v其它消毒方法其它消毒方法v 臭氧消毒臭氧消毒配合氯、二氧化氯二次消毒配合氯、二氧化氯二次消毒v 紫外線消毒紫外線消毒配合氯、二氧化氯二次消毒配合氯、二氧化氯二次消毒v 3、 地下水處理工藝地下水處理工藝v3.1 黃河沿岸地下水特點(diǎn)黃河沿岸地下水特點(diǎn) 黃河黃河沿岸淺層地下水，又稱(chēng)為潛水，由下沿岸淺層地下水，又稱(chēng)為潛水，由下雨和黃河滲濾補(bǔ)給，一般含有硬度和鐵錳。雨和黃河滲濾補(bǔ)給，一般含有硬度和鐵錳?？?/p>

49、硬度約總硬度約400mg/L左右，碳酸鹽硬度約左右，碳酸鹽硬度約250mg/L左右，鐵左右，鐵0.5-1.0mg/L、錳、錳0.1-0.3 mg/L。vv （1）除鐵除錳）除鐵除錳鐵、錳可共存于地下水中，在大多數(shù)情況下鐵、錳可共存于地下水中，在大多數(shù)情況下，含鐵量高于含錳量。我國(guó)地下水的含鐵量，含鐵量高于含錳量。我國(guó)地下水的含鐵量一般小于一般小于15mg/L，地表水含鐵量，地表水含鐵量35mg/L，含錳量約在含錳量約在0.52.0mg/L之間。之間。v氧化法除鐵氧化法除鐵氯和高錳酸鉀都能迅速將二價(jià)鐵氧化為三價(jià)氯和高錳酸鉀都能迅速將二價(jià)鐵氧化為三價(jià)鐵。當(dāng)用空氣中的氧氧化除鐵有困難時(shí)，可鐵。當(dāng)用空

50、氣中的氧氧化除鐵有困難時(shí)，可以在水中投加強(qiáng)氧化劑，如氯、高錳酸鉀等以在水中投加強(qiáng)氧化劑，如氯、高錳酸鉀等。此法適用于鐵錳有所超標(biāo)的地表水常規(guī)處。此法適用于鐵錳有所超標(biāo)的地表水常規(guī)處理理v藥劑氧化時(shí)可以獲得比空氣氧化法更為徹底藥劑氧化時(shí)可以獲得比空氣氧化法更為徹底的氧化反應(yīng)。用作地下水除鐵的氧化藥劑主的氧化反應(yīng)。用作地下水除鐵的氧化藥劑主要是氯。氯是比氧更強(qiáng)的氧化劑，當(dāng)要是氯。氯是比氧更強(qiáng)的氧化劑，當(dāng)pH值大值大于于5時(shí)，即可將二價(jià)鐵迅速氧化為三價(jià)鐵。時(shí)，即可將二價(jià)鐵迅速氧化為三價(jià)鐵。v當(dāng)水的當(dāng)水的pH9.0時(shí)，水中溶解氧能夠較快地將時(shí)，水中溶解氧能夠較快地將錳氧化。而在中性錳氧化。而在中性pH

51、條件下，幾乎不能被溶條件下，幾乎不能被溶解氧氧化。所以在生產(chǎn)上一般不采用空氣自解氧氧化。所以在生產(chǎn)上一般不采用空氣自然氧化法除錳。目前常用的除錳方法主要是然氧化法除錳。目前常用的除錳方法主要是催化氧化法、生物氧化法以及化學(xué)氧化劑氧催化氧化法、生物氧化法以及化學(xué)氧化劑氧化法?；ā?在錳質(zhì)活性濾膜催化作用下，氧化成在錳質(zhì)活性濾膜催化作用下，氧化成Mn4+ 后去除，稱(chēng)為接觸催化氧化法除錳。后去除，稱(chēng)為接觸催化氧化法除錳。v鐵、錳共存的地下水除鐵除錳時(shí)，由于鐵的鐵、錳共存的地下水除鐵除錳時(shí)，由于鐵的氧化還原電位低于錳，而容易被氧化還原電位低于錳，而容易被O2氧化。在氧化。在相同相同pH條件下，二價(jià)鐵

52、比二價(jià)錳的氧化速率條件下，二價(jià)鐵比二價(jià)錳的氧化速率快。同時(shí)，又是錳的還原劑，阻礙二價(jià)錳的快。同時(shí)，又是錳的還原劑，阻礙二價(jià)錳的氧化，使得除錳比除鐵困難。需要兩級(jí)處理氧化，使得除錳比除鐵困難。需要兩級(jí)處理，先除鐵再除錳。，先除鐵再除錳。v化學(xué)氧化劑氧化除錳化學(xué)氧化劑氧化除錳和化學(xué)氧化劑氧化除鐵相似，投加氯和高錳和化學(xué)氧化劑氧化除鐵相似，投加氯和高錳酸鉀強(qiáng)氧化劑具有除鐵除錳作用。其中，用酸鉀強(qiáng)氧化劑具有除鐵除錳作用。其中，用氯氧化水中二價(jià)錳需要在氯氧化水中二價(jià)錳需要在pH9.5時(shí)才有足夠時(shí)才有足夠快的氧化速度，難以應(yīng)用。快的氧化速度，難以應(yīng)用。v高錳酸鉀是比氯更強(qiáng)的氧化劑，可以在中性高錳酸鉀是比氯

53、更強(qiáng)的氧化劑，可以在中性或微酸性條件下將水中的二價(jià)錳迅速氧化成或微酸性條件下將水中的二價(jià)錳迅速氧化成四價(jià)錳。四價(jià)錳?！纠}例題3-1】地下水地下水除鐵除錳的原理和方法敘述如除鐵除錳的原理和方法敘述如下，其中正確的是何項(xiàng)？下，其中正確的是何項(xiàng)？A： 地下水除鐵是把地下水除鐵是把Fe2+氧化為溶解度很低的氧化為溶解度很低的Fe4+ 沉淀沉淀析出；析出； B：地下水除錳是把：地下水除錳是把Mn2+氧化為溶解度很低氧化為溶解度很低的的 Mn4+沉淀析出；沉淀析出；C：鐵鐵錳同時(shí)存在的水中，總是先除錳后除鐵。錳同時(shí)存在的水中，總是先除錳后除鐵。98（2）化學(xué)軟化）化學(xué)軟化99OHMgCOCaCOHCOM

54、gOHCa2332322)()(2323)()(OHMgCaCOOHCaMgCOv3.2 六盤(pán)山地區(qū)地下水六盤(pán)山地區(qū)地下水特點(diǎn)特點(diǎn)v六盤(pán)山地區(qū)地下水和地表徑流水含鹽量較高六盤(pán)山地區(qū)地下水和地表徑流水含鹽量較高，以固原海子峽水庫(kù)為例，總硬度約，以固原海子峽水庫(kù)為例，總硬度約400-450mg/L（以（以CaCO3計(jì)），硫酸鹽計(jì)），硫酸鹽300-380mg/L（以（以SO42-計(jì)）。計(jì)）。 膜式分離法膜式分離法 根據(jù)根據(jù)膜的孔徑大小，施加的水壓力大小，膜的孔徑大小，施加的水壓力大小，脫鹽軟化通常選用反滲透和鈉濾兩種工藝脫鹽軟化通常選用反滲透和鈉濾兩種工藝。反滲透膜孔徑約為。反滲透膜孔徑約為0.11

55、.0 nm，可以截，可以截留全部懸浮物、大分子物質(zhì)和大部分溶解留全部懸浮物、大分子物質(zhì)和大部分溶解離子。反滲透壓力一般在離子。反滲透壓力一般在1.0 MPa以上。以上。在水處理中多用于海水淡化、高壓鍋爐用在水處理中多用于海水淡化、高壓鍋爐用水、苦咸水處理等水、苦咸水處理等。101鈉濾是在反滲透基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新的膜鈉濾是在反滲透基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新的膜處理方法。鈉濾膜孔徑一般處理方法。鈉濾膜孔徑一般110 nm，可，可以截留分離出懸浮物、二價(jià)以上的離子和以截留分離出懸浮物、二價(jià)以上的離子和大分子物質(zhì)。工作壓力大分子物質(zhì)。工作壓力0.51.0 MPa。多。多用于軟化、分離有機(jī)物的水處理用于軟化、分

56、離有機(jī)物的水處理。102反滲透或鈉濾工藝受水溫變化影響敏感，反滲透或鈉濾工藝受水溫變化影響敏感，低溫水處理效果較差。鈉濾可去除低溫水處理效果較差。鈉濾可去除90%以以上的上的Ca2+、Mg2+、Fe2+、Mn2+、SO42-離離子，但不能有效去除子，但不能有效去除Na+、K+、Cl-、HCO3-離子。按照處理規(guī)模估算，一次性離子。按照處理規(guī)模估算，一次性投資約投資約1200元元/(m3/d)。日常運(yùn)行電費(fèi)、阻。日常運(yùn)行電費(fèi)、阻垢藥劑成本費(fèi)約垢藥劑成本費(fèi)約1.0元元/m3水。每水。每35年更年更換一次濾膜，間斷使用時(shí)，應(yīng)經(jīng)常通水保換一次濾膜，間斷使用時(shí)，應(yīng)經(jīng)常通水保養(yǎng)。養(yǎng)。103化學(xué)沉淀法化學(xué)沉

57、淀法 在我國(guó)去除硫酸鹽的化學(xué)沉淀法有以下幾在我國(guó)去除硫酸鹽的化學(xué)沉淀法有以下幾種：種：1）石灰、三氯化鋁沉淀法）石灰、三氯化鋁沉淀法向含有硫酸鹽的水中投加石灰（向含有硫酸鹽的水中投加石灰（CaO）調(diào)）調(diào)節(jié)節(jié)pH值后，再投加三氯化鋁（值后，再投加三氯化鋁（AlCl3）使）使其生成鋁硫酸鈣，分子式為：其生成鋁硫酸鈣，分子式為：Al2Ca3(SO4)6。1042）硝酸鋁沉淀法）硝酸鋁沉淀法向含有硫酸鹽的水中投加石灰調(diào)節(jié)向含有硫酸鹽的水中投加石灰調(diào)節(jié)pH值后值后，再投加硝酸鋁（，再投加硝酸鋁（Al(NO3)3）,使其生成鋁使其生成鋁硫酸鈣，分子式為：硫酸鈣，分子式為：Al2Ca6(SO4)3(OH)1

58、2 26H2O。3）石灰氯化鈣沉淀法）石灰氯化鈣沉淀法向含有硫酸鹽的水中投加石灰調(diào)節(jié)向含有硫酸鹽的水中投加石灰調(diào)節(jié)pH值后值后，再投加氯化鈣，再投加氯化鈣(CaCl2)，使其生成，使其生成CaSO4沉淀。沉淀。1054）七鋁酸十二鈣沉淀法）七鋁酸十二鈣沉淀法用三氧化二鋁用三氧化二鋁(Al2O3)和碳酸鈣和碳酸鈣(CaCO3)高高溫煅燒制備七鋁酸十二鈣溫煅燒制備七鋁酸十二鈣(Al7Ca12O33)投加投加到含有硫酸鹽的水中，可以生成鋁硫酸鈣到含有硫酸鹽的水中，可以生成鋁硫酸鈣（分子式為（分子式為 Ca3Al2O6 3CaSO4 26H2O）沉淀析出。沉淀析出。5）鋁酸鈣粉沉淀法）鋁酸鈣粉沉淀法向

59、含有硫酸鹽的水中投加制取硫酸鋁、聚向含有硫酸鹽的水中投加制取硫酸鋁、聚合鋁混凝劑的鋁酸鈣粉，使其生成鈣礬石合鋁混凝劑的鋁酸鈣粉，使其生成鈣礬石沉淀。鈣礬石分子式為：沉淀。鈣礬石分子式為：3CaOAl2O33CaSO431H2O。1064、寧夏水務(wù)投資公司水廠優(yōu)化管理運(yùn)行、寧夏水務(wù)投資公司水廠優(yōu)化管理運(yùn)行4.1 水水務(wù)投資公司水務(wù)投資公司水廠運(yùn)行中的問(wèn)題廠運(yùn)行中的問(wèn)題寧夏水務(wù)投資集團(tuán)所屬寧東水廠、太陽(yáng)山寧夏水務(wù)投資集團(tuán)所屬寧東水廠、太陽(yáng)山工業(yè)水廠、吳忠金積工業(yè)水廠存在混凝效工業(yè)水廠、吳忠金積工業(yè)水廠存在混凝效果較差、絮凝顆粒聚結(jié)松散現(xiàn)象。從絮凝果較差、絮凝顆粒聚結(jié)松散現(xiàn)象。從絮凝池起端查看，混合

60、后的水體沒(méi)有出現(xiàn)細(xì)小池起端查看，混合后的水體沒(méi)有出現(xiàn)細(xì)小絮凝體（礬花），絮凝池末端，懸浮顆粒絮凝體（礬花），絮凝池末端，懸浮顆粒成細(xì)小片狀，不易聚結(jié)松散、沉淀效果差成細(xì)小片狀，不易聚結(jié)松散、沉淀效果差。直接影響了后續(xù)沉淀過(guò)濾工藝的澄清。直接影響了后續(xù)沉淀過(guò)濾工藝的澄清效效果果107 三三大工業(yè)水廠大工業(yè)水廠絮凝絮凝劑單一，劑單一，優(yōu)化優(yōu)化混凝劑混凝劑選擇，是提高混凝效果的重要選擇，是提高混凝效果的重要技術(shù)技術(shù) 三三大工業(yè)水廠絮凝速度梯度偏大工業(yè)水廠絮凝速度梯度偏小小，增大增大水流速度梯度，是提高絮凝效果的關(guān)鍵技水流速度梯度，是提高絮凝效果的關(guān)鍵技術(shù)術(shù)要要使雜質(zhì)顆粒之間或雜質(zhì)與混凝劑之間發(fā)使雜質(zhì)