凈水廠處理工藝詳解(業(yè)內(nèi)人士的良心科普)

凈水廠處理工藝詳解（業(yè)內(nèi)人士的良心科普）水是生命之源，水占人體組成的70%，科學(xué)研究表明，成年人平均每天需水量2500ml以上，可以說水質(zhì)是身體健康的基礎(chǔ)保障。擰開水龍頭，自來水緩緩流出，我們在享受現(xiàn)代生活帶來的便利的同時，有沒有想過這些隨開隨用的自來水究竟經(jīng)過了哪些工藝流程才由江河湖海中流入千家萬戶，有時候流出的水像牛奶一樣白，而且里面有大量的氣泡，散發(fā)出消毒水的味道，要靜置幾分鐘才恢復(fù)清澈，這些現(xiàn)象究竟是如何形成的，作為普通消費者的我們又如何去辨別水質(zhì)的好壞。農(nóng)村來的朋友可能知道，以前沒有自來水，家里都有一口大水缸，父親斜著身子，扁擔(dān)吱呀呀，從池塘挑著水回家，倒進(jìn)水缸后打上明礬靜止一段時間缸底開始出現(xiàn)沉淀，這是農(nóng)村最原始的水處理工藝。后來，大家發(fā)現(xiàn)將水缸集中在一起，由專人統(tǒng)一打明礬，效率更高，于是水缸越做越大就成了水廠，更為高效的藥品也逐步取代了明礬。目前多數(shù)水廠采用的方法是從水源地抽水進(jìn)水廠統(tǒng)一消毒、沉淀、過濾，最后泵送至用戶家中，其中主要用到以下6種藥品：1.HCLO次氯酸，由氯庫中的氯氣加入到水中生成，具有很強(qiáng)的殺菌消毒能力，根據(jù)投加位置的不同可分為前加氯、后加氯。圖1.氯庫2.PAC聚合氯化鋁，溶液儲存在加藥間，泵送至混合池與水充分?jǐn)嚢?，作用是使水中?xì)微懸浮粒子和膠體離子脫穩(wěn)，聚集、絮凝、混凝、沉淀，達(dá)到凈化處理效果。3.O3臭氧，由O2氧氣放電生成，強(qiáng)氧化劑，作用是殺菌消毒，溶裂藻類細(xì)胞，降低其含量。按投加位置可分為預(yù)（前）臭氧、后臭氧投加點。使用臭氧進(jìn)行水處理的優(yōu)點很多，比如殺菌效果佳，穩(wěn)定性差易分解，不存在有毒殘留物，但大量的使用帶來了問題，比如腐蝕金屬管道，更重要的是產(chǎn)生了一定量的溴酸鹽，你也知道的，這是潛在致癌物，水廠目前應(yīng)對方法是使用一定量的H2O2來處理，后面會提到。圖2.氧氣罐汽化器即使在夏天也是結(jié)滿冰霜圖3.臭氧發(fā)生器（氧氣通電產(chǎn)生臭氧）圖4.池內(nèi)臭氧投加點4.H2O2雙氧水，強(qiáng)氧化劑，有殺菌消毒的能力，但主要用于應(yīng)對溴酸鹽，加入水中后與O3形成競爭關(guān)系，避免形成溴酸鹽，常在水質(zhì)較差的月份添加使用。溴酸鹽是潛在致癌物，但受熱易分解，不僅是自來水，市面上大多數(shù)瓶裝水也存在，脫離劑量談毒性毫無意義，為安心圖19.軸流提升泵（約2m高，Q=4800m3/h，共6臺）7.臭氧接觸池，提升以后的水流入臭氧接觸池，投加臭氧殺菌消毒，此階段為后臭氧。8.活性炭濾池，自上而下是2.2m厚活性炭+0.5m厚石英砂+0.2m厚承托層，活性炭濾料能較大限度的提升水質(zhì)，濾后水經(jīng)管廊中央水渠匯流再分配至清水池。圖20.經(jīng)過活性炭處理后的水很清澈，可以看到底，藍(lán)綠色是折射的原因。9.清水池-吸水井-二級泵房，清水池的水流入吸水井，二級泵房水泵隨時待命，按下啟動，干凈、衛(wèi)生的自來水就通過市政給水管輸送到了千家萬戶。圖21.二級泵房以上是凈水廠工藝流程，是不是感覺重新認(rèn)識了自來水君，我們從頭來對比一下水質(zhì)的變化：圖22.原水進(jìn)廠，無任何處理，渾濁發(fā)黑圖23.經(jīng)過絮凝沉淀后的水，是不是稍微能接受了點圖24.即將輸送至用戶家里的水，干凈衛(wèi)生但這不是全部，看完以后你是否想問：長期過濾的情況下，無論是石英砂還是活性炭必然會變臟，濾料里面夾雜的懸浮物如何清理？刮泥機(jī)刮出的污泥水去了哪里？別急，我們先來引出兩個概念：反沖洗系統(tǒng)污泥處置系統(tǒng)先說第一個，過濾水在空間上是自上而下流動，反沖洗系統(tǒng)則是自下而上，一般有水沖洗+氣沖洗。水沖系統(tǒng)的水來源于清水池，為什么用清水，感覺好浪費啊，這是因為你如果用臟水刷碗，是刷不干凈的，即使外表干凈了你也不敢直接拿來盛飯。氣沖則是由空壓機(jī)將空氣壓縮吹入濾料底部，氣泡在水中上升的過程中帶動濾料上下翻滾，進(jìn)而將雜質(zhì)清理出去，反沖洗后的水進(jìn)入回收池，水質(zhì)檢測達(dá)標(biāo)后可重新接入水廠主進(jìn)水管，再走一遍以上流程，故名回收池，當(dāng)然緊急情況下也能切換閥門流入雨水系統(tǒng)。至于污泥處置系統(tǒng)，顧名思義是處理水廠產(chǎn)生的污泥水的。主要是沉淀池刮泥機(jī)產(chǎn)生的，刮泥機(jī)排出的污泥水進(jìn)入排水排泥池，再泵送至配水井，由配水井分配給濃縮池，污泥水在濃縮池中沉淀，上部含泥量低的水將排放至雨水系統(tǒng)，下部泥水含泥量太大，匯流至平衡池，再抽入至脫水機(jī)房的離心機(jī)，泥水分離，水由雨水系統(tǒng)排放，泥餅堆放在污泥堆棚定期清理。圖25.地埋式排水排泥池，地下池體，地表青青草原圖26.濃縮池與環(huán)形軌道刮泥機(jī)圖27.離心機(jī)圖28.正在清理的污泥堆棚水廠的工藝管道、閥門錯綜復(fù)雜，不同的任務(wù)需要用到不同的閥門啟閉組合，而現(xiàn)在這些都可以用遠(yuǎn)程控制，不得不說，科技的進(jìn)步極大地提高了生產(chǎn)力，以后的水處理工藝將會更加出色。圖29.水處理遠(yuǎn)程監(jiān)控凈水廠的生產(chǎn)系統(tǒng)、反沖系統(tǒng)、污泥系統(tǒng)就簡單了解到這里，水廠運營的重難點是在原水水質(zhì)多變的情況下持續(xù)輸出符合要求的凈水，是一種動態(tài)的管理，季節(jié)、氣溫、微生物等外界條件變化時，原水成分也發(fā)生改變，比如說夏季到來，藻類、微生物含量爆發(fā)，加入的氯氣含量相應(yīng)要增大，但增大到什么程度才能保證既可以起到殺菌消毒的作用，又不至于余氯過高，這些不僅僅靠的理論計算，更多的是無數(shù)水務(wù)工作者們常年積累下來的經(jīng)驗，在此我向所有水務(wù)工作者致敬，是你們的努力造福了社會。題圖那個奇怪的蘑菇造型的建筑物很多朋友見過，這是水廠的標(biāo)志，科技的進(jìn)步讓它逐漸退出歷史舞臺，直至全部消失，以前的反沖洗工藝是先將水泵送至水塔頂部，儲存較高勢能，開閘以后利用重力反沖洗，現(xiàn)在的工藝都是直接用水泵反沖洗，不再經(jīng)過水塔。最后回到開篇的幾個問題：打開水龍頭發(fā)現(xiàn)水像牛奶一樣，這是因為停水檢修時空氣混入到管道內(nèi)，再次供水時水壓過大將空氣壓入水體，從水龍頭放出時由于光線折射看上去成乳白色，靜置兩分鐘即可，無任何影響。水體有84消毒水味道，這是HCLO的味道，為保證水體在市政管道中持續(xù)不受細(xì)菌污染，一般在送入用戶家中前仍然加氯，水中有余氯（氯元素），也不用擔(dān)心，這些都是水質(zhì)監(jiān)控的指標(biāo)數(shù)據(jù)，劑量會被嚴(yán)格控制的，靜置兩分鐘就沒味道了。喝水就