混凝-常見問題doc資料

混凝-常見問題2

水中雜質(zhì)分類雜質(zhì)溶解物膠體懸浮物顆粒尺寸0.1nm1nm10nm100nm1μm10μm100μm0.1mm分辨工具電子顯微鏡可見超顯微鏡可見顯微鏡可見肉眼可見水的外觀透明渾濁渾濁3

（1）懸浮物和膠體雜質(zhì)懸浮物和膠體是使水產(chǎn)生渾濁現(xiàn)象的根源。其中有機(jī)物，如腐殖質(zhì)及藻類等，往往會(huì)造成水的色、臭、味。（2）溶解雜質(zhì)溶解雜質(zhì)包括有機(jī)物和無機(jī)物兩類。無機(jī)溶解物是指水中所含的無機(jī)低分子和離子。有機(jī)溶解物主要來源于水源污染，也有天然存在的，如腐殖質(zhì)等。1）溶解氣體天然水中的溶解氣體主要是氧、氮和二氧化碳，有時(shí)也含有少量硫化氫。

2）離子天然水中所含主要陽離子有Ca2+、Mg2+、Na+；主要陰離子有HCO3-、SO42-、Cl-。此外還含有少量K+、Fe2+、Mn2+、Cu2+等陽離子及HSiO3-、CO32-、NO3-等陰離子。4

2、各種天然水源的水質(zhì)特點(diǎn)（1）地下水

①水質(zhì)、水溫較穩(wěn)定。②由于地下水流經(jīng)巖層時(shí)溶解了各種可溶性礦物質(zhì)，因而水的含鹽量通常高于地表水（海水除外）。③地下水硬度高于地表水。我國地下水總硬度通常在60~300mg/L（以CaO計(jì)），少數(shù)地區(qū)有時(shí)高達(dá)300~700mg/L。5

（2）江河水①易受自然條件影響，水中懸浮物和膠態(tài)雜質(zhì)含量較多，濁度高于地下水。②江河水的含鹽量和硬度較低。（3）湖泊及水庫水濁度較低。含較多藻類，水質(zhì)易惡化。易受廢水污染。含鹽量比河水高。（4）海水含鹽量高，所含各種鹽類或離子的重量比例基本一定。

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3、水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)：用水對(duì)象（包括飲用水和工業(yè)用水等）所要求的各項(xiàng)水質(zhì)參數(shù)應(yīng)達(dá)到的指標(biāo)和限值。（1）生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的確定主要保證：①對(duì)人體健康無害；②水應(yīng)具有良好的性狀；③對(duì)生活使用無不良影響。7

1956年《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（試行）》《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749－85）共35項(xiàng)指標(biāo)《生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范》（2001）共96項(xiàng)指標(biāo)

《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749－2006）共106項(xiàng)指標(biāo)新標(biāo)準(zhǔn)具有三個(gè)特點(diǎn)：①加強(qiáng)了對(duì)水質(zhì)有機(jī)物、微生物和水質(zhì)消毒等方面的要求；②統(tǒng)一了城鎮(zhèn)和農(nóng)村飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)；③實(shí)現(xiàn)飲用水標(biāo)準(zhǔn)與國際接軌。8

水質(zhì)指標(biāo)：①感觀性狀和一般化學(xué)性指標(biāo)a屬于感官性狀方面的要求，如水的濁度、色度、臭和味以及肉眼可見物等。b對(duì)人體健康有益但不希望過量的化學(xué)物質(zhì)，如水中鈉、鉀、鈣、鐵、鋅、鎂、氯等。c對(duì)人體健康無益但一般情況下毒性也很低的物質(zhì)，如揮發(fā)酚類、陰離子合成洗滌劑等。②毒理學(xué)和放射性指標(biāo)有毒物質(zhì)，如砷、汞、鉻、氰化物、氯仿等。③細(xì)菌學(xué)指標(biāo)

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（2）工業(yè)用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)①原料用水：水質(zhì)要求同生活飲用水。②工藝用水：水質(zhì)不能影響產(chǎn)品質(zhì)量。③鍋爐用水：嚴(yán)格限制水的硬度和堿度。④特種工業(yè)用水：對(duì)水中的離子和雜質(zhì)的存在有嚴(yán)格要求。⑤冷卻用水：水質(zhì)要求不高，但水溫較低。工業(yè)用水對(duì)水質(zhì)的要求由有關(guān)工業(yè)部門制訂。10

4、給水處理方法概述（1）給水處理的任務(wù)用不同的方法與裝置改變?cè)闹饕|(zhì)量指標(biāo)以滿足用戶的要求，提高水的質(zhì)量，解決原水不能滿足用戶要求的矛盾。11

（2）給水處理的方法給水處理方法應(yīng)根據(jù)水源水質(zhì)和用戶對(duì)水質(zhì)的要求確定。懸浮雜質(zhì)——沉淀方法去除；膠體狀態(tài)存在水中的雜質(zhì)——混凝沉淀過濾去除；離子、分子狀態(tài)存在水中的雜質(zhì)——生成沉淀物將這種雜質(zhì)去除；有機(jī)物——用活性炭吸附；微生物、細(xì)菌等——消毒方法。以上各種方法可以單獨(dú)使用，也可幾種方法結(jié)合使用，以形成不同的處理系統(tǒng)，就是所謂的水處理流程。12

（3）常規(guī)水處理工藝“澄清和消毒”①澄清工藝通常包括混凝、沉淀和過濾。處理對(duì)象主要是水中懸浮物和膠體雜質(zhì)。②消毒是滅活水中致病微生物，通常在過濾以后進(jìn)行。主要消毒方法是在水中投加消毒劑以殺滅致病微生物?；旌闲跄恋磉^濾消毒原水加藥澄清池13

（4）特殊水處理工藝①除臭、除味原因：當(dāng)原水中臭和味嚴(yán)重而采用澄清和消毒工藝系統(tǒng)不能達(dá)到水質(zhì)要求時(shí)。方法：取決于水中臭和味的來源。

因水中有機(jī)物：活性炭吸附、氧化劑氧化等；

因藻類繁殖：微濾機(jī)、氣浮法

因溶解鹽類：采取除鹽措施14

②除鐵、除錳和除氟除鐵、除錳的方法：自然氧化法和接觸氧化法。還可采用藥劑氧化、生物氧化法和離子交換法。除氟的方法：投入硫酸鋁、氯化鋁或堿式氯化鋁等使氟化物產(chǎn)生沉淀；利用活性氧化鋁或磷酸三鈣等進(jìn)行吸附交換。③軟化處理對(duì)象：主要是水中鈣、鎂離子。軟化方法：離子交換法和藥劑軟化法。

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④淡化和除鹽淡化：將高含鹽量的水處理到符合生活飲用或某些工業(yè)用水要求時(shí)的處理過程。除鹽：制取純水及高純水的處理過程。淡化和除鹽主要方法有：蒸餾法、離子交換法、電滲析法及反滲透法等。⑤水的冷卻采用冷卻塔，噴水冷卻池或水面冷卻池。⑥水的腐蝕和結(jié)垢控制加入緩蝕劑和阻垢劑。16

⑦生活飲用水預(yù)處理和深度處理處理對(duì)象：水中有機(jī)污染物。預(yù)處理方法：粉末活性炭吸附法；臭氧或高錳酸鉀氧化法，生物氧化法等。深度處理方法：粒狀活性炭吸附法；臭氧—粒狀活性炭聯(lián)用法或生物活性炭法；化學(xué)氧化法；光化學(xué)氧化法及超聲波—紫外線聯(lián)用法等物理化學(xué)氧化法；膜濾法等等。17

5、混凝取一杯混濁的水或放一些泥土到一杯清水中，觀察……一些粗大的顆粒迅速下沉，水逐漸變清一定時(shí)間后，變清過程十分緩慢或不再變清分析原因？采取的措施？18

膠體穩(wěn)定性：指膠體粒子在水中長(zhǎng)期保持分散懸浮狀態(tài)的特性。

混凝：就是水中膠體粒子以及微小懸浮物的聚集過程，是微粒變成絮粒并由小變大的物理化學(xué)反應(yīng)過程。

包括混合和絮凝兩個(gè)過程。

混合：藥劑快速均勻的分散在水中的過程。

絮凝：脫穩(wěn)膠體相互聚集的過程?；炷奶幚韺?duì)象：主要是懸浮物和膠體19

5.1混凝劑混凝劑的要求：混凝效果好；對(duì)人體健康無害；使用方便；貸源充足，價(jià)格低廉。分類：

無機(jī)混凝劑品種少，主要是鐵鹽、鋁鹽及水解聚合物

有機(jī)混凝劑品種很多，主要是高分子物質(zhì)無機(jī)鋁系硫酸鋁明礬聚合氯化鋁（PAC）聚合硫酸鋁（PAS）適宜pH：5.5～8鐵系三氯化鐵硫酸亞鐵硫酸鐵（國內(nèi)生產(chǎn)少）聚合硫酸鐵聚合氯化鐵適宜pH：5～11，但腐蝕性強(qiáng)有機(jī)人工合成陽離子型：含氨基、亞氨基的聚合物國外開始增多，國內(nèi)尚少陰離子型：水解聚丙烯酰胺（HPAM）非離子型：聚丙烯酰胺（PAM），聚氧化乙烯（PEO）兩性型：使用極少天然淀粉、動(dòng)物膠、樹膠、甲殼素等微生物絮凝劑20

常用的混凝劑21

（1）無機(jī)混凝劑硫酸鋁

Al2(SO4)3.18H20應(yīng)用最廣的鋁鹽混凝劑，使用歷史最久，目前仍廣泛使用。我國常用的是固態(tài)硫酸鋁（精制和粗制）。適用于PH＝6.5~7.5，水溫低時(shí)水解困難，形成的礬花松散，不及鐵鹽。②聚合鋁（聚合氯化鋁PAC和聚合硫酸鋁PAS）聚合氯化鋁又稱為堿式氯化鋁或羥基氯化鋁，性能優(yōu)于硫酸鋁，使用最多，對(duì)水質(zhì)適應(yīng)性強(qiáng)，絮凝體形成快，顆粒大而重，投量少。22

三氯化鐵是鐵鹽混凝劑中最常用的一種。優(yōu)點(diǎn)：①適用的pH值范圍較寬；②形成的絮凝體比鋁鹽絮凝體密實(shí)；③處理低溫低濁水的效果優(yōu)于硫酸鋁；但三氯化鐵腐蝕性較強(qiáng)。硫酸亞鐵

硫酸亞鐵一般與氧化劑如氯氣同時(shí)使用，以便將二價(jià)鐵氧化成三價(jià)鐵。聚合鐵聚合鐵包括聚合硫酸鐵與聚合氯化鐵，目前常用的是聚合硫酸鐵，它的混凝效果優(yōu)于三氯化鐵，它的腐蝕性遠(yuǎn)比三氯化鐵小。23

（2）有機(jī)高分子混凝劑有機(jī)高分子混凝劑雖然效果優(yōu)異，但制造過程復(fù)雜，價(jià)格昂貴，它們的毒性問題始終為人們所注意，因而，當(dāng)前使用的還不普遍。24

5.2助凝劑助凝劑：當(dāng)單用混凝劑不能取得良好效果時(shí)，須投加某些輔助藥劑以提高混凝效果，這種輔助藥劑稱為助凝劑。即凡能提高或改善混凝劑作用效果的化學(xué)藥劑可稱為助凝劑。25

分類：pH調(diào)整劑：在原水pH值不符合工藝要求，或在投加混凝劑后PH值發(fā)生較大變化時(shí)，就需要投加酸性或堿性物質(zhì)予以調(diào)整。常用的pH調(diào)整劑有H2SO4、CO2和CaO、Ca(OH)2、NaOH、Na2CO3等。②絮體結(jié)構(gòu)改良劑：加大絮體的粒徑、密度和機(jī)械強(qiáng)度。這類物質(zhì)有水玻璃、活性硅酸和粉煤灰、粘土等。③氧化劑：當(dāng)原水中的有機(jī)物含量較高時(shí)，容易形成臭味，不僅使感觀性狀惡化，絮凝體也不易沉降。此時(shí)，應(yīng)投加Cl2、Ca(ClO)2和NaClO等氧化劑來破壞有機(jī)物。26

5.3影響混凝效果主要因素（1）水溫影響水溫低時(shí)：①混凝劑的水解速度慢，絮凝體形成緩慢，絮凝顆粒細(xì)小、松散，凝聚效果較差；②水的粘度大，顆粒沉淀速度降低，而且顆粒之間碰撞機(jī)會(huì)減少，影響了混凝效果。克服水溫低效果差的措施：①增加混凝劑的投量，以改善顆粒之間的碰撞條件。②投加助凝劑（如活化硅酸）或粘土以增加絮凝體重量和強(qiáng)度，提高沉速。27

（2）水的PH值和堿度影響水的pH值對(duì)混凝效果的影響程度，與混凝劑種類有關(guān)。混凝時(shí)最佳pH范圍與原水水質(zhì)、去除對(duì)象等密切相關(guān)。當(dāng)投加金屬鹽類混凝劑時(shí)，其水解會(huì)生成H+，但水中堿度有緩沖作用，當(dāng)堿度不夠時(shí)需要投加石灰。（3）水中雜質(zhì)成分的影響如粘土顆粒的大小、級(jí)配、吸附性能等對(duì)混凝效果的影響；有機(jī)物的存在，阻礙顆粒脫穩(wěn)凝聚。28

（4）水中雜質(zhì)濃度的影響雜質(zhì)濃度低，顆粒間碰撞機(jī)率下降，混凝效果差?？刹扇〉拇胧孩僭谕都愉X鹽或鐵鹽的同時(shí)，投加高分子助凝劑。②投加礦物顆粒（如粘土等）以增加混凝劑水解產(chǎn)物的凝結(jié)中心，提高顆粒碰撞速率并增加絮凝體密度。如果礦物顆粒能吸附水中有機(jī)物，效果更好，能同時(shí)收到部分去除有機(jī)物的效果。③采用直接過濾法。即原水投加混凝劑后經(jīng)過混合直接進(jìn)入濾池過濾。29

5.4混凝劑的配制和投加（1）混凝劑溶解和溶液配制投加方式：固體投加和液體投加。攪拌裝置：機(jī)械攪拌、壓縮空氣攪拌及水力攪拌。溶解池：固體轉(zhuǎn)化為液體。溶液池：是配制一定濃度溶液的設(shè)施。耐腐泵或射流泵溶解池溶液池甲溶液池乙定量控制設(shè)備投藥設(shè)備混合設(shè)備藥劑水?dāng)嚢杷當(dāng)嚢钄嚢?1

（2）混凝劑投加1）計(jì)量設(shè)備：轉(zhuǎn)子流量計(jì)；電磁流量計(jì)；苗嘴；計(jì)量泵等。

2）投加方式：根據(jù)投藥點(diǎn)不同，分為：泵前投加和泵后投加。概據(jù)投藥壓力不同，分為：重力投加和壓力投加。32

①泵前投加：安全可靠，一般適用取水泵房距水廠小于150m。33

②高位溶液池重力投加：適用取水泵房距水廠較遠(yuǎn)者，安全可靠，但溶液池位置較高。34

③水射器投加：利用高壓水在水射器內(nèi)形成的真空抽吸作用將藥吸入，并隨水的余壓加到原水中。設(shè)備簡(jiǎn)單，使用方便，溶液池高度不會(huì)受太大限制，但效率低，易磨損。35

④泵投加：不必另設(shè)計(jì)量設(shè)備，適合混凝劑自動(dòng)控制系統(tǒng)，有利于藥劑與水混合。36

3）加藥量自動(dòng)控制混凝劑最佳投加量：指達(dá)到既定水質(zhì)目標(biāo)的最小混凝劑投量?？刂品椒ǎ簲?shù)學(xué)模型法

現(xiàn)場(chǎng)模擬實(shí)驗(yàn)法

特性參數(shù)法我國目前大多數(shù)水廠依據(jù)實(shí)驗(yàn)室混凝攪拌試驗(yàn)數(shù)據(jù)確定。37

5.5混凝設(shè)備（1）混凝的過程控制混合：對(duì)水流進(jìn)行劇烈攪拌，使藥劑快速均勻地分散在水中的工藝過程。

要求：快速、均勻、劇烈，整個(gè)過程要求在10~30秒內(nèi)完成，最多不超過2min。絮凝：在顆粒已經(jīng)脫穩(wěn)的原水中，利用機(jī)械或水力攪拌促使顆粒之間相互碰撞凝聚的工藝過程。

要求：創(chuàng)造適宜的水力條件，既有利于顆粒間的碰撞，又不使大的絮凝體破碎。38

（2）混合設(shè)備①水泵混合把藥投加在水泵吸水口或管上，利用水泵葉輪的高速旋轉(zhuǎn)以達(dá)到快速混合的目的?；旌闲Ч茫?jié)省動(dòng)力，大、中、小型水廠均可用，常用于取水泵房靠近水廠處理構(gòu)筑物的場(chǎng)合，兩者間距不大于150m。為什么取水泵房至水廠的距離較遠(yuǎn)時(shí)不宜采用水泵混合？

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②管式混合利用管中紊動(dòng)的水流達(dá)到混合的目的，常用的有管式靜態(tài)混合器和擴(kuò)散混合器。管式靜態(tài)混合器：構(gòu)造簡(jiǎn)單、無活動(dòng)部件、安裝方便、水頭損失稍大，但混合效果好，快速而均勻。缺點(diǎn)是當(dāng)流量過小時(shí)效果下降。40

擴(kuò)散混合器：在管式孔板混合器前加一個(gè)錐形帽，錐形帽夾角90°。水流和藥劑對(duì)沖錐形帽擴(kuò)散形成劇烈紊流，快速混合。41

③機(jī)械混合池在池內(nèi)安裝攪拌裝置，攪拌器可以是槳板式（適于容積較小的混合池）、螺旋槳式或透平式。優(yōu)點(diǎn)：混合效果好，不受水量影響，適用于各種規(guī)模的水廠。缺點(diǎn)：增加機(jī)械設(shè)備，增加維修工作。42

（3）絮凝設(shè)備基本要求：原水和藥劑經(jīng)混合后，通過絮凝設(shè)備應(yīng)形成肉眼可見大而密實(shí)的絮凝體。水力攪拌式

機(jī)械攪拌式1）隔板絮凝池

隔板絮凝池是水流在隔板間按一定流速流動(dòng)，通過速度梯度促使顆粒碰撞凝聚的設(shè)施。有往復(fù)式和回轉(zhuǎn)式兩種。43

往復(fù)式隔板絮凝池回轉(zhuǎn)式隔板絮凝池44

隔板絮凝池優(yōu)點(diǎn)：①適用于大中型水廠，因?yàn)樗啃r(shí)，隔板間距過狹不便于施工和維護(hù)；②構(gòu)造簡(jiǎn)單、管理方便、效果較好，回轉(zhuǎn)式比往復(fù)式效果好，水頭損失小30%~40%。缺點(diǎn)：①絮凝時(shí)間長(zhǎng)，容積較大，水頭損失較大；②流量變化大時(shí)，效果受影響。隔板絮凝池有多年運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，水量變動(dòng)不大情況下，絮凝效果有保證，目前往往把往復(fù)式和回轉(zhuǎn)式混合使用。

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2）折板絮凝池通常采用豎流式，它將隔板絮凝池的平板隔板改成一定角度的折板。與隔板式相比，水流條件大大改善，即有效能量消耗比例提高，故絮凝時(shí)間可以縮短，池子體積減小，但安裝維修較困難，折板費(fèi)用較高。46

折板波峰對(duì)波谷平行安裝稱“同波折板”。折板波峰相對(duì)安裝稱“異波折板”。47

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3）機(jī)械絮凝池利用電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速裝置驅(qū)動(dòng)攪拌器對(duì)水進(jìn)行攪拌，以增加顆粒碰撞機(jī)會(huì)。攪拌器有漿板式和葉輪式，按攪拌軸的安裝位置分：

水平軸式：適用于大型水廠

垂直軸式：適用于中、小型水廠

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優(yōu)缺點(diǎn)：機(jī)械絮凝池的優(yōu)點(diǎn)是調(diào)節(jié)容易，能適應(yīng)水質(zhì)與水量的變化，水頭損失較小，效果好，大、中、小水廠均可，但維修是問題。50

4）其它型式的絮凝池構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便，造價(jià)低，但受流量變化影響較大，絮凝效果欠佳，可用于中、小型水廠或與其他形式的絮凝池組合應(yīng)用。

穿孔旋轉(zhuǎn)絮凝池平面示意圖51

網(wǎng)格、柵條絮凝池設(shè)計(jì)成多格豎井回流式。每個(gè)豎井安裝若干層網(wǎng)格或柵條，水流通過網(wǎng)格或柵條時(shí)相繼收縮、擴(kuò)大，形成微渦旋，造成顆粒凝聚。優(yōu)點(diǎn)：絮凝效果好，水頭損失小，絮凝時(shí)間短，屬新高效池型。2007-11-17

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（4）不同形式絮凝池組合使用每種形式的絮凝池各有其優(yōu)缺點(diǎn)。不同形式的絮凝池組合應(yīng)用可以相互補(bǔ)充，取長(zhǎng)補(bǔ)短。往復(fù)式和回轉(zhuǎn)式隔板絮凝池在豎向組合是常用方式之一，穿孔旋流與隔板絮凝池也往往組合應(yīng)用。不同形式絮凝池配合使用，效果良好，但設(shè)備形式增多，應(yīng)根據(jù)具體情況決定。6沉淀與澄清

沉淀：使原水中的泥沙或經(jīng)投藥混凝后所生成的礬花顆粒，依靠重力作用從水中沉降分離而使渾水變清的過程。澄清：利用高濃度活性泥渣接觸絮凝的原理去除水中膠體物的沉淀過程。6.1沉淀概述在水處理中，根據(jù)是否向原水中投加混凝劑，將沉淀分為：自然沉淀：顆粒在沉淀過程中不改變其大小、形狀和密度。絮凝沉淀：在沉淀過程中，顆粒由于相互接觸凝聚而改變其

大小、形狀和密度。根據(jù)顆粒沉淀狀態(tài)，將沉淀分為：自由沉淀：當(dāng)水中顆粒濃度較小，沉淀顆粒不受鄰近顆粒及容

器壁影響的沉淀。擁擠沉淀：當(dāng)水中顆粒濃度較大，沉淀顆粒彼此互相干擾，或

受到容器壁的影響的沉淀。6.2沉淀池沉淀池具有兩種功能：（1）使水澄清；（2）將沉淀物排除的同時(shí)連續(xù)工作。6.2.1平流式沉淀池是長(zhǎng)方形的鋼筋砼水池。構(gòu)造簡(jiǎn)單、造價(jià)較低、操作方便，并具有穩(wěn)定的凈水效果。大型水廠廣泛采用。（1）平流式沉淀池的構(gòu)造平流式沉淀池的工作模型

①進(jìn)水區(qū)進(jìn)水區(qū)的作用：使流量均勻分布在進(jìn)水截面上，盡量減少擾動(dòng)，以利于礬花沉淀和防止池底泥被沖起。一般做法：使水流從絮凝池直接流入沉淀池，通過穿孔花墻將水流均勻分布在沉淀池的整個(gè)斷面上。穿孔配水花墻

②沉淀區(qū)是礬花顆粒沉淀的主要部位。采用導(dǎo)流墻對(duì)平流沉淀池進(jìn)行縱向分格可以減小水力半徑R達(dá)到改善水流條件的目的。平流式沉淀池中應(yīng)減少紊動(dòng)性，提高穩(wěn)定性。③出水區(qū)要求：沉淀后水應(yīng)盡量在整個(gè)池寬上均勻地流入出口集水構(gòu)筑物，同時(shí)不讓水流把正在沉淀過程中的甚至已沉淀到底的絮體帶出池子。通常采用：溢流堰式，鋸齒三角堰式、淹沒式和非淹沒式出水孔口。

④存泥區(qū)及排泥措施存泥區(qū)的積泥順?biāo)鞣较蛑饾u減少，大部分集中在距池起端1/3~1/5處。排泥方式有：斗形底排泥、穿孔管排泥和機(jī)械排泥。6.2.2斜板與斜管沉淀池（1）

斜板與斜管沉淀池的特點(diǎn)

——沉淀區(qū)由傾斜放置的間距較小板狀或直徑較小的管狀結(jié)構(gòu)組件所構(gòu)成的沉淀池。斜板（管）沉淀池與水平面成一定的角度（一般60°左右）的板（管）狀組件置于沉淀池中構(gòu)成，水流可從上向下或從下向上流動(dòng)，顆粒沉于斜管底部，而后自動(dòng)下滑。斜板（管）沉淀池的沉淀面積明顯大于平流式沉淀池，因而可提高單位面積的產(chǎn)水量或提高沉淀淀效率。

（2）斜板、斜管沉淀池的類型有異向流（上向流）、同向流（下向流）、橫向流（側(cè)向流）三種，目前在我國常用的是異向流斜板（管）沉淀池。（3）斜板沉淀池的構(gòu)造

出水區(qū)斜管區(qū)

（4）優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：（1）沉淀面積增大；（2）沉淀效率高，產(chǎn)水量大；（3）水力條件好，有利于沉淀；缺點(diǎn)：（1）由于停留時(shí)間短，其緩沖能力差；（2）對(duì)混凝要求高；（3）維護(hù)管理較難，使用一段時(shí)間后需更換斜板（管）斜管沉淀池斜管沉淀池斜管沉淀池斜管沉淀池斜管沉淀池斜管沉淀池6.3澄清池6.3.1澄清池特點(diǎn)澄清池將絮凝和沉淀過程綜合于一個(gè)構(gòu)筑物完成，主要依靠活性泥渣層達(dá)到澄清目的。當(dāng)脫穩(wěn)雜質(zhì)隨水流與泥渣層接觸時(shí)被阻留下來使水獲得澄清的現(xiàn)象，稱為接觸絮凝。在原水中加入較多絮凝劑，并適當(dāng)降低負(fù)荷，經(jīng)過一段時(shí)間，便能形成泥渣層，常用于給水處理。

6.3.2澄清池的分類簡(jiǎn)介泥渣循環(huán)分離型懸浮泥渣過濾型機(jī)械加速澄清池普通懸浮澄清池脈沖澄清池水力循環(huán)澄清池池型

6.3.2澄清池的分類簡(jiǎn)介（1）懸浮泥渣過濾型

1）懸浮澄清池懸浮澄清池結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一般用于小水廠，運(yùn)行適應(yīng)性差（水溫、水量、變化時(shí)，泥渣層工作不穩(wěn)定），目前已很少新建。

2）脈沖澄清池特點(diǎn)是澄清池的上升流速發(fā)生周期性的變化，這種變化是由脈沖發(fā)生器引起的。靠脈沖方式進(jìn)水，懸浮層發(fā)生周期性的收縮和膨脹。

脈沖澄清池的特點(diǎn)：

①有利于顆粒和懸浮層接觸；

②懸浮層污泥趨于均勻。

③還可以防止顆粒在池底沉積

④處理效果受水量、水質(zhì)、水溫影響較大；

⑤構(gòu)造復(fù)雜。

原水由進(jìn)水管進(jìn)入進(jìn)水室，由真空泵造成的真空而使進(jìn)水室的水位上升，此為沖水過程。當(dāng)水面達(dá)到進(jìn)水室最高水位時(shí)，進(jìn)氣閥開啟，進(jìn)水室通大氣，這時(shí)進(jìn)水室內(nèi)水位迅速下降，向澄清池放水，此為放水過程。

（2）泥渣循環(huán)型澄清池

1）機(jī)械攪拌澄清池（混合、絮凝、分離集一體）

優(yōu)點(diǎn)：①處理效果好，穩(wěn)定；②適用于大、中水廠

缺點(diǎn)：

①維修維護(hù)工作量較大；②啟動(dòng)時(shí)有時(shí)需人工加土和加大加藥量。

2）水力循環(huán)澄清池水力循環(huán)澄清池現(xiàn)已很少使用。優(yōu)點(diǎn)：不需機(jī)械攪拌，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單缺點(diǎn)：反應(yīng)時(shí)間短，運(yùn)行不穩(wěn)定，泥渣回流控制較難，不能適應(yīng)水溫、水質(zhì)、水量的變化，只能用于小水廠。

7、過濾

——指以石英砂等粒狀濾料層截留水中懸浮雜質(zhì)，從而使水獲得澄清的工藝過程。主要是懸浮顆粒與濾料顆粒之間粘附作用的結(jié)果。作用：降低水的濁度。水中有機(jī)物、細(xì)菌乃至病毒等將隨水的濁度降低而被部分去除。對(duì)于生活飲用水來說過濾工藝必不可少。慢濾池：生產(chǎn)效率低，較少使用。按濾料種類分單層濾池雙層濾池多層濾池按水頭分重力式濾池壓力濾池按濾速分普通快濾池虹吸濾池?zé)o閥濾池快濾池7.1普通快濾池的構(gòu)造和原理

是應(yīng)用較廣的池型之一，一般是矩形的鋼筋混凝土池子，可以幾個(gè)池子相連成單行或雙行排列，過濾工藝過程包括過濾和反洗兩個(gè)基本階段。構(gòu)造：濾料層、墊層、配水系統(tǒng)、排水槽。工作原理：進(jìn)水從進(jìn)水渠進(jìn)入，經(jīng)過濾后，從清水渠流走。沖洗時(shí)，水從沖洗水渠進(jìn)入，從排水渠排走。

7.1.1過濾7.1.2反沖洗

7.1.3快濾池的濾料和承托層的組成

濾料是慮池中最重要的組成部分，是完成過濾的主要介質(zhì)。（1）濾料的要求：具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，以防沖洗時(shí)濾料產(chǎn)生磨損和破碎現(xiàn)象；具有足夠的化學(xué)穩(wěn)定性，以免濾料與水產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)而惡化水質(zhì)。尤其不能含有對(duì)人類健康和生產(chǎn)有害物質(zhì)；具有一定顆粒級(jí)配和適當(dāng)?shù)目障堵是覟V料表面較粗糙有棱角。濾料應(yīng)盡量就地取材，貨源充足，價(jià)廉。

（2）濾料粒徑級(jí)配濾料粒徑——指把濾料包圍在內(nèi)的一個(gè)假想的球體直徑，濾料級(jí)配——濾料粒徑大小不同的顆粒所占比例，通常用一套不同孔徑篩子進(jìn)行篩分，以選取濾料。濾料級(jí)配指標(biāo)：通常以有效粒徑d10和不均勻系數(shù)K80。

d10表示通過濾料重量10%的篩孔直徑，它反映濾料中細(xì)顆粒的尺寸；

d80表示通過濾料重量80%的篩孔直徑，它反映粗顆粒的尺寸。K80越大，表示粗細(xì)顆粒尺寸相差越大，濾料粒徑越不均勻，這對(duì)過濾和沖洗都很不利。

（3）常見濾料組成我國目前常用的為普通石英砂級(jí)配濾料，為了克服普通級(jí)配濾料的缺陷，可采用多層濾料或均質(zhì)濾料。

（4）承托層——設(shè)在濾料層和配水系統(tǒng)之間的礫石層。承托層的作用：主要是防止濾料從配水系統(tǒng)中流失，同時(shí)對(duì)均布沖洗水也有一定作用。材質(zhì)：一般采用天然卵石或礫石，最小尺寸2mm，最大尺寸32mm，自上而下分層敷設(shè)。

7.2無閥濾池

優(yōu)點(diǎn)：它不需大型閥門，沖洗完全自動(dòng)，造價(jià)較低，操作管理較為方便，過濾過程中不會(huì)出現(xiàn)負(fù)水頭現(xiàn)象。缺點(diǎn)：池體結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，濾料裝御困難，沖洗水箱位于濾池上部，出水標(biāo)高較高，相應(yīng)抬高了濾前處理構(gòu)筑物如沉淀池或澄清池的標(biāo)高，從而給水廠處理構(gòu)筑物的總體高程布置帶來困難。8消毒——將水體中的病原微生物(pathogenicorganisms)滅活，使之減少到可以接受的程度?！渡铒嬘盟l(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749－2006）規(guī)定：集中式給水，除應(yīng)根據(jù)需要具備必要的凈化處理設(shè)備外，不論其水源是地面水還是地下水，均應(yīng)有消毒設(shè)施。

8.1概述（1）消毒簡(jiǎn)史1854年JohnSnow在倫敦發(fā)現(xiàn)霍亂（cholera）與飲用水密切相關(guān)1881年Koch發(fā)現(xiàn)氯可以殺死細(xì)菌1902年比利時(shí)的Middleheike市首次在公共水處理中采用氯消毒（2）消毒方法化學(xué)藥劑（氧化劑等）物理法（熱和光）機(jī)械法（格網(wǎng)、膜）輻射（射線、電子束）8.2氯消毒（1）液氯消毒原理氯與水的作用氯易溶于水中，在清水中，發(fā)生下列反應(yīng)：Cl2+H2OHOCl+H++Cl-HOClH++OCl-

HOCl和OCl-的比例與水中溫度和pH有關(guān)。主要通過HOCl起作用。HOCl為很小的中性分子，能擴(kuò)散到帶負(fù)電的細(xì)菌表面，并通過細(xì)菌的細(xì)胞壁穿透到細(xì)菌內(nèi)部。當(dāng)HOCl分子到達(dá)細(xì)菌內(nèi)部時(shí)，能起氧化作用破壞細(xì)菌的酶系統(tǒng)而使細(xì)菌死亡。OCl-雖亦為具有殺菌能力的有效氯，但帶有負(fù)電，難于接近帶負(fù)電的細(xì)菌表面，殺菌能力比HOCl差得多。生產(chǎn)實(shí)踐表明，pH值越低則消毒作用越強(qiáng)，證明HOCl是消毒的主要因素。有研究者指出[HOCl]的殺菌能力比[OCl-]要強(qiáng)得多，大約高出70~80倍以上。（2）加氯量和余氯的意義有關(guān)概念：加氯量可分為兩部分：需氯量和余氯。需氯量：指氯加到水中后，用于滅活水中微生物，氧化水中的有機(jī)物及還原性物質(zhì)所需的氯量。余氯：指為了抵制水中殘留細(xì)菌的再度繁殖，防止水在管網(wǎng)中再次受污染所需的氯量。包括自由性余氯和化合性余氯。自由性或游離性余氯：Cl2、HOCl、OCl-化合性余氯：NH2Cl、NHCl2、NCl3我國飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：出廠水游離性余氯在接觸30min后不應(yīng)低于0.3mg/L，在管網(wǎng)末端不應(yīng)低于0.05mg/L（此余氯量雖仍有消毒能力，但對(duì)再次污染的消毒尚嫌不夠，而可作為預(yù)示再次受到污染的信號(hào)，此點(diǎn)對(duì)于管網(wǎng)較長(zhǎng)而有死水端和設(shè)備陳舊的情況，尤為重要）。（3）加氯點(diǎn)1）濾后加氯一般加氯點(diǎn)選擇在濾后水至清水池的輸水管道上或清水池的進(jìn)口處，以保證氯和水的充分混合。適合一般水質(zhì)的水源，大多數(shù)水廠采用。2）原水預(yù)加氯加混凝劑的同時(shí)加氯，可氧化水中的有機(jī)物；選用硫酸亞鐵作混凝劑時(shí)，同時(shí)加氯，將二價(jià)鐵氧化成三價(jià)鐵，促進(jìn)混凝；受污染水源為防止氯消毒的副產(chǎn)物產(chǎn)生，盡量取消濾前加氯。3）中途加氯市政管網(wǎng)延伸很長(zhǎng)，管網(wǎng)末端余氯難以保證時(shí)，需中途加氯，位置一般設(shè)在加壓泵站或水庫泵站中。（4）加氯設(shè)備及加氯間主要包括：加氯機(jī)、氯瓶、加氯管道和控制系統(tǒng)。大中型水廠采用自動(dòng)加氯機(jī)配以相應(yīng)的自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制設(shè)備，能隨著流量、氯氣壓力等變化自動(dòng)調(diào)節(jié)加氯量；小水廠常采用手動(dòng)閥門調(diào)節(jié)氯的投加量。加氯間：可以和氯庫合建，是安置加氯設(shè)備的操作間。氯庫：是儲(chǔ)備氯瓶的倉庫。加氯間和氯庫位置除了靠近投氯點(diǎn)外，還應(yīng)位于主導(dǎo)風(fēng)向下游，且需與經(jīng)常有人值班的車間隔開。w8.3其它消毒方法（1）二氧化氯消毒

ClO2氣體與Cl2氣味相似，易溶于水，不與水產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，消毒作用受水的PH影響很小，這是它與CL2區(qū)別之一，在較高的PH值下，消毒能力比CL2強(qiáng)。

CLO2和副產(chǎn)物CLO2－對(duì)人體血紅細(xì)胞、神經(jīng)系統(tǒng)和生殖系統(tǒng)都有損害，且制取價(jià)格很高（約為氯氣的10倍），因而限制了其作為消毒劑的使用。歐美等一些國家應(yīng)用CLO2消毒或作為氧化劑用于給水處理的日益增多，近年來，我國也重視其在給水處理中的應(yīng)用。（2）氯胺消毒氯胺消毒作用緩慢，殺菌能力比自由氯弱。能保持水中余氯較久，適用于供水管網(wǎng)較長(zhǎng)的情況。由于殺菌力弱，現(xiàn)在采用氯胺消毒水廠還不多。9特殊的水質(zhì)處理（1）地下水除鐵、除錳鐵、錳過量攝入對(duì)人體產(chǎn)生慢性中毒，但鐵、錳異味很大，且污染生活器皿，在未達(dá)到毒害量前，水早已不能使用。去除方法：Fe2+、Mn2+Fe3+、Mn4+

1）水的除Fe常用的方法有：空氣自然氧化法、氯氧化法、接觸過濾氧化法。所選工藝需與當(dāng)?shù)氐乃|(zhì)條件相符。①空氣自然氧化法曝氣裝置含F(xiàn)e2+地下水氧化沉淀池過濾池除鐵水適用：地下水經(jīng)曝氣后，PH值能達(dá)到6.5以上，溶解性硅酸的含量較低及水的色度較低的情況。②氯氧化法凝聚含F(xiàn)e2+地下水沉淀過濾除鐵水特點(diǎn)：a對(duì)原水水質(zhì)適應(yīng)性強(qiáng)，瞬間反應(yīng)，不受PH、有機(jī)色度的影響；b濾后水含鐵量隨過濾時(shí)間而增加；

c不需要曝氣溶氧，投氯前嚴(yán)禁曝氣。Cl2聚合氯化鋁③接觸過濾氧化法特點(diǎn)：a隨過濾時(shí)間的延長(zhǎng)，濾后水總鐵濃度呈減少趨勢(shì)；b不投藥，充氧曝氣設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，投資運(yùn)行費(fèi)用低；

c出水水質(zhì)良好穩(wěn)定，不受PH影響。曝氣充氧含F(xiàn)e2+地下水FeooH濾層（固體催化劑）除鐵水2）水的除Mn高錳酸鉀氧化法、氯接觸過濾法、光化學(xué)氧化法和生物固錳法（20世紀(jì)80年代后我國的研究成果）（2）水的除氟活性氧化鋁（具有大吸附表面的多孔隙固體吸附劑）除氟深井調(diào)節(jié)池水泵活性氧化鋁吸附濾池除氟水9水廠總體規(guī)劃布置

9.1水廠總體規(guī)劃布置的內(nèi)容和原則（1）水廠總體布置的內(nèi)容①根據(jù)供水工程方案，確定水廠廠址。水源和原水水質(zhì)確定后，可根據(jù)用戶對(duì)水質(zhì)的要求，選擇適當(dāng)?shù)奶幚砉に嚭蜆?gòu)筑物的組成，再根據(jù)合理的工藝布置和水廠的用地指標(biāo)，充分考慮到發(fā)展的余地，確定水廠的占地面積。上述的關(guān)鍵和重點(diǎn)是水廠位置的選擇。②根據(jù)水源水質(zhì)和用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，選擇凈水廠工藝流程和凈水構(gòu)筑物類型。

③確定藥劑（包括混凝劑、助凝劑和助濾劑等）品種、投加量和投加方式。

④選擇消毒劑、消毒方法和消毒劑投加設(shè)備。

⑤根據(jù)供水要求確定泵房和清水池。

⑥安排輔助生產(chǎn)和附屬生活建筑物。

⑦凈水廠總體布置，包括水廠平面布置、豎向布置，廠區(qū)道路、綠化和管道綜合布置等。

（2）水廠總體布置的原則首先應(yīng)滿足用戶對(duì)水量、水質(zhì)和水