地表水工艺处理基本知识1

给水工艺处理根本知识
一、城镇供水系统
1.1.供水系统分类和组成 1.1.1 供水系统分类：
供水系统是由取水、输水、水质处理和配水等设施组成的总体工程。

供水系统的分类：
⑴按水源分类，分为地表水和地下水供水系统；
⑵按供水方式，分为重力供水系统、压力供水系统和混合供水系统；⑶按使用目的，分为生活用水、生产供水和消防供水系统；⑷按效劳对象，分为城镇供水和工业供水系统。

1.1.2 供水系统组成：
供水系统普通由取水构筑物、原水输水管〔渠〕、水处理构筑物、调节及增压构筑物、配水管网等局部组成。

1. 取水构筑物：取集原水而设置的各种构筑物的总称。

2. 原水输水管〔渠〕：将取水构筑物取集的原水送入净水厂处理的管〔渠〕设施。

3. 水处理构筑物：对原水进行处理，以到达用户对水质要求的各种构筑物，通常把这些构筑物布置在水厂。

4. 调节及增压构筑物：贮存和调节水量、保证水压的构筑物，如清水池、泵站等，普通设在厂内，也可在厂内外同时设置。

5. 配水管网：用以向用户配水的管道系统。

1.1.3 分质、分压和区供水：
统一供水系统是指城镇供水系统将生活、生产、消防三者合一，统一按生活饮用水卫生标准供水。

除了统一供水系统外，还可分为：分质供水系统、分压供水系统、分区供水系统。

1.分质供水系统
根据不同用户对水质要求不用，采用分质供水的系统。

如将水质要求较低的工业用水与城镇供水系统分开单独设置的供水系统；将海水或者城市污水处再生后作为厕所冲洗、绿化等杂用水供水系统。

2.分压供水系统
根据管网分压的不同要求，分别供给的系统。

如城镇中某些高层建造区，或者地势较高的地区要求较高的供水压力，可采用不同的压力供水系统。

3.分
区供水系统
在一个城市中由于地形不同形成份别供水的成为分区供水系统。

按布置方式可分成并联供水系统〔由同一泵站分别向二区单独供水〕；串联供水系统即高区泵站从低区取水，然后向高区供水。

1.1.4 影响供水系统布置的因素
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1.城市规划的影响
2.水源的影响
3.地形的影响。

1.2.供水水量、水质、水压要求 1.2.1 供水量普通由以下各项组成：
1.综合生活用水
2.工业企业用水
3.浇洒道路和绿地用水
4.管网漏损水量
5. 未预见用水 6 消防用水。

供水系统中水厂设计规模应按上述 1-5 项的最高日用水量之和确定。

在净水厂各个构筑物设计时，还应考虑水厂内部生产工艺过程和其他用途所需要的用水量。

1.2.2 水质要求：
供水水质必须符合《生活饮用水卫生标准》〔GB5749-2022〕。

标准规定的水
质指标是指居民用户的龙头水要求到达的水质。

1.2.3 水压要求：
供水管网的最小效劳水头是指城镇配水管网在用户接管点处可维持的最小水头。

城市配水管网的供水水压宜满足用户接管点处效劳水头 28m 的要求；当按直接供水的建造层数确定供水管网水压时，其用户接管处的最小效劳水头一层为
10m，二层为 12m，二层以上每增加一层增加 4m。

二、取水系统
2.1.供水水源
2.1.1 地下水源的特点：
水质澄清、水温稳定、分布面广。

但地下水径流量较小，有的矿化度和硬度较高，如铁、锰、氟、氯化物、硫酸盐等。

2.1.2 地表水源的特点：
水量充分、流量较大，由于受地面各种因素影响，水质通常表现出与地下水相反的特点。

例如，河水浑浊度较高〔特殊是在汛期〕，水温变幅大，有机物和细
菌含量高，地表水易受到污染。

2.2.地表水取水构筑物 2.2.1 地表水取水构筑物的形式
按水源分，有江河、湖泊、水库、海水取水构筑物；
按取水构筑物的构造形式分，有固定式〔岸边式、河床式、斗槽式〕和活动式〔浮船式、缆车式〕两种。

2.2.2 地表水取水构筑物位置选择
1.设在水质较好地带
2.挨近主流，有足够的水深，具有稳定河床和河岸
3. 尽可能不受泥沙、飘荡物、冰凌、冰絮影响
4.尽量不妨碍航运和泄洪，并符合河道、湖泊、水库整体规划的要求。

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三、水泵与水泵站
3.1.水泵的根抵知识 3.1.1 泵的分类
泵分为三类：叶片式泵、容积式泵、其他类型泵。

1、叶片式泵
叶片式泵是通过工作叶轮的高速旋转运动，将能量传递给流经其内部的液体，使液体能量增加的泵。

〔1〕按工作原理分：离心泵、轴流泵、混流泵。

它们的叶轮入流方向皆为轴向，所不同的是叶轮出流方向。

〔2〕按泵轴的工作位置分为卧式泵、立式泵、斜式泵；〔3〕按压出室形式可分为蜗壳式和导叶式泵；
〔4〕按叶轮的吸入方式可分为单吸式泵和双吸式泵；〔5〕按泵的叶轮级数目可分为单级泵和多级泵。

2、容积式泵
容积式泵是通过工作室容积周期性变化，将能量传递给流经其内部的液体。

按工作室容积变化的方式又可分为往复式泵和回转式泵。

属于往复式的有活塞泵；属于回转式泵有齿轮泵、螺杆泵。

3、其他类型泵
其他类型泵工作原理各异，如射流泵、水锤泵、气升泵等。

它们根本上都是利用工作液体传递能量来输送液体。

3.1.2．泵站分类：
按其在城镇供水中的作用可分为一级泵站、二级泵站、加压泵站。

一级泵站的功能：将水从水源输送到净水构筑物的泵站，又称进水泵站、浑水泵站。

二级泵站的功能：将净化后的水输送到管网、用户或者水塔的泵站，又称送水
泵站、清水泵站。

加压泵站的功能：在管网中提高水压的泵站，又称中途泵站。

3.1.3. 离心泵离心泵的工作过程是离心泵在启动之前，应先用水灌满泵壳和吸水管道，然后
驱动机电，使叶轮和水做高速旋转运动，此时，水收到离心力的作用被甩出叶轮，经蜗形泵壳中的流道流入水泵的压水管道，由压水管道输入到管网中去；与此同时，水泵叶轮中心处由于水被甩出而形成真空，吸水池中的水在外界大气压的作
用下，通过吸水管而源源不断地流入水泵叶轮，水又受到高速转动叶轮作用，被
甩出叶轮而输入压水管道。

这样就形成为了离心泵的连续输水。

3.1.4 泵的主
要零件组成
〔1〕叶轮：叶轮的作用是将动力机的机械能通过叶轮的高速旋转传递到液体，使被抽液体获得能量；叶轮常由盖板、叶片、轮毂组成。

叶轮有封闭式、敞开式、半开式之分，普通都用封闭式。

〔2〕泵轴：用来旋转泵的叶轮，常材料是碳素钢和不锈钢。

叶轮和轴之间用
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建来连接，泵中普通采用平键。

〔3〕泵壳：泵壳通常铸成蜗壳型。

泵壳顶上设有充水和放气的螺孔，以便在
泵启动前用来充水和排出泵内空气。

泵壳底部设有泄水螺孔，当泵停车检修时用
来放空积水。

〔4〕泵座：泵座上有与底板或者根抵固定用的法兰孔。

在泵座的横向槽底设
有泄水螺孔。

以便随时排出由填料盒内流出的水滴。

〔5〕填料函：在泵轴穿出泵壳时，泵轴与泵壳之间存在着间隙，有间隙就会
泄露，就必须采用轴封措施。

填料盒就是一种起着阻水或者阻气作用的轴封手段。

3.2.水泵的运行和维护 3.2.1 泵的运行：
1．启动前检查：
〔1〕盘车检查。

用手转动联轴器，感觉是否灵便、是否均匀、有无受阻和异
常声响。

〔2〕轴承和填料函检查。

检查轴承中润滑脂或者润滑油是否清洁、适量、油
位是否符合标准线；填料函水封冷却阀是否翻开，填料压盖扣紧程度是否适宜。

〔3〕
水位与闸门检查。

检查吸水井水位是否足够，吸水管侧闸门是否全开、压力管侧闸门是否全闭；
〔4〕仪表检查。

电流表、电压表是否处在适宜位置，真空表、压力表是否正常；
〔5〕外部条件检查。

供配电设备、电动机是否完好，真空吸水条件是否成熟，周围环境是否正常。

2．开泵
〔1〕灌水或者抽真空。

都应先翻开泵顶上抽气阀，当进行一段时间后，如发现水泵上水标管已显示有水或者真空表上已到达额定真空度时，那末表示水泵
和吸水管已充满水，此时可开泵。

〔2〕向值班调度报告。

水泵真空完成后，即向值班调度或者能决定开泵的负责人报告，得到明确启动命令后，即可启动。

〔3〕启动。

启动前要注意现场人员不要距机电、水泵太近。

启动按钮开关时，要沉着、果断，目光要注意真空表和压力表的读数。

〔4〕开启出水闸门。

水泵启动后压力读数开始上升，当水压已到达零流量的封闭扬程时，即可徐徐启动出水闸门。

〔5〕检查启动后的情况。

再次对机电、电气设备、轴承、填料函、各项仪表做一次全部检查。

〔6〕填写开泵记录。

每次开泵后都要认真在值班日志薄上填写开泵记录。

3. 运行中的检查
〔1〕查看仪表。

水泵、机电的压力表、真空表、电流表、电压表直接反映了水泵机电是否正常工作，检查时如果超过水泵额定值，那末属不正常、要子细追查原因。

〔2〕音响和振动。

在正常运行时，机组应平稳、声音应正常、连续而不间断。

〔3〕注意温升。

泵与电动机轴承温升普通不得超过周围温度35℃，最高不超过75℃。

〔4〕观察滴水。

水泵填料函处普通经验应以每分钟 60 滴摆布速度一滴滴地淌水。

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4.停泵
〔1〕首先徐徐关闭出水阀；
〔2〕切断电源开关，住手机电运转；
〔3〕停泵后，关闭真空表、压力表及冷却水管的闸阀，对没有底阀靠真空泵启动的，那末翻开真空破坏阀，使泵内水放回吸水井中；半地下室的泵房，还需关好吸水管的阀。

〔4〕做好泵体清洁卫生，与周围环境的清扫；〔5〕填写停泵记录。

3.2.2 泵的故障与排除
水泵普通常见的故障原因如下所述：
〔1〕充水或者启动艰难：故障原因普通是底阀和吸水管有漏水；水泵底部放空螺丝或者阀门关闭；水泵或者吸水管漏气、真空泵抽不成真空等。

〔2〕水泵启动后不出水或者水量过小：故障原因普通是泵壳中存有空气；或者电压、频率太低；吸水管有阻塞，有空气带入水泵等。

〔3〕振动和噪声：故障原因普通是水泵安装不完善；泵与机电安装不同心；进入空气或者发生气蚀；轴承损坏或者磨损。

〔4〕水泵开启不动或者开动后轴功率过大：故障原因普通是轴承安装不良；联轴器间隙太小或者电压过低等。

〔5〕轴承发热：故障原因普通是轴承安装不良；轴承缺油或者油太多；油质不良，不干净等。

〔6〕机电过负荷：故障原因普通是转速过高，流量过大，机电或者水泵机械损失过大等。

〔7〕填料函发热：故障原因普通是填料压盖太紧；填料函位置安装不对；水封环位置不对或者冷却水缺乏；填料函与轴不同心等。

四、饮用水常规处理
4.1 概论
4.1.1 原水中的杂质
原水中都不同程度地含有各种各样的杂质。

这些杂质不外乎两种来源：一是自然过程；二是人为因素即工业废水、农业污水及生活污水的污染。

这些杂质按尺寸大小可分为悬浮物、胶体和溶解物。

溶解物〔低份子、杂质胶体悬浮物离子〕颗粒尺寸0.1nm 1nm 10nm 100nm 1 μm 10 μm 100 μm 1mm 分辨工具电
子显微镜可见超显微镜可见显微镜可见/肉眼可见水的外观透明浑浊浑浊图 4-1 水中杂质分类
1. 悬浮物和胶体杂质
悬浮物尺寸较大，易于水中下沉或者上浮。

下沉的普通是大颗粒泥砂及矿物质废渣等；上浮的普通是体积较大而密度小的某些有机物。

胶体颗粒尺寸很小，在水中长期静置也难下沉。

水中所存在的胶体通常有黏
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