水质与水厂净水工艺 -王大钧

通过试验可得优化工艺组合和优化工艺参数，能节省大量资金。
3、已建原水水质相近的水处理工艺系统的运行经验，也可作为重要参考。 4、由于原水水质和水量常常是不断变化的，水处理工艺系统对水质水量变化的适应
性，即抗冲击性能，也是评价技术可行性的重要指标。
5、水处理工艺系统的经济合理性，是在保证处理水质满足用户要求的前提下，使在
明矾是硫酸铝和硫酸钾的复盐Al2(SO4)3· K2SO4· 24H20，为无色或白色结晶体， 属天然矿物。 2)三氯化铁[Fecl3· 6H2O]：三氯化铁通常是具有金属光泽的褐色结晶体。处理 低温水效果较铝盐好。它具有不受温度的影响，易溶解、易混合的优点，但同时 也有易潮、腐蚀性强、不易保管等缺点。 3)硫酸亚铁[FeSO4· 7H2O]：是废硫酸和废铁屑加工制成的半透明绿色结晶体， 俗称“绿矾”。硫酸亚铁的适用条件同三氯化铁，但使用时pH值在8.1～9.6为宜。
资金偿还期限内建设费用和运行费用之和为最低。
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一、净水工艺
二、给水处理工艺
1、地下水处理工艺：
常规工艺
除锰工艺
除氟工艺
除铁锰工艺
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一、净水工艺
2、地表水常规处理工艺：
3、新处理工艺
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一、净水工艺
臭氧活性炭处理工艺
高锰酸钾活性炭处理工艺
生物预处理处理工艺
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常规净水工艺简介
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三、常规净水工艺简介--混凝
水质与水厂净水工艺
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水质与水厂净水工艺
1、水质与水质标准 2、净水工艺 3、常规净水工艺简介
4、净水工艺新技术及应用
5、合肥市某水厂净水工艺展示
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水质与水质标准
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一、天然水情况
1、天然水中杂质
（1）种类： 天然水中存在的杂质主要来源于所接触的大气、土壤等自然环境，同时人类活动产 生的各种污染物也会进入天然水体。 按性质分为：无机物、有机物、生物
（2）助凝剂 当单独使用混凝剂不能取得良好的效果时，则需要投加某些辅助药剂以 提高或改善混凝效果，这种辅助药剂称为助凝剂。 目前，城镇水厂常用的助凝剂有：PAM(聚丙烯酰胺)、生石灰、氯气、 活化水玻璃及高分子化合物等。目前合肥地区水厂选用的助凝剂为PAM。
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2、混凝简介--混凝剂投加
1、混凝剂的配制和投加
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1、混凝简介--混凝剂
4)聚合氯化铝[Al2(OH)nCl6-n]m：也称聚氯化铝，是一种高效无机高分子混凝 剂。聚合氯化铝一般对各种水质以及水的pH值适应性较强；絮凝体形成较快， 且颗粒大而重；投量比硫酸铝要低，目前应用比较广泛。 在选用混凝剂时要因地制宜，一般情况下可选用硫酸铝；低温时可选用铁 盐混凝剂；在货源和质量有保证的条件下，应尽可能地选用聚合氯化铝。
序号 1 类型 性能比较 适用条件
折板式絮凝池 优点：絮凝效果好，絮凝时间短，容 适用流量变化较小的 积较小 中小型水厂 缺点：构造复杂，造价偏高 网格絮凝池 优点：絮凝效果好，水头损失小，絮 适用于各种水量的水 凝时间短； 厂 缺点：末端池底易积泥 优点：絮凝效果好，水头损失小，可 适用于各种水量的水 适应水质、水量的变化； 厂，并能适应水 缺点：需机械设备和经常维修 量变化较大者
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3、混凝简介--混合和絮凝
混合和絮凝 混合：凝聚剂与原水进行充分混合的过程。 絮凝：当药剂与原水充分混合后，水中胶体和悬浮物质发生凝聚产生细小 矾花。这些细小矾花还需要通过絮凝池进一步形成沉淀性能良好、粗大而密实 的矾花，以便在沉淀池中去除。 混凝作用地机理：压缩双电层、电性中和、吸附架桥、卷扫网补作用。
控制饮用水卫生与安全的指标包括五大类： （1）感官性指标（2）化学指标（3）毒理学指标 （4）细菌学指标（5）放射性指标
三、饮用水水质标准
感官性状和一般化学指标： 色度、混浊度、 臭和味、肉眼可见物、pH值、总硬度、铁、锰、铜、
锌、挥发酚类、阴离子合成洗涤剂、硫酸盐、氯化物、溶解性总固体。
毒理性指标 氟化物、氰化物、砷、硒、汞、镉、铬、铅、银、硝酸盐、氯仿、四 氯化碳、苯并（α）芘、滴滴涕、六六六 放射性指标 总γ放射性、总β放射性。 细菌学指标 细菌总数、大肠菌群、游离性余氯
地表水环境质量标准基本项目 集中式生活饮用水地表水源地 补充项目
集中式生活饮用水地表水源地 特定项目
24项
5项 80项
适用于全国江河、湖泊、 水库、运河、渠道等具有 使用功能的地表水水域。
适用于集中式生活饮用 水地表水源地一级保护 区和二级保护区。
总计： 109项
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二、水源水质标准
一、物理指标
主要有水温、浊度、臭和味、色度、悬浮物、电导率、氧化还原电位等，其中较为 重要的指标是：浊度、悬浮物、臭和味等。
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净水工艺
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一、净水工艺
城乡集中式生活饮用水(自来水)： 主要是通过取水泵站汲取符合标准的（《地表水环境质量标准GB3838-2002》及《生活饮用 水水源水质标准CJ3020-93》）江河湖泊及地下水，在水厂内净化、消毒后生产出来的符合国家 饮用水标准（《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)）的供人们生活、生产使用的水。 一、给水处理主要方法: （1）胶体颗粒和悬浮颗粒的处理方法：混凝、沉淀、澄清、气浮、过滤、超滤、沉砂等。 （2）去除、调整水中溶解（无机）离子的处理方法：离子交换、地下水除铁除锰、氧化还原、 化学沉淀、曝气等。
2、混凝简介--混凝剂投加
2、生产质量控制
净水药剂投加工序质量控制: １）净水药剂的投加量，一般应以当日原水进行的混凝搅拌试验推荐值为参考数
据进行投加。并依据其混凝效果进一步调整，确定合理的加注率。
２）投加净水药剂的浓度，应按制水生产工艺、药剂种类和计量装置的需要进行 配置，计量投加。药剂的质量浓度宜控制在5%～20%范围内。 ３）净水药剂的投加点，应根据不同药剂的特点和对混合强度的要求及其在制水 工艺中的作用，调整适宜的投加点。混凝剂应加在混合的最佳处，有机高分子净 水剂一般加在混合工序之后，絮凝工序的始端。
1）配制 城镇小水厂中通常采用溶解缸和溶液缸进行配制，大水厂通常采用自动投 药装置。 2）投加 根据投药点的不同而决定，一般分为重力投加和压力投加两种。
2、混凝简介--混凝剂投加
压力投加 目前采用的压力投加装 置多为计量泵加压投加， 此类加药使用方便，溶 液池高度不受太大的限 制，加药量精确可控。
水经简易净化处理（如过滤）、消毒后即可供生活饮用者。 二级水源水：水
质受轻度污染。经常规净化处理（如絮凝、沉淀、过滤、消毒等），其水质 即可达到GB5749规定，可供生活饮用者。
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二、水源水质标准
2、地表水环境质量标准（GB3838-2002）
本标准项目共计 109项，其中地表水环境质量标准基本项目 24项，集中式生活饮 用水地表水源地补充项目5项，集中式生活饮用水地表水源地特定项目80项。
（3）去除有机物的处理方法：粉状活性炭吸附、原水曝气、生物预处理、臭氧预氧化、预氯化、 生物活性炭等。 （4）消毒方法：氯气、二氧化氯、次氯酸钠、臭氧、紫外线等。
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一、净水工艺
给水处理工艺选择:
1、水处理工艺系统应该在技术上可行，经济上合理，运行上安全可靠和便于操作。 2、水处理工艺系统应通过试验来检验。原则上不存在完全相同的水处理工艺系统。
（一）混凝
混凝概述
微粒变成絮粒并由小变大的物理化学反应过程就是混凝过程。混凝
过程由投药、混合、絮凝几个阶段完成。混凝效果的好坏，即生成的矾
花是否结实粗大，对沉淀、过滤等后续处理影响很大。因此，应根据原 水水质，选用好的凝聚剂和最佳投量，则是保证良好混凝效果的关键。
1、混凝简介--混凝剂
1、混凝剂和助凝剂 （1）混凝剂 应用于水质净化中的混凝剂应符合以下基本要求：混凝效果良好；对人体健 康无害；使用方便；货源充足；价格低廉。 混凝剂种类较多，归纳起来有两大类，即金属盐类混凝剂和高分子混凝剂。 1)硫酸铝[Al2(SO4)3· 18H20]：此产品有精制和粗制两种。
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3、受污染水体中杂质
（1）有机物 天然有机物 ：腐殖质，耗氧有机物，藻类有机物等。
人工合成有机物：农药、洗涤剂、化工原料和中间体等，大都为
“三致”污染物。 （2）无机物
主要为各种无机离子：重金属、硝酸盐、铵、磷酸盐等。
（3）病原微生物：生活污水、医院污水等
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4、水质对人体健康的影响 对人体健康影响比较大的主要有细菌、病毒、致病原生动物，此外还有藻类、真菌、 寄生虫、蠕虫等以及水中的化学物质如微量元素及其他无机物、有机物、放射性物质。 水质与地方病： 甲状腺肿----缺碘 ；
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机械絮凝池Βιβλιοθήκη Baidu
网格絮凝池进水
3、混凝简介--混合和絮凝
3、生产质量控制
混合工序质量控制：
1)混合强度应满足投加的净水药剂快速均匀扩散到水中。
2)利用进水泵进行混合的工艺，药剂投加点不得设在水泵的吸水管路上，防止
因带入气体而影响水泵及其后序的工作质量。
絮凝工序质量控制
1）应按设计要求和实际生产水量，通过调整絮凝工序设施、设备运行数量控 制进出口流速、运行水位、停留时间等工艺参数。 2)对絮凝效果进行控制，可采用对加药混合的水样做烧杯实验和对絮凝池出口 形成的絮体通过观察其形态和与水体的分离度来判断絮凝效果，调整絮凝剂 的投加量。 3)应定期排除絮凝池的积泥。
二、化学指标 1.杂质或污染物质的单项指标
水中化学物质的各单项质量浓度指标，如：铁、锰、硫酸盐、氯化物、砷、镉、铬等等。
2.无机特性的综合指标
反映水的无机特性的一些常用指标：PH、碱度、酸度、硬度、溶解性总固体、总含盐量等。
3.有机污染物的综合指标
反映水中有机物含量的综合指标：耗氧量（OC或CODMn，又称高锰酸钾指数）、化学需氧量 （COD）、生化需氧量（BOD5）、总有机碳（TOC）等。
影响混凝的因素：水温、pH值、水的碱度、浊度、有机污染物、混凝剂种
类与投加量、混凝剂投加方式、水力条件等。
3、混凝简介--混合和絮凝
1、混合设备：
1）机械混合（水泵叶轮混合、混合井） 2）水力混合（管式静态混合器、扩散混合器）
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3、混凝简介--混合和絮凝
2、絮凝池：
经过与药剂充分混合的水进入絮凝反应池中，通过颗粒间的絮凝作用， 矾花颗粒逐渐长大，为杂质颗粒在沉淀澄清阶段迅速沉降分离创造良好的条 件。 絮凝反应池可分为机械搅拌与水力搅拌两大类。絮凝池的一般类型及特 点见下表。
按尺寸分为：悬浮物、胶体、溶解物 水中杂质的尺寸与外观特征
项目 溶解物 胶体颗粒 悬浮物
颗粒大小
外观特征
0.1～1.0nm
透明
1.0～100nm
光照下浑浊
100nm～1m
浑浊甚至肉眼可见
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2、天然水水质特点
（1）地下水
水质、水温较稳定。 含盐量、硬度通常高于地表水（海水除外）。 一旦受污染，治理困难。 （2）地表水（江河、湖泊、水库、海水） 江河水：易受自然条件影响，水中悬浮物和胶态杂质含量较多；含盐量和硬度较低。 湖泊及水库水：浊度较低；含较多藻类，水质易恶化（藻类繁殖），易受废水污染。 海水：含盐量高，需淡化后才能饮用。
冠心病---高硬度水
心血管和癌症--- 砷超标 克山病---硒 大骨节病---腐殖酸 氟斑牙和氟骨症---氟超标
因此，生活饮用水水源的选取一定要慎重
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二、水源水质标准
1、《生活饮用水水源水质标准》（CJ3020-93）
适用于城乡集中式生活饮用水的水源水质。标准规定了生活饮用水水源的
水质指标、水质分级、标准限值、水质检验以及标准的监督执行。 生活饮用 水水源水质分为二级，一级水源水：水质良好。地下水只需消毒处理，地表
1956年颁发《生活饮用水卫生标准（试行）》，16项指标。 1976年修订了上述标准，指标增至23项。 1985年《生活饮用水卫生标准》（GB5749-1985)，35项指标。 卫生部《生活饮用水水质卫生规范》（2001），2001年9月执行，34项常 规＋62项非常规＝96项 建设部行业标准《城市供水水质标准》CJ/T206-2005，2006年执行。42项 常规＋61项非常规＝103项。 卫生部和国家标准化委员会《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)，42 项常规＋64项非常规＝106项。（2006.12.29发布，2007.07.01执行）
三、微生物指标
常用的水中微生物指标菌测定项目有：细菌总数、总大肠菌群、粪大肠菌等
四、放射性指标
饮用水的放射性指标测试项目是：总放射性、总放射性。
三、饮用水水质标准
生活饮用水水质标准制定的原则：生活饮用水水质标准的制定主要是根据
人们终生用水的安全来考虑的，水中不得含有病原微生物；水中所含化学 物质及放射性物质不得危害人体健康；水的感官性状良好。