工业给水处理概论与水的软化处
第一章给水处理概论
过 滤
消 毒
饮用水
图1典型地表水处理流程
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混凝剂 原水 混合装置
絮凝池
沉淀池
过滤池
图2 地表水常规处理工艺
cl2 清水池 出水
常规处理工艺的局限性
国内外的试验研究和实际生产结果表明，受污染水源水经常规的混凝、 沉淀及过滤工艺只能去除水中有机物20%-30％，且由于溶解性有机 物存在，不利于破坏胶体的稳定性而使常规工艺对原水浊度去除效果 也明显下降(仅为50％一60％)。用增加混凝剂投量的方式来改善处 理效果，不仅使水处理成本上升，而且可能使水中金属离子浓度增加， 也不利于居民的身体健康。地面水源中普遍存在的氨氮问题常规处理 也不能有效解决。目前国内大多数水厂都采用折点氯化的方法来控制 出厂水中氨氮浓度，以获得必要的活性余氯，但由此产生的大量有机 卤化物又导致水质毒理学安全性下降。
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二、生产用水水质要求
各种工业企业对水质有不同要求，同时，即使是同一企业，不同生产过 程对水质要求也不相同。例如，在发电厂中，冷却用水与锅炉用水对水质要 求迥然不同，而水力除灰用水却对水质无任何要求。因此，在确定生产用水 的水质标准时应进行调查研究，按生产实际情况加以确定。
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1.4 给水处理方法
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水的循环——城镇用水循环 给水系统的水源和排水系统接纳水体的地方大多
是邻近的河流。取之于河流，还之于河流，形成另一 种受人类社会活动作用的水循环——城镇用水循环。
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1.2 水源水质
一、 原水中的杂质
取自任何水源的水中，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： —是自然过程，例如，地层矿物质在水中的溶解，水中微生物的繁殖及其死 亡残骸，水流对地表及河床冲刷所带入的泥沙和腐殖质等。 二是人为因素，即工业废水及生活污水排入水体所带入的。无论哪种来源的 杂质，都包括无机物、有机物以及微生物等。 从给水处理角度考虑，这些杂质可按尺寸大小分成悬浮物、胶体和溶解物 三类。
工业给水处理概论与水的软化处理共105页文档
天然水 → 水处理Ⅰ → 使用水 → 用户使用 → 污废水 → 水处理Ⅱ →
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再生水（中水）
达标排放水
3、本课程章节：
第1章 工业给水处理概述 第2章 水的软化（课本21章） 第3章 水的除盐（课本22章） 第4章 水的冷却（课本23章） 第5章 循环冷却水水质处理（课本24章）
第1章 工业给水处理概述
pH 值与酸碱度不同，酸碱度是水中含酸性类或碱性类物 质多少的指标，而pH 值是水呈酸碱性强度的指标。
7.浊度
ISO国际标准定义：浊度是由于不溶性物质的存在而引 起液体透明度的降低。根据测试所使用的标准液不同，所 得浊度数值及单位不同，目前国际国内通用以甲腊（化学 试剂在严格的控制下制成）作为浊度标准液用散光浊度仪 测得，单位：NTU。采用透射光浊度仪测得的为FTU 。
碳酸的电离度与水中PH值的关系
8.淤塞密度指数SDI（与污染指数FI等同）
SDI是测定在标准压力和标准时间间隔内，一定体积水样 通过一特定微孔膜滤器的阻塞率。它表征水中胶体物和 悬浮物的多少。
与浊度相比，SDI是从不同角度来表示水质，比浊度更准 确、可靠。浊度对于不感光的一些胶体测不出来，而SDI 用微孔膜孔径0.45 μm，凡大于0.45 μm的胶体、细菌 与其它微粒皆截留在膜面上，重现性好，并可靠。
第一节 概述
天然水中含有多种杂质，按粒径分为三类： （1）悬浮物质 ：1µm——100 µm ，泥土、砂、水
藻、细菌等 （2）胶体物质：1 nm ——1 µm ，水中带电荷的
胶体微粒，硅、铁、铝的化合物及一些高分子有 机物，如腐殖质等 （3）溶解物质： 1nm以下，水中所溶解的呈分子 和离子状态的溶质或气体，如氯化物、硫酸盐、 重金属离子、氧、二氧化碳等。
工业给水处理软化除盐
三、 其他药剂软化法： 1. 石灰—苏打法： （1） 背景：石灰软化不能去除永久硬度，研究发现苏打能去除永 久硬度，因此，向水中同时投加石灰和苏打，就能去除全部硬度。 软化水的剩余硬度可降低至0.15~0.2mmol/L。 （2） 实质：向水中补充碳酸根离子 （3） 原理：暂时硬度用石灰去除，反应与石灰法相同，Hn的去除 （与苏打反应）原理如下： CaSO4+Na2CO3→CaCO3↓+Na2SO4 CaCl2+Na2CO3→CaCO3↓+2NaCl MgSO4+Na2CO3→MgCO3+Na2SO4 MgCl2+Na2CO3→MgCO3+2NaCl MgCO3+Ca(OH)2→Mg(OH)2↓+CaCO3↓ （1） 适用条件：适用于硬度大于碱度的水。 （2） 石灰用量的计算：
根据水质分析， Ca2+、 Mg2+含量分别为48.8mg/L和 48.6mg/L，用各种表达方法(摩 尔浓度、当量浓度、德国度、 mgCaCO3/L)表示其硬度。
硬度和碱度的关系（碱度以A表示） Hc Ht>A Ht<A Ht=A A Ht Ht(A) Hn Ht-A 0 0 负硬度 0 A-Ht 0
一、概述
Mg(OH) 2 5.0 × 10 -12
2，工艺组成： 原水（加药）→混合→反应→沉淀→过滤→消毒 二、石灰软化法：
1、石灰的生产过程： 石灰石 煅烧 生石灰 消化 熟石灰
2、原理：主要利用了加入的OH-和水中原有的HCO3（1）
分析： Ht=Hc
A、Ht<A
Ca(HCO3)2+Ca(OH)2=2CaCO3↓+2H2O Mg(HCO3)2+2Ca(OH)2=2CaCO3↓+Mg(OH)2↓+2H2O HT全部去除。
第一章 工业给水处理工程概述
目前还在使用其他一些单位，
比如：mgCaCO3/L: 是将水中硬度离子全部换算成CaCO3，计算以 mg/L为单位的浓度，1mmol/L=50mg CaCO3/L。
德国度（。G）: 指水中硬度离子全部换算成CaO,计算mg/L
为单位的浓度，每10mgCaO/L为1。G，1mmol/L=2.8。G。
水的碳酸盐硬度是指水中与HCO3-结合的钙、镁离子的量。 碳酸盐硬度在水受热时会以垢形式析出，也称为暂时硬度。 非碳酸盐硬度是指水中与Cl-、SO42-、NO3-相结合的钙、镁 离子的量。非碳酸盐硬度在水受热甚至在煮沸时不析出垢，亦
水质波动大，悬浮物多，水中生物及微生物多。因此，对以地
表水为水源的工业企业，应定期的对水源水质进行分析，通常 每月一次，建立水源水质资料档案。
二、地下水
地下水即通常所说的井水或泉水。它是雨水或地表水
经过地层的渗流而形成的。地下水由于与外界隔绝，水质
受气候、季节影响小，水质稳定，浊度低有机物少、微生 物少，含盐量相对较高。由于井水水质稳定，可每季度一
水中溶解的带电荷离子在电场作用下会移动，即有电流通 过，因而水是导电的，水的导电能力即电导率，电导率大小与
水中带电离子量成正比，故可以用电导率反映水中溶解的离子
含量。电导率的单位是μS/cm 与测定水的溶解固体和含盐量相比，电导率方法简便、快
速、灵敏度高，又不破坏水样，所以得到广泛应用，特别适应
于工业水处理的过程监测。在区分水的纯度是一个重要的指标。
一定程序的水。水在软化过程中，仅硬度降低，而总电解质含量不
变。
3、脱盐水 脱盐水是指水中盐类（主要是溶于水的强电解质）除去 或降低到一定程度的水。其电导率一般为1.0-10.0μs/cm,电阻 率（25℃） 0.1-1.0×106Ω· cm,含盐量为1-5mg/L。 4、纯水
水的软化及技术-药用纯化水设备
水的软化及技术一、概述1、概念硬度：钙和镁以化合物的形式存在的部分称为硬度。
硬度分为暂时硬度和永久硬度。
暂时硬度：通过加热去除的硬度，碳酸盐硬度。
永久硬度：非碳酸盐硬度。
软化：去除水中部分或全部硬度的过程称为水的软化2、硬度单位硬度常用单位有mg/L, mmol/L, 度（我国用德国度）， meq/L（毫克当量浓度）各单位之间的换算关系为1meq/L=2.8度=50mgCaCO3/L=0.5 mmolCa2+/L=1 mmol （1/2Ca2+）/L二、软化技术1、软化基本方法（1）加热法通过加热去除暂时硬度，其去除硬度的原理可用方程式Ca（H CO3）→加热→CaCO3+H2O+CO2表示（2）药剂软化①石灰软化法其基本原理表示如下：CaO + H2O = Ca(OH)2CO2 + Ca(OH)2 ---CaCO3↓+ H2OCa(HCO3)2 + Ca(OH)2 --- 2CaCO3↓ + 2H2OMg(HCO3)2 + 2Ca(OH)2 --- 2CaCO3↓+ Mg(OH)2↓+2H2O若碱度>硬度，还应去除多余的HCO3－，若水中存在Fe离子，也要消耗Ca(OH)2 。
②石灰-纯碱法可以去除碳酸盐和非碳酸盐硬度③石灰石膏法当原水的碱度大于硬度，即负硬度（有碱度存在时）出现时采用，基本原理表示如下：2NaHCO3 + CaSO4 + Ca(OH)2----- 2CaCO3↓ + Na2SO4 + 2H2O （3）离子交换法离子交换法去除硬度比较彻底，离子交换法软化水的工艺如下图所示：（4）膜法膜法去除硬度通常采用反渗透、超滤等。
三、离子交换法离子交换法是水处理中软化和除盐的主要方法之一。
在水处理中主要用于去除水中的金属离子。
离子交换的实质是不溶性离子化合物（离子交换剂）上的金属离子与溶液中的其他同性离子的交换反应，是一种特殊的吸附过程，通常是可逆性化学吸附。
1.离子交换剂水处理中用的离子交换剂主要有磺化煤和离子交换树脂。
给水工程(下册)各章节内容(考试复习重点)
十四章给水处理概论1.给水处理的任务：用不同的方法与装置改变原水的主要质量指标以满足用户的要求，提高水的质量，解决原水不能满足用户要求的矛盾。
2.原水中的杂质：（1）悬浮物：尺寸较大，易于在水中下沉或上浮。
（2）胶体杂质：颗粒尺寸很小，在水中长期静置也难下沉；天然水中的胶体一般带负电荷。
（3）溶解杂质：包括有机物和无机物两类。
3.（1）水质标准是用水对象所要求的各项水质参数应达到的指标和限值。
（2）水质参数指能反映水的使用性质的量，但不涉及具体数值。
4.生活饮用水卫生标准（GB 5749-2006）（1）感官性状和一般化学指标（2）毒理学指标（3）微生物指标（4）放射性指标5.给水处理方法概述：水处理方法应根据水源水质和用水对象对水质的要求确定。
①悬浮杂质：沉淀法去除②胶体状态存在水中的杂质：混凝沉淀过滤去除③离子、分子状态存在水中的杂质：生成沉淀物将这种杂质去除④有机物：用活性炭吸附⑤微生物、细菌等：消毒方法----以地表水为水源的水厂采用的常规处理工艺：混凝——沉淀——过滤——消毒6.（1）澄清工艺通常包括混凝、沉淀和过滤。
处理对象主要是水中悬浮物和胶体杂质。
（2）消毒是消除水中致病微生物的致病作用。
7.除铁、除锰和除氟（第19章）：主要针对地下水而言。
----常用除铁、锰的方法是：自然氧化法和接触氧化法。
----当水中含氟量超过1.0mg/L时，需采用除氟措施：a.投入硫酸铝等使氟化物沉淀；b.利用活性氧化铝等进行吸附交换。
8.软化（第21章）：处理对象主要是水中的钙、镁离子。
-----软化方法有：离子交换法和药剂软化法。
9.生活饮用水预处理和深度处理：主要处理对象是水中的有机污染物。
-----处理原理：吸附、氧化、生物降解、膜滤。
第15章混凝一、混凝机理1.（1）混凝：水中胶体粒子以及微小悬浮物的聚集过程称为混凝，是凝聚和絮凝的总称。
（2）凝聚：胶体失去稳定性的过程。
（3）絮凝：脱稳胶体相互聚集。
工业给水处理-1
工业生产：印染质量受影响、锅炉效率低，甚至 引起爆炸哦。
硬 度 的 种 类 及 区 别
软 化
总硬度 碳酸盐硬度 非碳酸盐硬度
碳酸盐硬度(Hc):由于水中含有Ca(HCO3)2 和Mg(HCO3)2 而形 成的硬度，经煮沸后可把硬度去掉，这种硬度称为碳酸盐 硬度，亦称暂时硬度。 Ca(HCO3)2 = CaCO3↓+CO2+H2O Mg(HCO3)2 = MgCO3+H2O+CO2 MgCO3+H2O = Mg(OH)2↓+CO2
1 n( X ) z n( X ) z
硬度的表示方法和单位
软 化
毫克当量浓度（Ca2+和Mg2+的毫克当量数/体积） meq/L 毫克当量：对于还原性物质，与1mg（1mmol）氢 的还原能力相等的物质叫做1毫克当量。以钙为 例子，20mg（0.5mmol）钙的还原能力与1mg （1mmol/L）氢的还原能力相等，所以20mg钙称 为1毫克当量。
石 灰 软 化——石灰软化效果
软 化
经石灰软化处理后，去除效果如下：
剩余碳酸盐硬度： 0.25~0.5mmol/L
剩余碱度：0.8~1.2mmol/L 硅化合物去除率：30%~35% 有机物去除率：约25% 铁残留量：约0.1mg/L
石 灰 软 化——石灰软化的适用范围
软 化
石灰软化的适用范围：
石 灰 软 化——石灰软化的原理
软 化
基本概念： 生石灰：由石灰石经过煅烧制取的CaO； 消化过程：石灰加水反应； 熟石灰或消石灰：消化过程的生成物Ca(OH)2； 石灰软化原理： (1) Ca(OH)2→Ca2++2OH(2) 2HCO3-+2OH-→2CO32-+2H2O (3) Ca2++CO32-→CaCO3↓ (4) Ca(OH)2+2HCO3-→CaCO3↓+CO32-+2H2O 本质：投加石灰产生过剩的CO32-离子，使之与水中的 Ca2+生成CaCO3沉淀析出。每加入1molCa(OH)2，可去除 水中1molCa2+。
工业给水处理--水的软化 ppt课件
锅炉中的严重水垢
• 生产实践说明，除炉壁结垢外，水中还会出现悬浮物所形成的泥垢， 它们是相互错综的结合。 • 对于锅炉水来说，钙、镁盐类的沉淀物主要有两种形式存在： ① 形成坚硬的水垢，附着于管壁及锅筒壁上； ② 形成沉渣，可结于壁上，也可悬浮在水中——前者称为黏性沉渣，后 者称为流动性沉渣，随水流动，可用排泥的方法排掉。 • 黏性沉渣易粘结于管子斜度小 或水流速度低的地方，形成二
钢 铁 厂 循 环 冷 却 水 设 备
4. 对工业产品的危害
• • 硬水对很多工业产品的质量造成不良影响。 对纺织工业，洗涤用水的钙盐或镁盐会与 肥皂中的硬脂酸根(C17H35COO-)反应产生 皂花——硬脂酸钙Ca(C17H35COO)2，造成 肥皂的浪费。据实测，水的硬度为10度， 那么1t水需要消耗肥皂2kg左右。方程式如 下： 硬脂酸钙
次水垢。
• 对于蒸汽锅炉来说，由于温度 很高，除了钙、镁的其他盐类
也有产生水垢的可能。
蒸汽锅炉
1.3 硬水对工业的危害
1. 水垢对锅炉的危害
•
• • • •
水垢导热性能差，比钢铁导热能力小30-50倍，在锅炉内壁产生
1mm后的水垢，就要多消耗煤3%-5%。 由于水垢传热不良，需提高管壁温度，导致金属过热，不仅降低
• 如果水中存在O2，石灰同时会与铁和硅化合物反应，生
成Fe(OH)3和CaSiO3沉淀，反应式为：
• 可见水中有O2存在，石灰能去除水中部分的铁和硅的化 合物，但水中H2SiO3含量很少。过量投加石灰，硬度大部分被去除，但
碳酸钙在水中有少量的溶解度。根据加药量和水温的
了锅炉的机械强度，而且管壁会气泡或裂缝。
管内水垢难于清除，增加检修费用，受热面损伤，降低锅炉寿命。 水垢导致受热管内流通截面减小，增加管内水循环阻力，严重时
工业水处理技术完整可编辑版
此外，还有电渗析软化法等，但通常使用的主要方法是离 2020/子3/21 交换软化法和化学软化法。
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一、水的基本知识
水有固态、液态、气态的三态变化。水的融点为0℃, 沸点为100 ℃。常温下为液态存在。工业生产中，常 利用固、液、气三态变化的特性，来进行能量的变换。
水中的杂质种类很多。按其性质可分为有机物、无机 物和微生物。
按分散体系分类，即按杂质粒子的大小及同水之间的 相互关系来分类，可分为以下三类。
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水的预处理是在水精制处理之前，预先进行的初步处 理，以便在水的精处理时取得良好效果，提高水质。 因为自然界的水都有大量的杂质，如泥沙、黏土、有 机物、微生物、机械杂质等，这些杂质的存在，严重 影响精制水的水质与处理效果，因此必须在精处理之 前将一些杂质降低或除去，这就需要预处理，有时也 称前处理。
预处理的方法很多，主要有预沉、混凝、澄清、过滤、 软化、消毒等。用这些方法预处理之后，可以使水的 悬浮物（浑浊度）、色度、胶体物、有机物、铁、锰、 暂时硬度、微生物、挥发性物质、溶解的气体等杂质 除去或降低到一定的程度。
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综能公司原水站蓄水池
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（1）分子-离子分散系。小于1nm，包括有机、无机的 低分子物及其离子，在水中成容易溶液。
（2）胶态分散系。大小由1-200nm，其中有的高分子 物已溶液存在，溶胶微粒已溶胶存在。
工业给水处理 第三章-水的软化(2)
4.2.3 离子交换脱碱软化系统
• 在锅炉给水中，有时需同时去除硬度和碱度。为达到去除硬度， 降低碱度又不增加水中溶解性固体的目的，常采用H-Na离子交 换法来处理。 1. H-Na并联离子交换系统（见下图）
再由水泵提升进入RNa交换器进行软化，去除水中永久硬度。
• 经RH型交换器软化的这部分水含有H2SO4及HCl，酸与原水另
一部分进行中和反应（见下）；此时，另一部分原水的碳酸盐 硬度（碱度）变成了永久硬度，即碱度和酸度都除去了，留下
的永久硬度由RNa软化。
• 原水分配的计算方法，与并联系统相同。
4.2.4 二氧化碳脱气塔
瓷环（高×外径×壁厚）
单位：mm
4.3 离子交换软化装置
离子交换装置，根据运行方式的不同，可分为固定床 和连续床两大类：
4.3.1 固定床离子交换设备
• 固定床是离子交换装置中最基本的一种。离子交换树 脂装填在交换器内，在操作过程中，树脂不向外输送。
• 根据原水与再生液的流动方向，可分为两种形式：
1. 原水与再生液分别从上而下以同一方向流经离子交换 器的，称为顺流再生固定床；
2. 原水与再生液流向相反的，称为逆流再生固定床。此
形式目前被广泛应用。
一、顺流再生固定床
• 离子交换器选择能承受0.4-0.6MPa压强 的钢罐。 • 内部构造：上部配水管系、树脂层、 下部配水管系3部分。其中树脂层高一 般为1.5-2.0m。上部留有足够空间，保 证反洗时树脂层的膨胀。 顺流再生的缺点 ① 再生剂用量多：树脂层越往下部，再生程度越差，再生剂耗量在理论值 的2-3倍时，效果仍然较差。 ② 出水水质不理想：软化工作期间，出水剩余硬度高；软换后期，因树脂 层下部再生较差，出水剩余硬度提前超标，降低工作效率。
给水处理技术基础知识
给⽔处理技术基础知识给⽔处理4.1给⽔处理概论⼀.给⽔⽔质指标1.物理指标（1）浊度（2）悬浮物（3）臭和味2.化学指标（1）杂质或污染物质的单项指标（2）⽆机特性的综合指标（3）有机污染物的综合指标3.微⽣物指标4.放射性指标⼆.⽔质标准1.⽣活饮⽤⽔⽔质标准（1）饮⽤⽔⽔质项⽬⼤为增加，从原35项增加到96项（2）把检测项⽬分为常规检测项⽬（34项）和⾮常规检测项⽬（62项）（3）提⾼了对浊度的要求（4）在饮⽤⽔常规检测项⽬中增加了耗氧量（⾼锰酸盐指数）：耗氧量（以O2计）不超过3mg/L，特殊情况下不超过5mg/L。
（5）在⽆机物、有机物单项项⽬的选择和限制的确定上，既借鉴国外标准（WHO、欧盟、美国），⼜考虑中国国情。
（6）重视消毒剂和消毒副产物的危害，从原有的1项，增加到13项。
（7）对部分原有项⽬的限制提出更严格的要求，共4项：浊度、铅、镉、四氯化碳。
（8）增加了粪性⼤肠菌群的项⽬。
2.⼯业⽤⽔⽔质标准3.其他重要⽔质标准（1）地表⽔环境质量标准（2）其他⽔质标准三.给⽔处理的基本⽅法与基本⼯艺1.给⽔处理的基本⽅法（1）去除颗粒物⽅法有：混凝、沉淀、澄清、⽓浮、过滤、筛滤（格栅、筛⽹、微滤机、滤⽹滤芯过滤器等）、膜分离（微滤、超滤）、沉砂（粗⼤颗粒的沉淀）、离⼼分离（旋流沉砂）等（2）去除、调整⽔中溶解（⽆机）离⼦、溶解⽓体的处理⽅法处理⽅法有：⽯灰软化、离⼦交换、地下⽔除铁除锰、氧化还原、化学沉淀、膜分离（反渗透、纳滤、电渗析、浓差渗析等⽅法）、⽔质稳定（⽔中溶解离⼦的平衡，防⽌结垢和腐蚀等，详见本书第五章）、除氟（⾼氟⽔的饮⽤⽔除氟）、氟化（低氟⽔的饮⽤⽔加氟）、吹脱（去除游离⼆氧化碳、硫化氢等）、曝⽓（充氧）、除⽓（锅炉⽔除氧等）等（3）去除有机物的处理⽅法⽅法有：粉状炭吸附、原⽔曝⽓、⽣物预处理、臭氧预氧化、⾼锰酸钾预氧化、过氧化氢预氧化、预氯化、臭氧氧化、活性炭吸附、⽣物活性炭、膜分离、⼤孔树脂吸附（⽤于⼯业纯⽔、⾼纯⽔制备中有机物的去除）等（4）消毒⽅法⽅法有：氯消毒、⼆氧化氯消毒、臭氧消毒、紫外线消毒、电化学消毒、加热消毒等（5）冷却⽅法2.给⽔处理的基本⼯艺饮⽤⽔处理的⼯艺分成：（1）饮⽤⽔常规处理⼯艺（2）在饮⽤⽔常规处理⼯艺的基础上，增加预处理和（或）深度处理的饮⽤⽔处理⼯艺（3）其他特殊处理⼯艺混凝⼀.胶体的基本性质1.胶体的特性⽔中杂质按其颗粒⼤⼩，可以分成为溶解物、胶体颗粒和悬浮物三⼤类。
给水处理概论1
自动化控制系统
通过传感器和执行器，实现给水 处理过程的自动化控制，提高处
理效率。
远程监控系统
利用物联网和云计算技术，实现 远程监控和管理给水处理设施。
智能决策支持系统
基于大数据和人工智能技术，为 给水处理提供智能决策支持。
可持续发展的给水处理技术
节能技术
环境友好型材料
采用低能耗或无能耗的处理工艺，降 低给水处理的能耗。
对处理后的水质进行 检测，确保水质达标 并监控水处理设备的 运行状况。
02
原水水质分析
原水中的杂质
悬浮物
包括泥沙、粘土、动植 物残骸等，它们在水中
不稳定，容易沉淀。
有机物
来源于天然和人为的污 染，如腐烂的植物、动
物尸体、粪便等。
无机物
包括各种溶解的盐类， 如氯化物、硫酸盐、碳
酸氢盐等。
微生物
包括细菌、病毒、原生 动物等，可能引发水源
过滤
总结词
通过滤料层截留水中的悬浮物、细菌、病毒等杂质，进一步 净化水质的过程。
详细描述
过滤是给水处理中的重要环节，通过滤料层截留水中的悬浮 物、细菌、病毒等杂质，进一步净化水质。常用的过滤设施 包括砂滤池、活性炭过滤器等。过滤可以有效地降低水的浊 度、色度、异味等指标，提高水质。
消毒
总结词
通过化学或物理方法杀灭水中的细菌、病毒等微生物，确保供水安全的过程。
，确保出水达标。
平面布置
根据处理工艺流程，合理布置 各处理构筑物和设备的位置，
优化空间利用。
设备选型与配置
根据处理工艺要求，选择性能 稳定、效率高的设备，确保处
理效果和降低能耗。
管道设计与布置
合理设计管道走向、管径、连 接方式等，确保水流顺畅、降
水的软化处理简介
2. 反洗：工作一段时间后的设备，会在树脂上部拦截很多由原水带来的污物，
把这些污物除去后，离子交换树脂才能完全曝露出来，再生的效果才能得到 保证。反洗过程就是水从树脂的底部洗入，从顶部流出，这样可以把顶部拦 截下来的污物冲走。这个过程一般需要5-15分钟左右。
5. 电磁法：采用在水中加上一定的电场或磁场来改变离子的特性，从而改变碳酸钙(碳酸
镁)沉积的速度及沉积时的物理特性来阻止硬水垢的形 成。其特点是：设备投资小，安 装方便，运行费用低；但是效果不够稳定性，没有统一的衡量标准，而且由于主要功 能仅是影响一定范围内的水垢的物理性能，所以 处理后的水的使用时间、距离都有一 定局限。多用于商业(如中央空调等)循环冷却水的处理，不能应用于工业生产及锅炉补 给水的处理(同时由于该种设备的机理并未得到真正的理论证实)。另外，此种方法与加 药法类似也是阻止水垢的生成，而不是降低硬度，所以一般不应归入软化方式中，而 是应该称为防垢或阻垢。
3. 吸盐(再生)：即将盐水注入树脂罐体的过程，传统设备是采用盐泵将盐水注
入，全自动的设备是采用专用的内置喷射器将盐水吸入(只要进水有一定的压 力即 可)。在实际工作过程中，盐水以较慢的速度流过树脂的再生效果比单 纯用盐水浸泡树脂的效果好，所以软化水设备都是采用盐水慢速流过树脂的 方法再生，这个过 程一般需要30分钟左右，实际时间受用盐量的影响。
目录：
1. 什么是水的软化？ 2. 什么是水的硬度？ 3. 为什么要软化水？ 4. 软化方式有哪些？ 5. 我们公司的水软化系统简介 6. 附录：水的相关标准
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水中Ca2+ 、 Mg2+离子的总浓度或总含量。包括：暂时硬度 （碳酸盐硬度Hc 煮沸时可析出）和永久硬度（非碳酸盐 硬度Hn）或分为：钙硬度（HCa）和镁硬度（HMg）。
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各硬度关系：总硬度（Ht）= Hc+ Hn= HCa + HMg
暂时硬度加热分解： Mg(HCO3)2 →Mg(OH)2↓+2CO2↑ Ca(HCO3)2 →CaCO3↓+H2O +CO2↑
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8.淤塞密度指数SDI（与污染指数FI等同）
SDI是测定在标准压力和标准时间间隔内，一定体积水样 通过一特定微孔膜滤器的阻塞率。它表征水中胶体物和 悬浮物的多少。
与浊度相比，SDI是从不同角度来表示水质，比浊度更准 确、可靠。浊度对于不感光的一些胶体测不出来，而SDI 用微孔膜孔径0.45 μm，凡大于0.45 μm的胶体、细菌 与其它微粒皆截留在膜面上，重现性好，并可靠。
三、水质分析
原水水质和处理要求是确定适宜的水处理工 艺、选择合理处理流程、采用适当的化学药剂及 其剂量、进行水处理设备计算的重要资料。在这 里水质分析十分重要。
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1.含盐量和总固体
（1）含盐量：水中阴、阳离子含量的总和。
（2）总固体：水在一定温度蒸发，烘干后剩留在器皿中 的物质重力，包括悬浮物和溶解固体。
3.循环冷却水的处理：用物理的方法，降低工业用水在使 用过程中增加的热量，供循环使用。
水质稳定处理：采用物理和化学的方法，如加酸、阻垢剂、 缓蚀剂和杀生剂等对冷却水作控制沉积物、腐蚀和微生物 生长的全面处理。
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二、工业给水处理的水源
（1）地下水 （2）地面水 （3）自来水 （4）污废水
软化、除盐、循环冷却水的处理和水质稳定处 理。
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1.软化：去除水中部分或全部硬度（钙、镁离子）的过程 称为水的软化。软化的方法通常分为药剂软化法和离子交 换法两种，目前还有电渗析、纳滤、反渗透。软化后剩余 硬度一般在0.05－0.8mml/l之间。
2.除盐：采用物理、化学的方法，去除水中无机盐类，获 得电导率为10－0.1μS/cm的除盐水，以及小于0.1μS/cm的 高纯水。除盐的方法有：蒸馏、电渗析、反渗透、离子交 换等，或这些方法综合使用。
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第1章 工业给水处理概述
第一节 概述
天然水中含有多种杂质，按粒径分为三类： （1）悬浮物质 ：1µm——100 µm ，泥土、砂、
水藻、细菌等 （2）胶体物质：1 nm ——1 µm ，水中带电荷的
胶体微粒，硅、铁、铝的化合物及一些高分子有 机物，如腐殖质等 （3）溶解物质： 1nm以下，水中所溶解的呈分子 和离子状态的溶质或气体，如氯化物、硫酸盐、 重金属离子、氧、二氧化碳等。
（原水） 【给水处理】 给水管网 【建筑给排水】 排水管网 【污废水处理】
天然水 → 水处理Ⅰ → 使用水 → 用户使用 → 污废水 → 水处理Ⅱ →
↑
再生水（中水）
达标排放水
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3、本课程章节：
第1章 工业给水处理概述 第2章 水的软化（课本21章） 第3章 水的除盐（课本22章） 第4章 水的冷却（课本23章） 第5章 循环冷却水水质处理（课本24章）
7.浊度
ISO国际标准定义：浊度是由于不溶性物质的存在而引 起液体透明度的降低。根据测试所使用的标准液不同，所 得浊度数值及单位不同，目前国际国内通用以甲腊（化学 试剂在严格的控制下制成）作为浊度标准液用散光浊度仪 测得，单位：NTU。采用透射光浊度仪测得的为FTU 。
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碳酸的电离度与水中PH值的关系
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自来水常规处理工艺过程中，主要是去除悬浮物、 胶体，以及消毒等，很难去除溶解物质。
城市给水处理以满足生活饮用水标准为目标，而 工业给水处理则根据工业生产工艺、产品质量、 设备材料等对水质的要求来决定处理工艺。由于 各种工业产品的工艺要求不同，对水质的要求差 异极大。
一、工业给水处理的目的
Ht<A
Ht
0
A-Ht
Ht=A
Ht(A)
0
0
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6.pH 值
每升水中氢离子浓度的负对数，即－lg[H+]
24℃时纯水的[H+]＝ [HO－]＝10－7mmol，因此中性水 pH 值为7。
pH 值与酸碱度不同，酸碱度是水中含酸性类或碱性类物 质多少的指标，而pH 值是水呈酸碱性强度的指标。
硬度单位：（1）法定计量单位：mol/L或mmol/L
（2）其它：meq/L
德国度:1°d=10mg/LCaO
美、日:1度=1mg/LCaCO3 （3）换算关系：1meq/L=2.8°d=50mg/LCaCO3 硬度和碱度的关系（碱度以A表示）
Ht>A
Hc（HZ) A
Hn（HY) Ht-A
负硬度 0
2.电导率
电导率是以数字表示溶液传导电流的能力。纯水电导率很 小，水中溶解离子是水能导电的原因。规定1×1×1cm 水 测得的电阻称为电阻率1Ω.cm ,电阻率的倒数叫电导率， 单位：S/cm 或μS/cm
电导率是溶解性固体的替代参数，可以来估算溶解固体：
lgTD 1S .00 60lg .2k15
SDI值的测定：在0.21MPa恒定水流压力下，记录从通水 开力始下到，收记集录5过00滤m1l水5m样in所（需包要括的初时始间水t样0(s时)，间在）与后上，相再同次的收压 集500ml水样，记录所需时间t15(s)；然后用公式计算：
TDS单位mg/l，电导率单位μS/cm，适用于TDS小于5与强碱起作用的酸性物质的含量（强酸、弱 酸、强酸弱碱盐）。
4.碱度
水中含有的能与强酸起作用的碱性物质的含量（重碳酸盐 碱度HCO3-、碳酸盐碱度CO32- 、氢氧化物碱度OH- ）。一 般天然水的碱度只有HCO3-,即水的碱度等于碳酸盐硬度。
水质工程学
（工业给水处理）
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序言
1、给排水专业性质：半土建、半化工、半机械、 半自动化（参与水的社会循环，解决水的质量问题）
2、水的社会循环：天然水（地表水与地下水）、 使用水（生活与生产用水）、污废水（生活和生产 使用过的水，通过水处理使这三种水质不断转换， 从而构成了水的社会循环。