自来水的净化过程
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(一)自来水的净化过程
一,给水处理得基本方法:
“混凝-沉淀-过滤-消毒”常规处理工艺流程
以广州水源为例,由于水源差,七间水厂的水源有六间达不到国家规定的五类标准,因此在进行常规处理前须经过预处理,在泵前投加高锰酸钾(主要通过氧化作用,使有机物膜被氧化,悬浮颗粒物或胶体的表面性质发生有利于脱稳凝聚的变化,从而使除浊效率增加,有机物含量也随之降低,减轻了水的异臭味。并且高锰酸钾与水中还原性物质发生反应,生成不溶于水的中间产物二氧化锰,也可以为新生凝核促使胶体凝聚。用隔膜泵直接投加到源水。)、活性炭(物理吸附与化学吸附,物理吸附主要是其多孔结构提供了大量的表面积,从而使其非常容易达到吸收收集杂质的目的;化学吸附指被吸附的物质与活性炭表面物质发生反应,如:与水中的亚氯酸盐发生反应,使亚氯酸盐变成氯离子形式,从而达到去除水中亚氯酸盐目的,使水中不再有令人反感的味道和气味。用螺杆泵直接投加到源水。)、氨(主要为稳定水中余氯。在氯化的同时投加氨使其优先生成氯氨,然后逐步对其他物质发生氧化,使水中游离氯减少,增强了消毒目的。由氨机自动调节直接投加到源水管)。泵后投加氯(主要目的是杀死水体中的青苔、氧化部分有机物和降低亚硝酸盐的生成。且此值须根据待虑水的余氯值进行投加。由氯机及水射器直接投加到源水管。)、矾(主要成分一般为碱铝或硫酸铝。但碱铝腐蚀性及对水温的适应性相对较高,因此碱铝较常用。用螺杆泵直接投加到源水管。)
预处理后,进入澄清工艺,即混凝、沉淀和过滤,处理对象主要是水中悬浮物和胶体杂质,水中杂质通过药,形成大颗粒的絮凝(此步骤在絮凝池
中完成,俗称反应池。本厂全部反应池都为网格反应池,由多格竖井串联而成,进水水流顺序从一格到下一格,上下对角交错流动,直到出口,使矾与水中悬浮物和胶体杂质充分反应。),而后经沉淀池进行矾花与水的重力分离(本厂沉淀池有平流沉淀池与斜管沉淀池。平流沉淀池利用重力作用,使矾花以抛物线形式沉到池底,使其与待虑水分开;斜管沉淀池根据水流向上流动,污泥下滑的原理将水与矾花分离。),再者待滤水进入滤池,使细微残余的杂质颗粒经沙(从上而下沙层依次为:细沙,粗沙,春石)滤掉(本厂有移动罩虑池与普通快虑池,这两钟虑池主要区别在于冲洗沙层的方法。移动罩虑池利用虹吸原理将沙层表面杂物抽掉;普通快虑池则通过反冲洗,包括300秒的气冲,主要目的将沙层冲散,7分钟的水冲,将沙层里的杂质彻底冲洗干净。)。滤后水须经后加氯(主要目的是杀死细菌、病毒和其它致病微生物,保证出厂水有适量的余氯量,以抑制水中残存细菌的繁殖及防止管网再度被污染,但须根据出厂水余氯值进行投加,本厂一般控制在2.8-3.3之间。),成品水流入清水池后,经吸水井由二级泵房的泵机加压进入城市供水管网。
二,混凝原理
原水之所以浑浊不清,是因为水中含有大量以胶体形式存在的粘土颗粒。由于这些粘土颗粒一般都带有一定的负电荷,在静电的相斥作用下,这些颗粒一般不易结大而沉淀,原水始终表现为浑浊现象。要让这些颗粒互相凝聚、结大而沉淀出来,最有效的办法之一是加入致沉作用强的三价铝离子。在铝离子的衍生物中,由于以聚合物形式存在的聚合氯化铝具有反应时间短、混凝效果好、形成矾花大、沉淀速度快、适应不同水质及较宽的PH范围等优点,在生产上我们采用加入聚合氯化铝水溶液的方法使浑
浊的原水变得清澈。聚合氯化铝的分子式可表示为:。
我们把一定量的矾溶液按比例混合到原水中,并在混合槽和反应池中充分混合、反应,凝聚成较大颗粒的矾花的过程称为混凝。在混凝过程中起混凝作用的致沉剂,也可称为混凝剂。水的混凝机理是水处理的一个重要的课题。混凝包括凝聚与絮凝两种过程。凝聚是指胶体被压缩双电层而脱稳的过程。凝聚是瞬间的,只需将化学药剂扩散到全部水中即可。絮凝则是指胶体脱稳后(或由于高分子物质的吸附桥作用)聚结成大颗粒絮体的过程。絮凝过程是需要一定的时间去完成的。但是一般情况下二者很难区分,因此把能起凝聚与絮凝作用的药剂通称为混凝剂。
注意的是,混凝剂的添加量存在一个最佳的范围。添加少了,致沉作用不大;添加多了,反而会因过多的铝离子致使原来带负电荷的胶粒变为带正电荷,颗粒间的斥力又增加了,从而导致凝聚效果下降。因此,在投矾工艺中,必须准确控制添加量,且应经常跟踪投加效果。
三、投氯流程
氯瓶——液氯管——蒸发器——真空调节器——投氯机——水射器——水
四、净化工艺通用流程
源水反应池沉淀
添加药剂(混凝剂)
(二)纯净水与矿泉水的区别
1、形成的区别。纯净水是以符合生活饮用水卫生标准的水为原料,采用多种工艺,把水中的重金属、三卤甲烷、有机物、放射性物质、微生物等有害、有毒、有异味物大部分去掉,消除对人体健康的直接和潜在危害,然后以桶装的形式上市销售,供给人们饮用。矿泉水的形成是复杂的。它是由地下水流经了含有不同组分的岩层,经溶滤作用、阴阳离子交换吸附、生物地球化学等一系列物理、化学作用,使岩石中的微量和常量组分进入了地下水,富集到一定程度而形成各种不同类型的矿泉水。
2、成分的区别。纯净水是通过蒸馏、反渗透等技术来净化原水的,而在去除有害物质的同时,也除去了几乎所有对人体有益的微量元素和矿物质。它是不含任何杂质,无毒无菌,易被人体吸收的含氧活性水。矿泉水和自来水、纯净水不同,它含有锂、锶、锌、碘、硒等20多种微量元素和矿物质,有的还含有比较丰富的宏量元素,如富含Ga、Mg、K、Na等离子。
3、饮用方法的区别纯净水是直接可以饮用的水,无所谓加热或者煮沸,夏天一般凉饮,冬天加热后饮用的多。矿泉水一般不应加热,可以稍微加温,最好不要煮沸。因为矿泉水含有钙、镁等宏量元素呈较多,有一定硬度,在常温下呈离子状态,加温煮沸后钙、镁等离子易与碳酸根生成水垢析出,所以矿泉水最佳饮用方法是在常温下直接饮用。
4、优缺点:纯净水:是以符合生活饮用水水质标准的水为原料,通过离子交换法、蒸馏法等适当的加工方法进行处理,不含任何添加物而可直接饮用的水。优点:纯净水的优点体现在以下几个方面:溶解度高,与人体细胞亲和力最强,有促进新陈代谢的功效;能消除人体消化系统中的油腻,消除血管上的血脂,降低胆固醇;服药时饮用纯净水有助药物充分溶解、吸收,从而提高疗效,又可使药的残余物及时排出;可滋润皮肤,有利美容,可延缓乙醇的吸收,有解酒作用。用纯净水泡茶,不会有茶垢;用纯净水煮汤、做饭,其味道是自来水无法相比的;用纯净水盥洗可促进新陈代谢,熨衣服、烧开水更不会有结垢的困扰。缺点:近一段时间有专家指出,纯净水是经过分离过滤的饮用水,一方面滤掉了水中的有害物质,另一方面也滤掉了对人体有益的矿物质和微量元素。儿童和老人身体中钙的需要量30%来自于水,长期喝纯净水的话,这部分钙的来源就没有了;另外食物中的钙比水中的钙吸收要来得慢,低很多。长期饮用纯净水,不仅不能补充钙、锌等微量元素,体内已有的矿物质反而会被纯净水吸收排出体外。矿泉水:市面上售卖的矿泉水,不下20种。
矿泉水是指源在地下,由自然涌出或人工抽取的天然水源,包含丰富的铁质、钙质、钠和镁。在处理的过程中,矿泉水不加添矿物质、二氧化碳等。除了以物理方式杀菌,不可加氯或其他方式处理水质。此外,必须以自动设备灌装、密封,以免受污