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1、 给给水处理理4.1给给水处理理概论一.给水水水质指指标1.物理理指标(1)浊浊度 (2)悬悬浮物 (33)臭和和味 2.化学学指标(1)杂杂质或污污染物质质的单项项指标(2)无无机特性性的综合合指标(3)有有机污染染物的综综合指标标3.微生生物指标标4.放射射性指标标二.水质质标准1.生活活饮用水水水质标标准(1)饮饮用水水水质项目目大为增增加,从从原355项增加加到966项(2)把把检测项项目分为为常规检检测项目目(344项)和和非常规规检测项项目(662项)(3)提提高了对对浊度的的要求(4)在在饮用水水常规检检测项目目中增加加了耗氧氧量(高高锰酸盐盐指数):耗氧量量(以OO2计)不不超
2、过33mg/L,特特殊情况况下不超超过5mmg/LL。(5)在在无机物物、有机机物单项项项目的的选择和和限制的的确定上上,既借借鉴国外外标准(WWHO、欧欧盟、美美国),又又考虑中中国国情情。(6)重重视消毒毒剂和消消毒副产产物的危危害,从从原有的的1项,增增加到113项。(7)对对部分原原有项目目的限制制提出更更严格的的要求,共共4项:浊度、铅铅、镉、四四氯化碳碳。(8)增增加了粪粪性大肠肠菌群的的项目。2.工业业用水水水质标准准3.其他他重要水水质标准准(1)地地表水环环境质量量标准 (22)其他他水质标标准三.给水水处理的的基本方方法与基基本工艺艺1.给水水处理的的基本方方法(1)去去除
3、颗粒粒物方法有:混凝、沉沉淀、澄澄清、气气浮、过过滤、筛筛滤(格格栅、筛筛网、微微滤机、滤滤网滤芯芯过滤器器等)、膜膜分离(微微滤、超超滤)、沉沉砂(粗粗大颗粒粒的沉淀淀)、离离心分离离(旋流流沉砂)等等(2)去去除、调调整水中中溶解(无无机)离离子、溶溶解气体体的处理理方法处理方法法有:石石灰软化化、离子子交换、地地下水除除铁除锰锰、氧化化还原、化化学沉淀淀、膜分分离(反反渗透、纳纳滤、电电渗析、浓浓差渗析析等方法法)、水水质稳定定(水中中溶解离离子的平平衡,防防止结垢垢和腐蚀蚀等,详详见本书书第五章章)、除除氟(高高氟水的的饮用水水除氟)、氟氟化(低低氟水的的饮用水水加氟)、吹吹脱(去去除
4、游离离二氧化化碳、硫硫化氢等等)、曝曝气(充充氧)、除除气(锅锅炉水除除氧等)等等(3)去去除有机机物的处处理方法法方法有:粉状炭炭吸附、原原水曝气气、生物物预处理理、臭氧氧预氧化化、高锰锰酸钾预预氧化、过过氧化氢氢预氧化化、预氯氯化、臭臭氧氧化化、活性性炭吸附附、生物物活性炭炭、膜分分离、大大孔树脂脂吸附(用用于工业业纯水、高高纯水制制备中有有机物的的去除)等等(4)消消毒方法法方法有:氯消毒毒、二氧氧化氯消消毒、臭臭氧消毒毒、紫外外线消毒毒、电化化学消毒毒、加热热消毒等等(5)冷冷却方法法2.给水水处理的的基本工工艺饮用水处处理的工工艺分成成:(11)饮用用水常规规处理工工艺 (2)在在饮
5、用水水常规处处理工艺艺的基础础上,增增加预处处理和(或或)深度度处理的的饮用水水处理工工艺 (33)其他他特殊处处理工艺艺混凝一.胶体体的基本本性质1.胶体体的特性性水中杂质质按其颗颗粒大小小,可以以分成为为溶解物物、胶体体颗粒和和悬浮物物三大类类。分散颗粒粒溶解物胶体颗粒粒悬浮物颗粒尺寸寸0.11um(或1uum)典型物质质无机离子子、小分分子有机机物等细小黏土土颗粒、高高分子有有机物、腐腐质酸、病病毒、细细菌等黏土、粉粉砂、细细菌等溶液体系系真溶液(透透明)胶体溶液液(混浊浊)2.胶体体的结构构3.胶体体的稳定定与凝聚聚二.铝盐盐铁盐混混凝剂在在水中的的反应1.水解解反应Al3+H2OAl
6、(OH)2+H+Al(OOH)22+HH2OAl(OH)2+H+Al(OOH)22+ HH2OAl(OH)3+H+2.缩聚聚反应2All(OHH)2+Al2(OHH)24+ 2H22O三.水的的混凝机机理与混混凝过程程1.混凝凝机理(1)压压缩双电电层 (2)吸吸附电中中和 (3)吸吸附架桥桥(4)沉沉淀物的的卷扫或或网捕2.混凝凝过程在水处理理中,混混凝的工工艺过程程实际上上分为“凝聚”与“絮凝”两个过过程,对对应的工工艺或设设备称为为“混合”与“反应”。(1)凝凝聚在水处理理工艺中中,凝聚聚主要指指加入混混凝剂后后的化学学反应过过程(胶胶体的脱脱稳)和和初步的的絮凝过过程。(2)絮絮凝絮凝
7、是指指细小矾矾花逐渐渐长大的的物理过过程。3.混凝凝动力学学(1)速速度梯度度令式中G速度梯梯度,ss-1; duu相邻两两水层中中水流(颗颗粒)同同向运动动的速度度差; dyy相邻两两水层垂垂直与水水流方向向和距离离。推导G的的计算公公式:式中:FF两层水水流间的的摩擦阻阻力; AA两层水水流间的的接触面面积水的的动力粘粘度式中p对单位位体积水水体的搅搅拌功率率,W/m3。得(2)速速度梯度度计算对于机械械搅拌,对对单位容容积水体体的搅拌拌功率为为:式中N电机功功率,KKW;1搅拌设设备机械械效率,约约为0.75;2传动系系统的效效率,00.60.99;总总效率率,0.50.77。对于水力力
8、搅拌,水水流对液液体所作作的功即即为水流流的水头头损失。式中Q流量,mm3/s; 水的的密度(约约为10000kkg/mm3) h流过水水池的水水头损失失,m; T水力停停留时间间,s; g重力加加速度,99.811m/ss2。混凝过程程的动力力学控制制参数如如下:对于混合合池:GG=500010000s-1 T=1030对于絮凝凝反应池池:G=2070ss-1 GTT=1004105四.混凝凝剂与助助凝剂1.混凝凝剂(1)硫硫酸铝Al2OO3的含量量不小于于15.6,液液体产品品中All2O3的含量量不小于于7.88,适适宜PHH值为55.58,最最佳范围围6.557.55。(2)聚聚合氯化
9、化铝Al22(OHH)nCl6-nm,式中中m 为为聚合度度,通常常m10,nn35。AAl2O3的含量量不小于于32和299,液液体产品品Al22O3的含量量不小于于12和100,适适宜PHH值为559。(3)三三氯化铁铁 PPH值的的适应范范围(5511)(4)硫硫酸亚铁铁(5)聚聚合硫酸酸铁化学式为为Fe2(OHH)n(SOO4)3-nn/2m,式中中n2,mm=f(n)。PPH值范范围为5511,最最佳范围围69。(6)其其他复合式药药剂,如如聚合铝铝铁,聚聚合铝硅硅,混凝凝复合药药剂2.助凝凝剂(1)活活化硅酸酸(2)聚聚丙烯酰酰胺 (33)石灰灰 (44)其他他3.混凝凝药剂的的投
10、加(1)投投加量确确定(2)投投配系统统 (3)混混凝药剂剂投加的的自动控控制1)数学学模型法法 2)现现场模拟拟试验法法 33)特性性参数控控制法五.混合合设备混合时间间一般11030ss,速度度梯度550010000s-1。1.机械械混合水力停留留时间为为12miin,平平均速度度梯度5500ss-1左右右。2.水力力混合(1)管管式静态态混合器器 (2)压压力水管管混合 (33)其他他 有:跌水混混合、漩漩流混合合等。六.絮凝凝反应池池絮凝反应应池的水水力停留留时间一一般为11030mmin,GGT值在在10441051.机械械搅拌总的水力力停留时时间一般般为15520mmin,桨桨板边
11、缘缘处的线线速度从从第一级级的0.5m/s降到到最后一一级的00.2mm/s。2.水力力搅拌(1)隔隔板反应应池起端流速速一般为为0.550.66m/ss,末端端流速一一般为00.20.33m/ss,水力力停留时时间20030mmin,总总的水头头损失00.30.55m。(2)折折板反应应池各段的流流速可分分别为:第一段段:0.250.335m/s; 第第二段:0.1150.225m/s; 第三段段:0.100.115m/s。水力停留留时间较较短,一一般为6615mmin。(3)其其他形式式的反应应池3.不同同形式絮絮凝池的的组合使使用(1)往往复式隔隔板与回回转式隔隔板组合合(2)机机械反应
12、应与隔板板反应组组合七.影响响混凝效效果的因因素1.水温温 22.浊度度与悬浮浮物 3.水水的PHH值沉淀一.颗粒粒沉淀特特性1.沉淀淀分类(1)自自由沉淀淀 (22)絮凝凝沉淀 (33)拥挤挤沉淀 (44)压缩缩沉淀2.离散散颗粒沉沉淀速度度(1)颗颗粒沉速速公式对于Ree10000的紊紊流区,有有Newwtonn公式:式中 RRe雷诺数数, u颗粒沉沉速, d颗粒直直径; 水的的动力粘粘度; 水水的密度度; s颗粒粒的密度度 g重力力加速度度二.理想想沉淀池池特性分分析1.理想想沉淀池池的构成成在理想沉沉淀池中中,对沉沉淀过程程的基本本假设是是:(1)沉沉淀过程程属于离离散颗粒粒的自由由沉
13、淀,在在沉淀过过程中各各颗粒的的沉速不不变;(2)理理想沉淀淀池中的的水从左左向右水水平流动动,进水水均匀分分布在整整个过水水断面上上(ACC断面)在在池中各各点水流流速度均均为v;(3)在在沉淀过过程中,各各颗粒的的水平运运动分量量等于水水流的水水平流速速v;(4)颗颗粒沉到到池底(CCD线)就就算已被被去除。2.理想想沉淀池池对颗粒粒的去除除率理想沉淀淀池对水水中悬浮浮颗粒的的总的去去除率为为:3.理想想沉淀池池中特定定颗粒沉沉速与表表面负荷荷的关系系在理想沉沉淀池中中:式中 t0沉淀池池的水力力停留时时间; BB池宽; AA沉淀池池的表面面面积; QQ水的流流量;q0沉沉淀池的的表面负负
14、荷,也也称为过过流率,即即单位时时间内单单位池表表面面积积所处理理的水量量。三.沉淀淀池的基基本结构构与基本本设计参参数1.基本本结构(1)进进水区与与进水穿穿孔花墙墙(2)沉沉淀区(3)出出水区与与出水堰堰(4)缓缓冲层、污污泥区与与排泥装装置沉淀池排排泥系统统:1)多斗斗池底重重力排泥泥 2)穿穿孔管重重力排泥泥 3)机机械排泥泥2.沉淀淀池基本本设计参参数对于采用用混凝沉沉淀工艺艺的饮用用水处理理,沉淀淀池特定定颗粒沉沉速设计计值一般般为u00=0.30.66mm/s。根根据原水水情况,又又可采用用以下设设计数据据:(1)对对于原水水浊度2500NTUU,u00=0.50.66mm/s(
15、相相当于;q0=1.8802.116 mm3/(m2hh)四.沉淀淀池1.平流流式沉淀淀池对平流式式沉淀池池的有关关要求:(1)沉沉淀池的的长度与与宽度之之比不得得小于44,长度度与深度度之比不不得小于于10,以以保证断断面水流流均匀。(2)平平流式沉沉淀池的的水力停停留时间间一般为为1.003.00h;(3)池池中水平平流速一一般为11025mmm/ss;(4)沉沉淀池的的有效水水深一般般采用33.03.55m;(5)沉沉淀池的的每格宽宽度(或或导流墙墙间距)一一般为338m,最最大不超超过155m。衡量平流流式水力力状态的的参数:弗劳德德数Frr一般在在110-44110-55,,雷诺诺数
16、Ree一般在在40000150000。2.斜板板(管)沉沉淀池(1)斜斜板(管管)沉淀淀池的优优点:停停留时间间短、沉沉淀效率率高、占占地省等等。缺点是:1)运行行中斜板板(管)中中易产生生积泥和和藻类滋滋生问题题,需定定期放空空对斜板板进行冲冲洗,积积泥过多多还易发发生斜板板压塌事事故;2)斜板板(管)材材料的费费用高3)因水水流在斜斜板之间间停留时时间极短短(几分分钟),斜斜板沉淀淀池的缓缓冲能力力及稳定定性较差差(2)斜斜板沉淀淀池产水水量的计计算:斜板沉淀淀池的表表面负荷荷u0=式中 AA斜各斜板板总的水水平投影影面积之之和; n斜板数数; B斜板宽宽度(池池宽); ll斜板长长度;
17、斜板板倾角。在设计斜斜板沉淀淀池时应应考虑乘乘以斜板板效率系系数斜,斜通常取取0.660.88。斜板沉淀淀池的产产水量计计算公式式为:斜板沉淀淀池的产产水流量量为与水水流垂直直的过水水断面面面积乘以以流速: 即把v代入入前式并并整理,可可以得到到导向流流斜板沉沉淀池产产水量的的计算式式:A原斜板沉沉淀池的的池表面面面积,等等于池的的长度*宽度。同向流斜斜板沉淀淀池的计计算公式式为:异向流斜斜板沉淀淀池,在在采用常常用斜板板结构数数据的条条件下,一一般可采采用q斜斜9.011.0m33/(mm2h).(3) 异向流流斜(管管)板沉沉淀池在给水处处理中,异异向流斜斜板沉淀淀池宜用用于进水水浊度长长
18、期低于于10000NTTU的原原水,斜斜板(管管)沉淀淀区的液液面负荷荷,应按按相似条条件下的的经验确确定,一一般可采采用9.011.0 mm3/(mm2h)。斜板部分分常用的的数据是是:斜板板长度ll=1mm,倾角角为600度,板板间距(或或管径)33050mmm。沉沉淀池斜斜板管下下面的配配水区高高度不宜宜小于11.5mm,斜板板管上面面的清水水区保护护高度一一般不宜宜小于11.0mm。(4)同同向流斜斜板沉淀淀池同向流的的斜板数数据一般般采用:板间距距35mmm,斜斜板的上上部为沉沉淀区斜斜板,斜斜板长度度l=22.02.55m,倾倾斜角为为40度度;斜板板的下部部为排泥泥区斜板板,斜板
19、板长度不不小于00.5mm,倾斜斜角为660度。同向流斜斜板沉淀淀池沉淀淀区的液液面负荷荷一般为为3040 m3/(mm2h)。(5)侧侧向流斜斜板沉淀淀池给水处理理中侧向向流斜板板沉淀池池的数据据是:斜斜板的结结构尺寸寸一般为为倾斜角角5060,板板间距55080mmm,斜斜板内的的水平流流速一般般采用vv=10020mmm/ss;侧向向流斜板板体的容容积负荷荷约为8810 m3/(mm2h).3.竖流流式沉淀淀池4.福流流式沉淀淀池五.澄清清1.澄清清池工作作原理在澄清池池中通过过机械或或水力作作用悬浮浮保持着着大量的的矾花颗颗粒,其其浓度一一般在每每升几克克,进水水中经混混凝剂脱脱稳的细
20、细小颗粒粒与池中中保持的的大量矾矾花颗粒粒发生接接触凝聚聚反应,被被直接黏黏附在矾矾花上,然然后再在在澄清池池的分离离区与清清水分离离。2.机械械搅拌澄澄清池水在机械械搅拌澄澄清池中中的总停停留时间间可采用用1.221.55h。第第一反应应室和第第二反应应室的水水力停留留时间一一般控制制在20030mmin,其其中第二二反应室室按计算算流量的的停留时时间是33060ss。u00=0.81.11mm/s。3.脉冲冲澄清池池脉冲澄清清池的脉脉冲周期期一般为为3040ss,其中中充水与与放水的的时间比比为3:14:11。清水水区的上上升流速速一般可可以采用用0.771.00mm/s,悬悬浮层高高度和
21、清清水区高高度各为为1.552.00m。六.气浮浮1.气浮浮原理原理是在在水中加加入大量量的微小小气泡,并并使其黏黏附在颗颗粒上,共共同快速速上浮,从从而大大大加快了了颗粒的的分离速速度。2.气浮浮池表面负荷荷一般采采用5.49 mm3/(mm2h) (u00=1.52.55mm/s),回流比比为510。3.浮沉沉池浮沉池斜斜板区液液面负荷荷一般采采用100 m33/(mm2h)左左右。过滤一.过滤滤原理1.过滤滤技术分分类(1)表表层过滤滤表层过滤滤的颗粒粒去除机机理是机机械筛除除。(2)深深层过滤滤深层过滤滤颗粒去去除的主主要机理理是接触触凝聚,即即颗粒的的去除是是通过水水中悬浮浮颗粒与与
22、滤料颗颗粒进行行了接触触凝聚,水水中颗粒粒附着在在滤料颗颗粒上而而被去除除。石英砂滤滤料的规规格是:d=00.51.22mm,滤层厚厚度7000mmm。2.深层层过滤的的机理(1)迁迁移在滤料层层孔隙中中随水流流动的小小颗粒在在下列作作用下可可以与滤滤料颗粒粒的表面面进行接接触,这这些作用用有:拦拦截、重重力沉降降、惯性性、扩散散、水动动力作用用等。(2)附附着颗粒之间间存在的的附着力力的作用用下,水水中颗粒粒被附着着截留下下来。二.滤池池的运行行1.滤池池的运行行周期(1)过过滤状态态正向过滤滤,反向向过滤,双双向过滤滤,辐流流过滤。滤池的设设计最大大水头损损失(滤滤池的最最高水位位与滤后后
23、水出水水堰之间间的高差差)一般般为22.55m,滤滤池的过过滤周期期一般在在1224hh。(2)反反冲洗状状态1)单独独用水反反冲洗2)水反反冲洗加加表面辅辅助冲洗洗3)气水水联合反反冲洗滤料层的的膨胀率率一般需需达到44050,一般般需要冲冲洗57miin,加加上冲洗洗前后的的操作过过程,整整个反冲冲洗过程程用时一一般约为为10mmin。反冲洗用用水采用用过滤后后的清水水,由反反冲洗水水塔或反反冲洗水水泵提供供,所用用水量一一般占过过滤水量量的5左右。滤间正在在反冲洗洗和检修修而停止止进水期期间,由由于上游游来水水水量不变变,因此此正在运运行的各各滤间的的进水流流量将略略有增加加,水量量为正
24、常常运行时时的n/(n-1)倍倍,池中中滤速也也相应增增加。此此时的滤滤速为强强制滤速速。2.滤池池过滤的的运行方方式变水头恒恒速过滤滤; 恒水头头恒速过过滤; 减减速过滤滤(1)变变水头恒恒速过滤滤变水头恒恒速过滤滤是滤池池运行的的一种主主要方式式,其滤滤池结构构特点是是进水口口的水位位高于滤滤池中的的最高水水位,一一般采用用进流堰堰进水,每每格滤间间的进水水流量基基本相等等。(2)恒恒水头恒恒速过滤滤与变水头头恒速过过滤不同同相比,恒恒水头恒恒速过滤滤的进水水口是在在滤池水水面以下下,以淹淹没式进进流。(3)减减速过滤滤减速过滤滤的滤速速在过滤滤周期中中是逐渐渐降低的的。三.滤料料1.滤料
25、料的材质质与规格格(1)滤滤料材质质1)适当当的尺寸寸、形状状、级配配或均匀匀度; 22)有一一定的机机械强度度,使用用中的磨磨损率低低;3)有良良好的化化学稳定定性,不不得溶出出对人体体健康有有害的物物质;4)价格格便宜。(2)滤滤料规格格1)最小小粒径(ddminn)与最大大粒径(ddmaxx)若d=00.51.22mm,即dmmin=0.55mm,dmaax=11.2mmm。2)滤料料的有效效粒径dd10滤料中小小于该粒粒径的颗颗粒的重重量占滤滤料总重重量的110。3)滤料料的不均均匀系数数K800式中 dd10滤料中中小于该该粒径的的颗粒的的重量占占滤料总总重量的的10。 dd80滤料
26、中中小于该该粒径的的颗粒的的重量占占滤料的的总重量量的800。K80代代表了滤滤料的不不均匀程程度。越越大,表表示粗细细颗粒分分布越大大,对于于过滤和和反冲洗洗越不利利。K80越越接近与与1,滤滤料的大大小越均均匀,过过滤和反反冲洗的的效果越越好。4)其他他粒径表表示法,如如当量粒粒径、中中位粒径径、平均均粒径等等2.水处处理常用用滤料(1)石石英砂滤滤料1)粒径径dmiin=00.5mmm,ddmaxx=1.2mmm,K8802.00;2)滤料料层厚度度h=7700mmm;3)正常常滤速vv=810mm/h,强制滤滤速v强强10014mm/h;4)反冲冲洗强度度q=11215LL/(ssm2
27、),反冲冲洗膨胀胀率约445,冲冲洗时间间75miin.(2)无无烟煤石石英砂双双层滤料料1)上层层为无烟烟煤滤料料,粒径径dmiin=00.8mmm,ddmaxx=1.8mmm,K8802.00,厚度度h=33004000mm;2)下部部为石英英砂滤料料,粒径径dmiin=00.5mmm,ddmaxx=1.2mmm,K8802.00,厚度度h=4400mmm3)正常常滤速vv=10014mm/h,强制滤滤速v强强=14418mm/h;4)反冲冲洗强度度q=11316LL/(ssm2),反冲冲洗膨胀胀率约550,冲冲洗时间间86miin。(3)均均质滤料料均质滤料料的含义义是指使使滤料层层中上
28、下下颗粒分分布均匀匀的滤料料。基本运行行参数:1)有效效粒径dd10=0.9951.335mmm,K6609500mm,一般在在1000015000mmm;3)设计计滤速vv=815mm/h;4)反冲冲洗步骤骤为:先先气擦洗洗12miin,再再气水共共同冲洗洗43miin,最最后水冲冲洗43miin;5)气冲冲洗的空空气冲洗洗强度11317LL/(ssm2);水水冲洗强强度在气气水共同同冲洗时时为34.55 L/(sm2),最最后水冲冲洗时强强度为446 LL/(ssm2);表表面横向向扫洗强强度为11.42.33 L/(sm2)。(4)其其他滤料料1)三层层滤料 2)纤纤维球滤滤料 3)聚聚
29、苯乙烯烯泡沫滤滤料 4)锰锰砂滤料料四.滤池池的基本本构造滤池由滤滤料层、承承托层、配配水系统统、冲洗洗排水槽槽、集水水渠等部部分组成成。1.滤料料层2.配水水系统和和承托层层(1)大大阻力配配水系统统穿孔管上上总的开开孔率(孔孔口面积积与滤池池面积之之比)很很低,为为0.2200.228,在在反冲洗洗时孔口口流速vv=56m/s,产产生较大大的水头头损失,约约为34m左左右,孔孔口水头头损失远远高于配配水系统统中各孔孔口处沿沿程损失失的差别别,由此此相对消消除了滤滤池中各各孔口位位置不同同对配水水均匀性性的影响响,实现现了配水水均匀。大大阻力配配水系统统单池的的面积最最大可到到1000m2左
30、右。孔口直径径为912mmm,布布置在与与中垂线线45度度角的下下侧,交交错排列列。各层层的粒径径时16632mmm、8816mmm、448/224,各各层厚度度1000mm。大阻力配配水系统统滤池的的反冲洗洗水由反反冲洗水水塔或反反冲洗水水泵提供供,总的的反冲洗洗水头668m。优点时:其配水水均匀性性好,单单池面积积大(可可到1000m22左右),基基建造价价低,工工作可靠靠。不足之处处:需单单设反冲冲水塔或或水泵,反反冲洗所所需水头头大、能能耗高。(2)小小阻力配配水系统统开孔率一一般在11.01.55,反反冲洗水水头只需需1m左左右。优点:不不需设置置反冲洗洗水塔或或水泵,反反冲洗水水头
31、小,动动力费省省,易于于实现滤滤池自动动化运行行。不足:单单池面积积小(最最大约550m22左右),且且基建费费较高。中阻力配配水系统统,开孔孔率在00.60.88,配配水系统统多用双双层滤砖砖。3.反冲冲洗排水水系统(1)冲冲洗排水水槽设计要求求:1)池面面的反冲冲废水应应自由跌跌落入冲冲洗排水水槽,槽槽中水面面以上要要有一定定保护高高;2)单位位排水槽槽长度的的服务面面积应相相等,槽槽面水平平(误差差在2mmm以内内),槽槽间距不不得过大大(一般般为1.52.00m);3)排水水槽的底底应略高高于滤料料层膨胀胀后的高高度;4)冲洗洗排水槽槽的出水水应自由由跌落入入集水渠渠。(2)集集水渠4
32、.辅助助系统(1)反反冲洗水水塔与水水泵采用大阻阻力配水水系统的的滤池所所需的反反冲洗水水头(HH0)约为778m,包包括1)从水水塔或水水泵至滤滤池的管管道中的的水头损损失(设设计计算算时可先先按1mm考虑);2)滤池池配水系系统的水水头损失失(主要要为孔口口损失,大大约为334m);3)承托托层的水水头损失失(约00.155m);4)使滤滤料层膨膨胀的水水头损失失(约00.7mm);5)备用用水头(11.52.00m)等。反冲洗水水泵在滤滤池冲洗洗时直接接从清水水池中抽抽水进行行反冲洗洗。反冲冲洗水泵泵的扬程程H为:式中 HH0反冲冲洗水头头; Hee滤池池冲洗排排水槽槽槽顶与清清水池最最
33、低水位位之间的的高程差差。该系统的的投资省省,但操操作较麻麻烦,且且水泵较较大,反反冲洗期期间用电电量明显显增大。反反冲洗水水塔的容容量按一一个滤间间冲洗用用水量的的1.55倍设置置,反冲冲洗水塔塔的池底底与滤池池冲洗排排水槽槽槽顶的高高程差按按反冲洗洗水头HH0设置。(2)管管廊(3)滤滤池控制制系统对滤池的的过滤与与反冲洗洗工控进进行自动动控制的的基本形形式有:1)水力力控制; 2)时时间程序序控制; 33)以上上两者的的结合(4)表表面冲洗洗装置滤池的表表面冲洗洗装置是是在砂面面以上55070mmm处设设置穿孔孔管。五.滤池池1.普通通快滤池池滤池单池池面积小小于1000m22,一般般在
34、20050mm2,滤池池池深一一般为33.23.66m。过过滤方式式为几个个滤间为为一组的的恒水头头恒速过过滤(需需控流阀阀)或减减速过滤滤。2.双阀阀滤池3.虹吸吸滤池6-8个个滤间组组成一个个系统,过过滤运行行方式为为变水头头恒速过过滤,冲冲洗前的的最大水水头损失失一般采采用1.5m。4.重力力式无阀阀滤池变水头恒恒速过滤滤,最大大过滤水水头一般般采用11.5mm。5.移动动罩滤池池设计过滤滤水头可可采用11.21.55m。6.均质质滤料滤滤池7.压力力滤罐滤料厚度度一般为为1.001.22m,最最终允许许水头损损失一般般可达556m。消毒一.消毒毒概论1.消毒毒目的饮用水消消毒的目目的是
35、杀杀灭水中中对人体体健康有有害的绝绝大部分分病原微微生物,包包括病菌菌、病毒毒、原生生动物的的胞囊等等,以防防止通过过饮用水水传播疾疾病。细菌总数数1000CUFF/mLL,总大大肠菌群群和粪便便大肠菌菌群每1100mml水样样中不得得捡出(此此外还有有剩余消消毒剂浓浓度的指指标)。2.消毒毒方法(1)氯氯消毒对于受到到有机污污染(包包括天然然的腐殖殖质类污污染、生生活污染染、工业业污染等等)的水水体,加加氯消毒毒可以产产生对人人体有害害的卤代代消毒副副产物,如如三卤甲甲烷(TTHMss)、卤乙乙酸(HHAAss)等物物质。(2)二二氧化氯氯消毒(3)臭臭氧消毒毒(4)紫紫外线消消毒3.消毒毒
36、剂的投投加点1)清水水池前投投加的消消毒主工工序;2)调整整出厂水水剩余消消毒剂浓浓度的补补充投加加(在二二泵站处处);3)控制制输水管管渠和水水厂构筑筑物内菌菌藻生长长的水厂厂取水口口或净水水厂入口口的预投投加;4)配水水管网中中的补充充投加等等。二.氯消消毒1.氯消消毒的原原理氯灭活微微生物的的机制包包括:氯氯能氧化化损坏细细胞膜,使使其渗透透性增加加,导致致细胞内内物质如如蛋白质质、RNNA、DDNA的的漏出,影影响钾的的吸收和和保留;氯进入入细胞质质后,能能破坏干干扰多种种酶系统统,并可可损坏基基因组,使使细胞丧丧失生理理能力。饮用水消消毒通常常以大肠肠杆菌作作为肠道道微生物物的指示示
37、菌,衡衡量消毒毒处理的的效果。对于不含含氨的水水,向水水中加入入氯后立立即产生生以下反反应:Cl2+H2OHOCCl+HH+Cll-所生成的的次氯酸酸(HOOCL)是是弱酸,在在水中部部分电离离成次氯氯酸根和和氢离子子。HOCllOCll-+H+水中HOOCl和和OCll-的比例例与水的的PH值值和温度度有关。HOCll和OCCl-都被计计入,称称为是游游离性氯氯或自由由性氯。天然水体体中一般般含有少少量的氨氨氮。加加氯产生生的HOOCL会会与氨氮氮反应,生生成氯胺胺:NH3+HOCClNH2Cl+H2O NHH2Cl+HOCClNHCCl2+H2O NHHCl22+HOOClNCll3+H2
38、O氯胺的存存在形式式同氯与与氨的比比例和水水的PHH值有关关。在CCl2:NHH3的重量量比5:11、PHH值在779的范范围内,水水中氯胺胺基本上上为一氯氯胺。在在Cl22:NHH3的重量量比5:11、PHH值为66的条件件下,一一氯胺仍仍占优势势(约880)。三三氯胺只只在水的的PH值值小于44.5的的条件下下才存在在。氯胺的灭灭活微生生物的机机理类似似于氯,能能破坏膜膜的完整整性,从从而能影影响膜的的渗透性性和微生生物的呼呼吸,并并能对细细胞的重重要代谢谢功能造造成不可可逆的损损害。氯氯胺被计计为化合合性氯。游离氯和和化合性性氯都具具有消毒毒功能,两两者之和和称为有有效氯。经经一定接接触
39、时间间后水中中剩余的的有效氯氯称之为为余氯。余余氯又可可划分为为游离性性余氯和和化合性性余氯。2.加氯氯量水与氯应应充分混混合,其其接触时时间不应应小于330miin,氯氯胺消毒毒的接触触时间不不应小于于2h。我我国生生活饮用用水卫生生标准和和生活活饮用水水卫生规规范都都规定:水中游游离性余余氯的浓浓度,在在与水接接触时间间30分分钟后应应不低于于0.33mg/L,管管网末梢梢水不应应低于00.055mg/L。3.氯消消毒工艺艺(1)折折点氯化化法生活饮用用水水源源水标准准规定,水水源水中中氨氮的的最大允允许浓度度为0.5mgg/L。(2)氯氯胺消毒毒法1)先氯氯后氨 的氯胺胺消毒法法一般采用
40、用液氨瓶瓶加氨,CCl2与NHH3的重量量比为33:16:11,使水水中游离离性余氯氯转化为为化合性性余氯,以以减少氯氯味和余余氯的分分解速度度。2)化合合性氯的的氯胺消消毒法4.加氯氯设备(1)加加氯机(2)氯氯瓶三.二氧氧化氯消消毒1.二氧氧化氯消消毒原理理2.二氧氧化氯制制备(1)亚亚氯酸钠钠加氯制制取法:Cl2+H2OHOCCl+HHCl 2NaaClOO2+HOOCl+HCll2CllO2+2NNaCll+H22O即总的反反应式为为2NaaClOO2+Cll22CllO2+2NNaCll(2)亚亚氯酸钠钠加酸制制取法利用亚氯氯酸钠在在酸性条条件下生生成二氧氧化氯的的特性,加加入盐酸酸
41、或硫酸酸来制备备,其反反应5NaCClO22+4HHCl4CllO2+5NNaCll+2HH2O 或110NaaClOO2+4HH2SO48CllO2+4NNa2SO4+2NNaCll+4HH2O(3)氯氯酸钠盐盐酸复合合式二氧氧化氯制制取法该法以氯氯酸钠和和盐酸为为原料,反反应生成成二氧化化氯和氯氯气的混混合气体体,二氧氧化氯与与氯气的的摩尔比比为2:1,其其反应式式为:NaCllO3+2HHClClOO2+0.55Cl22+NaaCl+H2O(4)电电解法二二氧化氯氯发生器器(5)稳稳定型二二氧化氯氯溶液3.二氧氧化氯消消毒的优优点二氧化氯氯消毒的的优点是是:对细细菌和病病毒的消消毒效果果
42、好;在在水的PPH值为为69的范范围内消消毒效果果不受PPH值的的影响;不与氨氨反应,当当水中存存在氨时时不影响响消毒效效果;二二氧化氯氯在水中中的稳定定性次于于氯胺,但但高于游游离氯,能能在管网网中保存存较长时时间,起起剩余保保护作用用;二氧氧化氯既既是消毒毒剂,又又是强氧氧化剂,对对水中多多种有机机物都有有氧化分分解作用用,并且且不生成成三卤甲甲烷等卤卤代消毒毒副产物物。但是二氧氧化氯的的费用很很高,这这在很大大程度上上限制了了该法的的使用。地下水除除铁除锰锰一.含铁铁含锰地地下水我国饮用用水水质质标准规规定,铁铁0.33mg/L,锰锰0.11mg/L。二.地下下水除铁铁除锰原原理1.除铁
43、铁原理(1)二二价铁氧氧化成三三价铁的的反应式式为Fee2+OFee3+氧化成的的三价铁铁将作为为氢氧化化铁固体体从水中中析出:Fe33+HH2OFe(OH)3+3HH+(2)二二价铁的的空气氧氧化对于含铁铁的地下下水,可可以通过过曝气,利利用空气气中的OO2将Fee+2氧化化成Fee+3,后后者再与与水中的的氢氧根根作用形形成Fee(OHH)3沉淀析析出物而而被过滤滤去除。4Fe22+100H2O4Fee(OHH)3+8HH+每氧化11mg/L的二二价铁,理理论上需需氧216/(455.8)=0.114mgg/L。生生产中实实际需氧氧量远高高于此值值。(3)铁铁的药剂剂氧化用作地下下水除铁铁的氧化化药剂主主要为氯氯。Cl2+H2OHOCCl+HH+Cll- 2Fee2+HHOCll2Fee3+CCl-+OHH-按此理论论反应式式,每氧氧化1mmg/LL的Fee2+理论论上需要要235.5/(255.8)=0.664mgg/L的的Cl22。2
限制150内