原水预处理y演示幻灯片.ppt

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1、,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,西安热工研究院,电站水处理技术部,袁国全,1,原水预处理系统,净水站；,一般包括：混凝处理、澄清处理、过滤处理、消毒处理；,处理后水的用处：作为锅炉补给水处理的进水，生活饮用水，消防用水，（循环水补水进水），绿化用水，其他工业冲洗水等。,2,混凝处理,混凝处理的目的：,去除悬浮物，胶体，部分有机物等。,难处理的是,胶体,(,有机和无机的）,，胶体的颗粒大小,0.001-0.1,um,，,超滤的过滤精度？,有机物的处理方法：混凝，生化处理。,3,混凝处理概念（一）,所谓混凝过程，就是在水中投加混凝剂后，

2、经过混合、凝聚、絮凝等综合作用，最后使胶体颗粒和其它微小颗粒聚合成较大的絮状物。,“混凝”是凝聚和絮凝的总称。,混凝处理的过程分为混合、凝聚和絮凝。,4,混凝处理概念（二）,凝聚：在布朗运行的作用下，相互凝聚成细小絮凝物的反应过程。,絮凝：细小絮凝物在范德华引力作用下或絮凝剂的吸附架桥作用下，相互粘合成较大絮状物的过程。,絮凝反应能看到矾花。,5,混凝澄清处理的主要影响因素,温度；,水的,PH,值和碱度；,泥渣特性；,水的浊度（进水的悬浮物含量）；,排泥；,混凝剂种类和剂量；,6,水温,水温对混凝处理效果有明显影响。因高价金属盐类的混凝剂的水解反应是吸热反应，水温低时，混凝剂水解比较困难，不利

3、于胶体的脱稳，所形成的絮凝物结构疏松，含水量多，颗粒细小。另外水温低时，水的黏度大，水流剪切力大，絮凝物不易长大，沉降速度慢。,在电厂水处理中，为了提高混凝处理效果，常常采用生水加热器对来水进行加热，也可增加投药量来改善混凝处理效果。采用铝盐混凝剂时，水温,20,30,比较适宜。相比之下，铁盐混凝剂受温度的影响较小，针对低温水处理效果较好。,7,水的,pH,值和碱度,混凝剂的水解过程是一个不断放出,H,离子的过程，会改变水的,pH,值和碱度。反过来，原水的,pH,值和碱度直接影响到混凝剂水解的中间产物，从而影响絮凝反应的效果。,各种混凝剂都有一定的,pH,适应范围。,尽管水的,pH,值和碱度对

4、混凝效果影响较大，但在天然水体的混凝处理中，却很少有投加碱性或酸性药剂调节,pH,值。,这主要是因为大多数天然水体都接近于中性，投加酸、碱性物质会给后续的除盐处理增加负担。,8,碱度,碱度是指水中所含的能够与强酸作用的物质总量。在天然水中，构成碱度的组分主要,有,OH,-,、,CO,3,2-,、,HCO,3,-,等。工业废水的组分比较复杂，有事会含有硼酸盐、磷酸盐、硅酸盐、有机碱、金属水解盐等，这些物质都会与酸进行中和反应，也是构成碱度的物质。,地表水：碱度的组成,-,HCO,3,-,酚酞碱度？,总碱度（甲基橙碱度）？,9,混凝处理进水水质,原水浊度小于,50,NTU,时，浊度越低越难处理。当

5、原水浊度小于,20,NTU,时，为了保证混凝效果，通常采用加入粘土增浊、泥渣循环、加入絮凝剂助凝等方法；当原水浊度过高（如大于,3000,NTU,），则因为需要频繁排渣而影响澄清池的出力和稳定性。我国所用地表水大多属于中低浊度水，少数高浊度原水经预沉淀后亦属于中等浊度水。,10,混凝剂量的影响,混凝剂剂量是影响混凝效果的重要因素。当加药量不足，尚未起到使胶体脱稳、凝聚的作用，出水浊度较高；当加药量过大，会生成大量难溶的氢氧化物絮状沉淀，通过吸附、网捕等作用，会使出水浊度大大降低，但经济性不好。对于不同的原水水质，需通过烧杯试验确定最佳混凝剂剂量。,11,混凝药剂剂量的试验,混凝过程是一个复杂的

6、物理化学过程，影响混凝效果的因素很多。对某一具体水质或水处理工艺流程，通常根据混凝剂的特性及具体情况，先决定采用哪一种混凝剂，然后通过模拟试验来确定最优混凝条件。,12,常用混凝剂名称,硫酸铝,碱式氯化铝（,PAC,）,硫酸亚铁,三氯化铁,聚合硫酸铁（,PFS,）,13,混凝剂混合设备,水力混合设备,机械混合设备：,14,直流凝聚的概念,直流凝聚是在过滤设备之前投加混凝剂，原水和混凝剂经混合设备充分混合后直接进入过滤设备，经过滤层的接触混凝作用就能较彻底地去除悬浮物。直流凝聚处理通常用于低浊水的处理,。,15,混凝,混合,-,把混凝剂充分混合在水中,；,絮凝反应,-,有专业的絮凝反应设备，絮凝

7、池形式较多，概括起来分两大类：水力搅拌式和机械搅拌式。一般和沉淀池合建，有絮凝反应沉淀池等等。,16,混凝处理工艺,水和废水的混凝处理工艺包括水和药剂的混合、反应及絮凝体与水的分离三个阶段。澄清池就是完成上述三个过程与一体的专门设备。,沉淀池：沉淀作用，絮凝体和水进行分离。,注意区别沉淀池和澄清池,。,共同点：都有刮泥设备（排泥设备）,17,混凝处理流程,18,直流过滤,原水不经过沉淀而直接进入滤池的过滤称为“直接过滤”。直接过滤有两种方式：原水加药后只经过混合就直接进入滤池过滤，称为“接触过滤”。也可称为“直流过滤”，见图中（,a,）与（,b,）所示；原水加药后经过混合和微絮凝池后进入滤池过

8、滤，称为“微絮凝过滤”，如图,9-10,中（,c,）与（,d,）所示。,19,直流过滤流程图,20,直流过滤使用条件,原水浊度和色度较低且水质变化小，常年原水浊度较低，一般低于,50NTU,；,21,机械加速澄清池（钢制）,22,沉淀池,23,澄清池的原理,澄清池中起到截留分离杂质颗粒作用的介质是呈悬浮状的泥渣。在澄清池中，沉泥被提升起来并使之处于均匀分布的悬浮状态，在池中形成高浓度的稳定活性泥渣层，该层悬浮物浓度约,在,3,10g/L,。,原水在澄清池中由下向上流动，泥渣层由于重力作用可在上升水流中处于动态平衡状态。当原水通过活性污泥层时，利用接触絮凝原理，原水中的悬浮物便被活性污泥渣层阻留

9、下来，使水获得澄清。清水在澄清池上部被收集。,24,沉淀池,沉淀池是应用沉淀作用去除水中悬浮物的一种构筑物。沉淀池在废水处理中广为使用。它的型式很多，按池内水流方向可分为平流式、竖流式和辐流式三种。,25,机械加速澄清池,26,竖流式沉淀池,27,澄清池运行中常见问题,偏流：泥渣回流不均；,翻池：加药剂量不足或过量，泥渣回流不好或中断。,28,翻池现象,悬浮物,29,过滤,过滤目的：,30,过滤的目的,水经过澄清处理后，其浊度仍然比较高，,通常在,10,20mg/L,。这种水还不能直接送入后续除盐系统，而需要进一步降低水中浊度，最有效的方法就是过滤处理。水的过滤处理是去除水中悬浮颗粒状杂质的过

10、程。过滤不仅可以降低水的浊度，而且还可以除去水中的部分有机物、细菌甚至病毒,。,31,过滤的基本概念,过滤是杂质脱离流体在滤料颗粒表面被截流（大颗粒）、被吸附（小颗粒或带电粒子）的过程。,对于水的过滤，即水通过过滤介质除去悬浮物等颗粒性物质的过程。,32,滤料,用于过滤的材料称为滤料或过滤介质。石英砂是最常用的粒状过滤材料。过滤设备中堆积的滤料层称为滤层或滤床。,33,滤料,装填粒状滤料的钢筋混凝土构筑物称为滤池，装填粒状滤料的钢制设备称为过滤器。运行时相对压力大于零的过滤器称之为压力式机械过滤器。悬浮杂质在滤床表面截留的过滤称为表面过滤；在滤床内部截留的过滤称为深层过滤或滤床过滤。水通过滤床

11、的空塔流速简称滤速。,34,机械过滤器,35,V,型滤池反洗出水,36,V,型滤池滤砂,37,无阀滤池,38,无阀滤池,39,滤料,可以作为滤料的材料很多，但是它们必须是满足下列要求的固体颗粒：,有足够的机械强度，以减轻在运行和冲洗过程中因摩擦而磨损、破碎的程度。,具有足够的化学稳定性，在过滤过程中极少的发生溶解现象。,外形接近于球状，表面粗糙而有棱角。,价格便宜。,40,常用滤料,常用的滤料，包括：石英砂，无烟煤，活性炭，锰砂，瓷砂。,41,过滤设备滤料组成示意,42,压力式过滤器,压力式过滤器（亦称机械过滤器）外壳为一个密闭的钢罐，在一定压力下进行工作压力过滤器的滤料层可以是单层、双层或三

12、层的，它的适用范围广，主要用于除去用沉淀方法不能除去的悬浮固形物、胶体物和未沉淀下来的沉积物，以避免其后处理步骤中所用的活性炭或离子交换树脂受污染。运行时，进水自进水管进入过滤器后经进水档板均匀配水，自上而下通过过滤层。清水经过水帽进入下部配水空间，然后由出水管引出。当过滤阻力达到极限值时，停止运行进行冲洗。冲洗方式可根据需要采用水冲洗或辅助空气擦洗。冲洗时一般是先将过滤器内的垫层水放到滤层边缘，然后从底部送入压缩空气冲洗滤层，再用气、水同时冲洗，最后单用水冲洗。待滤料洗净后停止冲洗进行正洗，待正洗水质合格后进入下一周期运行。,43,过滤的类型,重力式滤池：无阀滤池，,V,型滤池等等；,压力式

13、滤池：机械过滤器,44,45,过滤的工作过程,过滤运行呈循环状态，是由反洗正洗过滤组成的周而复始的过程。当颗粒状滤料工作到滤层中截留有较多量泥渣时，为了恢复其过滤能力，需要将滤层进行反冲洗，如果冲洗不当，可能会导致滤池的水头损失增长加快、过滤周期缩短。正洗是在反冲操作之后，将水按与过滤方向相同的方式通水，将不合格的出水排走。待正洗完成后，即可重新投入运行。,46,过滤的反冲洗,1,）滤池的反洗周期,滤池的反洗周期与过滤速度、滤层厚度、滤料粒径、进水品质、要求的出水品质等因素有关。在运行中一般以下列指标来决定冲洗频率。,a,）当滤池的水头损失达到预定的极限值时，即进行冲洗。,b,）当滤池的出水浊

14、度达到预定的极限值时，即进行冲洗。,c),当滤池的运行时间达到一定值时，即进行冲洗。这种定时冲洗方法一般只使用于进水品质较稳定、滤池、滤速稳定或定水头降速过滤的场合。,d),当滤池出水量达到一定值时，即进行冲洗。这种定量冲洗方法一般只适用进水品质较稳定的场合。,按照最优设计的滤池，运行时的水头损失和出水浊度应该几乎同时达到极限值，但一般设计大多是水头损失先达到，因此以水头损失决定冲洗频率的较多。,47,滤池的反洗方法,滤池的冲洗方法主要包括水冲洗、辅以空气擦洗的水冲洗、（带表面冲洗）的水冲洗。,48,滤池的反洗方法,a,）水冲洗,:,冲洗水从滤池底部通过滤层使滤层流化，凭借水力冲刷作用和滤料的相互摩擦使吸附在滤料上的杂质脱落，随冲洗水带出。这种冲洗方式必须要有一定的冲洗流速，使滤层的膨胀率至少达到,15,，最佳膨胀率为,45,左右。,b,）辅以空气擦洗的水冲洗,:,冲洗滤池时，将压缩空气从滤池底部进入，借助空气的搅动将滤料层冲成流化状态，这样可提高冲洗频率，减少冲洗水量，缩短冲洗时间。,49,谢谢！,西安热工研究院,地址：西安市兴庆路,136,号,电话：,029-82102357,50,