水處理工藝比較

1、自來水廠工藝比較摘要：城市水系統(tǒng)是水的自然循環(huán)和水的社會循環(huán)耦合。城市水系統(tǒng)的良性循環(huán)是 實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用和城市可持續(xù)發(fā)展的重要保障。 水處理廠是將水質(zhì)不合格 的原料水加工成符合水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品水過程。根據(jù)原水水質(zhì)和用戶要求不同，給 水處理技術(shù)可分為常規(guī)處理、預(yù)處理、深度處理、和特殊處理。常規(guī)處理廠工藝 使用的處理技術(shù)有混凝、沉淀、過濾和消毒等，是我國自來水廠主要采用的飲水 處理工藝。關(guān)鍵字：給水處理，常規(guī)工藝,預(yù)處理,深度處理,發(fā)展趨勢，工藝比較1、技術(shù)工藝現(xiàn)狀我國自來水廠技術(shù)工藝經(jīng)過長期的發(fā)展，積累了不少寶貴經(jīng)驗(yàn)。目前，我國 城市供水處理技術(shù)仍以由混凝、沉淀、過濾和消毒四個(gè)單元處理過程組

2、成的常 規(guī)供水處理工藝為主，其理論主要是建立在傳統(tǒng)的以粘土膠體微粒和致病細(xì)菌 為主要去除對象的基礎(chǔ)上，在我國得到了較長時(shí)期和較大范圍的應(yīng)用一直廣泛 應(yīng)用于我國的供水處理。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，我國已發(fā)展了多種適合各地情況 的不同形式和性能的處理構(gòu)筑物，如快速混合、水力或機(jī)械攪拌的絮凝設(shè)施； 帶有不同斜板或斜管的沉淀、澄清以及氣浮構(gòu)筑物；帶有氣水反沖洗、均質(zhì)濾 料、多層濾料的過濾設(shè)施等。目前常用的混凝劑主要有鋁鹽和鐵鹽等。隨著我國各地區(qū)水體污染狀況的發(fā)展，源水水質(zhì)不斷惡化，直接影響到社 會生產(chǎn)以及人民生活。微污染水源水，主要含有微量有機(jī)物、農(nóng)藥、氨氮等有 害污染物，用常規(guī)的凈化工藝很難去除掉。尤其是

3、微量有機(jī)物的去除，引起人 們的高度重視。國家對微污染水源的預(yù)處理和水的深度處理進(jìn)行了廣泛的研究 與開發(fā)。2、水處理工藝的比較及發(fā)展趨勢目前我國各自來水廠的水源大都遭受生活污水與工業(yè)廢水的污染，原水中 有機(jī)物氨氮濃度增加，使水帶色、味；有的水廠是從湖泊、水庫取水，由于原 水藻類（包括藻類分泌物）增加，使出水色、腥味增加。這些原水經(jīng)水廠常規(guī) 工藝凈化，濁度不易得到很好控制，濾池易堵塞（藻類影響），出水有機(jī)物濃度 高（生物不穩(wěn)定，易使輸配水管道中細(xì)菌滋長，惡化水質(zhì)），氨氮濃度高，使加 氯量增加進(jìn)而使消毒副產(chǎn)物（如三鹵甲烷、鹵乙酸等）量增加，提高了飲用水 的致癌風(fēng)險(xiǎn)，使出廠水有異味，水質(zhì)下降，往往會遭

4、受居民的抱怨和投訴。因 此，對給水廠的現(xiàn)有工藝進(jìn)行改造勢在必行。凈水廠的工藝改造有以下幾種方法：.增加深度處理構(gòu)筑物，如活性炭吸附 （或者臭氧-活性炭聯(lián)用）技術(shù)；增加預(yù)處理構(gòu)筑物，如生物預(yù)處理（接觸 氧化池或生物濾池）：不增加常規(guī)工藝前、后的凈化構(gòu)筑物，在現(xiàn)有工藝上 改造，如強(qiáng)化混凝、強(qiáng)化過濾、優(yōu)化消毒；.綜合采用前面幾種技術(shù)。2.1常規(guī)水處理方法比較常規(guī)水處理工藝是指混凝、絮凝、沉淀、過濾、消毒工藝?；炷に嚕涸谠型度胨巹?，使藥劑與原水經(jīng)過充分的混合與反應(yīng)。 絮凝工藝：使水中的懸浮物和膠體雜質(zhì)形成易于沉淀的大顆粒絮凝體，俗稱“磯沉淀工藝：通過混凝過程的原水夾帶大顆粒絮凝體以一定的水流速度

5、進(jìn)入沉淀 池，在沉淀池中進(jìn)行重力分離，將水中密度大的雜質(zhì)顆粒下沉至沉淀池底部排 出。過濾工藝：原水通過混凝、沉淀工藝后，水的濁度大為降低，但通過集水槽流入 水池中的沉淀水仍然殘留一些細(xì)小的雜質(zhì)，通過濾池中的粒狀濾料截留水中細(xì) 小雜質(zhì)，使水的濁度進(jìn)一步降低。消毒工藝：當(dāng)原水進(jìn)行混凝、沉淀、過濾處理之后，通過管道流入清水池，必須 進(jìn)行消毒，消毒的方法是在水中投入氯氣、漂白粉或其他消毒劑，用以殺滅水 中的致病微生物。2.1.1絮凝池絮凝階段的主要任務(wù)是創(chuàng)造適當(dāng)?shù)乃l件，使藥劑與水混合后所產(chǎn)生的 微絮凝體，在一定時(shí)間內(nèi)凝聚成具有良好物理性能的絮凝體，它應(yīng)有足夠大的 粒度（0.61.0mm、密度和強(qiáng)度

6、（不易破碎）；并為雜質(zhì)顆粒在沉淀澄清階段 迅速沉降分離創(chuàng)造良好的條件。絮凝池的一般類型及特點(diǎn)見下表。序號類型性能比較適用條件1折板式絮凝池優(yōu)點(diǎn)：絮凝效果好，絮凝時(shí)間 短，容積較小缺點(diǎn)：構(gòu)造復(fù)雜，造價(jià)偏咼適用流量變化較 小的中小型水廠2網(wǎng)格絮凝池優(yōu)點(diǎn)：絮凝效果好，水頭損失 小,絮凝時(shí)間短；缺點(diǎn)：末端池底易積泥適用于各種水量 的水廠3機(jī)械絮凝池優(yōu)點(diǎn)：絮凝效果好，水頭損失適用于各種水量小，可適應(yīng)水質(zhì)、水量的變化； 缺點(diǎn)：需機(jī)械設(shè)備和經(jīng)常維修的水廠，并能適應(yīng) 水量變化較大者2.1.2 沉淀池密度大于水的懸浮物在重力作用下從水中分離出去的現(xiàn)象稱為沉淀。當(dāng)水中懸浮顆粒細(xì)小、粒度較均勻、含量又很大（大于50

7、00mg/l ）時(shí)，將發(fā)生濃縮現(xiàn)象，即在沉淀過程中出現(xiàn)一個(gè)清水和渾水的交界面（渾液面），交界面的下降過 程也就是沉淀的進(jìn)行過程。用于沉淀的構(gòu)筑物稱為沉淀池，沉淀池型式的選擇 應(yīng)根據(jù)水質(zhì)、水量、水廠平面和高程布置的要求，并結(jié)合絮凝池結(jié)構(gòu)型式等因 素確定。常見各種型式沉淀池的性能特點(diǎn)及適用條件見下表。序號類型性能比較適用條件1平流式優(yōu)點(diǎn)：造價(jià)低、操作管理方便、適 用性強(qiáng)，帶有機(jī)械排泥設(shè)備時(shí)排泥 效果好。缺點(diǎn)：不采用機(jī)械排泥裝置時(shí)排泥 較困難，機(jī)械排泥設(shè)備維護(hù)較復(fù)雜， 占地面積較大。適用于大中型水 廠2輻流式優(yōu)點(diǎn)：沉淀效果好，帶有機(jī)械排泥 設(shè)備時(shí)排泥效果好。缺點(diǎn)：基建投資及費(fèi)用大，施工較 困難，刮泥

8、機(jī)維護(hù)管理較復(fù)雜。適用于大中型水 廠3斜管（板）式優(yōu)點(diǎn)：沉淀效率咼，池體小，占地 少；缺點(diǎn)：排泥較困難適用于大中型水 廠2.1.3 過濾水的過濾是水質(zhì)凈化工藝所不可缺少的處理過程，近年來過濾技術(shù)有很大 發(fā)展，濾池種類也很多，但其過濾過程均基于砂床過濾原理而進(jìn)行，幾種常見 濾池的特點(diǎn)及適用條件列于下表。序 號類型性能比較適用條件進(jìn)水濁度/度規(guī)格1雙層濾料濾 池優(yōu)點(diǎn)：濾速較咼，工作周 期長，含污能力較大。缺點(diǎn)：濾料粒徑選擇較嚴(yán) 格，沖洗時(shí)操作要求較咼。一般不超過20,個(gè)別時(shí)間 不超過50大、中、小型 水廠均適用2虹吸濾池優(yōu)點(diǎn)：不需大型閘閥，不 需沖洗水泵或水箱，易于 實(shí)現(xiàn)自動化控制。缺點(diǎn)：池深較大

9、，結(jié)構(gòu)較 復(fù)雜。一般不超過20適用于大、中 型水廠3無閥濾池優(yōu)點(diǎn)：管理維護(hù)較簡單， 能自動沖洗； 缺點(diǎn)：清砂較為不便一般不超過20適用于中、小 型水廠4V型濾池優(yōu)點(diǎn)：均粒濾料，含污能 力高，反洗效果好，單池 面積大；缺點(diǎn)：池體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，濾 料費(fèi)用高，需增加反沖洗 供氣系統(tǒng)，造價(jià)高一般不超過20大、中型水廠 均適用2.1.4消毒裝置水的消毒處理一般是生活飲用水處理工藝中的最后一道工序，消毒的目的在于滅水中的有害病原微生物，防止水致傳染病的危害。其方法分化學(xué)法與物理 法兩大類，常用消毒劑的性能見下表。序 號類型性能比較適用條件1漂白粉優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格低，設(shè)備簡單。缺點(diǎn)：含氯量低，用量多，制備容積大， 操

10、作麻煩。小型凈水廠2二氧化氯優(yōu)點(diǎn)：殺菌能力強(qiáng)，不產(chǎn)生副產(chǎn)物，設(shè)備 簡單，價(jià)格較臭氧和紫外線低。缺點(diǎn)：消毒藥劑需要現(xiàn)場制備。廣泛適用于大、 中、小型水廠3臭氧優(yōu)點(diǎn)：殺菌作用強(qiáng)，對水的臭味、色度都 能有效去除，接觸時(shí)間短；缺點(diǎn)：管網(wǎng)沒有剩余的消毒能力，設(shè)備復(fù) 雜，耗能大，造價(jià)咼，運(yùn)仃費(fèi)用咼。適用于大、中、小 型水廠4紫外線優(yōu)點(diǎn)：不改變水的物理和化學(xué)性質(zhì)，不產(chǎn) 生氣 味，接觸時(shí)間短；缺點(diǎn)：沒有剩余消毒能力，耗能大，價(jià)格 高。小型水廠2.2深度水處理方法的比較 2.2.1.反滲透法主要原理是運(yùn)用R.0膜的小孔徑（0.0010.0001卩m）無法機(jī)械過濾，只能具 有滲透的原理較徹底的濾去水中的雜質(zhì)、余氯

11、、有機(jī)物各類金屬離子病菌及病 毒，所以該方法目前國際上及中國衛(wèi)生部認(rèn)可可以直接生飲的用水。該系統(tǒng)一般用于工業(yè)超級純水（如大規(guī)模電子集成電路）制藥、食品及高級別墅居家作飲水用。中國衛(wèi)生部檢測標(biāo)準(zhǔn)為生活飲用水水質(zhì)處理器衛(wèi)生安全與功 能評價(jià)規(guī)范反滲透處理裝置（2001）2.2.2 中央凈水活性炭法主要原理是利用活性炭具有一定的吸附有機(jī)物的原理，可以過濾水中一部 分的有機(jī)物，消除大部分的余氯、顆粒雜質(zhì)，使處理后的水在色度、濁度及異 味方面有一定改善。但該系統(tǒng)不可能過濾去細(xì)菌和病毒。也不能除去金屬離子， 故該系統(tǒng)適用于全屋凈水用，不適用于直飲。中國衛(wèi)生部檢測標(biāo)準(zhǔn)為生活飲 用水水質(zhì)處理器衛(wèi)生安全與功能評價(jià)

12、規(guī)范一一一般水質(zhì)處理器 （2001）223微濾主要原理是利用微濾芯具有較小的孔徑 （1.00.1卩m）的，可以過濾去水中 的大部分顆粒雜質(zhì)及部分大分子團(tuán)的有機(jī)物，但無法去處余氯，無法濾除金屬 離子及各類細(xì)菌、病毒，故該處理器一般用于深度水處理的前級預(yù)處理用，但 也有的廠家運(yùn)用陶瓷小孔徑的原理及 PP濾芯裝配單筒凈水機(jī)，在筒內(nèi)再裝上椰 殼活性炭作單筒凈水機(jī)賣。該機(jī)適用于應(yīng)急野外水處理（可用于用水，不能用 于飲水）及賓館用于客房內(nèi)給客人洗臉洗手漱口等用。中國衛(wèi)生部檢測標(biāo)準(zhǔn)同“中央凈水機(jī)”，即一般水質(zhì)處理的規(guī)范。2.2.4 超濾其分布的孔徑（0.10.01卩m）范圍。目前超濾有2種主要結(jié)構(gòu)，一種是中

13、孔 超濾（美國發(fā)明，目前中國有制造，但一效性較差）；另一種是圈式超濾（美國 發(fā)明，中國不能生產(chǎn)）。由于是孔徑較“微濾”小，故可以比微濾過濾更多的顆 粒雜質(zhì)，但不能過濾細(xì)菌、病毒、金屬離子。用該超濾制成的小型凈水機(jī)極易 被水中的雜質(zhì)與有機(jī)物堵死，故使用壽命較短，更換頻率較高。該機(jī)主要用于 R.0機(jī)的前級預(yù)處理（對要求特別高的純水），也有廠家單獨(dú)用其組裝成單筒家 用凈水機(jī)。與微濾一樣，主要可用于飯店賓館的住房內(nèi)用于洗手，洗臉漱口等， 并不能提供真正意義上的生飲水。結(jié)論城市的社會經(jīng)濟(jì)活動中每天都要消耗大量的水，用于工業(yè)，農(nóng)業(yè)，商業(yè)活 動以及市民的日常生活。水在某種程度限定和決定了城市的性質(zhì)、規(guī)模、產(chǎn)業(yè) 結(jié)構(gòu)和發(fā)展方向，城市對水有很高的依賴度，更加體現(xiàn)出給水處理工藝的重要 性。參考