“水處理工藝”(張玉先)

寧夏城鄉(xiāng)供水工程技術(shù)方案及管材

設(shè)備選型高級研討班

“水處理工藝”講課題綱

同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院（集團(tuán)）有限公司

環(huán)境工程設(shè)計(jì)院

張玉先教授.博導(dǎo).總工程師

聯(lián)系電話/p>

1給水系統(tǒng)和水質(zhì)要求

1.1給水系統(tǒng)

給水系統(tǒng)是能指供給城鎮(zhèn)、工礦企業(yè)、居住區(qū)等單位用水的各設(shè)施組成的總體1.2給水系統(tǒng)分類

1)按照取水水源種類分類—地下

水，地表水2)按照供水能量的提供方式分類—

重力給水系統(tǒng)、壓力給水系統(tǒng)，3)按照供水使用目的和服務(wù)對象分類4)按照供水使用方式分類5)按照給水系統(tǒng)供水方式分類3其中統(tǒng)一給水系統(tǒng)、分質(zhì)給水系統(tǒng)是從供水水質(zhì)方面考慮的給水系統(tǒng)。凡是提到城鎮(zhèn)生活用水給水系統(tǒng)或城鎮(zhèn)統(tǒng)一給水系統(tǒng)，其供水水質(zhì)必須符合現(xiàn)行的生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。4【例題1-1】下列給水系統(tǒng)中，供水水質(zhì)必須符合現(xiàn)行的生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求的是哪些？(A)統(tǒng)一給水系統(tǒng)

(B)城鎮(zhèn)供水分壓給水系統(tǒng)

(C)所有分質(zhì)給水系統(tǒng)

(D)所有分區(qū)給水系統(tǒng)

5【例題1-2】下列地表水給水系統(tǒng)至少應(yīng)包含的工程設(shè)施組合中，正確的是哪項(xiàng)？(A)取水構(gòu)筑物、取水泵房、水處理構(gòu)筑物、

清水池、輸水管網(wǎng)(B)取水構(gòu)筑物、水處理構(gòu)筑物、二級泵房、

輸水管網(wǎng)(C)取水構(gòu)筑物、水處理構(gòu)筑物、輸水管渠(D)取水構(gòu)筑物、水處理構(gòu)筑物、輸水管渠、

管網(wǎng)6

1.3供水規(guī)模和處理流量

供水規(guī)?！偕罹C合用水、②工業(yè)、③澆灑道路綠化、④管網(wǎng)漏損（10%-12%）⑤未預(yù)見水量（8%-12%）設(shè)計(jì)流量或處理能力——

原水輸水流量——

自來水輸水流量——1.4供水構(gòu)筑物流量水壓

（1）日變化系數(shù)Kd——（2）時(shí)變化系數(shù)Kh——

（3）供水構(gòu)筑物流量取水構(gòu)筑物流量——處理構(gòu)筑物流量——供水管網(wǎng)流量——

清水輸水干管流量——二級泵房流量——9（4）供水構(gòu)筑物水壓取水泵房壓力——

供水管網(wǎng)壓力——ALQ1.852計(jì)算清水輸水干管壓力——ALQ2計(jì)算二級泵房壓力——10（5）輸水管設(shè)置

輸水管數(shù)量輸水管流量保證率交聯(lián)管設(shè)置

111.5水質(zhì)與人體健康關(guān)系

與人體健康有關(guān)的常量元素

O2、C、H2、N2、Ca、P、K、S、Na、Mg、Cl211種為人體必須的常量元素。12與人體健康有關(guān)的微量元素Fe、Zn、Cu、I、Mn、Se（硒）、F、Mo（鉬）、Co（鈷）、Cr（鉻）、Ni（鎳）、V（釩）、Sn（錫）、Si14種為人體微量元素安全自來水：

原水：CODＭｎ＜4mg/L

自來水：CODＭｎ＜2mg/L

TOC＜5mg/L

UV254＜0.08

2、

地表水處理工藝2.1地表水水源水質(zhì)特點(diǎn)

（1）天然水源中的雜質(zhì)

按照其化學(xué)結(jié)構(gòu)劃分，可分為無機(jī)物、有機(jī)物和水生物；按照尺寸大小區(qū)分，可分成：懸浮物100μm~1mm膠體10nm~100nm溶解雜質(zhì)0.1nm~1nm15

水中的懸浮物和膠體顆粒是產(chǎn)生渾濁度的根源。濁度的高低不僅和膠體顆粒、細(xì)小懸浮顆粒雜質(zhì)的含量有關(guān)，還和這些雜質(zhì)的分散程度有關(guān)。16

水中的有機(jī)物，如腐殖質(zhì)及藻類等、往往會造成水的色、臭、味增加。隨生活污水排入水體的病菌、病毒及原生動(dòng)物等病原體會通過水體傳播疾病。

懸浮物和膠體顆粒、藻類以及吸附在膠體顆粒上的有機(jī)污染物是飲用水處理的主要去除對象。粒徑大于0.1mm的泥砂去除較易，通常在水中可很快自行下沉。而粒徑較小的懸浮物和膠體雜質(zhì)，需投加混凝劑方可去除。17溶解氣體

天然水體中的氧主要來源于空氣中氧的溶解，部分來自藻類和其他水生植物的光合作用。不受工業(yè)廢水或生活污水污染的天然水體，溶解氧含量一般為5~10mg/L。最高含量不超過14mg/L。當(dāng)水體受到廢水污染時(shí)，溶解氧含量降低。嚴(yán)重污染的水體，溶解氧甚至為零。18

江河水中的CO2含量一般小于30mg/L，地下水中CO2含量約每升幾十毫克至幾百毫克，海水中CO2含量很少。水中CO2約99％呈分子狀態(tài)，僅1％左右與水作用生成碳酸。

天然水中所含主要陽離子有Ca2+、Mg2+、Na+；主要陰離子有HCO3、SO4、Cl-。此外還含有少量K+、Fe2+、Mn2+、Cu2+等離子19（2）受污染水源中常見污染物有直接毒害作用的無機(jī)污染物主要是氰化物、砷化物和汞、鎘、鉻、鉛、銅、鉈、鎳、鈹?shù)戎亟饘匐x子。地表水中這類無機(jī)污染物主要來源于工業(yè)廢水的排放。

目前主要污染物是COD、NH3-N20（3）黃河水源水質(zhì)特點(diǎn)

我國黃河上游和其它高濁度水源，泥沙含量高、曾達(dá)370kg/m3.

且粒徑大于0.03mm的顆粒占有30%以上，容易淤積在絮凝池和沉淀池底部難以清除，通常采用預(yù)沉處理。21常用的預(yù)沉池有兩種形式：一是結(jié)合渾水調(diào)蓄用的調(diào)蓄池，同時(shí)作為預(yù)沉池。二是輻流式預(yù)沉池。

調(diào)蓄預(yù)沉池容積根據(jù)河流流量變化、沙峰延續(xù)時(shí)間和積泥體積確定。預(yù)沉?xí)r間一般10天以上。調(diào)蓄預(yù)沉池大多不設(shè)置排泥系統(tǒng)，采用吸泥船清除積泥。22

要用于去除水中粒徑較大的泥沙顆粒的沉淀構(gòu)筑物稱為沉沙池。沉沙池在污水處理中廣泛應(yīng)用。為去除水源水中粒徑為0.1mm以上的泥沙，減小后續(xù)處理構(gòu)筑物負(fù)荷和調(diào)蓄水庫沙峰負(fù)荷，可在預(yù)沉池或沉淀池前設(shè)置沉沙池。給水處理和污水處理中的沉沙池，去除泥沙的原理和構(gòu)造基本相同?？紤]到所處理的水質(zhì)差別，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：

23

1）給水處理中所需去除的泥沙來自天然水源，沙粒表面附著的有機(jī)物很少；污水處理中所需去除的沙粒表面通常附有約15%左右的有機(jī)物。因此，給水處理一般采用平流式沉沙池或水力旋流沉沙池，不采用曝氣沉沙池。242）給水處理中所要去除沙粒徑較小，一般在0.1mm以上，而污水處理所需去除的沙粒徑較大，一般在0.2mm以上。因此，用于給水、污水處理的沉沙池沉淀時(shí)間有所不同。一般說來，給水處理的沉沙池體積大于污水處理中的沉沙池體積。用于高濁度水的沉沙池可與預(yù)沉池合在一起。252.2黃河水中膠體顆粒性質(zhì)

26（1）粉沙膠體結(jié)構(gòu)

膠核總電位——?電位

吸附層表面電位——ζ電位=-15～-30mv擴(kuò)散層表面0電位

27

雙電層與膠核本身構(gòu)成了一個(gè)整體的電中性構(gòu)造，又稱為膠團(tuán)。如果膠核帶有正電荷，構(gòu)成的雙電層結(jié)構(gòu)和粘土膠粒構(gòu)成的雙電層結(jié)構(gòu)正好相反。天然水中的膠體雜質(zhì)通常是帶負(fù)電荷膠體。粘土膠體的ζ電位一般在-15～-30mv范圍內(nèi)；細(xì)菌的ζ電位在-30～-70mv范圍內(nèi)；藻類的ζ電位在-10～-15mv范圍內(nèi)；生活廢水的ζ電位在-15～-45mv范圍內(nèi)。28ζ電位的高低和水中雜質(zhì)成份、粒徑有關(guān)。同一種膠體顆粒在不同的水體中，因附著的細(xì)菌、藻類及其它雜質(zhì)不同，所表現(xiàn)的ζ電位值不完全相同。

由于無法把吸附層中的反離子層分開，只能在膠粒帶著一部分反離子吸附層運(yùn)動(dòng)時(shí)，測定其電泳速度或電泳遷移率換算成ζ電位。29（2）帶有ζ電位的憎水膠體顆粒在水中處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并阻礙光線透過而使水體產(chǎn)生渾濁度。水的渾濁度高低不僅和含有的膠體顆粒的重量濃度有關(guān)，而且和膠體顆粒的分散程度（即粒徑大?。┯嘘P(guān)。30（3）膠體顆粒聚集穩(wěn)定性

穩(wěn)定性因素——電荷、布朗運(yùn)動(dòng)

不穩(wěn)定性因素——引力、布朗運(yùn)動(dòng)

31

2.3、

水的混凝

(1)混凝原理

通過投加電解質(zhì)使水中膠體顆粒及細(xì)小的懸浮顆粒相互聚結(jié)的過程稱為混凝

親水膠體、憎水膠體顆粒和水組成的分散系的性質(zhì)取決于膠體顆粒粒度分布。①電性中和②吸附架橋③沉淀網(wǎng)捕

【例題2-1】粉砂形成的膠體顆粒在水中不穩(wěn)定的主要原因是（

）。

A、表面電斥力作用B、表層水化膜作用

C、相互之間的引力作用33（2）水溫影響

水溫對混凝效果有明顯的影響。我國氣候寒冷地區(qū)，冬季從江河水面以下取用的原水受地面溫度影響，到達(dá)水處理構(gòu)筑物時(shí)，水溫有時(shí)低達(dá)0～2℃。通常絮凝體形成緩慢，絮凝顆粒細(xì)小、松散。

（3）水的pH值和堿度影響

水的pH值對混凝效果的影響程度，視混凝劑品種而異。對硫酸鋁而言，水的pH直接影響Al3+的水解聚合反應(yīng)。

用以去除濁度時(shí)，最佳pH值在6.5～7.5之間用以去除水的色度時(shí)，pH值宜在4.5～5.5之間、pH＝7.5時(shí)的硫酸鋁投加量，約比pH＝5.5時(shí)的投加量增加一倍。

采用三價(jià)鐵鹽混凝劑時(shí)，適用的pH值范圍較寬。

高分子混凝劑的混凝效果受水的pH值影響較小。對水的pH值變化適應(yīng)性較強(qiáng)。（4）水中懸浮物濃度的影響

水中懸浮物濃度很低時(shí)，顆粒碰撞率大大減小，混凝效果差。

現(xiàn)狀混合不均勻——水頭損失偏小——堵塞、構(gòu)造不合理——絮凝時(shí)間較短——38

(5)

提高混凝效果的措施之一選用混凝劑

1）復(fù)合型無機(jī)高分子含有鋁、鐵、硅成份的聚合物。所謂“復(fù)合”，即指兩種以上具有混凝作用的成份和特性互補(bǔ)集中于一種混凝劑中。例如，用聚硅酸與硫酸鋁復(fù)合反應(yīng)，可制成聚硅硫酸鋁（PSiAS）分子量10萬道爾頓這類混凝劑的分子量較聚合鋁或聚合鐵大很多，且當(dāng)各組分配合適當(dāng)時(shí)，不同成份具有優(yōu)勢互補(bǔ)作用2）有機(jī)高分子混凝劑

有機(jī)高分子混凝劑又分為天然和人工合成兩類。在給水處理中，人工合成的日益增多。這類混凝劑均為巨大的線性分子。每一大分子由許多鏈節(jié)組成且常含帶電基團(tuán)，故又被稱為聚合電解質(zhì)。

3）助凝劑

用以提高混凝效果的輔助藥劑稱為助凝劑。常用的助凝劑多是高分子物質(zhì)。從廣義上而言，凡能提高混凝效果或改善混凝劑作用的化學(xué)藥劑都可稱為助凝劑。用以改善絮凝體結(jié)構(gòu)，促使細(xì)小而松散的顆粒聚結(jié)成粗大密實(shí)的絮凝體?；罨杷?/p>

由水玻璃加酸活化制取活化硅酸，最重要的是控制加酸量和活化時(shí)間，即控制中和度及活度。中和度直接關(guān)系到活化硅酸的凝凍時(shí)間，并對活化硅酸的長期保存有重要影響?！纠}2-2】下列有關(guān)助凝劑的作用敘述中，正確的是何項(xiàng)？

A：聚丙烯酰胺助凝劑既有助凝作用又有混凝作用；

B：石灰、氫氧化鈉主要促進(jìn)混凝劑水解聚合，沒有混凝作用；C：投加氯氣破壞有機(jī)物干擾，既有助凝作用又有混凝作用；D：投加粘土提高顆粒碰撞速率，增加混凝劑水解產(chǎn)物凝結(jié)中心，既有助凝作用又有混凝作用。44(6)提高混凝效果措施之二

——改善混合絮凝條件

1）混合設(shè)備

迅速分散混凝劑，使其在水中的濃度保持均勻一致，，一般取10-30s，最多不超過2min。

水泵混合采用水泵混合時(shí)，混凝劑調(diào)配濃度取10～20%，均勻程度達(dá)95%以上，

距絮凝池不宜大于120m管式混合利用水廠絮凝池進(jìn)水管中水流速度變化，均勻程度達(dá)90%左右2)

絮凝（反應(yīng)）構(gòu)筑物

根據(jù)大多數(shù)水源的水質(zhì)情況分析，取絮凝時(shí)間T=15～30min，起端水力速度梯度100s-1左右，末端10～20s-1，GT值=104～105，可保證較好的絮凝效果?！纠}2-3】混凝劑投入水中不同的混合特點(diǎn)敘述中，正確的是何項(xiàng)？

A：水泵混合迅速均勻不必另行增加能源

B：管式靜態(tài)混合是管道阻流部件擾動(dòng)水體

發(fā)生湍流的混合，不耗用能量；C：機(jī)械攪拌混合迅速均勻，需要另行增加

設(shè)備，耗用能量；D：水力混合池混合是利用水流跌落或改變

水流速度、方向產(chǎn)生湍流的混合，不耗用

能量。482.4、黃河水源水沉淀、澄清和氣浮

1)沉淀分類

在水處理工藝中，水中懸浮顆粒在重力作用下，從水中分離出來的過程稱為沉淀。當(dāng)顆粒的密度大于水的密度時(shí)，則顆粒下沉；相反，顆粒的密度小于水的密度時(shí)，顆粒上浮。未經(jīng)預(yù)沉的高濁度水屬于擁擠沉淀——經(jīng)過預(yù)沉的高濁度水屬于自由沉淀——2)常用的自由沉淀構(gòu)筑物

①平流沉淀池50短流影響水流狀態(tài)影響

在平流式沉淀池中，雷諾數(shù)和弗勞德數(shù)是反映水流狀態(tài)的重要指標(biāo)。水流屬于層流或是紊流用雷諾數(shù)Re判別，表示水流的慣性力和粘滯力兩者之比狀況終端飄流細(xì)小懸浮物——出水系統(tǒng)抽吸——排泥不暢——

②斜板、斜管沉淀池

狀況細(xì)小懸浮物溢出集水槽——排泥不暢——負(fù)荷偏大——

③高密度沉淀池高密度沉淀池由混合絮凝區(qū)、推流區(qū)、泥水分離區(qū)、沉泥濃縮區(qū)、泥渣回流及排放系統(tǒng)組成。

該沉淀池特點(diǎn)之一是污泥回流，回流量約占處理水量的5-10%，發(fā)揮了接觸絮凝作用。沉淀出水經(jīng)過斜管沉淀區(qū)，進(jìn)一步沉淀分離出了水中細(xì)小雜質(zhì)顆粒。下部設(shè)有很大容積的污泥濃縮區(qū)，根據(jù)污泥濃度定時(shí)排放。

④泥渣循環(huán)型澄清池

狀況絮凝效果改進(jìn)——澄清效果改進(jìn)——排泥改進(jìn)——

⑤氣浮池

【例題2-4】懸浮顆粒在靜水中自由沉淀時(shí)，沉淀速度的大小和下列哪些因素有關(guān)？A：顆粒濃度B：顆粒粒徑C：沉淀池水深

D：沉淀池水面面積60【例題2-5】密度不變的粉砂顆粒在靜水中自由沉淀時(shí)，粒徑越大，沉淀速度越大，主要原因敘中，正確的是何項(xiàng)？A：顆粒粒徑越大，在水中的重量越大，沉淀速度越大

B：顆粒粒徑越大，單位重量含有的顆粒個(gè)數(shù)越少，沉

淀時(shí)相互干擾越少，沉淀速度越大：

C：顆粒粒徑越大，單位重量含有的顆粒在垂直方向的

投影面積越小，沉淀時(shí)水流阻力越小，淀速度越大：

D：顆粒粒徑越大，顆粒的比表面積越小，顆粒間的引力作用越小，淀淀速度的越大。6162序號

水質(zhì)特點(diǎn)和設(shè)計(jì)規(guī)模沉淀（澄清）構(gòu)筑物

1直接取用常年濁度很高，含沙量較大的黃河水源水，規(guī)模大于3萬m3/d1、輻流式沉淀池2、改性機(jī)械攪拌澄清池3、高密度沉淀池2直接取用常年濁度很高，含沙量較大的黃河水源水，規(guī)模小于3萬m3/d改性機(jī)械攪拌澄清池

3取用調(diào)蓄水庫低濁度水，規(guī)模大于3萬m3/d1、斜管沉淀池2、平流沉淀池沉淀構(gòu)筑物比較2.5過濾構(gòu)筑物(1)過濾原理水中懸浮顆粒經(jīng)過具有孔隙的介質(zhì)或?yàn)V網(wǎng)被截留分離出來的過程稱為過濾。在水處理中，一般采用石英砂、無煙煤、陶粒等粒狀濾料截留水中懸浮顆粒，從而使渾水得以澄清。同時(shí)，水中的部分有機(jī)物、細(xì)菌、病毒等也會附著在懸浮顆粒上一并去除。(2)變速過濾

在過濾過程中，保持砂面上水位不變，因截留雜質(zhì)的濾層孔隙率減小，必然使濾速逐漸減小，這種過濾方式稱為“等水頭變速過濾”，或稱為“等水頭減速過濾”。

64(3)等速過濾在過濾過程中，因截留雜質(zhì)的濾層孔隙率減小，過濾阻力增大，砂面上水位不斷升高，這種過濾方式稱為“變水頭等速過濾”，或稱為“變水頭恒速過濾”。(4)濾料

濾料選用涉及濾料粒徑、濾層厚度和級配不同，反沖洗配水方式不同。氣水反沖洗濾池，通常采用長柄濾頭（濾帽）配水布?xì)庀到y(tǒng)，承托層一般用粒徑2-4mm粗石英砂，保持濾帽頂至濾料層之間承托層厚度為50～100mm。單水沖洗濾池，采用短柄濾頭、承托層采用粒徑2~4mm粗石英砂厚100mm。采用穿孔管、穿孔板配水系統(tǒng)，承托層一般用粒徑2~4、4~8、8~16、16~32mm卵石，厚300~400mm

氣水反沖洗濾池虹吸濾池平面圖重力式無閥濾池翻版閥濾池砂濾池強(qiáng)化普通快濾池（雙閥濾池）改進(jìn)——虹吸濾池改進(jìn)——無閥濾改進(jìn)——炭砂濾料——2.6消毒

(1)消毒作用

飲用水消毒是殺滅病菌、病毒及原生動(dòng)物胞囊等，防止通過飲用水傳播疾病。并非要把水中的微生物全部殺滅，

經(jīng)混凝、沉淀和過濾去除懸浮物、降低水的濁度的同時(shí)，也去除了大部分微生物。(2)消毒機(jī)理

·破壞細(xì)胞膜；

·損害細(xì)胞膜的生化活性，氧化微生物有機(jī)體

·損害細(xì)胞的代謝功能，抑致破壞酶的活性。

·損壞核酸組分；

·破壞有機(jī)體的RNA（核糖核酸）、DNA（遺傳系統(tǒng)）。(3)消毒方法

1）氯消毒劑

自由氯消毒氯氣、漂白粉、次氯酸鈉消毒

次氯酸鈉（NaClO）是一種淡黃色透明狀液體，pH值在9~10，含有效氯6-10g/L?，F(xiàn)場制備或外購的NaClO質(zhì)量與生產(chǎn)條件有關(guān)而略有差別，使用單位可向供貨的化工廠提出質(zhì)量要求。

2）化合性氯消毒方法一氯胺消毒法

先氯后氨的氯胺消毒法

折點(diǎn)氯化法消毒的水的氯味較大，并且因游離氯分解速度較快，在管網(wǎng)中保持時(shí)間有限。長距離、大型管網(wǎng)的自來水供水系統(tǒng)，常采用先氯后氨的氯胺消毒法。在出廠前的二級泵房處對加氨，一般采用液氨瓶加氨，Cl2:NH3的重量比為3:1~6:1，使水中游離性余氯轉(zhuǎn)化為化合性氯，以減少氯味和余氯的分解速度。

此法為先氯后氨的氯胺消毒法，其消毒的主要過程仍是通過游離氯來消毒，目前部分水廠把此消毒工藝稱為氯胺消毒法。

化合性氯消毒法之二

對于氨氮濃度較高的原水，也可以在消毒時(shí)同時(shí)投加氯和氨，采用化合性氯（氯胺）法進(jìn)行消毒。這樣，既可以減少加氯量（氯胺的衰減速度遠(yuǎn)低于游離氯），并又能減少氯化消毒副產(chǎn)物的生成量。3)二氧化氯消毒

二氧化氯消毒特點(diǎn)

適用范圍：pH值為6~10，溫度升高后二氧化氯殺滅殺菌能力增強(qiáng)；不與氨反應(yīng)，氨氮不影響消毒效果；能在管網(wǎng)中保持較長時(shí)間消毒作用。

ClO2不僅能殺死細(xì)菌，而且能分解殘留的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，其殺滅細(xì)菌、病毒、藻類和浮游動(dòng)物等的效果好于液氯；

ClO2在飲用水消毒時(shí)不產(chǎn)生（CHCl3）等有機(jī)鹵代物等致突變物質(zhì)：

液氯則以氯取代為主，容易與水中前驅(qū)物質(zhì)作用形成了顯著數(shù)量的CHCl3等有機(jī)鹵代物。ClO2與水中無機(jī)物和有機(jī)物反應(yīng)，尤其與有機(jī)物的反應(yīng)表現(xiàn)以氧化作用為主。理論上計(jì)算，有效氯263%4)二氧化氯的制備

亞氯酸鈉法制備二氧化氯

國內(nèi)使用ClO2消毒的自來水廠有100多家，其中有10余家分別使用：5NaClO2＋4HCl＝4ClO2＋5NaCl＋2H2O2NaClO2＋Cl2＝2ClO2＋2NaCl

該法所生成的二氧化氯不含游離性氯，亞氯酸鈉轉(zhuǎn)化為二氧化氯的只有80%，另20%轉(zhuǎn)化為氯化鈉。氯酸鈉+鹽酸制備二氧化氯2NaClO3＋4HCl＝2ClO2＋Cl2+2NaCl＋2H2O產(chǎn)生混合氣體，ClO2占33%左右。氯酸鈉+鹽酸制備二氧化氯成本是亞氯酸鈉法制備二氧化氯的1/3~1/45)二氧化氯的投加

用于水廠消毒處理，投加量一般在0.2～0.5mg/L，以滿足二氧化氯濃度出廠水≥0.1mg/L，管網(wǎng)末梢水≥0.02mg/L的要求當(dāng)用于混凝前的二氧化氯預(yù)氧化，氧化有機(jī)物、除臭、除藻、除鐵、除錳時(shí)，一般在0.5～2mg/L范圍。6）二氧化氯的應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)NaClO3＋HCl產(chǎn)生大量氯氣仍會生成CHCl3和氯乙酸ClO2加入水中后，會有50％～70％轉(zhuǎn)變?yōu)镃lO2-與ClO3-。實(shí)驗(yàn)表明，ClO2-與ClO3-對血紅細(xì)胞有損害，對碘的吸收代謝有干擾，還會使血液中膽固醇升高。

實(shí)際應(yīng)用中，ClO2的劑量都控制在1.5mg/L以下。

我國《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定：自來水中亞氯酸鹽含量≤0.7mg/L。其它消毒方法臭氧消毒——配合氯、二氧化氯二次消毒

紫外線消毒——配合氯、二氧化氯二次消毒

3、

地下水處理工藝3.1黃河沿岸地下水特點(diǎn)

黃河沿岸淺層地下水，又稱為潛水，由下雨和黃河滲濾補(bǔ)給，一般含有硬度和鐵錳?？傆捕燃s400mg/L左右，碳酸鹽硬度約250mg/L左右，鐵0.5-1.0mg/L、錳0.1-0.3mg/L。

（1）除鐵除錳

鐵、錳可共存于地下水中，在大多數(shù)情況下，含鐵量高于含錳量。我國地下水的含鐵量一般小于15mg/L，地表水含鐵量3~5mg/L，含錳量約在0.5~2.0mg/L之間。氧化法除鐵

氯和高錳酸鉀都能迅速將二價(jià)鐵氧化為三價(jià)鐵。當(dāng)用空氣中的氧氧化除鐵有困難時(shí)，可以在水中投加強(qiáng)氧化劑，如氯、高錳酸鉀等。此法適用于鐵錳有所超標(biāo)的地表水常規(guī)處理藥劑氧化時(shí)可以獲得比空氣氧化法更為徹底的氧化反應(yīng)。用作地下水除鐵的氧化藥劑主要是氯。氯是比氧更強(qiáng)的氧化劑，當(dāng)pH值大于5時(shí)，即可將二價(jià)鐵迅速氧化為三價(jià)鐵。

當(dāng)水的pH>9.0時(shí)，水中溶解氧能夠較快地將錳氧化。而在中性pH條件下，幾乎不能被溶解氧氧化。所以在生產(chǎn)上一般不采用空氣自然氧化法除錳。目前常用的除錳方法主要是催化氧化法、生物氧化法以及化學(xué)氧化劑氧化法。在錳質(zhì)活性濾膜催化作用下，氧化成Mn4+

后去除，稱為接觸催化氧化法除錳。鐵、錳共存的地下水除鐵除錳時(shí)，由于鐵的氧化還原電位低于錳，而容易被O2氧化。在相同pH條件下，二價(jià)鐵比二價(jià)錳的氧化速率快。同時(shí)，又是錳的還原劑，阻礙二價(jià)錳的氧化，使得除錳比除鐵困難。需要兩級處理，先除鐵再除錳?；瘜W(xué)氧化劑氧化除錳

和化學(xué)氧化劑氧化除鐵相似，投加氯和高錳酸鉀強(qiáng)氧化劑具有除鐵除錳作用。其中，用氯氧化水中二價(jià)錳需要在pH≥9.5時(shí)才有足夠快的氧化速度，難以應(yīng)用。高錳酸鉀是比氯更強(qiáng)的氧化劑，可以在中性或微酸性條件下將水中的二價(jià)錳迅速氧化成四價(jià)錳?！纠}3-1】地下水除鐵除錳的原理和方法敘述如下，其中正確的是何項(xiàng)？A：地下水除鐵是把Fe2+氧化為溶解度很低的Fe4+

沉淀析出；

B：地下水除錳是把Mn2+氧化為溶解度很低的

Mn4+沉淀析出；C：鐵錳同時(shí)存在的水中，總是先除錳后除鐵。98（2）化學(xué)軟化993.2六盤山地區(qū)地下水特點(diǎn)六盤山地區(qū)地下水和地表徑流水含鹽量較高，以固原海子峽水庫為例，總硬度約400-450mg/L（以CaCO3計(jì)），硫酸鹽300-380mg/L（以SO42-計(jì)）。

膜式分離法

根據(jù)膜的孔徑大小，施加的水壓力大小，脫鹽軟化通常選用反滲透和鈉濾兩種工藝。反滲透膜孔徑約為0.1～1.0nm，可以截留全部懸浮物、大分子物質(zhì)和大部分溶解離子。反滲透壓力一般在1.0MPa以上。在水處理中多用于海水淡化、高壓鍋爐用水、苦咸水處理等。101鈉濾是在反滲透基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新的膜處理方法。鈉濾膜孔徑一般1~10nm，可以截留分離出懸浮物、二價(jià)以上的離子和大分子物質(zhì)。工作壓力0.5～1.0MPa。多用于軟化、分離有機(jī)物的水處理。102反滲透或鈉濾工藝受水溫變化影響敏感，低溫水處理效果較差。鈉濾可去除90%以上的Ca2+、Mg2+、Fe2+、Mn2+、SO42-離子，但不能有效去除Na+、K+、Cl-、HCO3-離子。按照處理規(guī)模估算，一次性投資約1200元/(m3/d)。日常運(yùn)行電費(fèi)、阻垢藥劑成本費(fèi)約1.0元/m3水。每3~5年更換一次濾膜，間斷使用時(shí)，應(yīng)經(jīng)常通水保養(yǎng)。103化學(xué)沉淀法在我國去除硫酸鹽的化學(xué)沉淀法有以下幾種：1）石灰、三氯化鋁沉淀法向含有硫酸鹽的水中投加石灰（CaO）調(diào)節(jié)pH值后，再投加三氯化鋁（AlCl3）使其生成鋁硫酸鈣，分子式為：Al2Ca3(SO4)6。1042）硝酸鋁沉淀法向含有硫酸鹽的水中投加石灰調(diào)節(jié)pH值后，再投加硝酸鋁（Al(NO3)3）,使其生成鋁硫酸鈣，分子式為：Al2Ca6(SO4)3(OH)12·26H2O。3）石灰氯化鈣沉淀法向含有硫酸鹽的水中投加石灰調(diào)節(jié)pH值后，再投加氯化鈣(CaCl2)，使其生成CaSO4沉淀。1054）七鋁酸十二鈣沉淀法用三氧化二鋁(Al2O3)和碳酸鈣(CaCO3)高溫煅燒制備七鋁酸十二鈣(Al7Ca12O33)投加到含有硫酸鹽的水中，可以生成鋁硫酸鈣（分子式為Ca3Al2O6·3CaSO4·26H2O）沉淀析出。5）鋁酸鈣粉沉淀法向含有硫酸鹽的水中投加制取硫酸鋁、聚合鋁混凝劑的鋁酸鈣粉，使其生成鈣礬石沉淀。鈣礬石分子式為：3CaO·Al2O3·3CaSO4·31H2O。1064、寧夏水務(wù)投資公司水廠優(yōu)化管理運(yùn)行4.1水務(wù)投資公司水廠運(yùn)行中的問題寧夏水務(wù)投資集團(tuán)所屬寧東水廠、太陽山工業(yè)水廠、吳忠金積工業(yè)水廠存在混凝效果較差、絮凝顆粒聚結(jié)松散現(xiàn)象。從絮凝池起端查看，混合后的水體沒有出現(xiàn)細(xì)小絮凝體（礬花），絮凝池末端，懸浮顆粒成細(xì)小片狀，不易聚結(jié)松散、沉淀效果差。直接影響了后續(xù)沉淀過濾工藝的澄清效果107

三大工業(yè)水廠絮凝劑單一，優(yōu)化混凝劑選擇，是提高混凝效果的重要技術(shù)

三大工業(yè)水廠絮凝速度梯度偏小，增大水流速度梯度，是提高絮凝效果的關(guān)鍵技術(shù)要使雜質(zhì)顆粒之間或雜質(zhì)與混凝劑之間發(fā)生絮凝，一個(gè)必要條件是使顆粒相互碰撞。推動(dòng)水中顆粒相互碰撞的動(dòng)力來自兩方面：“異向絮凝”、“同向絮凝”。108109

絮凝階段設(shè)計(jì)計(jì)算水頭損失(m)設(shè)計(jì)計(jì)算速度梯度G(s-1)實(shí)際測定水頭損失(m)按實(shí)測值計(jì)算的速度梯度G(s-1)設(shè)計(jì)計(jì)算速度梯度誤差（%）第1段(相對)異波折板0.194771.20.0327.96154.65第2段(平行)同波折板0.133860.60.0432.2887.73第3段平行直板0.010716.60.0327.9640.63按全池體積計(jì)算0.339254.270.1029.4784.15寧東水廠絮凝池各段水頭損失、速度梯度G值對照表太陽山工業(yè)水廠實(shí)地測量水頭損失約為0.06m吳忠金積工業(yè)水廠實(shí)地測量水頭損失約為0.05m、固原二水廠絮凝池水頭損失0.02m遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于一般絮凝池設(shè)計(jì)水頭損失至少為0.20m的要求。致使原水濁度在50NTU以下時(shí)，經(jīng)沉淀后出水濁度為20NTU，僅能去除60%。110斜管沉淀池前置平流過渡段較短沉淀池刮泥機(jī)械泛起沉泥由臺灣的企業(yè)制造上海