給水工程15-16課時給水處理概論

給水排水工程

WaterSupplyandDrainageEngineering王成賢2013年10月2023/2/42第14章給水處理概論水源水質水質標準給水處理方法概述反應器第14章：給水處理概論主要內容2023/2/4314.1水源水質

14.1.1原水中的雜質（一）雜質的來源自然過程：所接觸的大氣、土壤等自然環(huán)境帶入的泥沙、礦物質和腐殖質等

。人為因素：工業(yè)廢水、農業(yè)污水及生活污水的污染。1、自然循環(huán)

水的自然循環(huán)：就是水由海上蒸發(fā)為水蒸氣，被風送至大陸，以雨、雪等形式降落到地面，一部分水再蒸發(fā)返回大氣，一部分水滲入地下形成地下水，另一部分在地表匯集形成河、湖等地面水，地下水和地面水最終又流回海洋。

第14章：給水處理概論2023/2/44水循環(huán)（Hydrologicalcycle）水循環(huán)的主要方式：蒸發(fā)和輸運第14章：給水處理概論2023/2/452、社會循環(huán)天然水體取水給水處理配水廢水收集廢水處理回用與排放（二）分類

由于天然水源所處的自然地理環(huán)境不同，流經區(qū)域內人類活動也不同，因此，不同的天然水體所含有的雜質種類是有差別的，同一水源不同地段、不同季節(jié)水質也是不斷變化的，所以，在講解給水處理技術之前，了解天然水源的水質特點及變化規(guī)律，對于正確的選擇處理工藝是非常重要的。第14章：給水處理概論2023/2/461．按水中雜質的尺寸大小分類雜質溶解物膠體懸浮物顆粒尺寸0.1nm1nm10nm100nm1μm10μm100μm1mm分辨工具電子顯微鏡可見超顯微鏡可見顯微鏡可見肉眼可見水的外觀透明渾濁渾濁懸浮物膠體溶解物分類（1）懸浮物主要成分：泥砂類無機物、動植物的殘體。特點：在水中的狀態(tài)主要受懸浮顆粒質量的影響較大，在動水中，呈懸浮狀態(tài)，在靜水中，密度大的下沉，密度小的上浮。因此，容易被去除。第14章：給水處理概論2023/2/47（2）膠體

主要成分：細小的泥沙、礦物質等無機物、腐殖質及蛋白質等有機物、細菌和病毒。特點：在水中的狀態(tài)取決于顆粒本身質量和表面性能。一般情況下，膠體顆粒具有較大的比表面積，吸附性很強，常吸附水中離子而帶電，在水中相當穩(wěn)定，長期靜置也不會下沉。

懸浮物和膠體是使水產生渾濁現(xiàn)象的根源。其中有機物，如腐殖質及藻類等，往往會造成水的色、臭、味，另外，病原菌附著在懸浮物與膠體上生存，并通過水傳播。因此，懸浮物和膠體是給水處理去除主要對象。第14章：給水處理概論2023/2/48（3）溶解雜質特點：它們與水構成均相體系，外觀透明，屬于真溶液。主要成分：溶解性氣體、離子、溶解性有機物。1）溶解氣體主要是O2、N2

、CO2，有時也含有少量硫化氫。2）離子主要陽離子有Ca2+、Mg2+、Na+。主要陰離子有HCO3-、SO42-、Cl-。此外還含有少量K+、Fe2+、Mn2+、Cu2+等陽離子及HSiO3-、CO32-、NO3-等陰離子。3）溶解性有機物：三氯甲烷，三溴甲烷、多氯聯(lián)苯、六六六、四氯化碳等第14章：給水處理概論2023/2/492．按化學性質分類（1）無機雜質天然水中的無機雜質主要是溶解性的離子、氣體和懸浮性泥沙。泥沙的存在使水產生混濁，離子的存在使水表現(xiàn)出不同的含鹽量、硬度、電導率和pH等。（2）有機雜質天然水體中的常見的有機雜質是腐殖質類及蛋白質等。腐殖質是土壤的有機組分，是植物和動物殘體在土壤分解過程中的產物，屬親水性酸性物質，分子量從幾百到數百萬，一般本身對人體無害，但當與其它化合物作用時，可能對人體存在潛在威脅。（3）生物雜質原生動物、藻類、細菌、病毒等，這些物質在水體中增加水的濁度、色度，產生異臭異味，還可導致各種疾病。第14章：給水處理概論2023/2/41014.1.2各種天然水源的水質特點1.地下水

①水質清澈，濁度低

。②水質、水溫穩(wěn)定。③地下水的含鹽量通常高于地表水（海水除外）。④地下水硬度高于地表水。⑤有些地區(qū)地下水中含鐵量和錳量高。2.江河水

①

易受自然條件影響。水中懸浮物和膠體雜質含量較多，濁度高于地下水。②江河水的含鹽量和硬度較低。③水質水溫不穩(wěn)定，易受污染。第14章：給水處理概論2023/2/4113.湖泊及水庫水

①水質與河水類似。

②流動性小，儲存時間長，濁度較低。

③含藻量高因為湖水濁度低，透明度高，造成藻類的大量繁殖。④含鹽量比河水高因湖水不斷得到補給又不斷蒸發(fā)濃縮。4.海水

①含鹽量高

②所含各種鹽類或離子的重量比例基本一定。

海水通過淡化處理才能作為生活飲用水和工業(yè)用水.第14章：給水處理概論2023/2/41214.1.3受污染水源中的雜質①化肥、殺蟲劑和除草劑。②重金屬離子。③氯消毒副產品的前致物。④內分泌干擾物。⑤致癌、致畸變和致突變物質。第14章：給水處理概論2023/2/413飲用水水質與健康

水是構成人體的重要成分，體內的各種生理、生化活動都是在水的參與下完成的。水中的許多物質都對人類健康有重要作用。飲用水水質不良可引發(fā)多種疾病，世界衛(wèi)生組織認為，80%的成人疾病和50%兒童死亡都與飲用水質不良有關。第14章：給水處理概論2023/2/414一、水體中的生物對人體健康的影響細菌

已經發(fā)現(xiàn)飲用水中能引起腸道疾病的細菌多種。例如：志賀氏菌（屬）是細菌性痢疾的病原體。致病性的大腸桿菌可引發(fā)不同癥狀的腹瀉。沙門氏菌（屬）可致沙門氏菌病，可引起全身性疾病，引起毒血癥，感染肝、脾等。軍團菌，使肺部受損，也可使肝、腎、心等受損?；魜y弧菌可引起霍亂病。結核桿菌是人和動物結核病的病原菌。2.病毒目前，有100多種血清性腸道病毒在水體中檢出。例如有:脊髓灰質炎病毒（小兒麻痹癥）、甲型肝炎病毒、?？墒喜《荆ㄎ改c炎）、柯薩奇病毒（腦膜炎）、腺病毒（胃腸炎、呼吸道感染、眼部感染）第14章：給水處理概論2023/2/4153.寄生蟲人類主要有10多種寄生蟲病有：隱孢子蟲、蘭伯氏賈第鞭毛蟲、溶組織的變形蟲等。4.藻類對人體健康危害最大的是藍綠藻，藍綠藻中的一些藻類能產生微囊藻肝毒素，這是一種劇毒物質，對肝細胞有破壞作用，并能促進肝細胞的癌變，是引起肝癌的危險因素。飲用含有病原生物的水，可能患上相應的傳染病。但由于病原體致病能力取決于它的侵襲能力、活力及人體的免疫能力等，因此，不存在容許濃度下限，一旦感染，會在人體內迅速繁殖，因此，WHO推薦的飲用水標準：腸道病原菌的指示菌，100ml水樣中不得檢出。第14章：給水處理概論2023/2/416二、水體中的化學物質對人體健康的影響

微量元素及其他無機物

微量元素雖然在人體中的含量甚微，但功能極大，構成身體的各個部分，調節(jié)生理功能，參與酶活動等。缺鋅會導致抑郁、情緒不穩(wěn)定、智力低下、性功能衰減等。缺硒與大骨節(jié)病和克山病有關，還使癌癥的發(fā)病幾率增加。

缺鎂可引起心肌病變、骨質脆弱、牙齒生長障礙等。

這些元素大部分存在于自然界的天然水體中，飲水是補充這些元素的重要途徑。許多常量元素具有與微量元素相似的功能，更是人體所必須的，如：鈣、鎂、納、磷等。天然水體除含有有益雜質以外，還含有一些無機有害成分，如：汞、鉛、鉻、硝酸鹽、亞硝酸鹽等。2.有機物

農藥致癌、干擾內分泌水平。酚類化合物達到一定的量促癌，低量長期飲用會使人頭暈、貧血、失眠等。芳香烴類化合物引起造血功能障礙、損傷神經、致癌等。第14章：給水處理概論2023/2/417

這是和水處理工藝有關的一類物質。常用氯氣消毒，氯會同水體中的天然有機物、腐殖酸的結合，形成三氯甲烷（THMs）等，有極強的致突變性和致癌變特性。三、水質與地方病

甲狀腺腫——缺碘心血管發(fā)病率——碘含量冠心病——高硬度水心血管和癌癥——氟克山病——缺硒大骨節(jié)病——腐殖酸3.放射性物質

引發(fā)皮膚癌、肺癌、白血病等。4.消毒及其副產物第14章：給水處理概論2023/2/41814.2水質標準

水質標準：用水對象（包括飲用和工業(yè)用水等）所要求的各項水質參數應達到的指標和限值?？煞譃閲H標準、國家標準、地區(qū)標準、行業(yè)標準和企業(yè)標準等不同等級。14.3.1生活飲用水衛(wèi)生標準1．生活飲用水水質標準制定的原則生活飲用水水質標準的制定主要是根據人們終生用水安全來考慮的，主要基于3個方面保障飲用水的衛(wèi)生和安全，即水中不得含有病原微生物，水中所含的化學物質及放射性物質不得危害人類健康，水的感官性狀良好。從上述要求出發(fā)，可以將生活飲用水的水質標準分為下面的四大類指標。第14章：給水處理概論2023/2/4191）感官性狀和一般化學指標如水的濁度、色度、臭和味以及肉眼可見物。（1）色度

飲用水的顏色是由于帶色有機物、金屬或高色度的工業(yè)廢水造成。水色的存在使飲用者不快甚至感到厭惡。衡量水中的色度用鉑鈷標準比色法，規(guī)定相當于1mg鉑在1L水中所具有的顏色稱為1度?！皣鴺恕币?guī)定色度不超過15度，并不得呈現(xiàn)其他異色。（2）混濁度

混濁度本身并不直接代表水的性質，而是綜合性地反映水的混濁程度，屬于感官性質?；鞚岫却笮∨c水中的懸浮物質、膠體物質的含量有關?；鞚岫扔冒滋胀翗藴时葷岱y定，相當于1mg白陶土在1L水中所產生的混濁程度作為一個混濁度單位，用度表示。“國標”規(guī)定不超過1度，特殊情況不超過3度。

第14章：給水處理概論2023/2/420

（3）臭和味

“國標”規(guī)定飲用水不得有異臭、異味。測定水中臭味沒有標準的單位表示，一般常以水樣在40℃及60℃時測者的感覺用文字定性描述并以臭氣強度表示。描述臭氣強度分為6級。味在強度上也分為6級。

（4）肉眼可見物

“國標”規(guī)定水中不得含有肉眼可見物。

一些化學指標也會影響感官性狀，如：鐵、錳、揮發(fā)酚等是從感官性狀出發(fā)規(guī)定這些物質的最高允許值。

（5）總硬度

含有鈣與鎂離子的水叫做具有“硬度”的水。水中鈣離子與鎂離子含量的綜合叫做水的總硬度。水的硬度有分為暫時硬度和永久硬度兩種，總硬度是這兩種硬度之和。

“國標”規(guī)定：生活飲用水的總硬度不能大于450mg/L（以碳酸鈣計）。第14章：給水處理概論（6）pHpH值是水中氫離子濃度倒數的對數值。是衡量水中酸堿度的一項重要指標?！皣鴺恕币?guī)定pH值為6.5-8.5。（7）鐵

鐵在天然水中普遍存在，是人體不可缺少的營養(yǎng)元素。水中含鐵量在0.3～0.5mg/L時無任何異味，達1mg/L時便有明顯的金屬味，在0.5mg/L時色度可大于30度?！皣鴺恕币?guī)定：生活飲用水中含鐵不應超過0.3mg/L。（8）錳

錳也是人體需要的微量元素之一。水中含錳量如超過0.15mg/L時，水就會產生金屬澀味。毒性較小，“國標”規(guī)定不應超過0.1mg/L，是從感官和危害角度提出的。第14章：給水處理概論2023/2/422（9）鋅當水中含鋅量達10mg/L時，水是渾濁的，在5mg/L時水中有金屬澀味?！皣鴺恕币?guī)定不應超過1.0mg/L，也是根據感官性狀要求制定（10）銅

水中含銅量達1.5mg/L時就會有明顯的金屬味，超過1mg/L的水，可以使衣服器皿及白瓷器染成綠色。但銅也是人體需要的微量元素之一?！皣鴺恕币?guī)定主要從感官出發(fā)，不應超過1.0mg/L。（11）揮發(fā)酚類酚分為揮發(fā)酚與不揮發(fā)酚，水中含酚主要來自工業(yè)廢水污染，特別時煉焦和石油的工業(yè)廢水，其中以苯酚為主要成分?！皣鴺恕币?guī)定：根據感官要求，規(guī)定飲用水中揮發(fā)酚類含量不應超過0.002mg/L。第14章：給水處理概論2023/2/423（12）陰離子合成洗滌劑其化學性質穩(wěn)定，較難分解和消除，毒性極低?！皣鴺恕币?guī)定為不應超過0.3mg/L。（13）硫酸鹽

硫酸鹽在天然水中普遍存在，但含量過高就會使水具有苦澀味，且能使人腹痛、腹瀉、甚至便血?！皣鴺恕币?guī)定不應超過250mg/L。（14）氯化物

水中氯化物含量過高，使水產生令人厭惡的味道，長期飲用氯化物含量過高的水還會引起高血壓、心臟病和嬰兒猝死，“國標”主要根據味覺考慮規(guī)定不應超過250mg/L。

（15）溶解性總固體水中溶解性總固體主要成分為鈣、鎂、鈉的重碳酸鹽、氯化物和硫酸鹽等無機物?！皣鴺恕币?guī)定溶解性總固體不應超過1000mg/L。第14章：給水處理概論2023/2/4242）微生物學指標

微生物的污染可能造成傳染病的爆發(fā)。為了保證飲用水不含有致病微生物和生物，以一些指示菌為指標來表征，并規(guī)定了消毒劑的殘留量。

（1）細菌總數細菌總數是指一毫升水樣在普通瓊脂培養(yǎng)基中經37℃24小時培養(yǎng)所生長的各種細菌菌落總數?！皣鴺恕倍槊亢辽怀^100個。（2）大腸菌群

“國標”規(guī)定總大腸菌群、耐熱大腸菌群和大腸埃希氏菌100mL水中不得檢出。（3）甲第鞭毛蟲和隱孢子蟲“國標”規(guī)定10升水中小于1個。（4）消毒劑

自來水必須經過消毒，因此有適量的消毒劑殘存在水中，以保持持續(xù)的殺菌能力防止外來的再污染。“國標”規(guī)定，用氯消毒時出廠水游離性余氯不低于0.3mg/L，管網末梢水不低于0.05mg/L。第14章：給水處理概論2023/2/4253）毒理學指標

由于飲用水中含有眾多的化學物質，應該選擇那些作為毒理學指標，主要根據化學物質的毒性、在飲用水中的濃度及檢出率以及是否有充分依據設立限值等條件確定。這些物質的限值都是根據毒理學研究和人群流行病學調查所獲得資料而制定的。有毒物質，如砷、汞、鎘、鉻、氰化物、氯仿、苯并(a)篦等。（1）砷水中的砷化物有毒，“國標”規(guī)定不應超過0.01mg/L是安全的。（2）汞汞，是劇毒物質。汞化合物分為有機汞與無機汞，無機汞中的氯化汞和硝酸汞的毒性較高，汞在人體內蓄積性高，殘毒性久，濃縮性大?！皣鴺恕币?guī)定不得超過0.001mg/L。第14章：給水處理概論2023/2/426

（3）鎘鎘是有毒元素，食用鎘污染的食物可能會蓄積于體內造成慢性中毒?！皣鴺恕币?guī)定飲用水中鎘含量不超過0.005mg/L。

（4）鉻鉻的化合物有二價、三價和六價，其中六價鉻毒性最大，可引起皮膚、粘膜、肝、胃、腎、口腔、血液部分的疾患，并有導致肺癌的可能?！皣鴺恕币?guī)定為不得超過0.05mg/L。（5）硒硒使人體必需的元素之一。但硒的化合物有毒，在人體內有明顯的蓄積作用?！皣鴺恕币?guī)定為不得超過0.01mg/L。第14章：給水處理概論2023/2/427（6）鉛鉛常隨飲水和食物進入人體，攝入量過多可引起中毒。世界衛(wèi)生組織于1972年規(guī)定每人每周攝入鉛的總耐受量為3mg，當飲用水中鉛含量為0.1mg/l時可能引起兒童血鉛濃度的增高，根據國內管網水含鉛量一般均低于0.05mg/L的實際情況，“國標”規(guī)定鉛濃度不得超過0.01mg/L。

（7）銀銀的主要毒性表現(xiàn)為皮膚、眼和粘膜著色，稱為銀質沉著癥。由于銀一旦被吸收，就能長期保存在組織中。“國標”根據國外飲水中銀的限量標準，規(guī)定銀的濃度不得超過0.05mg/L。（8）氰化物水中氰化物有劇毒，氰化物使水呈杏仁氣味，其嗅覺閾濃度為0.1mg/L?！皣鴺恕辈捎靡欢ò踩禂?，規(guī)定飲用水中氰化物不得超過0.05mg/L（以游離氰根計）。第14章：給水處理概論2023/2/428（9）氟化物氟化物在自然界廣泛存在；是人體正常組織成分之一。“國標”綜合考慮飲用水氟含量對牙齒的輕度影響和氟的防齲，以及對廣大高氟區(qū)飲水進行除氟或更換水源所付的經濟代價，規(guī)定飲用水中氟含量不得超過1mg/L。（10）硝酸鹽硝酸鹽含量過高可引起嬰兒得變性血紅蛋白血癥，還可能引發(fā)癌癥?！皣鴺恕倍轱嬘盟邢跛猁}氮含量不得超過10mg/L。（11）四氯化碳四氯化碳也是致癌物質，“國標”根據世界衛(wèi)生組織《飲用水水質準則》得建議值，規(guī)定飲用水中四氯化碳含量試行標準為2μg/L。第14章：給水處理概論

（12）氯仿

當水源被污染，原水中含有機物或腐殖質時，加氯消毒就可能生成許多有機氯化合物，其中以氯仿為最常見。世界衛(wèi)生組織《飲用水水質準則》中推薦氯仿在飲用水中得建議值為30μg/L，考慮到我國國情，“國標”建議飲用水中氯仿含量得試行標準為60μg/L。

（13）溴酸鹽（使用臭氧時檢測）

國標”規(guī)定飲用水中溴酸鹽為0.01mg/L。（14）甲醛（使用臭氧時檢測）

國標”規(guī)定飲用水中甲醛為0.9mg/L。

（15）亞氯酸鹽（使用二氧化氯時檢測）國標”規(guī)定飲用水中亞氯酸鹽為0.7mg/L。（16）氯酸鹽（使用二氧化氯時檢測）國標”規(guī)定飲用水中氯酸眼為0.7mg/L。第14章：給水處理概論2023/2/4304）放射性指標

人類的某些活動可能使環(huán)境中的天然輻射強度提高，特別是核能技術和同位素技術的發(fā)展和應用。很可能產生放射性物質對水環(huán)境的污染問題，因此，將放射性指標納入飲用水的常規(guī)檢測中。

（1）總α放射性0.5Bq/L

（2）總β放射性1.0Bq/L世界衛(wèi)生組織《飲用水水質準則》規(guī)定飲用水中放射線性物質總γ放射性為0.1Bq/L，總β放射性為1.0Bq/L。這是基于假設每人每天攝入2L水時所攝入的放射性物質按成年人的生物代謝參數估算出一年內對成年人產生的劑量確定的。

在制定飲用水標準時，除了考慮用水安全這一主要因素外，還要考慮社會經濟的發(fā)展水平，以及所選擇指標及限值的可測性，現(xiàn)有水處理工藝水平，用水者經濟的承受能力等。第14章：給水處理概論2023/2/4312．生活飲用水水質標準——國際情況

有現(xiàn)代意義的飲用水標準是在本世紀初在美國出現(xiàn)――《公共衛(wèi)生署飲用水水質標準》1914年，只針對細菌數量,

由此大大減少了傷寒病死亡的人數。

1962年期間，主要是針對化學物質、生物學指標和感官指標有過修訂。1974年通過了《安全飲用水法》（Safedrinkingwateract）。

1975年頒布了《國家暫行飲用水基本規(guī)則》（NationalInterimprimarydrinkingwaterregulations）――美國飲用水水質標準上的里程碑,增加了6種有機物的限制

1979年修改《國家暫行飲用水基本規(guī)則》1986年提出了《安全飲用水法修正案》（SafeDrinkingWaterActAmendments）規(guī)定了《國家飲用水基本規(guī)則》（National第14章：給水處理概論PrimaryDrinkingWaterRegulations），該規(guī)則即為現(xiàn)行美國飲用水水質標準，還提出了達到該標準的最佳可行技術（Bestavailabletechnology）。同時，還制定了《國家二級飲用水規(guī)則》主要對引起皮膚或感官的參數提出非強制性標準。以后，不斷改進，增加限制有機物的種類。美國等的情況代表了國際上先進水平水質標準的發(fā)展趨勢。有機物指標的數目超過了水質指標總數的2/3，特別是消毒副產物項目的增加。

WHO,1992年提出的“飲用水水質指南第2版”，包括水質指標135項，其中微生物2項，化學物質指標131項（無機物36項，有機物31項，農藥36項，消毒劑及消毒副產物28項），放射性2項。其中有指導值的95項。

歐共體1998年修訂的EEC飲用水指令中列出48項水質參數（微生物2項，化學物質26項，指示參數18項，放射性2項）第14章：給水處理概論2023/2/4333．生活飲用水水質標準——國內情況1927年上海公布了第1個地方性飲用水標準，稱為“上海市飲用水清潔標準”。1937年北京市自來水公司制定了“水質標準表”，包含11項水質指標。1950年上海市頒布了“上海市自來水水質標準”有16項水質指標。1956年我國頒布了第1個“生活飲用水衛(wèi)生標準”（試行），16項水質指標。1976年“生活飲用水衛(wèi)生標準”（TJ20-76）項目修訂增加到23項。1985年頒布了修訂的“生活飲用水衛(wèi)生標準”（GB5749-85）有共35項，關于有機物指標只有6項。2001年6月衛(wèi)生部頒布了“生活飲用水水質衛(wèi)生規(guī)范”，該規(guī)范將水質指標分為常規(guī)檢測驗項目和非常規(guī)檢驗項目兩類，其中，常規(guī)檢驗項目34項，非常規(guī)檢驗項目62項，對水源水也有相應的規(guī)定。

第14章：給水處理概論2023/2/4342005年6月1日建設部頒布實施了《城市供水水質標準》，機污染物的檢測由過去的兩種增加到27種，與現(xiàn)行的《生活飲用水衛(wèi)生標準》相比，檢測項目由35項增加到93項，包括一些分量檢測，總項目達101項，其中常規(guī)檢測項目42項，非常規(guī)檢測項目59項。其中，新增項目主要是對有機污染物和農藥的檢測、對消毒副產物和原蟲類病毒體的檢測。2006年衛(wèi)生部、標準化委員會發(fā)布《生活飲用水衛(wèi)生標準》（GB5749-2006）。該標準2007年7月1日實施。該標準檢測項目106項，與國標GB5749-85相比，增加71項，修訂8項。其中，生物學指標6項，消毒劑指標4項，毒理學指標74項（增加59項），感官性狀指標20項（增加5項），放射性2項。二、其他用水的水質標準1．食品及飲料水質標準2．城市雜用水質標準GB/T18920-20023．游泳池用水符合生活飲用水標準4．工業(yè)用水水質標準第14章：給水處理概論2023/2/43514.3給水處理方法概述

一、澄清和消毒混凝（混合Mixing＋絮凝flocculation）沉淀Sedimentation過濾Filtration消毒Disinfection

給水處理的任務是通過必要的處理方法去除水中雜質，使之符合生活飲用或工業(yè)使用所要求的水質。水處理方法應根據水源水質和用水對象對水質的要求確定。在給水處理中，有的處理方法除了具有某一特定的處理效果外，往往也直接或間接地兼收其它處理效果。為了達到某一處理目的，往往幾種方法結合使用。第14章：給水處理概論2023/2/436

通常包括混凝、沉淀和過濾。處理對象主要是水中懸浮物和膠體雜質。原水加藥后，經混凝使水中懸浮物和膠體形成大顆粒絮凝體，而后通過沉淀池進行重力分離。過濾是利用粒狀濾料截留水中雜質的構筑物，用以進一步降低水的渾濁度。

消毒是滅活水中致病微生物，通常在過濾以后進行。主要消毒方法是在水中投加消毒劑以殺滅致病微生物。二、除臭、除味原因：當原水中臭和味嚴重而采用澄清和消毒工藝系統(tǒng)不能達到水質要求時。方法取決于水中臭和味的來源。一般有：用活性炭吸附或者用氧化法去除水中的溶解有機物，用氣浮法或微濾機除藻，用曝氣法去除水中溶解氣體。

第14章：給水處理概論2023/2/437三、除鐵、除錳和除氟除鐵、除錳的方法：自然氧化法和接觸氧化法。還可采用藥劑氧化、生物氧化法和離子交換法。除氟的方法投入硫酸鋁、氯化鋁或堿式氯化鋁等使氟化物產生沉淀；利用活性氧化鋁或磷酸三鈣等進行吸附交換。四、軟化處理對象：主要是水中鈣、鎂離子。軟化方法：離子交換法和藥劑軟化法。五、淡化和除鹽第14章：給水處理概論2023/2/438淡化：將高含鹽量的水處理到符合生活飲用或某些工業(yè)用水要求時的處理過程。除鹽：制取純水及高純水的處理過程。淡化和除鹽主要方法有：蒸餾法、離子交換法、電滲析法及反滲透法等。六、水的冷卻采用冷卻塔，噴水冷卻池或水面冷卻池的。七、水的腐蝕和結垢控制加入援蝕劑和阻垢劑。八、生活飲用水預處理和深度處理處理對象：水中有機污染物。預處理方法：粉末活性炭吸附法；臭氧或高錳酸鉀氧化法，·等。第14章：給水處理概論2023/2/439深度處理方法：粒狀活性炭吸附法；臭氧—粒狀活性炭聯(lián)用法或生物活性炭法；化學氧化法；光化學氧化法及超聲波—紫外線聯(lián)用法等物理化學氧化法；膜濾法等等。典型的地表水處理流程原水加藥混合反應沉淀過濾消毒澄清池第14章：給水處理概論2023/2/44114.4反應器

反應器是化工生產過程概念，在上個世紀70年代，將反應器理論引入水處理中，推動了水處理工藝的發(fā)展。反應器設計的基本內容選擇合適的反應器的型式確定最佳的操作條件及其控制方式計算所需的反應器體積反應器設計的基本方程描述濃度變化的物料衡算式描述溫度的變化的能量衡算式描述壓力變化的動量衡算式第14章：給水處理概論2023/2/442一、物料衡算和質量傳遞（一）物料衡算方程

物料衡算式的基礎是質量守恒定律，根據這一定律可對任一封閉體系，對某組分在單位時間內進行物料衡算。其基本關系式為：

變化量＝輸入量－輸出量＋反應量對上式幾點說明：

1．如果反應器內所研究組分不隨時間而變化，則稱為穩(wěn)態(tài)。即：輸入量－輸出量＋反應量＝02．物質的輸入與輸出是由質量傳遞引起的。

3．反應速率由反應動力學決定。

第14章：給水處理概論2023/2/443（2）質量傳遞傳遞機理可分：主流傳遞；分子擴散傳遞；紊流擴散傳遞。1）主流傳遞：物質隨水流主體而移動。它與液體中物質濃度分布無關，而與流速有關。傳遞速度與流速相等，方向與水流方向一致。2）分子擴散傳遞：由于濃度梯度而引起的傳遞。根據Fick’定律，由分子擴散引起的傳遞通量為：式中:J－物質擴散通量

DB－分子擴散系數

Ci－組分i的濃度

x－濃度梯度方向的坐標第14章：給水處理概論2023/2/4443）紊流擴散傳遞：紊流擴散通量可寫成類似于分子擴散通量式。二、理想反應器模型包括完全混合間歇式反應器（CMB型）、完全混合連續(xù)式反應器（CSTR型）、推流式反應器（PF型）第14章：給水處理概論2023/2/445第14章：給水處理概論2023/2/4461、完全混合間歇式反應器（CMB