經(jīng)典水處理培訓教材

經(jīng)典水處理培訓教材第1頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四純水處理第2頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四自來水中雜質(zhì)成分固體顆粒（懸浮物、泥沙等）膠體（有機膠體、無機膠體）有機物溶解性固體（陰陽離子）微生物（細菌、病毒等）余氯第3頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四純水處理工藝流程第4頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四工藝原理（1）

多介質(zhì)濾器裝有不同粒徑的濾料，一般3-5個級配，大顆粒的石英砂裝在下面，小顆粒的石英砂裝在中間，上層裝無煙煤，總高度1米左右。

自來水中的固體顆粒一般懸浮在水中稱作懸浮物,表面帶負電荷,由于靜電斥力的存在不易沉淀,加入帶正電絮凝劑后,可以中和懸浮物表面的負電荷,使微小的懸浮物相互凝聚成大的顆粒,沉積在多介質(zhì)濾器濾料的上表面而除去。

多介質(zhì)濾器除去固體顆粒的效果一般用SDI來表示，SDI一般小于4為宜。第5頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四活性碳濾器內(nèi)下層裝有20cm高的石英砂，石英砂上面裝80-100cm高的活性碳?；钚蕴純?nèi)有很多小孔，比表面積很大，1克活性碳有500-1000m2的表面積。當水流過活性碳時水中的膠體、有機物就吸附在活性碳微孔的表面?；钚蕴际且环N還原劑可以和具有氧化性的余氯反應生成CO2從而除去余氯。保安濾器內(nèi)裝有濾芯，孔徑一般是5μm，可以截留5μm以上的固體顆粒。它是一種絕對過濾方式。工藝原理（2）第6頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四工藝原理（3）

反滲透膜是一種半透膜，理論上它只讓水分子通過，不其他物質(zhì)通過，反滲透是利用逆滲透的原理除去水中的離子、有機物等雜質(zhì)。如果用一個只有水分子才能透過的薄膜將一個水池隔斷成兩部分,在隔膜兩邊分別注入純水和鹽水到同一高度。過一段時間就可以發(fā)現(xiàn)純水液面降低了，而鹽水的液面升高了。我們把水分子透過這個隔膜遷移到鹽水中的現(xiàn)象叫做滲透現(xiàn)象。鹽水液面升高不是無止境的，到了一定高度就會達到一個平衡點。這時隔膜兩端液面差所代表的壓力被稱為滲透壓。滲透壓的大小與鹽水的濃度直接相關。第7頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四

反滲透現(xiàn)象和反滲透凈水技術在以上裝置達到平衡后,如果在鹽水端液面上施加一定壓力，此時，水分子就會由鹽水端向純水端遷移。液劑分子在壓力作用下由稀溶液向濃溶液遷移的過程這一現(xiàn)象被稱為反滲透現(xiàn)象。如果將鹽水加入以上設施的一端，并在該端施加超過該鹽水滲透壓的壓力，我們就可以在另一端得到純水。這就是反滲透凈水的原理反滲透的高壓泵一般裝有變頻器，高壓泵啟動時水壓緩慢上升，可以避免水錘現(xiàn)象對膜的破壞，對膜起保護作用，反滲透在設計時高壓泵選型稍大一些，使用變頻器可起到節(jié)能的作用。工藝原理（4）第8頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四高壓泵電機裝有變頻器，在泵啟動時壓力緩慢升高，在泵停止時壓力緩慢下降，可以防止水錘對膜的破壞，進口裝有壓力開關可防止缺水時燒壞高壓泵，對高壓泵起保護作用，高壓泵出口裝有壓力開關可防止壓力太高損壞膜，對反滲透膜起保護作用。有些反滲透在產(chǎn)水管上裝及有爆破膜可防止產(chǎn)水背壓對膜的破壞。脫鹽率、產(chǎn)水率的簡單計算

脫鹽率=（1－c1/c2）×100%

產(chǎn)水率=產(chǎn)水流量/進水流量，產(chǎn)水率一般75%左右為宜。

調(diào)節(jié)產(chǎn)水率可通過調(diào)節(jié)濃水流量來實現(xiàn)，反滲透的產(chǎn)水流量與膜的污堵和水溫有關。工藝原理（5）第9頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四清洗反滲透膜分酸洗和堿洗，酸洗可清除無機物污染，堿洗可清除有機物污染。反滲透運行時加阻垢劑可預防膜結垢（無機物結垢）。紫外殺菌器是利用紫外燈產(chǎn)生的254nm的紫外光，破壞細菌的細胞結構，從而殺死細菌。脫氣膜是一種只能讓氣體穿過，而水分子不能通過的膜，內(nèi)通氮氣，氮氣中氧的分壓比水中氧的分壓低，通過擴散作用氧氣穿過膜進入氮氣中，又真空泵抽走。工藝原理（6）第10頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四工藝原理（7）

CDI利用混和離子交換樹脂吸附水中的陰陽離子，同時這些被吸附的離子又在直流電壓的作用下，分別透過陰陽離子交換膜而被去除。右圖顯示的是兩個淡水室和一個濃水室離子交換過程。第11頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四工藝原理（8）

面向正極的陰離子交換膜與面向負極的陽離子交換膜之間構成淡水室；面向負極的陰離子膜與面向正極的陽離子膜之間組成濃水室。

在淡水室和濃水室中間夾著陰、陽離子樹脂，當水從淡水室和濃水室流過時，離子交換樹脂就吸附了水中的離子，在CDI模塊兩端的電極提供了橫向的直流電場，直流電場驅動離子交換樹脂所吸附的離子穿過離子交換膜，其結果是降低了淡水室中水的離子濃度和增加了濃水室中水的離子濃度，從而使得淡水室中水的純度越來越高。CDI模塊就是由許多這樣的基本單元組合在一起并聯(lián)工作的。第12頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四TOC器：利用紫外燈產(chǎn)生的185nm的紫外線，把水中的有機物分解成二氧化碳和水來除去水中的有機物（TOC）。拋光混床：將陰陽樹脂按一定比例裝填在同一交換容器中，運行前將它們混合均勻。此時被處理水在通過混合離子交換床后，水中的陰陽離子被樹脂置換出來，所產(chǎn)生的氫離子和氫氧根離子立即生成溶解度很低的水，可以使交換反應進行很徹底，可進一步提升水的純度。精密膜濾器內(nèi)裝有0.1微米的濾芯，水中大于0.1微米的顆粒過不去，它是一種絕對過濾方式，而反滲透是采用的錯流過濾。工藝原理（9）第13頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四多介質(zhì)濾器

A.結構：上下弧形封頭、直筒、隔板、水帽（0.2mm縫隙）、配管及閥門

B.操作：反洗分排水、汽水擦洗、反洗、正洗四個步驟，排水要排到濾料上表面5cm左右，不能把水排完。汽水擦洗時壓縮空氣的用量以不把濾料沖出為準。反洗水流方向與運行方向相反，反洗強度，反洗強度一般10-15L/m2.s，反洗時間一般20分鐘左右，以水清為準。正洗水流方向與運行方向相同，正洗時間一般15分鐘左右?；钚蕴繛V器

A.結構：上下弧形封頭、直筒、隔板、水帽（0.2mm縫隙）、配管及閥門

B.操作:反洗分反洗、正洗兩個步驟，反洗水流方向與運行方向相反，反洗強度，反洗強度一般5-10L/m2.s，反洗時間一般25分鐘左右。正洗水流方向與運行方向相同，正洗時間一般15分鐘左右。設備及操作（1）第14頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四

反滲透

A.結構：原水泵、高壓泵、保安濾器、阻垢劑計量泵、膜殼、膜、壓力開關、電阻率表、PH表、加減計量泵、流量計

B.操作：反滲透啟動：啟動前原水泵、高壓泵進出口閥門要打開，高壓泵變頻器頻率調(diào)到25赫茲，手動啟動原水泵，等高壓泵進口壓力達到300KPa時，手動啟動高壓泵，調(diào)節(jié)濃水閥，使產(chǎn)水率達到75%左右，調(diào)節(jié)變頻器頻率使產(chǎn)水流量達到設計值。微調(diào)濃水閥使產(chǎn)水率達到75%左右。停機時先停高壓泵，再停原水泵，調(diào)試完成后把原水泵和高壓泵的轉換開關置于自動。反滲透的自動運行受水箱水位控制，當RO產(chǎn)水箱水位降低到設定值時，反滲透啟動，當RO產(chǎn)水箱水位升高到設定值時反滲透停機。高壓泵前后裝有壓力保護開關，低壓保護開關裝在高壓泵前，當進口壓力低于設定值時，高壓泵自動停止運行，其作用是防止高壓泵缺水而燒壞。高壓保護開關裝在高壓泵后，當出口壓力高于設定值時，高壓泵自動停止運行，其作用是防止壓力過高而損壞膜。反滲透膜最高壓力一般不超過1700KPaKPa,，二級反滲透在運行時要把加減計量泵置于自動。設備及操作（2）第15頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四紫外殺菌器

A.結構：不銹鋼外殼，石英套管、燈管、整流器

B.操作：紫外殺菌器要先通水再啟動，防止干燒損壞殺菌器，燈管壽命一般9000小時，時間到了就要更換。膜脫氣

A.結構：脫氣膜、真空泵、氮氣管道

B.啟動膜脫氣先打開水泵再通氣氮氣，然后啟動真空泵CDI

A.結構：模塊、流量計、進水管閥、產(chǎn)水管閥、濃水管閥、電阻率表、整流器

B:啟動CDI前先要打開進水閥、產(chǎn)水閥、濃水閥，再啟動給水泵，調(diào)節(jié)產(chǎn)水閥、濃水閥使?jié)馑畨毫Ρ犬a(chǎn)水壓力低10psi，接通電源，調(diào)節(jié)電壓電流使產(chǎn)水電阻率達到15MΩ·cm以上。設備及操作（3）第16頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四TOC器結構

A.不銹鋼外殼，石英套管、燈管、整流器

B.操作：紫外殺菌器要先通水再啟動，防止干燒損壞殺菌器，燈管壽命一般9000小時，時間到了就要更換。拋光混床

A.結構：玻璃鋼外殼、水帽、中心管、黑二通

B.拋光樹脂是已混合好了的樹脂，直接加入拋光混床，樹脂加滿后再加滿水，擰上黑二通，要注意黑二通的進出水方向，運行時先打開出水閥再打開進水閥。設備及操作（4）第17頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四廢水處理第18頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四廢水來源制造二部制造三部封裝部其他1.清洗芯片廢水2.酸槽廢液3.清洗器具廢水4.甩干機廢水（已回用）1.清洗芯片廢水2.酸槽廢液3.清洗器具廢水4.甩干機廢水（已回用）1.劃片廢水2.酸槽廢水3.錫沉積廢水4.去溢料廢水生活廢水第19頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四廢水主要成分及濃度氫氟酸氟化銨10-100ppm氨水10-50ppm冰乙酸5-20ppm有機物COD磷酸10-60ppm鹽酸10-30ppm硫酸50-200ppm硝酸10-30ppm第20頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四廢水處理方法概述物理：均和調(diào)節(jié)、隔濾和離心、澄清生物：好氧、厭氧物化：混凝、浮選、吸附、離子交換、膜分離化學：中和、化學沉淀、氧化還原有時同時需用幾種方法，具體要根據(jù)污染物的種類和性質(zhì)進行選擇。第21頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四深愛半導體股份有限公司廢水處理工藝流程圖第22頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四Ca(OH)2

→

Ca2+

+OH-H+

+

OH-→H2OCa2+

+

F-→CaF2↓3Ca2++PO43-→Ca3(PO4)2↓Ca2++

SO42-→CaSO4↓

往反應池1中投加石灰,石灰溶于水后電離出氫氧根離子和鈣離子，氫氧根離子可以中和廢水中的氫離子，鈣離子和廢水中的氟離子、磷酸根離子反應形成沉淀，起到除氟、除磷的作用。離子反應方程式如下：工藝原理（1）第23頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四

處理含磷酸廢水時，要加過量的石灰使pH達到10.5——11左右才能達標，加石灰處理含磷酸廢水時，石灰中的鈣離子與磷酸根離子形成羥基磷酸鈣沉淀，而羥基磷酸鈣的溶解度與pH有很大關系，pH越高，羥基磷酸鈣的溶解度越小，當pH達到11時水中磷的含量才能降到很低。工藝原理（2）第24頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四廢水在反應池1中與石灰反應形成很多沉淀，這些沉淀顆粒很小且表面帶有相同的負電荷，由于顆粒之間存在靜電斥力不易形成大顆粒的沉淀，不利于泥水分離。在絮凝池加入PAC后，由于PAC帶正電，可以中和顆粒表面的負電荷，消除顆粒之間的斥力，有利于細小顆粒形成較大的顆粒。PAM是一種呈長鏈高分子物質(zhì)，在絮凝池加入PAM后，由于PAM的卷掃作用，廢水中較大的顆粒形成了大而重的顆粒--礬花。廢水從一端進入沉淀池，礬花由于重力的作用沉入沉淀池的底部，清水從另一端流出，實現(xiàn)泥水分離。工藝原理（3）第25頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四

廢水從一沉池出來流入pH調(diào)整池，由于在反應池1加入了過量的石灰，pH值較高，同時氟和磷也較高，達不到排放標準。在pH調(diào)整池加入硫酸鋁，硫酸鋁呈酸性，可以中和OH-離子，同時硫酸鋁水解形成的氫氧化鋁可吸附氟。鋁離子和氟離子及磷酸根可以形成一種復雜的沉淀，達到除氟除磷的目的。硫酸鋁也可起到絮凝劑的作用。另外，在pH調(diào)整池加入PAM的作用和絮凝池加入PAM的作用是一樣的。工藝原理（4）第26頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四廢水從一沉池出來流入pH調(diào)整池，由于在反應池1加入了過量的石灰，pH值較高，同時氟和磷也較高，達不到排放標準。在pH調(diào)整池加入硫酸鋁，硫酸鋁呈酸性可以中和OH-離子，同時硫酸鋁水解形成的氫氧化鋁可吸附氟。鋁離子和氟離子及磷酸根可以形成一種復雜的沉淀，達到除氟除磷的目的。另外硫酸鋁可起絮凝劑的作用。另外，在pH調(diào)整池加入PAM的作用和絮凝池加入PAM的作用一樣。含泥廢水進入中沉池其原理和作用和一沉池一樣，都是為了實現(xiàn)泥水分離。工藝原理（5）第27頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四廢水經(jīng)前面處理后，氟和磷都達標了，但氨氮在這之前沒有除去作用。氨氮只能在好氧池除去。好氧池中存在兩類細菌--硝化細菌、亞硝化細菌和反硝化細菌，硝化細菌、亞硝化細菌是一種好氧菌，在有氧的情況下以二氧化碳作為唯一碳源，能把氨氮轉化成硝酸和亞硝酸。因此在好氧池中加入碳酸鈉，為硝化細菌、亞硝化細菌提供二氧化碳，同時調(diào)節(jié)廢水的pH值使之保持在7.2-7.8之間,有利于硝化細菌、亞硝化細菌生長。反硝化細菌是一種厭氧菌，在無氧的情況下把硝酸和亞硝酸轉化成氮氣。廢水從好氧池出來進入反應池2，在反應池2中加入PAC、PAM有利于污泥在二沉池沉淀。廢水經(jīng)過處理后到達清水池，從清水池流入排放口排放。工藝原理（6）第28頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四自吸離心水泵：A.結構：外殼、葉輪、聯(lián)軸器、電機構成B.操作要點：啟動前腔體要灌滿水，進出口閥門要打開，運行過程中每班至少要聽一次有無異常聲音、電機是否過熱、是否漏水、流量是否正常。加藥計量泵：A.結構：外殼、渦輪蝸桿、單向閥、電機、流量調(diào)節(jié)旋鈕

B.操作要點：啟動前腔體要把流量調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)到到合適的位置，檢查油位是否正常。運行過程中每班至少要聽一次有無異常聲音、電機是否過熱、是否漏藥劑、流量是否正常。設備及操作（1）

廢水處理主要設備有自吸離心水泵、加藥計量泵、攪拌器、羅茨鼓風機、板框壓濾機、電控設備、pH表等。第29頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四攪拌器：

A.結構：外殼、齒輪、、電機構成

B.操作要點：運行過程中每班至少要聽一次有無異常聲音、電機是否過熱羅次鼓風機：

A.結構：過濾器、葉片、皮帶、電機

B.操作要點：啟動前出口閥門要打開，檢查安全閥是否損壞，油位是否正常，皮帶是否過松或過緊，運行過程中每班至少要聽一次有無異常