《水處理運行與管理》 課件 3任務(wù)三 特種水處理工藝運行與管理

項目三給水處理工藝運行與管理任務(wù)三特種水處理工藝運行與管理知識點1高濁度水給水處理主要內(nèi)容

高濁度原水處理方法。

介紹了高濁度原水的定義、特點，處理工藝和新技術(shù)，以及處理構(gòu)筑物運行管理要點。高濁度水給水處理一、高濁度水的定義在濁度較高的含沙水體中，大于均濃水層的極限粒徑的泥沙，按其粒徑大小，以各自的沉速下沉，而等于和小于極限粒徑的泥沙組成均濃渾水層。此均濃水層中的穩(wěn)定泥沙，其大小不同的泥沙顆粒以相同的沉速組成群體下沉，此群體的沉速就是渾液面沉速。其含沙量一般為10~100kg/m3，這種水通常稱為高濁度水。高濁度水給水處理二、高濁度水沉降特征高濁度水的特點集中表現(xiàn)在沉降特性的不同，其沉降過程將產(chǎn)生渾液面而具有界面沉降的特點。1)含沙量較低（含沙量在6kg/m3以下），泥沙粒徑組成較粗時，一般具有自由沉降的性質(zhì)。2)當(dāng)含沙量較高（在6kg/m3上，15-20kg/m3以下），或泥沙顆粒較細(xì)時，由于細(xì)小泥沙的自然絮凝作用而形成絮凝沉降。3)當(dāng)含沙量更高時（15-20kg/m3以上時），細(xì)顆粒泥砂因強烈的絮凝作用而互相約束，形成均濃渾水層。均濃渾水層阻同一平均速度下沉，并產(chǎn)生明顯的清—渾水界面，稱渾液面，此類沉降稱界面沉降。組成均濃渾水層的細(xì)顆粒泥沙稱穩(wěn)定泥沙，其粒徑范圍隨含沙量的升高而加大。4)原水含沙量繼續(xù)增大，泥沙顆粒便進一步絮結(jié)為空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，粘性也急劇增高，此時顆粒在沉降中不再因粒徑不同而分選，而是粗、細(xì)顆粒共同組成一個均勻的體系而壓縮脫水，稱壓縮沉降。高濁度水給水處理三、高濁度水處理工藝系統(tǒng)高濁度水給水處理

高濁度水處理的特點是在常規(guī)處理工藝前增加預(yù)處理工藝。預(yù)處理，就是先用沉淀的方法將水中絕大部分泥沙除去，深沉淀處理后的水的渾濁度（泥沙含量）降到幾百NTU以下，再用常規(guī)工藝對其做進一步處理，從而獲得符合國家生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的水。工藝流程簡圖高濁度水預(yù)處理常規(guī)處理出水排泥高濁度水給水處理三、高濁度水處理工藝系統(tǒng)高濁度水給水處理高濁度水的工藝流程，一般分為一級沉淀（澄清）和二級沉淀（澄清）兩種。1）一級沉淀（澄清）流程的適用條件：a.出水濁度允許大于50mg/L；b.設(shè)計最大含砂量小于40kg/m3；c.允許大量投加聚丙烯酰胺的生產(chǎn)用水工程；d.投加聚丙烯酰胺劑量小于衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的生活用水工程；e.有備用水源的工程。三、高濁度水處理工藝系統(tǒng)高濁度水給水處理采用兩級沉淀處理流程應(yīng)符合下列條件：a.出水濁度要求小于20mg/L；b.取水河段最大含砂量大于40kg/m3；c.供有生活飲用水，凈化所需投加的聚丙酰胺酰胺劑量超過衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定劑量；d.無備用水源的工程。高濁度水處理工藝示例混合高濁度水絮凝沉淀過濾清水池出水輻流式沉淀池消毒劑（Cl2）絮凝劑（陰離子型聚丙烯酰胺HPAM）混凝劑（聚合鋁PAC）排泥高濁度水給水處理

高濁度水先經(jīng)輻流式沉淀池。輻流式沉淀池可以用于高濁度水的自然沉淀，也可用于絮凝沉淀。但由于輻流式沉淀池皆為鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)，造價較高，故較多的用于效率較高的絮凝沉淀。當(dāng)采用絮凝沉淀時，在高濁度水流入沉淀池以前向進水管中投加高分子絮凝劑，水與藥劑在進水管道中混合，流經(jīng)設(shè)于池中心的布水管，進入沉淀池進行沉淀。沉淀后的水濁度可降至幾百NTU甚至幾十NTU，這時再用常規(guī)工藝處理，即向水中投加混凝劑，經(jīng)混合、絮凝、過濾、投氯消毒，即可獲得合格的處理水。高濁度水給水處理四、高濁度水處理工藝運行要點高濁度水給水處理高濁度水處理運行控制與管理可參照常規(guī)處理的相關(guān)內(nèi)容，重點是做好預(yù)沉池、沉砂池的運行管理，其他按常規(guī)處理的管理要點執(zhí)行。需要注意的是第一級沉淀構(gòu)筑物的運行管理，方式如下：砂峰持續(xù)時間不長，可在高濁度水期削投加聚丙烯酰胺進行凝聚沉淀，其它時間進行自然沉淀；砂峰持續(xù)時間較長，可采用自然沉淀或投加聚丙烯酰胺的凝聚沉淀。當(dāng)河段砂峰超過設(shè)計含砂量的持續(xù)時間較長；或因斷流、脫流、封凍等原因不能取水的持續(xù)時間較長時，亦應(yīng)使用清水或渾水調(diào)蓄水池，以確保供水保證率。1、用貯水池做預(yù)處理的高濁度水處理工藝優(yōu)點：一般將貯水與自然沉淀結(jié)合起來，即將自然沉淀池擴大為貯水池。水在貯水池中經(jīng)長時間沉淀，可使沉淀效果進一步提高，使后續(xù)的常規(guī)處理更好地進行。五、高濁水處理新技術(shù)高濁度水給水處理流程圖混合絮凝沉淀過濾清水池自然沉淀池貯水池消毒劑混凝劑排泥高濁度水出水高濁度水給水處理2、采用澄清池的高濁度水處理工藝

優(yōu)點：對于中、小型水廠，當(dāng)高濁度水的含沙量不高時，采用適用于高濁度水處理的澄清池，可以簡化處理流程，降低建設(shè)費用。高濁度水給水處理流程圖高濁度水過濾清水池消毒劑絮凝劑混凝劑旋流澄清池出水高濁度水給水處理六、污泥處理高濁度水的預(yù)處理沉淀池一般建于河岸邊取水口旁，由水廠排出的泥水可以直接抽送到河堤壩進行淤壩，以加高加寬堤壩；在岸邊空地沉淀淤積、干化，供制磚廠使用；在水廠附近淤田造田，且泥沙吸附了有機物和營養(yǎng)物質(zhì)，故用于淤田可以提高農(nóng)田肥力。高濁度水給水處理謝謝！高濁度水給水處理項目三給水處理工藝運行與管理任務(wù)三特種水處理工藝運行與管理知識點2含鐵含錳水給水處理主要內(nèi)容除鐵除錳工藝方法。

介紹了地下水除鐵除錳的工藝新技術(shù)，以及處理構(gòu)筑物運行管理要點。含鐵含錳水給水處理含鐵含錳地下水水質(zhì)我國含鐵含錳地下水分布廣泛，《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定：

鐵＜0.3mg/L

錳＜0.1mg/L我國部分地區(qū)的地下水含鐵量多在5~15mg/L（20-50倍）

含錳量多在0.5~2.0mg/L（5-20倍）一、含鐵含錳介紹含鐵含錳水給水處理長期飲用鐵超標(biāo)的水：會使人出現(xiàn)食欲不振、嘔吐、發(fā)熱、出汗、全身疼痛和倦怠等癥狀；錳中毒的早期表現(xiàn)為疲倦乏力、頭昏頭痛、記憶力減退、肌肉痛苦、心情上不穩(wěn)定、郁悶或激動。跟著病況的開展又逐步呈現(xiàn)下肢有沉重感，走路晃動，語言不清或“口吃”，表情板滯。二、超標(biāo)鐵錳給水危害含鐵含錳水給水處理1.曝氣氧化法空氣中的氧將Fe2+氧化成Fe3+，沉淀、過濾后→分離

亞鐵氧化過程4Fe2++O2+2H2O=4Fe3++4OH-

1（氧化）Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3H+2（水解）將+4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3↓+8H+就是利用空氣中的氧將二價鐵氧化成三價鐵使之析出，然后經(jīng)沉淀、過濾予以去除的方法。1212PH<5.5時，鐵的氧化速率是非常緩慢的。三、除鐵方法含鐵含錳水給水處理除鐵所需的溶解氧量：

a—過剩溶氧系數(shù)，a=3~5。曝氣的目的：溶氧，散除CO2，提高pH，增大氧化速度；提高曝氣效果的方法是增大氣—水的接觸面積。曝氣裝置：

氣泡式曝氣裝置：將空氣以氣泡形式分散于水中。

水氣射流泵曝氣裝置、壓縮空氣曝氣裝置、跌水曝氣裝置、葉輪表面曝氣裝置。1.曝氣氧化法含鐵含錳水給水處理噴淋式曝氣裝置：將水以水滴或水膜形式分散于空氣中。蓮蓬頭或穿孔管曝氣裝置：宜設(shè)于室外。下部有集水池。板條式曝氣塔：填料不易堵塞，適用于高含鐵地下水的曝氣。曝氣接觸曝氣塔：鐵質(zhì)沉積于填料表面，對二價鐵有接觸催化作用。填料易堵塞，適用于含鐵量不高于10mg/L的地下水曝氣。

機械通風(fēng)式曝氣塔：曝氣效果好，木板條填料不易為鐵質(zhì)堵塞，適用于高含鐵地下水的曝氣。1.曝氣氧化法含鐵含錳水給水處理1.曝氣氧化法含鐵含錳水給水處理1.曝氣氧化法含鐵含錳水給水處理1.曝氣氧化法含鐵含錳水給水處理2.接觸過濾氧化法以溶解氧為氧化劑，以固體催化劑為濾料，加速二價鐵的氧化。含鐵地下水經(jīng)曝氣后，進入濾池，二價鐵先被吸附在濾料表面，后被氧化，氧化生成物（氫氧化鐵覆蓋膜）作為新的催化劑參與反應(yīng)。自催化反應(yīng)。曝氣催化氧化過濾原水凈化水含鐵含錳水給水處理凈化水高鐵水新型除鐵除錳凈水過濾介質(zhì)SS濾料2.接觸過濾氧化法含鐵含錳水給水處理3.氯氧化法

就是當(dāng)以空氣中的氧來氧化地下水中的二價鐵有困難時，向水中投加氯，利用氯的強氧化性迅速地將二價鐵氧化為三價鐵，然后經(jīng)沉淀過濾予以去除的方法。

4.高錳酸鉀氧化法

就是在中性和微酸性條件下投加高錳酸鉀，用高錳酸鉀的強氧化性迅速將水中二價錳氧化為四價錳，然后經(jīng)沉淀、過濾予以去除的方法。含鐵含錳水給水處理（1）空氣自然氧化法（2）氯氧化法（3）接觸氧化法曝氣沉淀池濾池Cl2除鐵水原水絮凝池沉淀池濾池Cl2除鐵水原水(Fe＞2mg/L)PAC曝氣裝置接觸過濾池Cl2除鐵水原水（聚合氯化鋁）含鐵含錳水給水處理5.除鐵方法工藝流程6.除鐵工藝特點空氣自然氧化法：不需投加藥劑，濾池負(fù)荷低，運行穩(wěn)定，原水含鐵量高時仍可采用。但不適合于溶解性硅酸含量較高及高色度地下水。氯氧化法：適用于一切地下水。當(dāng)Fe2+量較低時，可取消沉淀池、絮凝池。缺點：形成的泥渣難以濃縮、脫水。接觸氧化法：不需投藥、流程短、出水水質(zhì)好，但不適用于含還原性物質(zhì)多及色度高的原水。含鐵含錳水給水處理地下水中的錳以二價形態(tài)存在，錳不能被溶解氧氧化，也難于被氯直接氧化。工程上采用的方法：1.高錳酸鉀氧化法2.氯接觸過濾法3.生物固錳除錳法四、除錳方法含鐵含錳水給水處理地下水中的錳以二價形態(tài)存在，錳不能被溶解氧氧化，也難于被氯直接氧化。1.高錳酸鉀氧化法：氧化性比氯強，由二價→四價四、除錳方法含鐵含錳水給水處理2.氯接觸過濾法：含Mn2+的地下水投氯后，流經(jīng)包覆著MnO(OH)2的濾層，①Mn2+被MnO(OH)2吸附；②在MnO(OH)2的催化作用下，被氯氧化為Mn4+；③Mn4+與濾料表面原有的MnO(OH)2形成化學(xué)結(jié)合物—新生的MnO(OH)2；④新生的MnO(OH)2具有催化作用，催化氯對Mn2+氧化反應(yīng)。濾料表面發(fā)生：吸附反應(yīng)再生反應(yīng)交替循環(huán)，完成除錳過程。濾料：天然錳砂，對Mn2+吸附能力強。含鐵含錳水給水處理3.生物固錳除錳法：在pH值中性范圍內(nèi)，依靠Mn2+氧化菌氧化作用。Mn2+吸附在細(xì)菌表面，在細(xì)菌胞外酶的催化作用下氧化成Mn4+。含錳地下水經(jīng)曝氣充氧后，進入生物除錳濾池，濾池須接種除錳菌、培養(yǎng)、馴化。曝氣采用跌水曝氣等簡單的充氧方式。含鐵含錳水給水處理4.地下水除錳工藝流程（1）高錳酸鉀氧化法（2）氯接觸過濾法（3）生物固錳除錳法濾池Cl2除錳水原水絮凝池沉淀池濾池KMnO4除錳水原水曝氣裝置生物除錳過濾池空氣除錳水原水含鐵含錳水給水處理四、除鐵除錳工藝流程

以氯為氧化劑，根據(jù)Fe2+與Mn2+氧化還原電位的差異，先用氯氧化除鐵，再用氯接觸過濾除錳。2）

先以空氣為氧化劑經(jīng)接觸過濾除鐵，再投氯用氯接觸過濾除錳。除鐵濾池空氣除鐵除錳水含鐵含錳原水除錳濾池Cl2絮凝池沉淀池除鐵濾池Cl2除鐵除錳水含鐵含錳原水硫酸鋁除錳濾池1）含鐵含錳水給水處理先以空氣接觸過濾除鐵，再用高錳酸鉀接觸過濾除錳。4）

以空氣為氧化劑的接觸過濾除鐵和生物固錳除錳相結(jié)合工藝。生物濾池存在著除錳菌為核心的微生物，除鐵氧化機制：接觸氧化。3）除鐵濾池空氣除鐵除錳水含鐵含錳原水除錳濾池KMnO4除鐵除錳水曝氣含鐵含錳原水生物除鐵除錳濾池含鐵含錳水給水處理1.濾池型式的選擇

普通快濾池：大中型水廠

壓力濾池：中小型水廠雙級壓力濾池—兩級過濾一體化。上層除鐵，下層除錳，工作性能穩(wěn)定，處理效果良好，適用于鐵錳中等含量的水廠。四、除鐵除錳工藝流程1—來水管；2、4—進水和反沖洗排水管；3、5—配水管；7—排氣管；8—隔板；含鐵含錳水給水處理2.含鐵含錳水處理濾池管理含鐵含錳水處理濾池運行管理和選取的濾池管理方式相同，值得注意的是沖洗的強度和時間。除鐵濾池運行管理見下表，除錳濾池運行遵守以下規(guī)定：（1）濾速5～8m/h；（2）沖洗強度，錳沙濾料時16～20L/（s·m2）,石英砂濾料時12～14L/（s·m2）；（3）膨脹率錳沙濾料時15%～25%，石英砂濾料時27.5%～35%；（4）沖洗時間5～15min。四、除鐵除錳工藝流程含鐵含錳水給水處理謝謝！含鐵含錳水給水處理項目三給水處理工藝運行與管理任務(wù)三特種水處理工藝運行與管理知識點3含藻水給水處理主要內(nèi)容含藻水源水的處理工藝方法。

介紹了含藻水源水的特點，處理的工藝流程，以及處理構(gòu)筑物運行管理要點。含藻水給水處理含藻水系指藻的含量大于100萬個/L或含藻量足以妨礙有混凝沉淀和過濾所組成的常規(guī)水處理工藝的正常運行?；蜃阋允钩鰪S水水質(zhì)降低的水源水，含藻水主要是水庫和湖泊水，渾濁度大都比較低，水源水質(zhì)符合《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》Ⅲ類水域水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。含藻水處理技術(shù)與常規(guī)水處理技術(shù)的差異，主要在于殺藻和除藻。一、含藻水介紹含藻水給水處理1