給水處理

給水處理

給水處理是給水工程中重要的組成部分。它的任務是將原水經過投藥、混合反應、沉澱(澄清)、過濾、消毒等工藝流程,去除原水中所含的各種有害雜質,達到符合人們生活、生產用水水質標準的水。

基本介紹

  • 中文名:給水處理
  • 定義:對不符合水質要求的水進行改善
  • 工藝流程:投藥、沉澱、過濾、消毒等
給水處理的水源,給水處理方法概述,給水處理工藝,

給水處理的水源

國內大部分水廠多採用地面水源,分別取自江河、湖泊和水庫。按照原水水質條件和水處理要求的不同,地面水源大致有以下5類:
1、未受污染或輕度污染的地面水。
水體符合國家規定的《地面水環境質量標準》I、II類水體的水質指標,且濁度和水溫均屬正常範圍,處理的目的主要是去除濁度和達到微生物學衛生指標。
2、微污染的地面水。
水體受環境污染,某些指標已超過《地面水體環境質量標準》中III類水體的規定。目前我國七大水系和內陸河流近年來已受到不同程度的污染,特別在工業發達和城市化集中地區尤為嚴重,主要污染物指標為氨氮高錳酸鉀耗氧量、揮發酚和生化需氧量等。
3、高濁度地面水。
黃河以及長江上遊河段,洪水期大量泥砂流入水體,形成高含砂量的原水。黃河中游及其支流的最高含砂量可達1000kg/m3以上。長江上游嘉陵江最高含砂量也達252kg/m。黃河與長江的高濁度水有較大差別,黃河的高濁度水一般指沉澱過程中出現渾液面的河水,長江高濁度水則指洪水期經常出現(20~30d)濁度大於1000NTU,且數次出現5000NTU以上的渾水。
4、低溫低濁地面水。
我國北方廣大地區,一年內低溫延續時間長,且原水濁度又較低,給水處理帶來困難,需要選擇合適的處理方法,才能滿足出水水質要求。低溫低濁水一般是指冬季水溫在0~4℃,濁度低於30NTU的地面水。
5、高含藻地面水。
高含藻地面水主要出現在湖泊和水庫。由於受污染水排放和農業施肥等影響,我國不少湖泊富營養化日趨嚴重,氮、磷的含量高,造成藻類大量繁殖。在富營養化湖泊水中,藻的數量一般為每升幾十萬到每升幾千萬個,給常規處理工藝帶來困難。針對上述不同水源的特點,廣大給水工作者進行了不同水源水處理工藝的科學研究,並不斷實踐、充實和完善。

給水處理方法概述

通常給水處理方法有常規處理方法:混凝、沉澱(澄清)、過濾、消毒和特殊處理方法:除臭、除味、降鐵、軟化和淡化除鹽等。
1、常規處理方法:處理對象主要是造成水渾濁的懸浮物及膠體雜質。處理方法主要有混凝、沉澱(澄清)及過濾。原水中投加藥劑後,經混合、反應(屬混凝過程)使水中懸浮物及膠體雜質形成易於沉降的大顆粒絮凝體,而後通過沉澱池進行重力沉降分離。澄清池是反應和沉澱集合於一體的構築物。濾池是利用具有孔隙的顆粒濾料(如石英砂無煙煤)截留水中細小雜質的構築物,它通常設定於沉澱(澄清)工藝之後,用於進一步降低水的濁度。當原水濁度較低時,投加藥劑後,也可不經沉澱而直接過濾。
混凝、沉澱、過濾在去除濁度的同時,對有機色度物質,細菌、乃至病毒等的去除也有相當的效果,特別是過濾。
對於高濁度水源,通常用沉沙池或預沉池去除較大粒徑的泥沙顆粒。預沉池可以投加藥劑,也可不投加藥劑。
2、消毒:處理對象是水中致病微生物。通常在過濾後進行。主要消毒方法是在水中投加氯氣、漂白粉和其他消毒劑,如臭氧、二氧化氯或紫外線照射等方法。各種消毒方法中,使用氯氣最為普遍。
3、除臭、除味:去除臭和味的方法取決於水中臭和味的來源。例如,有機物產生的臭和味,可用活性碳吸附、投加氧化劑進行氧化或曝氣充氧去除;因藻類繁殖而產生的嗅和味,可以在水中投加硫酸銅去除藻類;因溶解鹽所產生的臭和味,可以通過除鹽的方法去除。
4、除鐵:處理對象是水中溶解性二階鐵(Fe2+)。除鐵方法主要有:天然錳砂接觸氧化和自然氧化。前者通過設定曝氣裝置進行充氧氧化,再經錳砂濾池過濾。後者通常設定曝氣裝置、反應、沉澱和砂濾池。二價鐵經氧化後轉化成三價鐵沉澱物而被截留。
5、軟化:處理對象是水中的鈣、鎂離子。軟化方法主要有:離子交換法和藥劑軟化法。前者在於使水中鈣、鎂離子與交換劑的離子互相交換以達到去除目的;後者系在水中投加藥劑如石灰、蘇打使鈣、鎂離子轉化為沉澱物,從水中分離出去。
6、淡化和除鹽:去除對象是水中各種溶解性鹽類,包括陰陽離子。將含鹽量高的水如海水、“苦鹹水”處理到符合生活飲用水標準的過程,和為水的淡化。製取高純度水(純水)的過程稱水的除鹽。淡化和除鹽的方法有:蒸餾法、離子交換法、電滲析法,及反滲透法。
根據不同水源水質和處理後的水質要求,上述各種處理方法可以單獨使用,也可以幾種方法結合使用,以形成不同的水處理系統。在給水處理中,通常是數種方法結合使用。

給水處理工藝

1.常規處理
以混凝、沉澱、過濾及消毒為主組成的水處理工藝,是我國套用最廣也是最基本的處理手段。隨著對出水水質要求的提高,近年來各水廠普遍加強了對各工藝階段水質的控制。強化常規處理,降低出水濁度,也成為各水廠處理輕度污染源水的有效方法。目前混凝劑的使用多以鋁鹽為主。三氯化鐵、聚合硫酸鐵、氯化硫酸亞鐵等混凝劑也在一些城市中被採用。除了特殊的水處理和特殊情況外,高分子助凝劑一般很少採用。為了提高絮凝效果,PH調整劑的使用正在被引起重視。
2.微污染水處理
水源受到工業廢水和生活污水的污染,水經常規處理後仍難以達到出水水質目標。就目前水源受污染的現狀分析,突出地反映在氨氮及有機物(COD、TOC、BOD)等的超標上,由此也帶來了嗅、味和色度等問題。目前對於微污染水的處理採用了生物氧化和臭氧、活性炭處理技術,及目前處於研究階段的高錳酸鉀氧化、光激發氧化、光催化氧化以及超聲與紫外聯合輻照等技術,近年來對膜處理的套用也引起了極大關注。
3.高濁度水處理
當高濁度源水含砂量較高時,採用自然沉澱,渾液面沉速很低,因此往往需要採用混凝沉澱。對高濁度水的混凝劑,要求具有較高的聚合度,較大的分子量和較長的分子鏈,因此多選用高分子絮凝劑。高濁度水沉澱構築物有平流沉澱池和輻流沉澱池,並發展了旋流絮凝沉澱池等多種形式。

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