水厂净水工艺归纳

水厂净水工艺该总结逐一解释了水厂的详细工艺流程。根据传统水厂净水的基本工艺流程第一节取水技术地表水取水构筑物分为固定式取水构筑物、移动式取水构筑物和专用取水构筑物。固定式取水构筑物主要有岸边式、河床式、竖井泵房式、斗槽式等。其中大多数是岸基和河床基。1.1固定取水结构1.1.1河床式取水结构河床式取水构筑物适用于河床稳定、岸坡平缓、主流离岸较远、岸边水深不够或水质不好、河流水深足够或水质较好的情况。它由取水头、进水管、取水间和泵站组成。(1)取水头的要求是：(1)避免吸入沉淀物；(2)不会引起附近河床的冲刷；(3)防止进水被冰堵塞；(四)不得被船舶、排筏和流冰撞击；易于清洁。其设计要求：外观合理；(2)取水头部取水口位置适当，上缘低于最低水位0.51.0，低于冰原底部0.20.5m，下缘1.0 1.5m在河底之上；(3)入口流速合适。类型有：钟型管、蘑菇型、鱼型盖、箱式、墩式、斜板式和移动式。箱式取水头由四周有取水孔的钢筋混凝土箱和箱内的钟形管组成。进水口的总面积很大，可以减少进入的冰和沉积物的数量。适用于冬季冰多或含沙量少、水深小的河流，多用于中小型取水工程。中南部低含沙河流上池平面形状为圆形、矩形和棱柱形。(2)进水管进水管分为重力管和虹吸管，重力管取水：重力管浸没在水中，河水靠重力流动，工作更可靠；当水中泥沙浓度较高时，可以在集水隔墙上开设进水孔，得到泥沙浓度较低的水，并可以设置高位重力管。适用于埋深较小的自流管或隧道开挖；然而，当河水水位高于虹吸管顶部时，它可以自动流入水中，而无需抽真空。当水位低于虹吸管顶部时，必须对虹吸管抽真空，让水进入。虹吸高度为2-6m。适用于大洪泛区、高河岸和坚硬岩石。在铺设自流管时，需要挖掘大量的土石方，或者当管道需要穿过防洪堤时，可以使用虹吸管。优点：减少水下土石方工程量，缩短工期，节约投资。缺点：管道和施工质量高，操作和管理要求严格，安装真空设备，密封和不透气，可靠性不如重力管道。本文主要讨论重力管道的进水问题。(3)吸水剂室及其功能：1.沉淀一些淤泥和杂质；2.易于安装网格；3.取水系统的工作状态可以根据取水井的水位变化来判断；4.可以减少水泵吸水管的长度和埋深；5.易于清洗的自流管。由于河岸较缓，主流远离河岸，宜采用固定的河床取水结构。河心采用箱式取水头，通过重力流管流入集水井，通过格栅和格栅拦截杂质，然后由离心泵送出。(铲斗类型)1.1.2岸上取水构筑物岸式取水结构与河床式取水结构基本相同，但没有取水头和进水管，仅由集水单元和泵房组成。原水通过水收集室的进水口进入，没有塔供水。岸基取水结构适用于深水线靠近海岸、水质好的情况集水坑和泵房可以一起建造，也可以分开建造。其原理与河床取水构筑物相同。对于岸坡陡、岸水深、水质地质条件好、水位变化小的河流，采用集水井和泵房建造的固定取水方式更合适。该取水方式具有设备布置紧凑、总建筑面积小、吸水管短、运行安全可靠、维护方便的特点。然而，由于河岸位置不佳，建造组合取水结构对河床断面和航道有很大影响。对于水下施工难度较大的水源点，宜采用单独的施工方式。该取水方式的泵房位于水质条件较好的位置，其维护和管理不如组合施工方式安全。河床式取水构筑物建在稳定的河床上，河岸相对平坦，远离河岸主流，河岸相对较浅，水质较差。河流有足够的水深，水质较好的河流取水点可分为重力管道取水和集水井与泵房分开组合施工两种类型。1.3江新进口封头类型它由取水头、进水管、集水井和取水泵房组成。它通常用于河岸坡度平缓、深水线远离海岸、高水位和低水位相差不大以及含砂量低的河流和湖泊。原水通过水源最低水位以下的进水水头，通过进水管流入集水井，然后由泵房加压送至水厂。集水井可以单独建造，也可以与泵房联合建造。当取水量很小时，水泵可以直接吸水，而不需要建集水井。取水头外壁进水口安装格栅，集水井安装滤网，防止原水中大块漂浮物进入水泵，堵塞通道或损坏叶轮。江心码头也叫塔。通常用于水库，在蓄水前建造。该结构位于水体高处，取水和抽水设施齐全，水通过水管输送到岸上。可以在不同的深度取水，以获得质量更好的原水。岸基集水井和泵房单独或一起建在岸上，原水从进水口直接进入。它通常适用于河岸坡度较陡、河岸附近有深水线的河流。对于含沙量大或冰凌严重或两者兼而有之的河流，取水量大时可采用桶式取水结构。它是一种特殊的岸基取水结构。一个桶形水箱建在它前面的堤坝上。粗砂将沉淀在桶槽中，而冰凌将在桶槽中向上漂浮。西北地区有许多桶槽式取水构筑物。当底部屏障型使用山溪作为水源时，为了避免急流中的砾石，使用带有导流通道的低坝和通道顶部的屏障来提高水位。当水溢出坝顶时，它从栅栏进入渠道，流入沉砂池，在被泵出之前清除沉淀物。(江新入口型)1.2移动式取水结构适用于水位变化较大的河流。该结构可随水位升降，具有投资少、施工简单等优点。然而，运行管理更加固定和麻烦，取水安全性也较差。主要有两种类型：1.2.1浮动类型水泵安装在驳船上，直接从河里取水，通过倾斜的管道输送到岸上。水泵出水管与输水斜管的连接应灵活，以适应浮船的升降和摇摆。采用阶梯连接时，接头位置必须随水位的波动而变化。采用摇臂式连接时，加长的连接管为摇臂，浮船可以随水位自由升降，无需更换接头。浮船要求河岸有适当的坡度(20 30)。有许多浮动取水结构有时当单独使用混凝剂不能达到预期效果时，可以加入助剂来提高混凝效果。这种助剂称为助凝剂。助凝剂本身不能产生与混凝剂相同的效果，只能改善絮体结构，使絮体颗粒更大、更强、更重。因此，仅助凝剂不能达到很好的效果。2.2.2常用单一混凝絮凝剂常用的混凝剂有很多种，无机盐类混凝剂和无机高分子类混凝剂在工业上常用。无机高分子盐混凝剂主要有三氯化铁和硫酸铁。无机高分子混凝剂主要有碱式氯化铝、聚合硫酸铁和聚合硫酸铝。其中，氯化铁和碱式氯化铝是最常用的。值得注意的是，混凝剂在水中的混凝效果会受到多种因素的影响，如酸碱度、水温和水质等。需要结合小型烧杯试验来确定合适的混凝剂和剂量的选择。常用的絮凝剂通常是有机聚合物，主要是聚丙烯酰胺(PAM)和阳离子聚合物。阳离子聚合物具有优异的助凝效果，但价格昂贵，因此其应用不是很普遍。聚丙烯酰胺已成为最常用的人工合成有机聚合物助凝剂。2.2.3注意事项由于大多数芳香族聚酰胺反渗透膜整体表面带负电荷，如果预处理过程中加入的阳离子混凝剂或助凝剂过量，过量的阳离子物质可能会吸附到膜表面，造成膜的离子污染。此时，反渗透系统会产生产水量减少、压降增加的现象，一旦发生离子污染，将难以有效回收。因此，必须采取有效措施来监控混凝剂和助凝剂的准确投加量及其酸碱度范围的控制。2.2.4混凝气浮池在原构筑物生化处理后的出水中加入混凝剂，经过混凝反应后进入混凝气浮池进行分离，进一步降低有机悬浮物的浓度，保证出水水质良好。混凝气浮分为两部分：加药反应和气浮。投加反应通过加入合适的混凝剂和絮凝剂形成较大的絮体，然后进入气浮分离设备，附着在大量致密的细小气泡上，形成比重小于水的絮体，絮体通过浮力漂浮在水面上，完成固液分离。混凝气浮的整个工艺流程是将配制好的混凝剂定量加入原水，并以一定方式实现水和药剂的快速均匀混合，然后进入气浮池进行固液分离。混凝气浮由混凝和气浮组成。(1)气浮工艺在气浮过程中，细气泡首先粘附在水中的悬浮颗粒上，形成“气泡颗粒”复合体，其总密度小于水的总密度，因此悬浮颗粒与气泡一起漂浮在水面上。由于部分回流加压气浮在工程实践中应用广泛，且具有节能、运行稳定、资源充分利用的优点，因此大多采用部分回流加压溶气气浮。(2)混凝过程各种混合模式的特点方式优势不足之处适用条件泵混合1.简单的设备2.充分混合3.没有额外的动能消耗1.当吸入管较多时，需要增加加药设备，安装和管理成本高。2.难以与自动加药控制系统配合。3.G值相对较高适用于一级泵房处理构筑物120米范围内的水厂。静止混合器1.设备简单，维护管理方便2.不需要土木结构3.在设计流量范围内，混合效果良好。1.受运行水量变化的影响2.大水头损失3.混合器结构太复杂适用于各种规模的水厂，水量变化不大。扩散混合器1.不需要额外的动力设备2.不需要土木结构3.不占用土地1.水量的变化对混合效果有一定的影响适合中型水厂落水混合1.使用一滴w3.混合效果基本不受水量变化的影响。1.需要能源消耗2.复杂的管理和维护3.需要建立混合池它适用于各种大小的水生植物。向污水中加入某种化学药剂(通常称为混凝剂)，使水中难以沉淀的胶体悬浮颗粒或乳白色污染物变得不稳定，然后相互碰撞或聚集重叠形成较大的颗粒或絮状物，使污染物更容易自然沉降或漂浮并被去除。混凝剂可以降低污水的浊度和色度，去除各种高分子物质、有机物、一些重金属毒物和放射性物质。混凝剂投加点有干投加法和湿投加法。本设计采用湿式加药方式。与干法加药相比，湿法加药更容易与水充分混合，加药量易于调整，操作方便。2.2.4常用混凝剂1)聚合氯化铝(PAC)，缩写为聚合铝。它是一种无机高分子混凝剂，是一种由于氢氧根离子的架桥作用和多价阴离子的聚合作用而具有较大分子量和较高电荷的无机高分子水处理剂。在形态学上，它可以分为固体和液体，固体根据不同的颜色可以分为棕色、黄色和白色。不同颜色的聚合氯化铝在应用和生产工艺上也有很大差异。2)硫酸铝(AS)无水硫酸铝为无色晶体，溶于水，十八烷基水合物是常温下最稳定的硫酸铝。Al2(SO4)318H2O是无色有光泽的颗粒或粉末晶体，易溶于水，水溶液呈酸性(酸碱度=2.5)。工业产品是白色或微灰色粉末或块状晶体，由于可能存在少量硫酸亚铁，可能导致产品表面发黄。硫酸铝是最早使用的絮凝剂之一。硫酸铝对水中胶体颗粒的絮凝过程可分为四个方面：吸附失稳、沉淀絮凝、吸附-沉淀混合区和再稳定。加入过量的硫酸铝会形成胶体稳定并影响絮凝效果。硫酸铝价格低廉，用途广泛。3)聚合氯化铝(也称为碱式氯化铝PAC)聚合氯化铝是使用最广泛的絮凝剂。其固体为无色至黄色树脂，易潮解，溶液为无色至黄褐色透明液体。聚合氯化铝易溶于水，易于水解。水解过程伴随着电化学、凝聚、吸附、沉淀等物理和化学现象。聚合氯化铝通常由铝矾土和酸通过复杂的过程制备，例如酸溶解、水解、缩聚等。与硫酸铝相比，聚合氯化铝的混凝效果随温度变化不大，形成絮体的速度更快，絮体颗粒和相对密度更大，沉降性能更好，投加量更小。聚合氯化铝的适宜PH值在5-9范围内，过量加入后胶体不会再稳定。长期实践证明，聚合氯化铝作为絮凝剂优于硫酸铝，许多净水厂的硫酸铝已逐渐被聚合氯化铝所取代。聚合氯化铝水溶液呈弱酸性，酸碱度为5.5-6.0，对设备腐蚀性小。4)聚合硫酸铁(PFS)聚合硫酸铁有两种形式：固体和液体，液体为红棕色粘稠液体，固体为浅黄色或浅灰色树脂颗粒。在产品的储存和使用过程中，聚合硫酸铁对设备基本没有腐蚀作用。聚合硫酸铁用量低，液体的酸碱度基本不需要控制。与铝盐相比，聚合硫酸铁絮凝速度快，成矾量大，沉降速度快。此外，它还具有脱色、去除重金属离子和降低水中化学需氧量和生化需氧量的功能。然而，它的流出物往往呈黄色。5)聚丙烯酰胺(PAM)根据离子的特殊性可分为阳离子、阴离子、非离子和两性酰胺。阳离子酰胺主要用于水处理，阴离子酰胺主要用于造纸和水处理，两性酰胺主要用于污泥脱水处理。聚丙烯酰胺易溶于冷水，其分子量对溶解度影响不大，但当高分子量酰胺的浓度超过10质量%时，将形成凝胶状态。当溶解温度超过50度时，聚丙烯酰胺将发生分子降解，失去助凝作用。因此，45-50度温水最适合溶解聚丙烯酰胺。制备的聚丙烯酰胺溶液一般配制成质量浓度为0.05-2%的溶液，阳离子酰胺粘度较小，可以配