城市水工程概论06水工艺设备及水工艺过程检测和控制2

6．2水工艺设备分类

分三大类：通用设备：其他行业也应用的，泵、阀等（化工、石油）专用设备：完成某项特定工艺的（拦污、软化、曝气等）一体化设备：完成整个水工艺过程的（通用设备、专用设备、仪器仪表高度集成）6．3水工艺专用设备6.3.1物化处理设备1．拦污机械设备

机械格栅、水力筛网2．排泥、排砂设备

吸泥机、刮泥机（沉淀池）3．撇油、撇渣设备桁车式、回转式刮油机（气浮池、隔油池）4．污泥浓缩脱水设备

污泥浓缩机（搅拌，使泥中挟带的水和空气外逸，含水率99%→95～97%，每下降1%，体积缩减近一半）真空吸滤机、板框压滤机、离心脱水机（含水率降至55～80％）离心脱水机真空吸滤机

污泥浓缩机板框压滤机

5．搅拌设备用于药剂溶解和溶液混合（混凝、絮凝）管道静态混合器澄清池搅拌机搅拌器

6．气浮设备

微孔布气－水泵吸水管吸气射流叶轮压力溶气－水加压至0.3~0.4MPa并溶入空气，常压下再释放电解气浮－阴阳极直接电解废水溶气气浮设备电解气浮设备射流气浮设备

7．投药设备

湿投：（溶药罐、搅拌系统、计量泵）投助凝、絮凝剂水射器投药设备

泵前重力投加干投：（电机驱动螺旋杆定量投）投加干粉化学品，如活性炭、碳粉螺旋杆给粉器

8．消毒设备

①转子真空加氯机

②臭氧发生器干燥空气高压电作用下→Ｏ３③ClO２发生器电解法、化学法④紫外线杀菌灯⑤静电杀菌消毒设备⑥微电解消毒器

转子流量计转子真空加氯机ClO２发生器

9．过滤设备

压力过滤器、纤维过滤器、滚筒式过滤器滤料是将纤维丝做成多种形状有效提高了过滤效果和过滤精度，一般作为中等精度过滤用。

纤维过滤器10．离子交换设备

11．膜处理设备电渗析、反渗透、纳滤、超滤、微滤

电渗析设备反渗透设备超滤装置螺卷式膜分离装置6.3.2生化处理设备1．曝气设备

鼓风曝气（微孔曝气器-陶粒粗瓷在高温下烧结成板管、穿孔管3~5mm）机械曝气（叶轮、转刷）

2．生物转盘6．4水工艺一体化设备

6.4.1水工艺一体化净水设备

→絮凝→沉淀或澄清→过滤→

合理组合于同一设备中加药消毒6.4.2小型一体化污水处理设备

1．压力式一体化污水生物处理装置钢制容器2．间歇式一体化污水生物处理装置

SBR工艺3．地埋式一体化污水生物处理装置悬浮型生物填料

6.5.1检测方法、仪器、仪表6．5水工艺过程检测和控制分三个部分：水质检测水工艺参数检测水工艺设备运行参数检测1231．水质检测（1）水质检测项目

a-根据水质状况和水质标准定生活-人体健康

生产-产品质量

排污-水环境b-表达指标直接参数-Fe、Mn、Zn等

替代参数-浊度、色度、COD、BOD、总大肠杆菌等

6.5.1检测方法、仪器、仪表（2）水质检测方法分类化学分析法化学滴定法（标准溶液+指示剂）酸碱滴定法沉淀滴定法Cl-Br-CN-Ag+络合滴定法Ca2+Mg2+Fe2+Al3+氧化还原滴定法DOCODBOD余氯重量分析法气化法挥发性物质沉淀法Ba2+电解法Cu2+在电极上析出萃取法CCE稀有元素分成三大类：

化学分析法、仪器分析法、细菌检测

仪器分析法光学分析法比色法（目视/光电比色）色度吸收光谱法（分光光度法）Fe2+浊度酚氨氮发射光谱法电能激发测水中Cu2+Pb2+Zn2+火焰光度法火焰激发测Ca2+Mg2+Na+K+

荧光分析法测物质荧光强度来确定浓度Hg+原子吸收光谱法用不同元素灯做光源70余种比浊法（目视/仪器比浊）SO42-常量检测电化学分析法电位分析法测电极电位来确定含量酸碱度电导分析法测电导率分析水中离子浓度库仑分析法基于法拉弟电解定律极谱分析法利用滴汞电极进行电解分析色谱分析法气相色谱法GC利用气体吹脱吸附能力的不同液相色谱法LC分子量大小不同渗透程度不同离子色谱法IC离子交换树脂上交换势不同色谱联用法气相色谱/质谱法定量+定性液相色谱/质谱法分子量分布曲线/绝对分子量气相色谱/核磁共振法比较特定的核磁共振能谱

细菌检测细菌总数测定1ml水样370C培养24h或48h大肠杆菌测定发酵法能产酸产气革兰氏阴性菌滤膜法真空吸滤机0.45μm孔径

其中：色谱分析法与吸收光谱法一起并称为水质检测的2项支撑技术。2．水工艺参数检测技术、仪表和设备目的：为保证水工艺过程运行正常，为操作管理提供依据。1）主要水力特性参数检测流量——明渠：三角堰、宽顶堰、文丘里计量堰等管道：水表、超声波流量计、电磁流量计、压差式流量计、转子流量计。文丘里流量计电磁流量计转子流量计

流速——超声波测速仪、毕托测速水压——压力表水位——浮球阀、浮球开关等无控制自动化水位开关、水位变送器。2）气体特性参数气体流量、气压3）其他工艺参数沉泥池泥面、絮凝效果监测，沼气产率、滤料积泥量、污泥龄、回流比…毕托管遥控浮球阀

3．水工艺设备运行参数检测技术、仪表和设备设备运行温度监测电流、电压过载监测转速监测设备运行、备用状态的监测6.5.2水工艺系统的控制技术

1．人工控制

2．自动控制6．6水工艺系统自动化控制的新发展

1．智能化发展：模糊控制神经控制专家系统

2．网络化