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1、 城镇供排水工程 课件,第五讲 净 水 工 程, 城镇供排水工程 课件,第一节 水源水质及用户对水质要求 一、原水水质 地面水和地下水均含有各种不同杂质。,杂质来源,自然过程,人为因素,地层矿物质溶解,水中微生物繁殖,水流对地表冲刷,工 业 废 水,生 活 污 水, 城镇供排水工程 课件,第一节 水源水质及用户对水质要求 一、原水水质,杂质分类,悬浮物质,溶解物质,泥砂，粘土、水草，藻类、原生动物、细菌和病原菌等,颗粒大小 存在形态,胶 体,硅酸胶体、腐植质胶体等,钙、镁盐和其他盐类，氧、二氧化碳等溶解气体以及其他溶解有机物等, 城镇供排水工程 课件,表51, 城镇供排水工程 课件,第一节 水
2、源水质及用户对水质要求 一、原水水质, 城镇供排水工程 课件,为了鉴别水源中杂质成分、含量及其变化规律，必须进行水的物理，化学及细菌分析，有时还须进行水生物分析。 水的物理分析包括：水温、浑浊度、悬浮固体，色度，嗅和味等。, 城镇供排水工程 课件,水的化学分析包括：pH值、碱度、硬度、硫酸盐、氯化物、氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐、耗氧量、溶解氧、铁和锰以及铅、汞、氰化物、酚类化合物等各种有害或有毒物质，必要时还应测定水中放射性物质。 水的细菌分析包括：细菌总数和大肠菌群检验。, 城镇供排水工程 课件,二、水源的水质特点 1地下水,水质清澈，水质、水温较稳定 地下水含盐量通常高于地表水 地下水含铁、锰
3、量超过生活饮用水卫生标准时，需经过除铁除锰处理后才可使用, 城镇供排水工程 课件,2江河水,浑浊度高，随季节变化大；例如，黄河最高含砂量达300Kg m3，是世界上著名的高浑浊度水，长江最高浑浊度为23000毫克升 色度低，含盐量及硬度不大 细菌含量较多 水温变幅较大。此外，河流易受污染而含有各种有害物质。, 城镇供排水工程 课件,3湖泊及水库水,水浑浊度较低 藻类较多，使水产生色、臭、味 易受废水污染 含盐量比河水高。按含盐量分，有淡水湖、微咸水湖和咸水湖三种。这与湖的形成历史、水的补给来源及气候条件有关。咸水湖的水不宜生活饮用。我国大的淡水湖主要集中在雨水丰富的东南地区。, 城镇供排水工程
4、 课件,4海水 海水含盐量高，而且所含各种盐类或离子的重量比例基本一定，这是与其它天然水源所不同的一个显著特点。 海水一般需经淡化处理才可作为居民生活用水。, 城镇供排水工程 课件,三、水质标准 水质标准是指用户所要求的各项水质参数应达到的指标。 水质标准随着“饮用水与健康”科学研究的深入，工业工艺过程的发展所引起的水质新要求，以及水质检验技术的进步而不断修改。 生活饮用水卫生标准（GB 5749-2006）, 城镇供排水工程 课件,四、用户对水质的要求 (一)生活饮用水水质标准 生活饮用水水质应无色、无臭，无味、不浑浊、无有害物质，特别是不含传染病菌。供给城市、城镇的生活饮用水水质必须符合现
5、行生活饮用水水质标准（GB5749-2006）规定。 (二)生产用水水质要求 各种工业企业对水质有不同要求。 在确定生产用水的水质标准时，应进行调查研究，按生产实际情况加以确定。, 城镇供排水工程 课件,第二节 给水处理基本方法 城市给水处理的目的是去除原水中悬浮物质、胶体、病菌以及水中其他有害人体身体健康和影响工业生产的有害杂质，使处理后水质满足现行生活饮用水质标准和工业生产用水水质的要求。, 城镇供排水工程 课件,一、给水处理方法 水处理方法应根据水源水质和用水对象对水质的要求确定。 1）当生活饮用水采用地面水时，需要进行混凝、沉淀(或澄清)、过滤、消毒等处理工艺过程。 2）如果采用没有受
6、到污染的地下水源，当水质清澈透明时，只要经过消毒，便可符合生活饮用水水质要求。 3）当要求的水质较高时，则需作进一步的专门净化处理，如除铁、除锰、软化、淡化以及其它方面的特殊处理。, 城镇供排水工程 课件,混凝、沉淀和过滤的主要目的是去除水中的悬浮物和胶体杂质 消毒通常在过滤以后进行，对于某些未被去除的致病微生物， 必须用消毒方法将其杀死 当溶解于地下水中的铁、锰含量超过生活饮用水卫生标准时， 需采用除铁、除锰措施 如果水中钙、镁离子含量较高，则需要进行软化处理 对于高含盐量的水如海水及“苦咸水”则要进行淡化处理, 城镇供排水工程 课件,二、城镇常用水处理构筑物 常规的净水工艺包括混凝、沉淀、
7、过滤、消毒等，每种方法可用多种不同形式的净水构筑物。因此，为了选择切合城镇实际情况、投资少、运行费用低、管理简单的工艺流程，必须对各种净水方法有所了解。, 城镇供排水工程 课件,（一）混凝 1、混凝概述 微粒变成絮粒并由小变大的物理化学反应过程就是混凝过程。 混凝过程由投药、混合、絮凝几个阶段完成。 混凝效果的好坏，即生成的矾花是否结实粗大，对沉淀、过滤等后续处理影响很大。因此，应根据原水水质，选用好的凝聚剂和最佳投量，则是保证良好混凝效果的关键。, 城镇供排水工程 课件,2、混凝剂和助凝剂 （1）混凝剂 应用于水质净化中的混凝剂应符合以下基本要求：混凝效果良好；对人体健康无害；使用方便；货源
8、充足；价格低廉。 混凝剂种类较多，归纳起来有两大类，即金属盐类混凝剂和高分子混凝剂。, 城镇供排水工程 课件,1)硫酸铝Al2(SO4)318H20：此产品有精制和粗制两种。 明矾是硫酸铝和硫酸钾的复盐Al2(SO4)3K2SO424H20，为无色或白色结晶体，属天然矿物。 2)三氯化铁Fecl36H2O：三氯化铁通常是具有金属光泽的褐色结晶体。处理低温水效果较铝盐好。它具有不受温度的影响，易溶解、易混合的优点，但同时也有易潮、腐蚀性强、不易保管等缺点。 3)硫酸亚铁FeSO47H2O：是废硫酸和废铁屑加工制成的半透明绿色结晶体，俗称“绿矾”。硫酸亚铁的适用条件同三氯化铁，但使用时pH值在8.
9、19.6为宜。, 城镇供排水工程 课件,4)聚合氯化铝Al2(OH)nCl6-nm：也称聚氯化铝，是一种高效无机高分子混凝剂。聚合氯化铝一般对各种水质以及水的pH值适应性较强；絮凝体形成较快，且颗粒大而重；投量比硫酸铝要低，目前应用比较广泛。 在选用混凝剂时要因地制宜，一般情况下可选用硫酸铝；低温时可选用铁盐混凝剂；在货源和质量有保证的条件下，应尽可能地选用聚合氯化铝。, 城镇供排水工程 课件,（2）混凝剂的配制和投加 1）配制 城镇小水厂中通常采用溶解缸和溶液缸进行配制。 2）投加 根据投药点的不同而决定，一般分为重力投加和压力 投加两种。, 城镇供排水工程 课件,重力投加是依靠重力作用把混
10、凝剂加入原水中的投加方法。当投加点选择在水泵的吸水管或吸水管喇叭口时，称为泵前投加。如图51所示。泵前重力投加是利用水泵叶轮的高速转动使混凝剂迅速地分散到原水中。这种方法安全可靠，节省混凝剂，一般适用于取水泵距水厂较近者。但这种投加方式对水泵叶轮有一定的腐蚀作用，尤其是采用铁盐作混凝剂时。, 城镇供排水工程 课件,图51, 城镇供排水工程 课件,重力投加 当取水泵房距水厂较远时，如有地形可以利用或有条件建造高架溶液池，则可利用药液重力投入水泵压水管上，见图52。,图52, 城镇供排水工程 课件,压力投加 采用水射器在水泵出水管上用压力投药的方式，见图53。水射器效率较低，易磨损，但设备简单，使
11、用方便，溶液池高度不受太大的限制。,图53, 城镇供排水工程 课件,（3）助凝剂 当单独使用混凝剂不能取得良好的效果时，则需要投加某些辅助药剂以提高或改善混凝效果，这种辅助药剂称为助凝剂。 目前，城镇水厂常用的助凝剂有：生石灰、氯气、活化水玻璃及高分子化合物等。, 城镇供排水工程 课件,3、混合和絮凝 混合：凝聚剂与原水进行充分混合的过程。 絮凝：当药剂与原水充分混合后，水中胶体和悬浮物质发生凝聚产生细小矾花。这些细小矾花还需要通过絮凝池进一步形成沉淀性能良好、粗大而密实的矾花，以便在沉淀池中去除。, 城镇供排水工程 课件,絮凝池： 絮凝中必须控制一定的流速，创造适宜的水力条件。 絮凝池的种类
12、较多，常用的有隔板絮凝池、旋流式絮凝池等。考虑到城镇水厂的规模较小，水量变化不大以及对原有絮凝池的挖潜与改造，在城镇水厂中可采用折板絮凝池，见图54。, 城镇供排水工程 课件,折板絮凝池一般分为三段，三段中折板布置可分别采用相对折板、平行折板和平行直板。折板可采用钢丝网水泥或其它无毒材料制作。折板夹角可采用9001200；折板宽度b采用0.5m，折板长度L为0.8m，1.0m；第二段中平行折板的间距等于第一段相对折板的峰距。,图54, 城镇供排水工程 课件,（二）沉淀与澄清 沉淀就是水中的悬浮颗粒依靠重力作用从水中分离出来的过程。完成沉淀过程的构筑物称为沉淀池。 目前中小城镇水厂常用的沉淀池有
13、两种，即平流式沉淀池和斜板斜管沉淀池。, 城镇供排水工程 课件,1.平流式沉淀池 平流式沉淀池是应用较早，比较简单的一种沉淀池。它是用砖石或钢筋混凝土建造的矩形水池。既可用于自然沉淀，也可用于混凝沉淀。,图55, 城镇供排水工程 课件,2.斜板斜管沉淀池 在沉淀池有效容积一定的条件下，增加沉淀面积，可使去除率提高。 斜板沉淀池实际上是把多层沉淀池底板做成一定倾斜度，以利排泥。斜板与水平面成600角，放置于沉淀池中，水从下向上流动(或从上向下、或水平方向流动)，颗粒则沉于斜板底部。当颗粒累积到一定程度时，便自动滑下。 斜管沉淀池实际上是把斜板沉淀池再进行横向分隔，形成管状(矩形或六角形)。, 城
14、镇供排水工程 课件,斜板斜管沉淀池之所以能提高生产能力，主要是因为增加了沉淀面积和改善了水力条件。根据浅层理论：当流量和颗粒的沉降速度一定时，沉降效率与沉降面积成正比，与池深和池的容积无关。即沉淀面积越大，沉降效率越高。在沉降池中加设了斜板，增加了沉淀面积，同时使颗粒沉降距离大大缩短，另外，过水断面的水力半径因湿周的增大而减小，从而改善了水力条件，有利于提高沉淀效率。, 城镇供排水工程 课件,斜板斜管沉淀池按水流的流向，一般可分为上向流、侧向流和下向流三种，如图56所示。上向流的水流方向与沉泥滑动的方向相反，通常称为异向流。斜管沉淀池均属异向流。,下向流的水流方向则与沉泥的滑动方向相同，通常称
15、为同向流。与异向流相比，同向流构造复杂，容易堵塞。,图56, 城镇供排水工程 课件,斜板斜管沉淀池主要由配水整流区，斜板斜管区、集水区、积泥区等部分组成，见图57。,图57, 城镇供排水工程 课件,3.澄清池 澄清池是利用池中积聚的活性泥渣与原水中的杂质颗粒相互接触、吸附，使杂质从水中分离出来，从而达到使水变清的构筑物。 澄清池的特点是：在一个构筑物中完成混合、絮凝、沉淀三个过程。, 城镇供排水工程 课件,利用活性泥渣加强了混凝过程，加速了固液分离，提高了澄清效率。但澄清池对水量、水质和水温的变化适应性差，要求管理技术较高。 澄清池的种类和形式较多，基本上可分为两大类：泥渣悬浮型澄清池和泥渣循环型澄清池。, 城镇供排水工程 课件,(1)机械搅拌澄清池。 机械搅拌澄清池的结构，主要由进水管、配水槽、絮凝室、分离区、集水区、污泥浓缩室、搅拌设备等组成，见图58。,图58, 城镇供排水工程 课件,(2)水力循环澄清池 图59为水力循环澄清池。 它主要由以下四部分组成： 进出水系统：进水管、出水槽、出水管。 混凝系统：喷嘴、喉管、喇叭口、第一絮凝室、第二絮凝室。 分离系统：分离室。 排泥系统：浓缩室、排泥管、放空管。,图59, 城镇供排水工程 课件,（三）过滤 经过混凝沉淀或澄清后，原水中
