水廠凈水工藝歸納.doc

_自來(lái)水廠凈水工藝本歸納說(shuō)明就水廠的細(xì)節(jié)工藝流程逐一說(shuō)明。按傳統(tǒng)水廠凈水基本工藝流程第一節(jié) 取水工藝地表水取水構(gòu)筑物分為固定式取水構(gòu)筑物，活動(dòng)式取水構(gòu)筑物，特種取水構(gòu)筑物。固定式取水構(gòu)筑物主要有岸邊式、河床式、豎井泵房式和斗槽式等。而大多數(shù)采用比較多的是岸邊式和河床式。1.1固定式取水構(gòu)筑物1.1.1河床式取水構(gòu)筑物河床式取水構(gòu)筑物適用于河床穩(wěn)定，岸坡平緩，主流離岸較遠(yuǎn)，岸邊水深不夠或水質(zhì)不好，而河中具有足夠水深或較好水質(zhì)時(shí)。其構(gòu)成是：取水頭部、進(jìn)水管、吸水間和泵站。（1）取水頭部其要求是：避免吸入泥沙；不引起附近河床的沖刷；避免其進(jìn)水口被水內(nèi)冰堵塞；不被船只、木排及流冰撞擊；便于清洗。其設(shè)計(jì)要求：具有合理的外形；取水頭部進(jìn)水口的位置適當(dāng)，其上緣在最低水位以下0.51.0，冰蓋底面以下0.20.5m，其下緣高出河底1.01.5m；進(jìn)口水流速度適當(dāng)。其類型有：喇叭管、蘑菇型、魚(yú)型罩、箱式、墩式、斜板式、活動(dòng)式。箱式取水頭部由周邊開(kāi)設(shè)進(jìn)水孔的鋼筋砼箱和設(shè)在箱內(nèi)的喇叭管組成。進(jìn)水孔總面積較大，能減少冰漬和泥沙進(jìn)入量。適用于冬季冰凌較多或含沙量不大，水深較小的河流上采用，中小型取水工程用得較多。中南地區(qū)含沙量較小的河流上箱的平面形狀：圓形、矩形、棱形。（2）進(jìn)水管進(jìn)水管有自流管與虹吸管之分，其自流管取水：自流管淹沒(méi)在水中，河水靠重力自流，工作較可靠，水中含沙量較高時(shí)，為取得含沙少的水可在集水間壁上開(kāi)設(shè)進(jìn)水孔，可設(shè)置高位自流管。適用于自流管埋深不大，或可以開(kāi)挖隧道；而當(dāng)河水位高于虹吸管頂時(shí)，無(wú)需抽真空即可自流進(jìn)水；當(dāng)河水位低于虹吸管頂，需先將虹吸管抽真空可進(jìn)水。虹吸高度26m。適用于河灘寬闊，河岸較高，且為堅(jiān)硬巖石，埋設(shè)自流管需開(kāi)挖大量土石方，或管道需要穿越防洪堤時(shí)可采用虹吸管。優(yōu)點(diǎn)：減少水下土石方量，縮短工期，節(jié)約投資。缺點(diǎn)：對(duì)管材、施工質(zhì)量要較高，運(yùn)行管理要求嚴(yán)，要裝置真空設(shè)備，嚴(yán)密不漏氣，可靠性不如自流管。主要探討自流管進(jìn)水。（3）吸水間及其作用：1沉淀一部分泥沙及雜質(zhì)； 2便于安設(shè)格網(wǎng)； 3可以根據(jù)吸水井中的水位變化判斷取水系統(tǒng)的工作情況；4.可以減少水泵吸水管的長(zhǎng)度及埋深； 5.便于清洗自流管。因河流河岸較緩，主流遠(yuǎn)離岸邊，宜采用固定式河床取水構(gòu)筑物。河心處用箱式取水頭部，經(jīng)自流管流入集水井，再經(jīng)格柵、格網(wǎng)截留雜質(zhì)后，用離心泵送出。（斗槽式）1.1.2岸邊式取水構(gòu)筑物岸邊式取水構(gòu)筑物與河床式取水構(gòu)筑物基本相同，但它沒(méi)有取水頭部與進(jìn)水管，只有集水并和泵房組成。原水由無(wú)塔供水的集水間的進(jìn)水孔進(jìn)入。岸邊式取水構(gòu)筑物適用于深水線靠近岸邊，水質(zhì)良好，水位變幅不大且岸坡陡峻，岸坡地質(zhì)條件較好的情況。岸邊式取水構(gòu)筑物的平面形狀可以是矩形、圓形或橢圈形。根據(jù)供水設(shè)備取水量和流速確定進(jìn)水窗口總面積，再由每個(gè)窗口的面積定出窗口數(shù)目。因?yàn)樗吹乃挥袧q有落，為了取得含砂量較小的水，窗口可做成上下兩排，高水位時(shí)用上排，低水位時(shí)用下排。窗口的位置應(yīng)保證下面一排最低水位下有適當(dāng)深度，上排位置使最高水位時(shí)仍能取水。風(fēng)向?qū)θ∷谔幍乃|(zhì)有影響。如風(fēng)向由岸吹向河中心，下層水清，應(yīng)從下排窗口取水。反之，則應(yīng)開(kāi)上排窗口取水。集水井和泵房可以合建，也可以分建.其原則與河床式取水構(gòu)筑物相同。在岸邊較陡，岸邊水較深，水質(zhì)和地質(zhì)條件較好，水位變幅不大的河流，比較適合采用集水井和泵房合建的固定取水方式，這種取水方式具有設(shè)備布置緊湊，總建筑面積小，吸水管短，運(yùn)行安全可靠，便于維修的特點(diǎn)；而在河岸地址較差，建立合建式取水構(gòu)筑物對(duì)河床斷面及航道影響較大，水下施工有難度的水源點(diǎn)宜采用分建式，這種取水方式泵房離開(kāi)河岸，設(shè)在水質(zhì)條件比較好的位置，維護(hù)管理，運(yùn)行安全性相對(duì)于合建式要差一些。河床式取水構(gòu)筑物建在河床穩(wěn)定，河岸較為平坦主流離河岸較遠(yuǎn)，河岸水深較淺，水質(zhì)較差；河中有足夠的水深以及水質(zhì)較好的河流取水點(diǎn)，可以分為自流管取水和集水井和泵房分建、合建2種。1.3江心進(jìn)水頭式由取水頭部、進(jìn)水管、集水井和取水泵房組成。常用于岸坡平緩、深水線離岸較遠(yuǎn)、高低水位相差不大、含砂量不高的江河和湖泊。原水通過(guò)設(shè)在水源最低水位之下的進(jìn)水頭部，經(jīng)過(guò)進(jìn)水管流至集水井，然后由泵房加壓送至水廠。集水井可與泵房分建或合建。當(dāng)取水量小時(shí)，可以不建集水井而由水泵直接吸水。取水頭部外壁進(jìn)水口上裝有格柵，集水井內(nèi)裝有濾網(wǎng)以防止原水中的大塊漂流雜物進(jìn)入水泵，阻塞通道或損壞葉輪。江心橋墩式也稱塔式。常用于水庫(kù)，建于尚未蓄水時(shí)。構(gòu)筑物高聳于水體中，取水、泵水設(shè)施齊全，用輸水管送水上岸?？梢栽诓煌疃热∷?，以得到水質(zhì)較好的原水。岸邊式集水井與泵房分建或合建于岸邊，原水直接由進(jìn)水口進(jìn)入。一般適用于岸坡較陡，深水線靠近岸邊的江河。對(duì)含砂量大或冰凌嚴(yán)重或兩者均出現(xiàn)的河流，取水量又較大時(shí)，可采用斗槽式取水構(gòu)筑物，它是一種特殊的岸邊式取水構(gòu)筑物,其前以圍堤筑成一個(gè)斗槽,粗砂將在斗槽內(nèi)沉淀，冰凌則在槽內(nèi)上浮。中國(guó)西北地區(qū)有多處斗槽式取水構(gòu)筑物。底欄柵式以山區(qū)溪流作為水源時(shí)，為避免急流中的砂礫，用低壩抬高水位，壩內(nèi)有引水渠道，渠頂蓋欄柵。水流溢過(guò)壩頂時(shí)從欄柵進(jìn)入渠道，流至沉砂池沉除泥沙后，再用水泵輸出。（江心進(jìn)水頭式）1.2移動(dòng)式取水構(gòu)筑物適用于水位變化大的河流。構(gòu)筑物可隨水位升降,具有投資較省、施工簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),但操作管理較固定式麻煩，取水安全性也較差，主要有兩種：1.2.1浮船式水泵設(shè)在駁船上，直接從河中取水，由斜管輸送至岸上。水泵的出水管和輸水斜管的連接要靈活，以適應(yīng)浮船的升降和搖擺。當(dāng)采用階梯式連接時(shí)，須隨水位漲落改換接頭位置。當(dāng)采用搖臂式連接時(shí)，加長(zhǎng)聯(lián)絡(luò)管為搖臂，不換接頭，浮船也可以隨水位自由升降。浮船取水要求河岸有適當(dāng)?shù)钠露?2030)。浮船式取水構(gòu)筑物在中國(guó)西南和中南地區(qū)較多。80年代，單船供水能力已超過(guò)每日100000m3/h。1.2.3纜車(chē)式由泵房、坡道、輸水斜管和牽引設(shè)備等四個(gè)主要部分組成（圖3）。取水泵設(shè)在泵車(chē)上。當(dāng)河流水位漲落時(shí)，泵車(chē)可由牽引設(shè)備沿坡道上下移動(dòng)，以適應(yīng)水位，同時(shí)改換接頭。纜車(chē)式取水適宜于水位漲落速度不大 (如每小時(shí)不超過(guò)2米)、無(wú)冰凌和漂浮物較少的河流。第二節(jié) 混凝工藝.2.1.1功能和目的混凝是指向水中投加一定劑量的化學(xué)藥劑，這些化學(xué)藥劑在水中發(fā)生水解，和水中的膠體粒子互相碰撞，發(fā)生電性中和，產(chǎn)生吸附、架橋的網(wǎng)捕作用，從而形成大的絮體顆粒，并從水中沉降，起到了降低顆粒懸浮物和膠體的作用。有時(shí)單獨(dú)采用混凝劑不能達(dá)到預(yù)期的效果時(shí)，可以投加輔助藥劑以提高混凝的效果，這種輔助藥劑稱之為助凝劑，助凝劑本身不能產(chǎn)生像混凝劑一樣的作用，只能起到改善絮體結(jié)構(gòu)，使絮體顆粒增大、強(qiáng)韌和沉重。因此單獨(dú)采用助凝劑不能起到很好的效果。2.2.2常用單混凝絮凝藥劑常用的混凝劑種類很多，工業(yè)上常用的一般為無(wú)機(jī)鹽類混凝劑和無(wú)機(jī)高分子混凝劑。無(wú)機(jī)高分子鹽類混凝劑主要有三氯化鐵和硫酸業(yè)鐵。無(wú)機(jī)高分子混凝劑主要有堿式氯化鋁（PAC）、聚合硫酸鐵（PFS）和聚合硫酸鋁（PAS）。其中，以三氯化鐵和堿式氯化鋁最為常用。值得注意的是，混凝劑在水中的混凝作用會(huì)受pH、水溫及水質(zhì)等諸多因素的影響，選擇合適的混凝劑及投加劑量需要結(jié)合小試燒杯實(shí)驗(yàn)加以確定。常用絮凝劑一般為有機(jī)高分子物質(zhì)，主要有聚丙烯酰胺（PAM）和陽(yáng)離子型聚合物。其中陽(yáng)離子型聚合物雖然具有優(yōu)良的助凝效果，但價(jià)格昂貴，因此應(yīng)用不太普遍。而聚丙烯酰胺則已成為最為常用的人工合成有機(jī)高分子助凝劑。2.2.3注意事項(xiàng)由于大多數(shù)芳香聚酰胺反滲透膜表面整體現(xiàn)負(fù)電荷性，因?yàn)槿绻陬A(yù)處理工藝中投加的陽(yáng)離子型混凝劑或助凝劑過(guò)量的話，那么過(guò)剩的陽(yáng)離子物質(zhì)可能會(huì)吸附到膜表面，造成膜的離子型污染。此時(shí)反滲透系統(tǒng)將會(huì)產(chǎn)生產(chǎn)水量下降、壓降上升的現(xiàn)象，而且一旦發(fā)生離子型污染，將很難以得到有效地恢復(fù)。因此必須采取有效措施，監(jiān)控混凝劑和助凝劑的準(zhǔn)確投加及其pH范圍的控制。2.2.4混凝氣浮池在經(jīng)過(guò)前面構(gòu)筑物的生化處理的出水中投加混凝劑，經(jīng)混凝反應(yīng)后進(jìn)入混凝氣浮池分離，進(jìn)一步降低有機(jī)物懸浮物的濃度，保證有良好的出水?；炷龤飧》ǚ譃榧铀幏磻?yīng)和氣浮兩個(gè)部分，加藥反應(yīng)通過(guò)添加合適的混凝劑和絮凝劑以形成較大的絮體，再通入氣浮分離設(shè)備后與大量密集的細(xì)氣泡相互粘附，形成比重小于水的絮體，依靠浮力上浮到水面，從而完成固液分離。整個(gè)混凝氣浮的工藝流程為將配制好的混凝劑通過(guò)定量投加的方式加入到原水中，并通過(guò)一定方式實(shí)現(xiàn)水和藥劑的快速均勻混合，然后進(jìn)入氣浮池進(jìn)行固液分離，混凝氣浮由混凝和氣浮兩個(gè)工藝組成。（1）氣浮工藝氣浮過(guò)程中，細(xì)微氣泡首先與水中的懸浮粒子相粘附，形成整體密度小于水的“氣泡顆?！睆?fù)合體，使懸浮粒子隨氣泡一起浮升到水面。由于部分回流水加壓氣浮在工程實(shí)踐中應(yīng)用較多，并且節(jié)省能源、操作穩(wěn)定、資源利用較充分，所以多采用部分回流壓力溶氣氣浮法。（2）混凝工藝各混合方式的特點(diǎn)方式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用條件水泵混合1. 設(shè)備簡(jiǎn)單2. 充分混合3. 不另外消耗動(dòng)能1.吸水管較多時(shí)，投藥設(shè)備需要增加，安裝、管理成本高2.配合加藥自動(dòng)控制系統(tǒng)困難3. G值相對(duì)較高適用于一級(jí)泵房距離處理構(gòu)筑物120m以內(nèi)的水廠靜態(tài)混合器1. 設(shè)備簡(jiǎn)單，維護(hù)管理方便2. 不需要土建構(gòu)筑物3. 在設(shè)計(jì)流量范圍，混合效果較好1. 受運(yùn)行水量變化影響2. 水頭損失較大3. 混合器構(gòu)造太復(fù)雜適用于水量變化不大的各種規(guī)模的水廠擴(kuò)散混合器1. 不需外加動(dòng)力設(shè)備2. 不需要土建構(gòu)筑物3. 不占地1.水量變化對(duì)混合效果有一定影響適用于中等規(guī)模的水廠跌水混合1. 利用水頭的跌落擴(kuò)散藥劑2. 受水量變化影響3. 不需要外加動(dòng)力設(shè)備1. 藥劑的擴(kuò)散均勻程度低2. 需要建混合池3. 容易夾帶氣泡適用于各種規(guī)模的水廠，特別當(dāng)重力流進(jìn)水水頭有富余時(shí)機(jī)械混合1. 混合效果好2. 水頭損失較小3. 混合效果基本上不受水量變化影響1. 需要耗能2. 管理維護(hù)復(fù)雜3. 需要建混合池適用于各種規(guī)模的水廠向污水中投入某種化學(xué)藥劑（常稱之為混凝劑），使在水中難以沉淀的膠體狀懸浮顆?；蛉闋钗廴疚锸シ€(wěn)定后，由于互相碰撞而聚集或聚合、搭接而形成較大的顆?；蛐鯛钗?，從而使污染物更易于自然下沉或上浮而被除去?；炷齽┛山档臀鬯臐岫?、色度，除去多種高分子物質(zhì)、有機(jī)物、某些重金屬毒物和放射性物質(zhì)?；炷齽┑耐都臃譃楦赏斗ê蜐裢斗?，本設(shè)計(jì)采用濕投法，相對(duì)于干投法，濕投法更容易與水充分混合，投量易于調(diào)節(jié)，且運(yùn)行方便。2.2.4常見(jiàn)混凝劑1）聚合氯化鋁（Polyaluminium Chloride，縮寫(xiě)PAC），簡(jiǎn)稱聚鋁。它是一種無(wú)機(jī)高分子混凝劑，由于氫氧根離子的架橋作用和多價(jià)陰離子的聚合作用而生產(chǎn)的分子量較大、電荷較高的無(wú)機(jī)高分子水處理藥劑。在形態(tài)上又可以分為固體和液體兩種，而固體按顏色不同又分為棕褐色、黃色和白色，不同顏色的聚合氯化鋁在應(yīng)用及生產(chǎn)技術(shù)上也有較大的區(qū)別。2）硫酸鋁(AS) 無(wú)水硫酸鋁是無(wú)色結(jié)晶,易溶于水,常溫下硫酸鋁以含十八水合物最為穩(wěn)定。Al2(SO4)318H2O是具有光澤的無(wú)色顆?；蚍勰┚w,極易溶于水,水溶液呈酸性(PH=2.5)。工業(yè)品為白色或微帶灰色的粉末或塊狀結(jié)晶,因可能存在少量的硫酸亞鐵而使產(chǎn)品表面發(fā)黃。硫酸鋁是使用最早的絮凝劑之一。硫酸鋁對(duì)水中膠體微粒的絮凝過(guò)程分為吸附脫穩(wěn)、沉淀絮凝、吸附沉淀混合區(qū)和再穩(wěn)定四個(gè)區(qū)域。加入過(guò)量的硫酸鋁,會(huì)形成膠體再穩(wěn)定而影響絮凝效果。硫酸鋁價(jià)格便宜,應(yīng)用較廣泛。3）聚合氯化鋁(又稱堿式氯化鋁PAC) 聚合氯化鋁是應(yīng)用最廣泛的一種絮凝劑,它的固體呈無(wú)色至黃色樹(shù)脂狀,易潮解,溶液為無(wú)色至黃褐色透明狀液體,聚合氯化鋁易溶于水并易發(fā)生水解,水解過(guò)程中伴隨有電化學(xué)、凝聚、吸附、沉淀等物理化學(xué)現(xiàn)象。聚合氯化鋁一般是由鋁礦土與酸經(jīng)過(guò)酸溶、水解、縮聚等復(fù)雜的過(guò)程而制成的。相對(duì)于硫酸鋁而言,聚合氯化鋁混凝效果隨溫度變化較小,形成絮體的速度較快,絮體顆粒和相對(duì)密度都較大,沉淀性能好,投加量較小。聚合氯化鋁適宜的PH值范圍在5-9之間,過(guò)量投加一般不會(huì)出現(xiàn)膠體的再穩(wěn)定現(xiàn)象。長(zhǎng)期的實(shí)踐證明,作為絮凝劑,聚合氯化鋁優(yōu)于硫酸鋁,很多凈水場(chǎng)的硫酸鋁已經(jīng)逐步被聚合氯化鋁所替代。聚合氯化鋁水溶液呈弱酸性,PH值在5.5-6.0,對(duì)設(shè)備的腐蝕性很小。4）聚合硫酸鐵(PFS) 聚全硫酸鐵有固體和液體兩種形式,液體為紅褐色粘稠液,固體為淡黃色或淺灰色的樹(shù)脂狀的顆粒。在產(chǎn)品的儲(chǔ)存的使用過(guò)程中,聚合硫酸鐵對(duì)設(shè)備基本無(wú)腐蝕作用。聚合硫酸鐵投藥量低,而且基本不用控制液體的PH值。與鋁鹽相比,聚合硫酸鐵絮凝速度更快,形成的礬花大,沉降速度更快;另外,它還具有脫色、除重金屬離子、降低水中COD、BOD濃度的作用;但是其出水容易顯黃色。5）聚丙烯酰胺(PAM) 按離子特殊性分類,可分為陽(yáng)離子型、陰離子型、非離子型和兩性酰胺四種。陽(yáng)離子酰胺主要用于水處理,陰離子酰胺主要用于造紙、水處理,兩性酰胺主要用于污泥脫水處理。聚丙烯酰胺易溶于冷水,分子量對(duì)溶解度影響不大,但高分子量的酰胺濃度超過(guò)質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%以后,會(huì)形成凝膠狀態(tài)。溶解溫度超過(guò)50度,PAM發(fā)生分子降解而失去助凝作用。因此溶解聚丙烯酰胺時(shí)要用45-50度的溫水最為適宜。配制聚丙烯酰胺溶液一般配成質(zhì)量濃度為0.05-2%,陽(yáng)離子酰胺粘度較小,可配制成濃度較大的溶液,陰離子酰胺粘度較大,可適當(dāng)配制成濃度較小的溶液。配制溶液時(shí)不可濃度過(guò)大,否則不容易控制加藥量,容易造成加藥過(guò)量。聚丙烯酰胺的加入量很小,一般加藥量在0.1-2ppm。聚丙烯酰胺溶液用于處理廢水時(shí),加藥后的絮凝效果與攪拌時(shí)間與攪拌有關(guān)。當(dāng)已經(jīng)形成大塊絮凝時(shí),就不要再繼續(xù)攪拌,否則會(huì)使已經(jīng)形成的較大礬花被打碎,變成細(xì)小的絮凝體,影響沉降效果。2.2.5混凝池的選擇2.2.6沉淀池的選擇各類沉淀池特點(diǎn)類型特點(diǎn)使用特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)平流式1. 可就地取材，造價(jià)低2. 操作管理方便，施工簡(jiǎn)單3. 適應(yīng)性強(qiáng)，潛力大，處理效果好4. 帶有機(jī)械排泥設(shè)備裝置時(shí)，排泥效果好1. 不采用機(jī)械排泥設(shè)備時(shí)，排泥困難2. 機(jī)械排泥設(shè)備，維護(hù)復(fù)雜3. 占地面積大1一般同于大中型凈水廠2.原水含沙量大時(shí)作為預(yù)沉池豎流式1. 排泥方便2. 一般與絮凝池合建3. 占地面積小1. 上升流速受顆粒下沉速度所限制，出水流量小一般沉淀效果較差2. 施工較平流式困難1.一般用于小型凈水廠2.常用于地下水位較低時(shí)輻流式1. 沉淀效果好2. 有機(jī)械排泥設(shè)備時(shí)，排泥效果好1. 基礎(chǔ)建設(shè)及費(fèi)用大2. 刮泥機(jī)維護(hù)管理復(fù)雜，金屬消耗量大3. 施工較平流式困難1. 一般用于大型凈水水廠2. 在高濁度水地區(qū)作預(yù)沉池斜管（板）式1. 沉淀效果好2. 體積小，占地少1.斜管（板）耗用材料多，且價(jià)格較高2.排泥較困難一般用于大中型凈水水廠2.宜用于舊沉淀池?cái)U(kuò)建、改造和挖槽第三節(jié) 過(guò)濾工藝濾池是應(yīng)用石英砂或白煤、礦石等粒狀濾料對(duì)自來(lái)水進(jìn)行快速過(guò)濾而達(dá)到截留水中懸浮固體和部分細(xì)菌、微生物等目的的池子。3.1.1分類按濾速大小分，濾池可以分為快濾池和慢濾池。按濾料的分層結(jié)構(gòu)分，濾池可分為單層濾料濾池、雙層濾料濾池和三層濾料濾池。過(guò)濾工藝包括過(guò)濾和反沖洗兩個(gè)階段。過(guò)濾階段是廢水由水管進(jìn)入池內(nèi)后，再流經(jīng)濾料層和承托層，廢水中的細(xì)小懸浮物和膠體物質(zhì)被截留于濾料表面和內(nèi)層空隙中，從而使廢水得到凈化。經(jīng)過(guò)濾處理后的清液再由集水管收集后排出。反沖洗階段是先關(guān)閉渾水管道導(dǎo)航的進(jìn)水閥，等濾池的水位下降10cm左右時(shí)，再關(guān)過(guò)濾管上的閥門(mén)，然后開(kāi)啟排水管劑沖洗水的排水閥，沖洗水從沖洗水總管，經(jīng)過(guò)配水系統(tǒng)的干管、支管、水從下而上流過(guò)承托層和石英砂濾料層，濾料在上升水流的作用下，懸浮起來(lái)逐步膨脹到一定高度，使得濾料中的雜質(zhì)、淤泥沖洗下來(lái)，廢水進(jìn)入布水槽，經(jīng)渾水渠和排水管，排入溝渠，沖洗直至排出水清澈為止。3.1.2虹吸濾池以虹吸管代替進(jìn)水和排水閥門(mén)的快濾池形式之一。濾池各格出水互相連通，反沖洗水由其他濾水補(bǔ)給。每個(gè)濾格均在等濾速變水位條件下運(yùn)行。3.1.3無(wú)閥濾池是一種沒(méi)有閥門(mén)的快濾池，在運(yùn)行過(guò)程中，出水水位保持恒定，進(jìn)水水位則隨濾層的水頭損失增加而不斷在吸管內(nèi)上升，當(dāng)水位上升到虹吸管管頂，并形成虹吸時(shí)，即自動(dòng)開(kāi)始濾層反沖洗，沖洗廢水沿虹吸管排出池外。3.1.3粗濾料濾池（V型濾池）V型濾池是一種快濾池，進(jìn)水由池兩側(cè)V型槽流入，槽下部有水平的配水孔，該池的過(guò)濾和反沖洗已實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。給水處理中的過(guò)濾一般是指通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)的表面或?yàn)V層截留水體中懸浮固體和其他雜質(zhì)的過(guò)程。對(duì)于大多數(shù)地面水處理來(lái)說(shuō)，過(guò)濾是消毒工藝前的關(guān)鍵性處理手段，對(duì)保證出水水質(zhì)具有重要的作用。采用氣水反沖洗，適用于大、中型水廠。V型濾池的主要特點(diǎn)是：可采用較粗較厚濾層以增加過(guò)濾周期，由于反沖時(shí)濾層不膨脹，故整個(gè)濾層在深度方向的粒徑分布基本均勻，不發(fā)生水力分級(jí)現(xiàn)象，即所謂“均質(zhì)濾料”，使濾層含污能力提高。氣水反沖洗均粒濾料濾池的主要特點(diǎn)是濾料粒徑更均勻、粒徑更粗、濾層厚度更大，具有更強(qiáng)的截污能力，保證了出水水質(zhì)，延長(zhǎng)了過(guò)濾周期，節(jié)約沖洗水量。由于濾料、沖洗方式的改變，采用先氣沖、再氣、水聯(lián)合沖洗，最后在微膨脹條件下的單獨(dú)水沖洗，保證了濾料中截留的污物容易被剝離濾料，繼而被充分清除，再輔以表面掃洗的形式可使沖洗廢水有效排除，另外恒水位恒速過(guò)濾以及穩(wěn)定的反沖洗全過(guò)程的自動(dòng)化控制，更使濾池體現(xiàn)出技術(shù)的先進(jìn)性。第四節(jié) 消毒工藝清水池，為貯存水廠中凈化后的清水，以調(diào)節(jié)水廠制水量與供水量之間產(chǎn)差額，并為滿足加氯接觸時(shí)間而設(shè)置的水池。清水池是給水系統(tǒng)中調(diào)節(jié)水廠均勻供水和滿足用戶不均勻用水的調(diào)蓄構(gòu)筑物。清水池作用是讓過(guò)濾后的潔凈澄清的濾后水沿著管道流往其內(nèi)部進(jìn)行貯存，并在清水中再次投加入液氯進(jìn)行一段時(shí)間消毒，對(duì)水體的大腸桿菌等病菌進(jìn)行殺滅以達(dá)到滅菌的效果。清水池的有效容積包括調(diào)節(jié)容積、消防用水量和水廠自用水和安全儲(chǔ)量。水廠的調(diào)節(jié)容積可憑運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)，按照最高日用水量的估算。清水池的調(diào)節(jié)容積計(jì)算，通常采用兩種方法：一種是根據(jù)24小時(shí)供水量和用水量變化曲線推算，一種是憑經(jīng)驗(yàn)估算。前者需要知道城市24小時(shí)用水量變化規(guī)律，并在此基礎(chǔ)上擬定泵站的供水線。缺乏用水量變化規(guī)律資料時(shí)，城市清水池調(diào)節(jié)容積，可憑經(jīng)驗(yàn)，按最高日用水量的10%20%估算。供水量大的城市，因24小時(shí)用水量變化較小，可取較低的百分?jǐn)?shù)，以免清水池過(guò)大。清水池具有高峰供水低峰儲(chǔ)水的功能。4.1.1二氧化氯（ClO2）殺菌消毒劑二氧化氯發(fā)生器工作原理：原料供應(yīng)存儲(chǔ)罐內(nèi)的氯酸鈉水溶液和鹽酸（濃度30-31%）在計(jì)量調(diào)節(jié)系統(tǒng)、電控系統(tǒng)的作用下被定量輸送到發(fā)應(yīng)器內(nèi)，并在一定溫度下經(jīng)過(guò)負(fù)壓曝氣發(fā)應(yīng)反應(yīng)生成二氧化氯和氯氣的氣液混合物，經(jīng)市政自來(lái)水動(dòng)力通過(guò)水射器吸制成一定濃度的二氧化氯混合消毒液，投加到待處理的蓄水池中，完成二氧化氯消毒等作用。4.1.2 臭氧活性炭消毒臭氧活性碳技術(shù)是目前國(guó)際上最先進(jìn)的自來(lái)水處理工藝，在日、美、歐等發(fā)達(dá)國(guó)家已廣泛采用，目前我國(guó)昆明，大慶的自來(lái)水 廠已開(kāi)始采用該技術(shù)，取得了明顯的效果，上海、杭州等地也在實(shí)施中，采用臭氧消毒處理是水廠消毒的發(fā)展趨勢(shì)。 對(duì)臭氧在水處理中的應(yīng)用： 20世紀(jì)90年代起，由于懷疑水中的有機(jī)物和天然物質(zhì)與氯發(fā)生反應(yīng)形成的三鹵甲烷具有致癌性，美國(guó)、日本和英國(guó)等國(guó)家也逐漸對(duì)臭氧在水處理中的應(yīng)用產(chǎn)生了興趣，并逐步 在一些飲用水處理系統(tǒng)中采用或增設(shè)了臭氧處理工藝。 由于臭氧比氯有較高的氧化電位，因此它比氯消毒具有更強(qiáng)的殺菌作用。對(duì)細(xì)菌的作用也比氯快，消耗量明顯較小，且在很大程度上不受PH的影響。有關(guān)資料報(bào)道，在0.45mg/L臭氧作用下，經(jīng)過(guò)2min，脊髓灰質(zhì)炎病毒即死亡；如用氯消毒，則劑量為2mg/L時(shí)需經(jīng)過(guò)3h。當(dāng)1mL水中含有274325個(gè)大腸菌，在臭氧劑量為1mg/L時(shí)可降低在腸菌數(shù)86%；劑量為2mg/L時(shí)，水幾乎可以完全被消毒。較之傳統(tǒng)的氯消毒方法，臭氧消毒還有如下優(yōu)點(diǎn)：（1） 消毒的同時(shí)可改善水的性質(zhì)，且較少產(chǎn)生附加的化學(xué)物質(zhì)污染。（2） 不會(huì)產(chǎn)生如氯酚那樣的臭味。（3） 不會(huì)產(chǎn)生三鹵甲烷等氯消毒的消毒副產(chǎn)物。（4） 臭氧可就地制造獲得，它只需要電能，不需任何輔料和添加劑。（5） 某些特定的用水中，如食品加工，飲料生產(chǎn)以及微電子工業(yè)等，臭氧消毒 不需要從已凈化的水中除去過(guò)剩殺菌劑的附加工序，如用氯消毒 時(shí)的脫氯工序 。由于臭氧在水中很不穩(wěn)定，容易分解，如接觸池口處水中剩余臭氧尚有0.4mg/L,但經(jīng)過(guò)水廠清水池的停留后，水中的剩余臭氧已完全分解，沒(méi)有剩余消毒劑的水將進(jìn)入管網(wǎng)。因此，經(jīng)過(guò)臭氧消毒的自來(lái)水通常在其進(jìn)入管網(wǎng)前還要加入少量的氯或氯胺，以維持水中一定的消毒劑剩余水平。 臭氧的主要特性和消毒機(jī)理 2.臭氧的氧化反應(yīng)和消毒機(jī)理 臭氧一經(jīng)溶解在水里，會(huì)出現(xiàn)下列兩種反應(yīng)：一種是直接氧化，它是較緩慢的且有明顯選擇性的反應(yīng)；另一種則是在水中羥基、過(guò)氧化氫、有機(jī)物、腐殖質(zhì)和高濃度的氫氧根誘發(fā)下自行分解成羥基自由基，間接地氧化有機(jī)物、微生物或氨等。后一種反應(yīng)相當(dāng)快，且沒(méi)有選擇性，另外還能將重碳酸根氧化成重碳酸和碳酸。這兩種反應(yīng)中后一種反應(yīng)更強(qiáng)烈，氧化能力更強(qiáng)。由于氫氧根和有機(jī)物等能誘發(fā)臭氧自行分解成羥基自由基，所以低ph條件下有利于臭氧直接氧化反應(yīng)，而高ph值和有機(jī)物含量高的條件下則有利于羥基自由基的間接氧化反應(yīng)。臭氧的自行分解率在很大程度上取決于ph值、溫度、UV值、臭氧濃度以及水中存在的其他可去除物。其分解速率可由余臭氧的含量來(lái)間接表示。由于重碳酸鹽和碳酸鹽（尤其是碳酸鹽）具有較強(qiáng)的緩沖性能，因此在低PH和高緩沖性能的余臭氧可維持較長(zhǎng)時(shí)間。臭氧可殺菌消毒的作用主要與它的高氧化電位和容易通過(guò)微生物細(xì)胞膜擴(kuò)散有關(guān)。臭氧能氧化微生物細(xì)胞的有機(jī)物或破壞有機(jī)體鏈狀結(jié)構(gòu)而導(dǎo)致細(xì)胞死亡。因此，臭氧對(duì)頑強(qiáng)的微生物3）臭氧在水中的溶解濃度大于氧。臭氧在水中的溶解一般遵循亨利定律。對(duì)臭氧在水中的溶解度的主要影響因素是溫度和供氣壓力。由于臭氧采用在使用現(xiàn)場(chǎng)利用空氣或氧氣就地制備，制備出來(lái)的臭氧氣體實(shí)際上是一種臭氧化氣體，屬于混合氣體，其中含有大量的空氣和氧氣。而亨利定律表示的是某一單純氣體在水中的溶解規(guī)律，所以，臭氧在水中的溶解特性除了與上述的溫度和供氣壓力有關(guān)外，還與供氣中含臭氧的濃度有關(guān)。此外，在一定的大氣壓力下，臭氧在水中的濃度與供氣中的臭氧濃度有關(guān)。雖然臭氧在水中的溶解度大于氧，但溶于水中的臭氧極不穩(wěn)定，很容易分解。4.1.3 液氯消毒氯液的應(yīng)用及注意事項(xiàng)目前我國(guó)絕大多數(shù)水廠采用液氯消毒。液氯消毒效果好，具有持續(xù)消毒作用（管網(wǎng)余氯），且費(fèi)用較其他消毒方法低。但是，由于