自來(lái)水廠生產(chǎn)的工藝流程

1、自來(lái)水廠生產(chǎn)的工藝流程現(xiàn)在人們談到飲用自來(lái)水，一般會(huì)害怕自來(lái)水生產(chǎn)過(guò)程中未能除盡水中的雜質(zhì)及微生物，又害怕凈水過(guò)程中混入了一些有毒氣體?；诖耍医M成員先到自來(lái)水廠參觀采訪，了解自來(lái)水的生產(chǎn)過(guò)程。自來(lái)水廠的凈水過(guò)程是從水源地取水至水廠，經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后送至用戶。 根據(jù)水廠的具體情況，針對(duì)凈水過(guò)程的特點(diǎn)和對(duì)控制系統(tǒng)的功能要求，采用以下控制方案。1、自來(lái)水是如何生產(chǎn)的？眾所周知，由于自然因素和人為因素，原水里含有各種各樣的雜質(zhì)。從給水處理角度考慮，這些雜質(zhì)可分為懸浮物、膠體、溶解物三大類。城市水廠凈水處理的目的就是去除原水中這些會(huì)給人類健康和工業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)危害的懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)、細(xì)菌及其他有害成分，使

2、凈化后的水能滿足生活飲用及工業(yè)生產(chǎn)的需要。市自來(lái)水總公司水廠采用常規(guī)水處理工 藝，它包括混合、反應(yīng)、沉淀、過(guò)濾及消毒幾個(gè)過(guò)程。(1)混凝反應(yīng)處理：原水經(jīng)取水泵房提升后， 首先經(jīng)過(guò)混凝工藝處理， 即：原水+水處理劑 T混合 T反 應(yīng)T磯花水；自藥劑與水均勻混合起直到大顆粒絮凝體形成為止，整個(gè)稱混凝過(guò)程。常用的水處理劑有聚合氯化鋁、 硫酸鋁、三氯化鐵等。汕頭市使用的是堿式氯化鋁。根據(jù)鋁元素的化學(xué) 性質(zhì)可知，投入藥劑后水中存在電離出來(lái)的鋁離子，它與水分子存在以下的可逆反應(yīng)：AI3 + 3H2O <-> AI(0H)3 + 3H+ ;氫氧化鋁具有吸附作用，可把水中不易沉淀的膠粒及微小懸浮物

3、脫穩(wěn)、相互聚結(jié)，再被吸附架橋，從而形成較大的絮粒，以利于從水中分離、沉降下來(lái)?；旌线^(guò)程要求在加藥后迅速完成?；旌系哪康氖峭ㄟ^(guò)水力、機(jī)械的劇烈攪拌，使藥劑迅速均勻地散于水中。經(jīng)混凝反應(yīng)處理過(guò)的水通過(guò)道管流入沉淀池，進(jìn)入凈水第二階段。(2)沉淀處理:混凝階段形成的絮狀體依靠重力作用從水中分離出來(lái)的過(guò)程稱為沉淀，這個(gè)過(guò)程在沉淀池中進(jìn)行。水流入沉淀區(qū)后，沿水區(qū)整個(gè)截面進(jìn)行分配， 進(jìn)入沉淀區(qū)，然后緩慢地流向出口 區(qū)。水中的顆粒沉于池底，污泥不斷堆積并濃縮，定期排出池外。(3) 過(guò)濾處理：過(guò)濾一般是指以石英砂等有空隙的粒狀濾料層通過(guò)黏附作用截留水中懸浮顆粒，從而進(jìn)一步除去水中細(xì)小懸浮雜質(zhì)、有機(jī)物、細(xì)菌、病

4、毒等，使水澄清的過(guò)程。(4) 濾后消毒處理：水經(jīng)過(guò)濾后，濁度進(jìn)一步降低，同時(shí)亦使殘留細(xì)菌、病毒等失去渾濁物保護(hù)或依附，為濾后消毒創(chuàng)造良好條件。 消毒并非把微生物全部消滅，只要求消滅致病微生物。 雖然水經(jīng)混凝、沉淀和過(guò)濾，可以除去大多數(shù)細(xì)菌和病毒，但消毒則起了保證飲用達(dá)到飲用水細(xì)菌學(xué)指 標(biāo)的作用，同時(shí)它使城市水管末梢保持一定余氯量，以控制細(xì)菌繁殖且預(yù)防污染。消毒的加氯量(液氯)在之間。主要是通過(guò)氯與水反應(yīng)生成的次氯酸在細(xì)菌內(nèi)部起氧化作用，破壞細(xì)菌的酶系統(tǒng)而使細(xì)菌死亡。消毒后的水由清水池經(jīng)送水泵房提升達(dá)到一定的水壓，在通過(guò)輸、 配水管網(wǎng)送給千家萬(wàn)戶。2、自來(lái)水是否含有有害人體健康的物質(zhì)？由以上自來(lái)

5、水的生產(chǎn)過(guò)程， 可見(jiàn)河水中原有的種種懸浮顆粒及膠體物質(zhì)已在混凝過(guò)程中分離。而原水中的致病微生物也已在濾后消毒處理過(guò)程中被消滅。因此，在自來(lái)水生產(chǎn)過(guò)程中已把原水含有的有害人體健康物質(zhì)去除掉。那么，生產(chǎn)過(guò)程中所加入的藥劑呢在去除水中原有雜質(zhì)的過(guò)程中不免地加入了新的雜質(zhì)。這些新的雜質(zhì)是否會(huì)危害到我們的健康呢？在混凝過(guò)程中所加入的水處理劑，一般情況下都與原水的懸浮顆粒及膠體一起沉淀開(kāi)來(lái)，從而不影響水出廠時(shí)的質(zhì)量。那么，就只剩下氯氣了。氯氣消毒法是生產(chǎn)自來(lái)水的最后一個(gè)環(huán)節(jié)。往水里加氯氣經(jīng)反應(yīng)后即可把水輸送到市民家庭使用。如此，氯氣是否會(huì)危害到我們的健康呢以下我們來(lái)重點(diǎn)研究氯氣。氯氣(CI2)是一種黃綠色

6、有刺激性氣味的氣體， 能溶于水，常溫下1體積水能溶解 2體積氯氣。在相同條件下，氯氣比同體積的空氣重，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，它的密度L。氯氣容易液化，當(dāng)壓強(qiáng)為，冷卻到C,氣態(tài)的氯就變成黃色油狀的液態(tài)氯。 液態(tài)氯繼續(xù)冷卻到-101C, 就變成了固態(tài)氯。氯氣是一種有毒物質(zhì)， 對(duì)人體有強(qiáng)烈的刺激性， 吸入少量氯氣會(huì)刺激鼻腔和喉頭粘膜，并引起胸痛和咳嗽；吸入較多氯氣會(huì)窒息致死。把氯氣加入水中，會(huì)發(fā)生以下反應(yīng)：CI2 + H20 = HCI + HCIO ；因?yàn)橄具^(guò)程中氯氣用量很小 (一般在1L水中僅通入約氯氣)，可以說(shuō)只要出廠的自來(lái) 水符合正常的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)， 在自來(lái)水中的投入的氯氣會(huì)完全與水反應(yīng)生成其他物質(zhì)，故

7、可認(rèn)為出廠的水中不含 CI2。上文所謂的”使城市水管末梢保持一定余氯量”，實(shí)際上應(yīng)是指氯元素，而不是氯氣。然而，雖然氯氣已完全反應(yīng)，卻有其他物質(zhì)生成。我們先來(lái)看次氯酸。次氯酸(HCIO)具有強(qiáng)氧化性，因此具有很強(qiáng)的殺菌消毒能力，是常用的消毒劑。次氯酸是一種弱酸， 很不穩(wěn)定， 在光照條件下易發(fā)生以下反應(yīng)：2HCI0 = 2HCI + 02 T;如此，水中有可能含有的雜質(zhì)就只剩HCI 了。氯化氫(HCI)是無(wú)色而有刺激性氣味的氣體，它的密度比空氣大，約為空氣的倍。氯化 氫極易溶于水(0 C時(shí)，1體積水大約能溶解500體積的氯化氫)。氯化氫的水溶液叫氫氯酸， 俗稱鹽酸，是一種強(qiáng)酸，具有強(qiáng)的氧化性及腐

8、蝕性。由以上的方程式，根據(jù)氯原子守恒，可知一定物質(zhì)的量的氯氣與水反應(yīng)后最終生成的氯化氫的物質(zhì)的量是原來(lái)氯氣的兩倍。由于在生產(chǎn)水的過(guò)程中使用的氯氣的量很少，產(chǎn)生的氯化氫的量自然微乎其微。 根據(jù)生理衛(wèi)生常識(shí)，我們知道人體的胃液含有少量鹽酸，故可認(rèn)為微量的氯化氫并不影響人體健康，幾乎可以忽略不計(jì)。此外，氯化氫是易揮發(fā)氣體，基于這一性質(zhì)可推知煮沸了的水幾乎不含氯化氫。由此，我們可以得出這樣的結(jié)論：生產(chǎn)過(guò)程符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的自來(lái)水是不會(huì)危害人體健康的。最后，我們就“飲用水對(duì)人體健康的影響”這一問(wèn)題進(jìn)行了社會(huì)調(diào)查問(wèn)卷。通過(guò)調(diào)查報(bào)告，我們發(fā)現(xiàn) 的人家中飲用純凈水，49%勺人飲用自來(lái)水， 勺人家中飲用井水。在飲用

9、純 凈水的人中：約的人認(rèn)為純凈水對(duì)人體無(wú)害，較喜歡飲用；的人認(rèn)為飲用純凈水對(duì)人體有害，并不喜歡飲用；此外，還有約勺人對(duì)飲用純凈水是否有害不太清楚，因大部分人都在飲用，也就跟著飲用。大部分人不飲用自來(lái)水是因?yàn)槟壳皣?yán)重的水污染狀況，表示若自然經(jīng)濟(jì)條件允許，愿意喝天然的河湖水或礦泉水。多數(shù)人選擇飲用何種純凈水大都從品質(zhì)、價(jià)錢等方面綜合考慮。進(jìn)水泵-蓄水池-澄清池-過(guò)濾池-加藥池-過(guò)濾池-澄清池-出水泵；首先從泵房將水打到水池， 經(jīng)初濾，再加水沉淀劑聚合、 過(guò)濾得到清水，加氯氣消毒（小水廠加二氧化氯），將水儲(chǔ)入清水池備用，再經(jīng)高壓泵壓出供水。自來(lái)水廠工藝流程圖：掾加辰攏劑前加氧投加苛曲內(nèi)后加氮加氨取水

10、泵房配水井混合器折棱藝凝也平流沉淀觀VB違池if水池喙水井増壓泵站輸水隧道-級(jí)泵房按加苛性鈉I1痣也反沖袪廢水_回收水池_污砂卜擁一希泥綜合泵房供水管廁自來(lái)水廠工藝流程圈一、源水控制系統(tǒng)：大部分水廠與水源地較為分散，多適合無(wú)線控制方式。1:系統(tǒng)原理：系統(tǒng)在正常工作時(shí)是主工作站通過(guò)無(wú)線傳輸裝置監(jiān)測(cè)水源泵站，輔工作站則是通過(guò)以太網(wǎng)來(lái)讀取主工作站的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)。當(dāng)主工作站出現(xiàn)故障而無(wú)法正常工作時(shí)，則自動(dòng)切換到輔工作站，此時(shí)輔工作站通過(guò)無(wú)線傳輸至監(jiān)測(cè)水源泵站。當(dāng)故障的主機(jī)重新啟動(dòng)后，輔機(jī)停臺(tái)控制工作，將控制權(quán)交還主機(jī)。中心與水源站通過(guò)無(wú)線方式進(jìn)行通訊連接，具體在中心和水源站各連接一臺(tái)無(wú)線數(shù)傳電臺(tái)，水源

11、監(jiān)控設(shè)備能實(shí)時(shí)采集和記錄每個(gè)點(diǎn)的設(shè)備運(yùn)行情況及水質(zhì)和流量等數(shù)據(jù)，并通過(guò)無(wú)線數(shù)傳電臺(tái)發(fā)送給中心；中心工作人員做出判斷并發(fā)出指令， 實(shí)現(xiàn)控制設(shè)備的自動(dòng)運(yùn)行。2:系統(tǒng)組成：監(jiān)控中心包括監(jiān)控計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸電臺(tái)等，并可通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接多 個(gè)中端，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，系統(tǒng)記錄的數(shù)據(jù)存放在中心計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，可以隨時(shí)查詢或打印，其它計(jì)算機(jī)也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢。監(jiān)控系統(tǒng)是用現(xiàn)代化的通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器，對(duì)各遠(yuǎn)端設(shè)備及水質(zhì)、 流量等參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了環(huán)境管理的自動(dòng)化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化。二、凈水處理及輸送系統(tǒng)工藝：1、對(duì)取水泵房工藝流程進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)故障、參數(shù)越限

12、、違規(guī)操作時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)并顯示故障狀態(tài)；2、對(duì)加藥工藝流程、設(shè)備運(yùn)行狀況、氯泄露指示、藥池液位等進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)設(shè)備現(xiàn) 故障或某一參數(shù)異常，系統(tǒng)應(yīng)發(fā)出聲、光報(bào)警信號(hào)，顯示畫(huà)面、提示信息以及故障狀態(tài)；3、對(duì)沉淀池、濾池（濾罐）、反沖洗的工藝流程以及排泥行車的運(yùn)行狀況、排泥虹吸的形成和破壞等進(jìn)行監(jiān)控，并顯示濾池（濾罐）的沖洗、過(guò)濾、申請(qǐng)、等待工作狀態(tài)和濾池（濾罐）累計(jì)工作時(shí)間；4、對(duì)供水設(shè)備運(yùn)行狀況、壓力、流量、變頻頻率、電機(jī)電流、閥門開(kāi)度、清水池水位 等狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控；系統(tǒng)特點(diǎn)：1、控制功能：在計(jì)算機(jī)控制方式下，設(shè)備控制又分自動(dòng)、聯(lián)控和單步三種方式，它們是向下兼容。具有自動(dòng)控制方式的泵， 在轉(zhuǎn)

13、換開(kāi)關(guān)處于計(jì)算機(jī)控制位置時(shí)，便立即進(jìn)入自動(dòng)控制狀態(tài)。 如排水泵根據(jù)集水坑水位、 真空泵根據(jù)真空吊水要求、自動(dòng)啟停。供水泵啟?？刂苿t需從鍵盤進(jìn)行激活。另外，對(duì)兩路高壓進(jìn)線可通過(guò)鍵盤進(jìn)行倒閘控制操作。2、監(jiān)測(cè)功能：不論設(shè)備處于哪種工作方式下，系統(tǒng)都具有對(duì)設(shè)備的狀態(tài)和參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能。監(jiān)測(cè)信號(hào)的設(shè)置是根據(jù)設(shè)備控制流程需要、保護(hù)設(shè)備安全需要、生產(chǎn)管理需要和提供設(shè)備故障查詢而選定的。3、通信功能：供水泵房的PLC作為水廠級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)的遠(yuǎn)程終端，在實(shí)際運(yùn)行中，機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，下位機(jī)監(jiān)測(cè)啟動(dòng)過(guò)程，對(duì)大量的啟動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。發(fā)送中端，告知上位機(jī)啟動(dòng)的機(jī)組號(hào)，上位機(jī) 接到信號(hào)后讀取啟動(dòng)數(shù)據(jù)，繪制啟動(dòng)曲線。正常運(yùn)行后，

14、上位機(jī)間隔下5min讀取下位機(jī)中的數(shù)據(jù)。通過(guò)I /O驅(qū)動(dòng)器軟件接口 RS232/RS485與PLC通訊，獲取畫(huà)面顯示、報(bào)警查詢參 數(shù)設(shè)置、定值修改等數(shù)據(jù)。4、故障報(bào)警功能：(1) 正常運(yùn)行的水泵機(jī)組，當(dāng)電機(jī)電流、溫度超限時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并能夠按照停機(jī) 程序停機(jī)。(2) 正常運(yùn)行的水泵機(jī)組，當(dāng)水池水位低于下限時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并能按照停機(jī)程序 停機(jī)。(3) 當(dāng)供電電壓越限或斷電時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提示值班人員。工作站系統(tǒng)使用PLC及A/ D轉(zhuǎn)換器完成現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)處理的工作；上位系統(tǒng)采用FIX 平臺(tái)進(jìn)行管理。從 FIX平臺(tái)使用上看，F(xiàn)IX平臺(tái)不但有效的解決了以上問(wèn)題，還可以支持第 三方應(yīng)用程序的運(yùn)行，具有操作簡(jiǎn)單、管理方便、可移植性及很好的安全性、維護(hù)性、穩(wěn)定 性等特點(diǎn)，給現(xiàn)場(chǎng)操作員提供簡(jiǎn)潔、豐富多彩的界面。三、軟件特點(diǎn)：水廠監(jiān)控系統(tǒng)采用可視化開(kāi)