第十章特種水源水處理系統(tǒng)

WaterQualityEngineering

水質(zhì)工程學(xué)

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第10章特種水源水處理工藝系統(tǒng)第10章特種水源水處理工藝系統(tǒng)10.1高濁度水處理工藝系統(tǒng)10.2地下水除鐵除錳10.3水的除氟和除砷10.4軟化、除鹽及鍋爐水處理工藝系統(tǒng)10.5游泳池水處理工藝系統(tǒng)10.1高濁度水處理工藝系統(tǒng)CompanyLogo

高濁度河水特點(diǎn)含泥沙量大具有沙峰的特點(diǎn)

沉淀為擁擠沉淀形式高濁度水的處理流程

10.1高濁度水處理工藝系統(tǒng)

10.1高濁度水處理工藝系統(tǒng)

10.2地下水除鐵除錳10.2.1、地下水除鐵鐵含量及存在生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)0.3mg/L水中含鐵高，影響水的口味用于紡織、印染等生產(chǎn)用水降低產(chǎn)品質(zhì)量，家庭用具發(fā)生銹斑，洗滌衣物會(huì)出現(xiàn)黃色斑漬鐵質(zhì)沉淀物（Fe2O3）會(huì)滋長(zhǎng)鐵細(xì)菌，阻塞管道，自來水會(huì)出現(xiàn)紅水。鐵以＋2價(jià)氧化態(tài)存在

10.2地下水除鐵除錳除鐵的方法氧化法：氧、氯、高錳酸鉀曝氣自然氧化法除鐵

O2CO2

含鐵地下水曝氣裝置氧化反應(yīng)池快濾池除鐵水

曝氣接觸氧化除鐵工藝

o2

含鐵地下水曝氣裝置接觸氧化濾池除鐵水

10.2地下水除鐵除錳10.2.2、地下水除錳錳含量及存在生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)0.1mg/L錳含量超標(biāo)仍會(huì)帶來與鐵相似的問題錳以＋2、＋3、＋4、＋5、＋6、或＋7價(jià)氧化態(tài)存在，在天然地下水中溶解狀態(tài)的錳主要是二價(jià)錳除錳的方法氧化法：氧、氯、高錳酸鉀

10.2地下水除鐵除錳10.2.3、地下水除鐵除錳

地下水中鐵、錳共存時(shí)應(yīng)先除鐵后除錳

O2

含鐵含錳地下水簡(jiǎn)單曝氣接觸氧化除鐵濾池

O2

充分曝氣接觸氧化除鐵除鐵除錳水

10.2地下水除鐵除錳

10.3水的除氟和除砷10.3.1、水的除氟含氟量：生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)0.5～1.0mg/L濃度低于0.5mg/L，兒童齲齒濃度高于1.5mg/L，氟斑牙濃度3～6mg/L，骨氟中毒

濃度10mg/L，致殘性氟骨癥除氟方法吸附法、藥劑法、電滲析

10.3水的除氟和除砷吸附法：含氟水通過濾層，氟離子被吸附在有吸附劑組成的濾層上。當(dāng)吸附劑的吸附能力降至一定極限值，出水含氟量達(dá)不到規(guī)定時(shí)用再生劑再生，恢復(fù)再生劑的除氟能力?；罨趸X磷酸三鈣或骨炭

硫酸液活化(Al2O3)n.2H2O+SO42-(Al2O3)n.H2SO4+2OH-

除氟反應(yīng)(Al2O3)n.H2SO4+2F-(Al2O3)n.2HF+SO42-

再生反應(yīng)

(Al2O3)n.2HF+SO42-

（Al2O3）n.H2SO4+2F-

10.3水的除氟和除砷藥劑法：向水中投加鋁鹽混凝劑，鋁鹽水解生成的氫氧化鋁能吸附水中的氟，所以將氫氧化鋁沉淀過濾除去。電滲析：使含氟水通過電滲析裝置，負(fù)電性的氟離子在電場(chǎng)作用下向正電極運(yùn)動(dòng)，穿過離子交換膜，由清水室進(jìn)入濃水室，清水室出水中的氟便被去除。

10.3水的除氟和除砷

10.3水的除氟和除砷10.3.2、水的除砷砷的存在：生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)不超過50μg/L沒有證據(jù)證明砷是人體的必需元素含量高會(huì)導(dǎo)致人體慢性中毒砷以－3、0、＋3、＋5價(jià)的氧化態(tài)廣泛存在于自然界中

除砷方法鐵鹽混凝劑法除砷

10.4軟化、除鹽及鍋爐水處理工藝系統(tǒng)10.4.1概述離子：Ca2+,Mg2+,Na+(K+)HCO3-,SO42-,Cl-

一般Fe2+,SiO32-含量較少。氣體：CO2,O2

10.4軟化、除鹽及鍋爐水處理工藝系統(tǒng)10.4.1概述總硬度：水中Ca2+Mg2+含量的總和碳酸鹽硬度（暫時(shí)硬度）非碳酸鹽硬度含鹽量：水中全部陽(yáng)離子和陰離子含量的總和軟化：降低硬度除鹽：降低含鹽量

10.4軟化、除鹽及鍋爐水處理工藝系統(tǒng)10.4.2軟化的基本工藝系統(tǒng)藥劑軟化工藝系統(tǒng)石灰軟化法石灰－蘇打軟化法磷酸鹽法離子交換軟化工藝系統(tǒng)原水堿度不高時(shí)用Na離子交換軟化

原水堿度比較高時(shí)用H-Na離子交換軟化

10.4軟化、除鹽及鍋爐水處理工藝系統(tǒng)石灰軟化法：

CaO+H2O=Ca(OH)2CO2+Ca(OH)2---CaCO3↓+H2OCa(HCO3)2+Ca(OH)2---2CaCO3↓+2H2OMg(HCO3)2+2Ca(OH)2---2CaCO3↓+Mg(OH)2↓+2H2O若堿度>硬度，還應(yīng)去除多余的HCO3－若水中存在Fe離子，也要消耗Ca(OH)2所以，石灰投加量：[CaO]=[CO2]+[Ca(HCO3)2]+2[Mg(HCO3)2]+[Fe]+a為盡量降低碳酸鹽硬度，石灰＋混凝沉淀可以同時(shí)進(jìn)行。注意：石灰法只能降低碳酸鹽硬度以及降低水中的堿度

10.4軟化、除鹽及鍋爐水處理工藝系統(tǒng)石灰－純堿法去除碳酸鹽和非碳酸鹽硬度CaSO4+Na2CO3----CaCO3↓+Na2SO4MgSO4+Na2CO3---MgCO3+Na2SO4MgCO3+Ca(OH)2–CaCO3↓+Mg(OH)2↓但純堿太貴，此法一般不用。石灰－石膏法當(dāng)原水的堿度大于硬度，即負(fù)硬度（有堿度存在時(shí)）出現(xiàn)時(shí)2NaHCO3+CaSO4+Ca(OH)2-----2CaCO3↓+Na2SO4+2H2O

10.4軟化、除鹽及鍋爐水處理工藝系統(tǒng)離子交換軟化工藝系統(tǒng)原水堿度不高時(shí)用Na離子交換軟化RNa

系統(tǒng)原水堿度低（因?yàn)镽Na不能去除堿度），不要求降低堿度的情況。可采用一級(jí)或二級(jí)串聯(lián)。

原水堿度比較高時(shí)用H-Na離子交換軟化特點(diǎn)：去除碳酸鹽和非碳酸鹽硬度，總含鹽量（陽(yáng)離子總重量）有所變化，但堿度不變。

Ca(HCO3)2Mg(HCO3)2CaSO4MgCl2NaHCO3Na2SO4NaCl軟化水RNa原水Na離子交換軟化法示意RNaRH碳酸鹽硬度，生成CO2、H2O，同時(shí)堿度也去除了。非碳酸鹽硬度，生成H2SO4，HCl

，出水酸性。對(duì)于Na+,RH+NaCl

RNa+HCl

，產(chǎn)生鈉型樹脂，但不起軟化作用脫堿軟化系統(tǒng)1〕H－Na并聯(lián)2）H－Na串聯(lián)系統(tǒng)1〕H－Na并聯(lián)2）H－Na串聯(lián)系統(tǒng)混合離子交換器多極離子交換工程

10.4軟化、除鹽及鍋爐水處理工藝系統(tǒng)10.4.3除鹽工藝系統(tǒng)蒸餾法、電滲析法、反滲透法、離子交換法

復(fù)床除鹽：H型陽(yáng)離子交換器與OH型陰離子交換串聯(lián)使用的系統(tǒng)混合床除鹽：把H型陽(yáng)樹脂和OH型陰樹脂置于同一臺(tái)交換器中

離子交換除鹽需求：高溫高壓鍋爐的補(bǔ)給水、某些電子工業(yè)用水等

復(fù)床除鹽混合床雙層床復(fù)床除鹽進(jìn)水強(qiáng)酸陽(yáng)床強(qiáng)堿陰床CO2除二氧化碳器中間水箱出水強(qiáng)酸-脫氣-強(qiáng)堿系統(tǒng)強(qiáng)酸－脫氣－弱堿－強(qiáng)堿適用于有機(jī)物含量高，強(qiáng)堿陰離子多的情況出水強(qiáng)酸陽(yáng)床強(qiáng)堿陰床CO2除二氧化碳器中間水箱弱堿陰床混合床陽(yáng)、陰樹脂按比例混合裝在同一反應(yīng)器內(nèi)。再生時(shí)分層再生，使用時(shí)均勻混合。相當(dāng)于許多陽(yáng)、陰樹脂交錯(cuò)排列而成的多級(jí)復(fù)床。一般交換反應(yīng)為：

RH＋ROH＋NaCl

RNa＋RCl＋H2O

平衡常數(shù)（選擇性系數(shù)）K=KHNa

KOHCl1/KH2O>>1交換反應(yīng)遠(yuǎn)比復(fù)床徹底得多，出水純度高。特點(diǎn)（與復(fù)床比較）：出水水質(zhì)好而穩(wěn)定，交換終點(diǎn)明顯，設(shè)備也比較少。缺點(diǎn)：是樹脂交換容量的利用率比較低，損耗率大。再生操作復(fù)雜。應(yīng)用：在除鹽系統(tǒng)的最后，起精加工作用。離子交換除鹽設(shè)備離子交換除鹽工藝實(shí)際工程流程圖

10.4軟化、除鹽及鍋爐水處理工藝系統(tǒng)反滲透法除鹽工藝系統(tǒng)膜組件形式⑴板框式⑵管式⑶卷式⑷中空纖維式毛細(xì)管膜組件與中空纖維膜組件的形式相同，其差異僅在于膜的規(guī)格不同。

10.5游泳池水處理工藝系統(tǒng)游泳池是城市的重要公用設(shè)施。比賽池、跳水池、公共池、兒童池我國(guó)國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局和衛(wèi)生部1996年9月1日聯(lián)合頒布了人