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1、经典水处理培训教材本讲稿第一页，共三十三页纯水处理本讲稿第二页，共三十三页自来水中杂质成分固体颗粒（悬浮物、泥沙等）胶体（有机胶体、无机胶体）有机物溶解性固体（阴阳离子）微生物（细菌、病毒等）余氯本讲稿第三页，共三十三页纯水处理工艺流程本讲稿第四页，共三十三页工艺原理（1）多介质滤器装有不同粒径的滤料，一般3-5个级配，大颗粒的石英砂装在下面，小颗粒的石英砂装在中间，上层装无烟煤，总高度1米左右。自来水中的固体颗粒一般悬浮在水中称作悬浮物,表面带负电荷,由于静电斥力的存在不易沉淀,加入带正电絮凝剂后,可以中和悬浮物表面的负电荷,使微小的悬浮物相互凝聚成大的颗粒,沉积在多介质滤器滤料的上表面而除
2、去。多介质滤器除去固体颗粒的效果一般用SDI来表示，SDI一般小于4为宜。本讲稿第五页，共三十三页活性碳滤器内下层装有20cm高的石英砂，石英砂上面装80-100cm高的活性碳。活性碳内有很多小孔，比表面积很大，1克活性碳有500-1000m2的表面积。当水流过活性碳时水中的胶体、有机物就吸附在活性碳微孔的表面。活性碳是一种还原剂可以和具有氧化性的余氯反应生成CO2从而除去余氯。保安滤器内装有滤芯，孔径一般是5m，可以截留5m以上的固体颗粒。它是一种绝对过滤方式。工艺原理（2）本讲稿第六页，共三十三页工艺原理（3）反渗透膜是一种半透膜，理论上它只让水分子通过，不其他物质通过，反渗透是利用逆渗透
3、的原理除去水中的离子、有机物等杂质。如果用一个只有水分子才能透过的薄膜将一个水池隔断成两部分,在隔膜两边分别注入纯水和盐水到同一高度。过一段时间就可以发现纯水液面降低了，而盐水的液面升高了。我们把水分子透过这个隔膜迁移到盐水中的现象叫做渗透现象。盐水液面升高不是无止境的，到了一定高度就会达到一个平衡点。这时隔膜两端液面差所代表的压力被称为渗透压。渗透压的大小与盐水的浓度直接相关。本讲稿第七页，共三十三页 反渗透现象和反渗透净水技术在以上装置达到平衡后,如果在盐水端液面上施加一定压力，此时，水分子就会由盐水端向纯水端迁移。液剂分子在压力作用下由稀溶液向浓溶液迁移的过程这一现象被称为反渗透现象。如
4、果将盐水加入以上设施的一端，并在该端施加超过该盐水渗透压的压力，我们就可以在另一端得到纯水。这就是反渗透净水的原理反渗透的高压泵一般装有变频器，高压泵启动时水压缓慢上升，可以避免水锤现象对膜的破坏，对膜起保护作用，反渗透在设计时高压泵选型稍大一些，使用变频器可起到节能的作用。工艺原理（4）本讲稿第八页，共三十三页高压泵电机装有变频器，在泵启动时压力缓慢升高，在泵停止时压力缓慢下降，可以防止水锤对膜的破坏，进口装有压力开关可防止缺水时烧坏高压泵，对高压泵起保护作用，高压泵出口装有压力开关可防止压力太高损坏膜，对反渗透膜起保护作用。有些反渗透在产水管上装及有爆破膜可防止产水背压对膜的破坏。脱盐率、
5、产水率的简单计算 脱盐率=（1c1/c2）100%产水率=产水流量/进水流量，产水率一般75%左右为宜。调节产水率可通过调节浓水流量来实现，反渗透的产水流量与膜的污堵和水温有关。工艺原理（5）本讲稿第九页，共三十三页清洗反渗透膜分酸洗和碱洗，酸洗可清除无机物污染，碱洗可清除有机物污染。反渗透运行时加阻垢剂可预防膜结垢（无机物结垢）。紫外杀菌器是利用紫外灯产生的254nm的紫外光，破坏细菌的细胞结构，从而杀死细菌。脱气膜是一种只能让气体穿过，而水分子不能通过的膜，内通氮气，氮气中氧的分压比水中氧的分压低，通过扩散作用氧气穿过膜进入氮气中，又真空泵抽走。工艺原理（6）本讲稿第十页，共三十三页工艺原
6、理（7）CDI利用混和离子交换树脂吸附水中的阴阳离子，同时这些被吸附的离子又在直流电压的作用下，分别透过阴阳离子交换膜而被去除。右图显示的是两个淡水室和一个浓水室离子交换过程。本讲稿第十一页，共三十三页工艺原理（8）面向正极的阴离子交换膜与面向负极的阳离子交换膜之间构成淡水室；面向负极的阴离子膜与面向正极的阳离子膜之间组成浓水室。在淡水室和浓水室中间夹着阴、阳离子树脂，当水从淡水室和浓水室流过时，离子交换树脂就吸附了水中的离子，在CDI模块两端的电极提供了横向的直流电场，直流电场驱动离子交换树脂所吸附的离子穿过离子交换膜，其结果是降低了淡水室中水的离子浓度和增加了浓水室中水的离子浓度，从而使得
7、淡水室中水的纯度越来越高。CDI模块就是由许多这样的基本单元组合在一起并联工作的。本讲稿第十二页，共三十三页TOC器：利用紫外灯产生的185nm的紫外线，把水中的有机物分解成二氧化碳和水来除去水中的有机物（TOC）。抛光混床：将阴阳树脂按一定比例装填在同一交换容器中，运行前将它们混合均匀。此时被处理水在通过混合离子交换床后，水中的阴阳离子被树脂置换出来，所产生的氢离子和氢氧根离子立即生成溶解度很低的水，可以使交换反应进行很彻底，可进一步提升水的纯度。精密膜滤器内装有0.1微米的滤芯，水中大于0.1微米的颗粒过不去，它是一种绝对过滤方式，而反渗透是采用的错流过滤。工艺原理（9）本讲稿第十三页，共
8、三十三页多介质滤器 A.结构：上下弧形封头、直筒、隔板、水帽（0.2mm缝隙）、配管及阀门 B.操作：反洗分排水、汽水擦洗、反洗、正洗四个步骤，排水要排到滤料上表面5cm左右，不能把水排完。汽水擦洗时压缩空气的用量以不把滤料冲出为准。反洗水流方向与运行方向相反，反洗强度，反洗强度一般10-15L/m2.s，反洗时间一般20分钟左右，以水清为准。正洗水流方向与运行方向相同，正洗时间一般15分钟左右。活性炭滤器 A.结构：上下弧形封头、直筒、隔板、水帽（0.2mm缝隙）、配管及阀门 B.操作:反洗分反洗、正洗两个步骤，反洗水流方向与运行方向相反，反洗强度，反洗强度一般5-10L/m2.s，反洗时间
9、一般25分钟左右。正洗水流方向与运行方向相同，正洗时间一般15分钟左右。设备及操作（1）本讲稿第十四页，共三十三页 反渗透 A.结构：原水泵、高压泵、保安滤器、阻垢剂计量泵、膜壳、膜、压力开关、电阻率表、PH表、加减计量泵、流量计 B.操作：反渗透启动：启动前原水泵、高压泵进出口阀门要打开，高压泵变频器频率调到25赫兹，手动启动原水泵，等高压泵进口压力达到300KPa时，手动启动高压泵，调节浓水阀，使产水率达到75%左右，调节变频器频率使产水流量达到设计值。微调浓水阀使产水率达到75%左右。停机时先停高压泵，再停原水泵，调试完成后把原水泵和高压泵的转换开关置于自动。反渗透的自动运行受水箱水位控
10、制，当RO产水箱水位降低到设定值时，反渗透启动，当RO产水箱水位升高到设定值时反渗透停机。高压泵前后装有压力保护开关，低压保护开关装在高压泵前，当进口压力低于设定值时，高压泵自动停止运行，其作用是防止高压泵缺水而烧坏。高压保护开关装在高压泵后，当出口压力高于设定值时，高压泵自动停止运行，其作用是防止压力过高而损坏膜。反渗透膜最高压力一般不超过1700KPaKPa,，二级反渗透在运行时要把加减计量泵置于自动。设备及操作（2）本讲稿第十五页，共三十三页紫外杀菌器 A.结构：不锈钢外壳，石英套管、灯管、整流器 B.操作：紫外杀菌器要先通水再启动，防止干烧损坏杀菌器，灯管寿命一般9000小时，时间到了
11、就要更换。膜脱气 A.结构：脱气膜、真空泵、氮气管道 B.启动膜脱气先打开水泵再通气氮气，然后启动真空泵CDI A.结构：模块、流量计、进水管阀、产水管阀、浓水管阀、电阻率表、整流器 B:启动CDI前先要打开进水阀、产水阀、浓水阀，再启动给水泵，调节产水阀、浓水阀使浓水压力比产水压力低10psi，接通电源，调节电压电流使产水电阻率达到15Mcm以上。设备及操作（3）本讲稿第十六页，共三十三页TOC器结构 A.不锈钢外壳，石英套管、灯管、整流器 B.操作：紫外杀菌器要先通水再启动，防止干烧损坏杀菌器，灯管寿命一般9000小时，时间到了就要更换。抛光混床 A.结构：玻璃钢外壳、水帽、中心管、黑二通
12、 B.抛光树脂是已混合好了的树脂，直接加入抛光混床，树脂加满后再加满水，拧上黑二通，要注意黑二通的进出水方向，运行时先打开出水阀再打开进水阀。设备及操作（4）本讲稿第十七页，共三十三页废水处理本讲稿第十八页，共三十三页废水来源制造二部制造三部封装部其他1.清洗芯片废水2.酸槽废液3.清洗器具废水4.甩干机废水（已回用）1.清洗芯片废水2.酸槽废液3.清洗器具废水4.甩干机废水（已回用）1.划片废水2.酸槽废水3.锡沉积废水4.去溢料废水生活废水本讲稿第十九页，共三十三页废水主要成分及浓度氢氟酸氟化铵10-100ppm氨水10-50ppm冰乙酸5-20ppm有机物COD磷酸10-60ppm盐酸1
13、0-30ppm硫酸50-200ppm硝酸10-30ppm本讲稿第二十页，共三十三页废水处理方法概述物理：均和调节、隔滤和离心、澄清生物：好氧、厌氧物化：混凝、浮选、吸附、离子交换、膜分离化学：中和、化学沉淀、氧化还原有时同时需用几种方法，具体要根据污染物的种类和性质进行选择。本讲稿第二十一页，共三十三页深爱半导体股份有限公司废水处理工艺流程图本讲稿第二十二页，共三十三页Ca(OH)2 Ca2+OH-H+OH-H2OCa2+F-CaF23Ca2+PO43-Ca3(PO4)2Ca2+SO42-CaSO4 往反应池1中投加石灰,石灰溶于水后电离出氢氧根离子和钙离子，氢氧根离子可以中和废水中的氢离子，
14、钙离子和废水中的氟离子、磷酸根离子反应形成沉淀，起到除氟、除磷的作用。离子反应方程式如下：工艺原理（1）本讲稿第二十三页，共三十三页 处理含磷酸废水时，要加过量的石灰使pH达到10.511左右才能达标，加石灰处理含磷酸废水时，石灰中的钙离子与磷酸根离子形成羟基磷酸钙沉淀，而羟基磷酸钙的溶解度与pH有很大关系，pH越高，羟基磷酸钙的溶解度越小，当pH达到11时水中磷的含量才能降到很低。工艺原理（2）本讲稿第二十四页，共三十三页废水在反应池1中与石灰反应形成很多沉淀，这些沉淀颗粒很小且表面带有相同的负电荷，由于颗粒之间存在静电斥力不易形成大颗粒的沉淀，不利于泥水分离。在絮凝池加入PAC后，由于PA
15、C带正电，可以中和颗粒表面的负电荷，消除颗粒之间的斥力，有利于细小颗粒形成较大的颗粒。PAM是一种呈长链高分子物质，在絮凝池加入PAM后，由于PAM的卷扫作用，废水中较大的颗粒形成了大而重的颗粒-矾花。废水从一端进入沉淀池，矾花由于重力的作用沉入沉淀池的底部，清水从另一端流出，实现泥水分离。工艺原理（3）本讲稿第二十五页，共三十三页 废水从一沉池出来流入pH调整池，由于在反应池1加入了过量的石灰，pH值较高，同时氟和磷也较高，达不到排放标准。在pH调整池加入硫酸铝，硫酸铝呈酸性，可以中和OH-离子，同时硫酸铝水解形成的氢氧化铝可吸附氟。铝离子和氟离子及磷酸根可以形成一种复杂的沉淀，达到除氟除磷
16、的目的。硫酸铝也可起到絮凝剂的作用。另外，在pH调整池加入PAM的作用和絮凝池加入PAM的作用是一样的。工艺原理（4）本讲稿第二十六页，共三十三页废水从一沉池出来流入pH调整池，由于在反应池1加入了过量的石灰，pH值较高，同时氟和磷也较高，达不到排放标准。在pH调整池加入硫酸铝，硫酸铝呈酸性可以中和OH-离子，同时硫酸铝水解形成的氢氧化铝可吸附氟。铝离子和氟离子及磷酸根可以形成一种复杂的沉淀，达到除氟除磷的目的。另外硫酸铝可起絮凝剂的作用。另外，在pH调整池加入PAM的作用和絮凝池加入PAM的作用一样。含泥废水进入中沉池其原理和作用和一沉池一样，都是为了实现泥水分离。工艺原理（5）本讲稿第二十
17、七页，共三十三页废水经前面处理后，氟和磷都达标了，但氨氮在这之前没有除去作用。氨氮只能在好氧池除去。好氧池中存在两类细菌-硝化细菌、亚硝化细菌和反硝化细菌，硝化细菌、亚硝化细菌是一种好氧菌，在有氧的情况下以二氧化碳作为唯一碳源，能把氨氮转化成硝酸和亚硝酸。因此在好氧池中加入碳酸钠，为硝化细菌、亚硝化细菌提供二氧化碳，同时调节废水的pH值使之保持在7.2-7.8之间,有利于硝化细菌、亚硝化细菌生长。反硝化细菌是一种厌氧菌，在无氧的情况下把硝酸和亚硝酸转化成氮气。废水从好氧池出来进入反应池2，在反应池2中加入 PAC、PAM有利于污泥在二沉池沉淀。废水经过处理后到达清水池，从清水池流入排放口排放。
18、工艺原理（6）本讲稿第二十八页，共三十三页自吸离心水泵：A.结构：外壳、叶轮、联轴器、电机构成 B.操作要点：启动前腔体要灌满水，进出口阀门要打开，运行过程中每班至少要听一次有无异常声音、电机是否过热、是否漏水、流量是否正常。加药计量泵：A.结构：外壳、涡轮蜗杆、单向阀、电机、流量调节旋钮 B.操作要点：启动前腔体要把流量调节旋钮调到到合适的位置，检查油位是否正常。运行过程中每班至少要听一次有无异常声音、电机是否过热、是否漏药剂、流量是否正常。设备及操作（1）废水处理主要设备有自吸离心水泵、加药计量泵、搅拌器、罗茨鼓风机、板框压滤机、电控设备、pH表等。本讲稿第二十九页，共三十三页搅拌器：A.
19、结构：外壳、齿轮、电机构成 B.操作要点：运行过程中每班至少要听一次有无异常声音、电机是否过热罗次鼓风机：A.结构：过滤器、叶片、皮带、电机 B.操作要点：启动前出口阀门要打开，检查安全阀是否损坏，油位是否正常，皮带是否过松或过紧，运行过程中每班至少要听一次有无异常声音、电机是否过热、油位是否过低。设备及操作（2）本讲稿第三十页，共三十三页pH表 A.结构：表、探头 B.操作要点：先接通电源，根据需要设定PH值，反应池1设定在10.5，PH调整池设定在7探头伸入水面以下0.5米-1.0米，探头每天用柔软的布擦洗1次，以免污物附着在探头表面，影响PH的测定。板框压滤机 A.结构：滤板、滤布、液压
20、泵 B.操作要点：压泥前把滤布拉紧，保持滤布平整，滤板紧挨滤板，不要错位。启动液压泵，压力达到20-25MPa后，再启动启动泵，气动泵的气压在0.3-0.4MPa，压滤机在运行过程中要注意是否漏泥。当各滤板的水流呈滴流状态时，停止气动泵，松开液压泵的开关，液压顶缩回后就可以卸泥了。设备及操作（3）本讲稿第三十一页，共三十三页电控设备 A.结构：PLC、空气开关、接触器、转换开关 B.操作要点：废水处理系统的启动前先检查电控设备、各种泵、搅拌器、鼓风机、PH表是否是否完好，各种泵的阀门是否打开，确认无误后按下列顺序启动系统：1.反应池1、PH调整池、反应池2搅拌器；2.PH表通电；3.气动鼓风机；4.加药泵转换开关置于自动；5.废水提升泵转换开关置于自动启动；6.调节废水提升泵阀门使流量不超过40m3/h。设备及操作（4）本讲稿第三十二页，共三十三页谢谢！本讲稿第三十三页，共三十三页