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1、关于膜系统预处理方案优化第1页，此课件共62页哦一、预处理技术第2页，此课件共62页哦工业给水的预处理技术工业给水的预处理技术预处理目的及对象预处理目的及对象 工业给水处理包括多道工序，通常把电渗析、反渗透、离子交换等处理工艺作为主要工序，为了保证这些主要处理工序的安全、高效、经济地运行，需要将原水处理到这些水处理装置允许的进水水质指标。工程中，我们常把进入主要工序前的水质净化、预软化或水质调整称为水质预处理，简称预处理。预处理对象预处理对象主要是机械杂质、胶体、二氧化硅、微生物、有机物和活性氯等对后续处理装置产生不利影响的物质。第3页，此课件共62页哦天然水中的杂质天然水中的杂质 天然水中的
2、杂质按其颗粒大小不同，可以分为天然水中的杂质按其颗粒大小不同，可以分为悬浮物、胶体和溶解悬浮物、胶体和溶解物质物质三大类。三大类。悬浮物是指颗粒直径约在悬浮物是指颗粒直径约在1010-4-4mmmm以上的颗粒，包括泥沙、草本植以上的颗粒，包括泥沙、草本植物和动物有机体的微小碎片、纤维和死亡后的腐败产物等，悬物和动物有机体的微小碎片、纤维和死亡后的腐败产物等，悬浮物又称浮物又称SSSS。胶体是指颗粒直径约为胶体是指颗粒直径约为1010-6-6mmmm1010-4-4mmmm之间的颗粒，主要是铁、铝、之间的颗粒，主要是铁、铝、硅的化合物及动植物有机体的分解产物、蛋白质、脂肪、腐殖硅的化合物及动植物
3、有机体的分解产物、蛋白质、脂肪、腐殖质等。质等。溶解物质指颗粒直径小于溶解物质指颗粒直径小于1010-6-6mmmm的微粒，它们往往以离子、分子、的微粒，它们往往以离子、分子、或气体的状态存在于水中。或气体的状态存在于水中。第4页，此课件共62页哦水质指标水质指标 水质指标通常包括：色度、悬浮物、浊度、总固体、溶解固体、含盐水质指标通常包括：色度、悬浮物、浊度、总固体、溶解固体、含盐量、电导率、碱度、硬度、酸度、总有机碳、化学耗氧量、溶解氧、量、电导率、碱度、硬度、酸度、总有机碳、化学耗氧量、溶解氧、pHpH等。等。浊度：由于水中含有悬浮及胶体状态的微粒，使得原是无色透明的水产生浑浊浊度：由于
4、水中含有悬浮及胶体状态的微粒，使得原是无色透明的水产生浑浊的现象。单位的现象。单位 NTU NTU 总固体：水中溶解固体和悬浮固体之和称为总固体。单位是总固体：水中溶解固体和悬浮固体之和称为总固体。单位是mg/lmg/l。溶解固体：指水经过过滤之后，仍然溶于水中的各种无机盐类和溶解固体：指水经过过滤之后，仍然溶于水中的各种无机盐类和有机物等。单位是有机物等。单位是mg/lmg/l。含盐量：表示水中所含盐类的数量，也可表示为水中各种阴阳离子的含盐量：表示水中所含盐类的数量，也可表示为水中各种阴阳离子的量的和。单位是量的和。单位是mg/lmg/l。第5页，此课件共62页哦 电导率：电阻的倒数，指水
5、的导电能力，反映的是水中电导率：电阻的倒数，指水的导电能力，反映的是水中溶解盐类的多少。单位是：溶解盐类的多少。单位是：s/cms/cm 硬度：指水中能够和阴离子结合在一起形成水垢的金属硬度：指水中能够和阴离子结合在一起形成水垢的金属离子的总浓度称为水的硬度。通常我们把钙镁离子的总浓度离子的总浓度称为水的硬度。通常我们把钙镁离子的总浓度看作水的硬度。常用单位是看作水的硬度。常用单位是mg/lmg/l。碱度：水中能够接受氢离子与强酸进行中和反应的物质含量。碱度：水中能够接受氢离子与强酸进行中和反应的物质含量。水中产生碱度的物质主要是由碳酸盐碱度和碳酸氢盐碱度以及氢氧水中产生碱度的物质主要是由碳酸
6、盐碱度和碳酸氢盐碱度以及氢氧化物碱度。碱度表示水中碳酸根、碳酸氢根、氢氧根和其他一些弱化物碱度。碱度表示水中碳酸根、碳酸氢根、氢氧根和其他一些弱酸盐类的总和。酸盐类的总和。酸度：水中能够提供氢离子与强碱发生中和反应的物质总量。酸度：水中能够提供氢离子与强碱发生中和反应的物质总量。溶解氧：溶解于水中的游离氧，用溶解氧：溶解于水中的游离氧，用 DODO来表示。单位来表示。单位mg/lmg/l。第6页，此课件共62页哦 化学耗氧量：在一定条件下采用一定的强氧化剂处理水样时，所化学耗氧量：在一定条件下采用一定的强氧化剂处理水样时，所消耗的氧化剂的量。它表示水中还原性物质多少的一个指标，它往往消耗的氧化
7、剂的量。它表示水中还原性物质多少的一个指标，它往往又作为衡量水中有机物质含量多少的指标。化学需氧量越大，说明水又作为衡量水中有机物质含量多少的指标。化学需氧量越大，说明水体受有机物的污染越严重。常用体受有机物的污染越严重。常用COD COD 来表示，单位来表示，单位mg/lmg/l。总有机碳：水中的有机物质的含量以有机物中的主要元素碳的量总有机碳：水中的有机物质的含量以有机物中的主要元素碳的量来表示，成为总有机碳。常用来表示，成为总有机碳。常用TOCTOC来表示，单位来表示，单位mg/lmg/l。溶解性有机碳：将水样经溶解性有机碳：将水样经0.20.2微米的微孔滤膜过滤后，测得微米的微孔滤膜过
8、滤后，测得的碳量。常用的碳量。常用 DOCDOC来表示，单位来表示，单位mg/lmg/l。PHPH值：表示水中氢离子浓度的负对数值。值：表示水中氢离子浓度的负对数值。第7页，此课件共62页哦二、有害成分的影响第8页，此课件共62页哦水中有害成分对后续水处理装置的影响水中有害成分对后续水处理装置的影响电渗析、反渗透或离子交换装置进水，用普通的生活饮用水一般不能满足其进水水质要求，应进行预处理。水中的杂质或有害成分包括机械杂质（浊度）、色度、高价金属离子、有机物、细菌、病毒、游离氯等。它们对各种不同的主要处理工艺的影响不尽相同。水中有害成分对电渗析的影响水中有害成分对离子交换树脂的影响水中有害成分
9、对反渗透的影响第9页，此课件共62页哦水中有害成分对电渗析的影响水中有害成分对电渗析的影响1 1、在设备的水流通道和空隙中产生堵塞现象，水流阻力的不均匀、在设备的水流通道和空隙中产生堵塞现象，水流阻力的不均匀改变也会使浓水室和淡水室中的水压不相等，严重时会使膜面破裂。改变也会使浓水室和淡水室中的水压不相等，严重时会使膜面破裂。水中夹带的砂粒也会使膜产生机械性破损。水中夹带的砂粒也会使膜产生机械性破损。2 2、水中悬浮物粘附在膜面上，成为离子迁移的一层障碍，促使膜、水中悬浮物粘附在膜面上，成为离子迁移的一层障碍，促使膜面电阻增大，降低了电渗析的电压效率，导致水质恶化。电渗析膜面电阻增大，降低了电
10、渗析的电压效率，导致水质恶化。电渗析膜是细菌的有机养料，水中所含细菌转移到膜面上繁殖，也会产生上是细菌的有机养料，水中所含细菌转移到膜面上繁殖，也会产生上述后果。述后果。第10页，此课件共62页哦3 3、水中带极性有机物被膜吸附后，会改变膜的极性，并使膜、水中带极性有机物被膜吸附后，会改变膜的极性，并使膜的选择性透过性能降低，膜电阻增大。的选择性透过性能降低，膜电阻增大。4 4、高价金属离子（如铁、锰等）与膜结合，会使离子交换膜中毒，、高价金属离子（如铁、锰等）与膜结合，会使离子交换膜中毒，游离氯使膜产生氯化，进水硬度高时会导致游离氯使膜产生氯化，进水硬度高时会导致极化极化和沉淀结垢。和沉淀结
11、垢。主要处理工序为电渗析时，原水处理的主要对象是水中主要处理工序为电渗析时，原水处理的主要对象是水中悬悬浮物质和胶体物质，其中包括无机物质，有机物质和细菌等。浮物质和胶体物质，其中包括无机物质，有机物质和细菌等。第11页，此课件共62页哦水中有害成分对离子交换树脂的影响成分成分说明说明对离子交换剂的影响对离子交换剂的影响悬浮物悬浮物水处理过程中未除净的泥沙、水处理过程中未除净的泥沙、粘土、氢氧化铁（或铝）的粘土、氢氧化铁（或铝）的絮凝体、微细颗粒、藻类、絮凝体、微细颗粒、藻类、细菌及原生动物等细菌及原生动物等 附着于树脂颗粒表面，降低交换容量，堵塞树脂层附着于树脂颗粒表面，降低交换容量，堵塞树
12、脂层空隙，引起压力损失增大；当反冲洗不良时，污物可深空隙，引起压力损失增大；当反冲洗不良时，污物可深入树脂层内部，使树脂结块造成偏流，恶化出水水质。入树脂层内部，使树脂结块造成偏流，恶化出水水质。有机物有机物油脂、含氮化合物、有机胺、油脂、含氮化合物、有机胺、木质磺酸、有机铁、细菌及木质磺酸、有机铁、细菌及其他微生物、腐殖酸的聚羧其他微生物、腐殖酸的聚羧酸化合物酸化合物 主要污染阴离子交换树脂，使其交换容量下降，再主要污染阴离子交换树脂，使其交换容量下降，再生剂耗量增大，出水水质恶化，缩短树脂的使用寿命。生剂耗量增大，出水水质恶化，缩短树脂的使用寿命。油分可附着在树脂层表面，减少水和树脂的接触
13、面积，油分可附着在树脂层表面，减少水和树脂的接触面积，细菌及其他微生物可堵塞树脂层空隙造成树脂结垢。细菌及其他微生物可堵塞树脂层空隙造成树脂结垢。氧化剂氧化剂活性氯活性氯 使阳离子交换树脂活性基氧化分解，长链断裂，引使阳离子交换树脂活性基氧化分解，长链断裂，引起树脂的不可逆转膨胀，结构破裂。起树脂的不可逆转膨胀，结构破裂。铁、锰铁、锰进水中的铁、锰与空气接触进水中的铁、锰与空气接触时，极易生成氢氧化物沉淀时，极易生成氢氧化物沉淀 铁锰离子比钙、镁、钠离子更易于被树脂吸附，且铁锰离子比钙、镁、钠离子更易于被树脂吸附，且不易被低浓度再生剂置换出来，累积在树脂颗粒内部，不易被低浓度再生剂置换出来，累
14、积在树脂颗粒内部，降低交换容量、恶化出水水质。形成氢氧化物胶体后产降低交换容量、恶化出水水质。形成氢氧化物胶体后产生沉淀，堵塞树脂微孔和空隙，压降增大。生沉淀，堵塞树脂微孔和空隙，压降增大。第12页，此课件共62页哦水中有害成分对反渗透的影响水中有害成分对反渗透的影响（1 1）悬浮物和胶体物质悬浮物和胶体物质：堵塞反渗透膜，使透水率很快下降，：堵塞反渗透膜，使透水率很快下降，脱盐率下降。脱盐率下降。（2 2）氧化剂如游离氯氧化剂如游离氯：复合膜和芳香聚酰胺膜对游离氯较为敏感，：复合膜和芳香聚酰胺膜对游离氯较为敏感，大于大于0.1mg/L0.1mg/L的游离氯就能使其性能恶化。而醋酸纤维膜对游离
15、氯的游离氯就能使其性能恶化。而醋酸纤维膜对游离氯的耐受能力较强，可达的耐受能力较强，可达0.50.51.0mg/L1.0mg/L，通常游离氯的进水含量，通常游离氯的进水含量控制在控制在0.20.20.5mg/L0.5mg/L。(我国饮用水标准规定出厂水游离性余我国饮用水标准规定出厂水游离性余氯在接触氯在接触30min30min后不应低于后不应低于0.3mg/L0.3mg/L，管网末端不低于，管网末端不低于0.05mg/L0.05mg/L)（3 3）铁锰铝等金属氧化物铁锰铝等金属氧化物：含量高时，在膜表面易形成氢氧化物胶：含量高时，在膜表面易形成氢氧化物胶体，产生沉淀现象，导致膜部分或全部被堵塞
16、。故应在预处理体，产生沉淀现象，导致膜部分或全部被堵塞。故应在预处理工艺中除铁锰铝等，使之达到规定的指标。工艺中除铁锰铝等，使之达到规定的指标。第13页，此课件共62页哦（4 4）硫酸根（硫酸根（SOSO4 42-2-）和二氧化硅（）和二氧化硅（SiOSiO2 2）：易产生硫酸钙和二氧化：易产生硫酸钙和二氧化硅沉淀，在膜表面沉积水垢，缺少有效的清除方法。这样膜就会受到硅沉淀，在膜表面沉积水垢，缺少有效的清除方法。这样膜就会受到污染，污染，水通量降低，压差明显上升水通量降低，压差明显上升，反渗透装置的效率迅速下降。，反渗透装置的效率迅速下降。（5 5）细菌及其他微生物细菌及其他微生物：微生物污染
17、会形成致密的凝胶层，会吸附高浓：微生物污染会形成致密的凝胶层，会吸附高浓度离子，使度离子，使浓差极化更严重浓差极化更严重，降低流动混合效果，同时由于酶的，降低流动混合效果，同时由于酶的作用也会促进作用也会促进膜的降解和水解膜的降解和水解，表现为，表现为水通量逐渐下降，脱盐率水通量逐渐下降，脱盐率逐渐下降和压降逐渐增大逐渐下降和压降逐渐增大。醋酸纤维膜易受细菌的侵蚀而降解，并使膜的醋酸化程醋酸纤维膜易受细菌的侵蚀而降解，并使膜的醋酸化程度减少，脱盐率大大下降；复合膜和聚酰胺膜不易受微生物度减少，脱盐率大大下降；复合膜和聚酰胺膜不易受微生物侵蚀，但微生物如积聚繁殖，组件内部通道堵塞，水通量下侵蚀，
18、但微生物如积聚繁殖，组件内部通道堵塞，水通量下降，缩短膜的使用寿命。降，缩短膜的使用寿命。第14页，此课件共62页哦三、反渗透预处理原则第15页，此课件共62页哦 超低压卷式复合膜对进水水质的要求：常规卷式复合膜对进水水质的要求：项项 目目SDI15浊度浊度（FTU）含铁量含铁量（mg/L）游离氯游离氯（mg/L）水温水温（）水压水压（MPa）PH值值建议值建议值40.20.1015301.01.6310最大值最大值510.10.14511项项 目目SDI15浊度浊度（FTU）含铁量含铁量（mg/L）游离氯游离氯（mg/L）水温水温（）水压水压（MPa）PH值值建议值建议值40.20.1015
19、301.05.05310最大值最大值510.10.1454.14.111反渗透进水水质反渗透进水水质第16页，此课件共62页哦反渗透预处理的一般原则（反渗透预处理的一般原则（1 1）预处理的目标：预处理的目标：1 1、对于井水，、对于井水，SDISDI一般小于一般小于3 3，悬浮物、细菌较少，仅需简单预处理；，悬浮物、细菌较少，仅需简单预处理；对于地表水，原水的对于地表水，原水的SDISDI一般大于一般大于5 5，预处理一般需采用混凝、澄清、过，预处理一般需采用混凝、澄清、过滤，或采用超滤。滤，或采用超滤。2 2、经过、经过5 5m m保安过滤器后，出水对复合膜保安过滤器后，出水对复合膜SDI
20、SDI4 4（对中空纤维膜小于（对中空纤维膜小于3 3）。）。为达到这一目标，要求澄清器、过滤器出水水质如下：为达到这一目标，要求澄清器、过滤器出水水质如下：1 1）澄清器出水浊度小于）澄清器出水浊度小于1FTU,1FTU,最好小于最好小于0.5FTU0.5FTU；2 2）过滤器（通常指重力滤池或压力式过滤器）出水浊度小于）过滤器（通常指重力滤池或压力式过滤器）出水浊度小于0.5FTU0.5FTU，CODCODMnMn小于小于1.5mg/L,1.5mg/L,含铁量小于含铁量小于0.05mg/L(0.05mg/L(以以FeFe表示）；铁含量过高则在表示）；铁含量过高则在预处理中考虑除铁工艺。预处
21、理中考虑除铁工艺。3 3、为防止由于、为防止由于RORO系统中水的浓缩，造成某种难溶性盐在膜上沉积系统中水的浓缩，造成某种难溶性盐在膜上沉积（结垢），需进行化学加药（结垢），需进行化学加药(阻垢剂）处理。阻垢剂）处理。第17页，此课件共62页哦反渗透预处理的一般原则（反渗透预处理的一般原则（2 2）预处理方案的确定要考虑如下因素预处理方案的确定要考虑如下因素1.1.原水水源类型及水质情况；原水水源类型及水质情况；2.2.要求预处理出水的水质；要求预处理出水的水质；3.3.澄清器、粒状过滤器、微米过滤器类型的选择；澄清器、粒状过滤器、微米过滤器类型的选择；4.4.混凝剂、助凝剂（絮凝剂）的种类选
22、择与剂量的确定；混凝剂、助凝剂（絮凝剂）的种类选择与剂量的确定；5.5.考虑有无附加工艺，如原水加碱、石灰处理、加氯杀菌、除铁、除考虑有无附加工艺，如原水加碱、石灰处理、加氯杀菌、除铁、除硅等；硅等；6.6.在北方寒冷地区，确定原水加热方案；在北方寒冷地区，确定原水加热方案；7.7.根据根据RORO装置具体情况，确定是否调节给水装置具体情况，确定是否调节给水PHPH值、加氯处理和加阻值、加氯处理和加阻垢剂等；垢剂等；8.8.设备的控制水平等；设备的控制水平等；9.9.膜的种类，化学预处理与膜的兼容性；膜的种类，化学预处理与膜的兼容性；根据膜的设计导则，结合进水水质的要求进行预处理。根据膜的设计
23、导则，结合进水水质的要求进行预处理。第18页，此课件共62页哦反渗透预处理的一般原则（反渗透预处理的一般原则（3 3）根据水源特点，预处理的一般原则可确定如下：根据水源特点，预处理的一般原则可确定如下：1 1、地表水：、地表水：悬浮物悬浮物50mg/L50mg/L时，采用直流混凝过滤法；悬浮物时，采用直流混凝过滤法；悬浮物50mg/L50mg/L时，采用混凝、澄清、过滤时，采用混凝、澄清、过滤法；法；2 2、地下水：、地下水：含铁量含铁量0.3mg/L0.3mg/L，悬浮物，悬浮物20mg/L20mg/L时，直接过滤；时，直接过滤；含铁量含铁量0.3mg/L0.3mg/L，悬浮物，悬浮物20m
24、g/L20mg/L时，先考虑除铁，再用直接过滤工艺或直流混凝过滤。时，先考虑除铁，再用直接过滤工艺或直流混凝过滤。3 3、原水有机物含量较高时，可采用加氯、混凝、澄清、过滤处理。仍不能满足要求时，同时采、原水有机物含量较高时，可采用加氯、混凝、澄清、过滤处理。仍不能满足要求时，同时采用活性炭过滤法去除有机物；用活性炭过滤法去除有机物；4 4、原水中含碳酸盐硬度较高，经加药处理仍会造成、原水中含碳酸盐硬度较高，经加药处理仍会造成CaCOCaCO3 3在在RORO膜上沉积，软化或石灰处理；其膜上沉积，软化或石灰处理；其它难溶盐在它难溶盐在RORO上结晶析出时，加阻垢剂处理；上结晶析出时，加阻垢剂处
25、理；5 5、钡、锶的浓度大于、钡、锶的浓度大于0.01mg/L0.01mg/L存在于含硫酸盐的水中时，会在膜表面结垢析出，很难清存在于含硫酸盐的水中时，会在膜表面结垢析出，很难清洗、去除；在进行经济技术比较的前提下，可采用软化或降低回收率；洗、去除；在进行经济技术比较的前提下，可采用软化或降低回收率；6 6、原水硅含量较高时，可投加石灰、氧化镁（或白云粉）进行处理。、原水硅含量较高时，可投加石灰、氧化镁（或白云粉）进行处理。第19页，此课件共62页哦四、水处理工艺流程第20页，此课件共62页哦自然环境下各种水源水质特点自然环境下各种水源水质特点地下水水质特点地下水水质特点1 1、悬浮物较少，浊
26、度小，水质清澈稳定、悬浮物较少，浊度小，水质清澈稳定2 2、含盐量较高，硬度较大。、含盐量较高，硬度较大。江河水江河水 1 1、受自然条件影响大、受自然条件影响大2 2、水中悬浮物和胶体杂质含量较高，浓度变化范围大、水中悬浮物和胶体杂质含量较高，浓度变化范围大3 3、含盐量较低，硬度较低、含盐量较低，硬度较低4 4、易受污染，色、嗅、味变化较大、易受污染，色、嗅、味变化较大 湖泊及水库水湖泊及水库水 1 1、大部分特点与江河水类似、大部分特点与江河水类似2 2、浊度较低而一般含藻类较多、浊度较低而一般含藻类较多3 3、含盐量高于江河水、含盐量高于江河水海水海水1 1、含盐量较高，且所含盐类或离
27、子的重量比例基本一、含盐量较高，且所含盐类或离子的重量比例基本一 定氯化物含量高，占总含盐量的定氯化物含量高，占总含盐量的89%89%左右左右 第21页，此课件共62页哦地表水处理一般工艺流程地表水处理一般工艺流程 原水池原水泵多介质过滤器保安过滤器后处理 反渗透高压泵活性炭过滤器絮凝剂、助凝剂、杀菌剂阻垢剂、还原剂第22页，此课件共62页哦地下水处理一般工艺流程地下水处理一般工艺流程 原水池原水泵多介质过滤器保安过滤器后处理 高压泵阻垢剂反渗透第23页，此课件共62页哦其它工艺流程其它工艺流程原水池原水泵盘滤保安过滤器后处理 反渗透高压泵超滤阻垢剂第24页，此课件共62页哦五、预处理常用工艺
28、手段第25页，此课件共62页哦预处理常用工艺手段预处理常用工艺手段（1 1）氧化）氧化：氧化是利用强氧化剂氧化分解水中有机污染物的一氧化是利用强氧化剂氧化分解水中有机污染物的一种化学处理方法种化学处理方法。同时有些氧化剂还可去除水中的色、味、臭及铁、。同时有些氧化剂还可去除水中的色、味、臭及铁、藻类等。将氧化与混凝、过滤、吸附等处理手段结合使用，可以达到藻类等。将氧化与混凝、过滤、吸附等处理手段结合使用，可以达到良好的预处理效果。良好的预处理效果。(常用氧化剂有常用氧化剂有氯系氧化剂和氧系氧化剂氯系氧化剂和氧系氧化剂：氯、次氯酸钠：氯、次氯酸钠(NaClO)(NaClO)、漂粉精、漂粉精(Ca
29、(ClO)(Ca(ClO)2 2）)、二氧化氯、二氧化氯(ClO(ClO2 2)等；氧系氧化等；氧系氧化剂：臭氧（剂：臭氧（O O3 3）和双氧水）和双氧水(H(H2 2O O2 2)。第26页，此课件共62页哦 （2 2）混凝与接触混凝过滤）混凝与接触混凝过滤：混凝的处理对象主要是细颗粒的：混凝的处理对象主要是细颗粒的悬浮物和胶体。悬浮物和胶体。通过加入化学药剂，使水中这类杂质形成大颗粒絮通过加入化学药剂，使水中这类杂质形成大颗粒絮状物，使之在重力作用下沉淀，与水分离。状物，使之在重力作用下沉淀，与水分离。以城市自来水为水源以城市自来水为水源的工业给水处理，如果城市自来水浊度不符合要求或水中
30、有机的工业给水处理，如果城市自来水浊度不符合要求或水中有机物、胶体含量较高时（物、胶体含量较高时（但浊度但浊度7070度，度，1L1L水中含有水中含有1mgSiO1mgSiO2 2所构成所构成的浊度为一个标准浊度单位，简称的浊度为一个标准浊度单位，简称1 1度度），可采用接触混凝过滤的），可采用接触混凝过滤的处理方法。处理方法。接触混凝过滤接触混凝过滤是指在水中加入是指在水中加入混凝剂混凝剂，水与混凝剂在流经砂柱，水与混凝剂在流经砂柱缝隙的过程中反复接触碰撞进行混凝、反应，当生成的絮状体达到一缝隙的过程中反复接触碰撞进行混凝、反应，当生成的絮状体达到一定体积后则被截留在砂柱的空隙中，这些被截留
31、的絮状体进一步吸附定体积后则被截留在砂柱的空隙中，这些被截留的絮状体进一步吸附所流过水中的细小矾花，使水质得到澄清。所流过水中的细小矾花，使水质得到澄清。第27页，此课件共62页哦常用的混凝剂和助凝剂种类与混凝效果常用的混凝剂和助凝剂种类与混凝效果1 1 无机盐类混凝剂无机盐类混凝剂(1)(1)硫酸铝硫酸铝AlAl2 2(SO4)(SO4)3 3.18H.18H2 2O(O(在低温水中，絮粒较轻，处理效果较在低温水中，絮粒较轻，处理效果较差差 )(2)(2)硫酸铝钾硫酸铝钾（明矾）（明矾）K K2 2SOSO4 4.Al.Al2 2(SO(SO4 4)3 3.2H.2H2 2O O(硫酸铝和硫
32、酸钾的复盐，其中硫酸钾不起混凝作用，故投加量硫酸铝和硫酸钾的复盐，其中硫酸钾不起混凝作用，故投加量较硫酸铝大较硫酸铝大 )(3)(3)三氯化铁三氯化铁（FeClFeCl3 3.6H.6H2 2O O）:处理浊度较高和水温较低的原水时，处理浊度较高和水温较低的原水时，混凝效果较显著，但易吸水潮解，对金属、混凝土均产生腐蚀。混凝效果较显著，但易吸水潮解，对金属、混凝土均产生腐蚀。(4)(4)硫酸亚铁硫酸亚铁（FeSOFeSO4 4.7H.7H2 2O O）:产生的絮粒重，效果稳定，受水温影产生的絮粒重，效果稳定，受水温影响小。但反应后产生溶解度较大的响小。但反应后产生溶解度较大的Fe(OH)Fe(
33、OH)2 2，需经氧化后去除。，需经氧化后去除。第28页，此课件共62页哦2.2.无机高分子混凝剂无机高分子混凝剂 (1)(1)碱式氯化铝碱式氯化铝AlAl2 2(OH)(OH)n nClCl6-n6-nm (n5,m10):m (n5,m10):对各种水质适对各种水质适应性较强，混凝过程中最优应性较强，混凝过程中最优pHpH值范围广，对低温水处理效果较好，值范围广，对低温水处理效果较好，絮粒形成较快且颗粒大而重，投加后原水碱度降低较少，投量较硫酸絮粒形成较快且颗粒大而重，投加后原水碱度降低较少，投量较硫酸铝少。铝少。(2)(2)聚合硫酸铁聚合硫酸铁FeFe2 2(OH)(OH)n n(SO(
34、SO4 4)3-n/23-n/2m(N2m(N10):m10):用量少，效果用量少，效果好（尤其是脱色效果好），腐蚀性小，适用好（尤其是脱色效果好），腐蚀性小，适用pHpH范围广，残留铁范围广，残留铁量少。量少。(3)(3)聚合硫酸铝聚合硫酸铝（PASPAS）AlAl2 2(OH)(OH)n n(SO(SO4 4)3-n/23-n/2m(1n6m(1n6，m10):m9.0pH9.0时氧时氧化速度才比较快，自然氧化法除锰难以在生产中应用。化速度才比较快，自然氧化法除锰难以在生产中应用。研究和实际运行发现，可采用曝气接触氧化工艺除锰，在长期运研究和实际运行发现，可采用曝气接触氧化工艺除锰，在长期
35、运行的曝气、反应沉淀、石英砂过滤处理的流程中，在石英砂滤料表行的曝气、反应沉淀、石英砂过滤处理的流程中，在石英砂滤料表面自然形成了面自然形成了锰质滤膜锰质滤膜，具有催化作用，水中的二价锰在锰质，具有催化作用，水中的二价锰在锰质滤膜的催化作用下能迅速被溶解氧氧化而从水中去除，称为滤膜的催化作用下能迅速被溶解氧氧化而从水中去除，称为曝曝气接触氧化法气接触氧化法除锰除锰 。机理不明确。曝气接触氧化法催化除锰机理过去认为是二氧化锰，机理不明确。曝气接触氧化法催化除锰机理过去认为是二氧化锰，现有研究认为是现有研究认为是多种锰氧化物多种锰氧化物共同起作用，需待进一步研究。共同起作用，需待进一步研究。第42
36、页，此课件共62页哦2 2、地下水除铁除锰工艺、地下水除铁除锰工艺 锰和铁的化学性质相近，所以锰和铁的化学性质相近，所以在含锰地下水中常含有铁。当地下在含锰地下水中常含有铁。当地下水的含铁量和含锰量均较低时，水的含铁量和含锰量均较低时，一般可采用一般可采用单级曝气过滤工艺单级曝气过滤工艺。此时，铁、锰可在同一滤池此时，铁、锰可在同一滤池到滤层中去除，到滤层中去除，上部滤层为除铁层上部滤层为除铁层，下部滤层为除锰层下部滤层为除锰层。第43页，此课件共62页哦 铁的氧化还原电位比锰要低，二价铁对高价锰（如四价锰）铁的氧化还原电位比锰要低，二价铁对高价锰（如四价锰）便成为还原剂，因此，二价铁能大大阻
37、碍二价锰的氧化便成为还原剂，因此，二价铁能大大阻碍二价锰的氧化。故在地下水中故在地下水中铁锰共存且含量均较高时铁锰共存且含量均较高时，则，则除铁层范围会增大除铁层范围会增大，剩余的滤层不能有效截留水中的锰，因而存在部分锰泄漏，滤后剩余的滤层不能有效截留水中的锰，因而存在部分锰泄漏，滤后水不符合水质要求。此时，为了水不符合水质要求。此时，为了防止锰的泄漏防止锰的泄漏，可，可采用两级曝气采用两级曝气、过滤处理工艺过滤处理工艺，即第一级除铁，第二级除锰。其工艺流程如下：，即第一级除铁，第二级除锰。其工艺流程如下：第44页，此课件共62页哦3 3、其他除铁锰工艺技术、其他除铁锰工艺技术 近年来，国内外
38、在进行生物法除铁除锰的研究。某些微生物近年来，国内外在进行生物法除铁除锰的研究。某些微生物（如铁细菌（如铁细菌)可加速水中溶解氧对二价铁和二价锰的氧化。推荐的可加速水中溶解氧对二价铁和二价锰的氧化。推荐的生物法除铁除锰工艺见下图：生物法除铁除锰工艺见下图：该工艺系统适用于地下水同时含有二价铁和二价锰的情况，该工艺系统适用于地下水同时含有二价铁和二价锰的情况，水中二价铁对于除锰细菌的代谢是不可缺少的。通过微曝气控水中二价铁对于除锰细菌的代谢是不可缺少的。通过微曝气控制水中的溶解氧和曝气后水的制水中的溶解氧和曝气后水的pHpH不过高，以免二价铁氧化为三不过高，以免二价铁氧化为三价铁，对生物除锰不利
39、。价铁，对生物除锰不利。第45页，此课件共62页哦除氯技术除氯技术一、为什么要除氯一、为什么要除氯 大数多工业用水取自市政管网大数多工业用水取自市政管网,为维持杀灭细菌的效果，管网水中始为维持杀灭细菌的效果，管网水中始终要保持余氯量在终要保持余氯量在0.50.51mg/L1mg/L。余氯具有受热后，具有较强的余氯具有受热后，具有较强的腐蚀性腐蚀性，对锅炉造成破坏，对锅炉造成破坏 ；余氯会余氯会破坏强酸阳离子交换树脂破坏强酸阳离子交换树脂，使其强度变差，容易破碎，交换，使其强度变差，容易破碎，交换容量下降容量下降 。采用离子交换树脂除盐处理之前需要预处理除氯。采用离子交换树脂除盐处理之前需要预处
40、理除氯。第46页，此课件共62页哦二、除氯方法二、除氯方法1 1、化学药剂脱氯法、化学药剂脱氯法 化学药剂脱氯法是利用投加还原性药剂如化学药剂脱氯法是利用投加还原性药剂如二氧化硫二氧化硫和和亚硫酸亚硫酸钠钠等，将余氯还原。等，将余氯还原。SOSO2 2+HOCl+H+HOCl+H2 2O3HO3H+Cl+Cl-+SO+SO4 42-2-NaNa2 2SOSO3 3+HOClNa+HOClNa2 2SOSO4 4+HCl+HCl第47页，此课件共62页哦2 2、活性炭脱氯法、活性炭脱氯法 活性炭脱除活性余氯活性炭脱除活性余氯 ，采用较高的流速（，采用较高的流速（50m/h50m/h），处理水），
41、处理水量大约是活性炭量的量大约是活性炭量的1010万倍，活性炭大约可用万倍，活性炭大约可用1 11.5a1.5a。活性炭对。活性炭对余氯的余氯的吸附优先于有机物吸附优先于有机物，而且，而且吸氯率几乎能接近吸氯率几乎能接近100%100%。活性炭脱氯不完全是由于活性炭脱氯不完全是由于物理吸附作用物理吸附作用，它还有，它还有催化作用催化作用，使余，使余氯进一步转化为碳的化合物，其反应机理为：氯进一步转化为碳的化合物，其反应机理为：ClCl2 2+H+H2 2O HCl+HOClO HCl+HOClHClO HCl+OHClO HCl+OC+OCOC+OCOC+2OCOC+2OCO2 2 第48页，
42、此课件共62页哦六、常用预处理设备第49页，此课件共62页哦盘式过滤器盘式过滤器是一种高效、简便、耐用的新型净水过滤设备。规格及结构特点盘式过滤器的型号规格一般有5种，其流量为40，60，80，100，120m3/h第50页，此课件共62页哦技术特性进水浊度：3NTU过滤流量：40-120m3/h过滤精度：20-50m最大操作压力：0.4MPa水压试验压力：0.6MPa启动初始压力：0.03MPa最高使用温度：40第51页，此课件共62页哦组装图第52页，此课件共62页哦多介质过滤器多介质过滤器 多介质过滤器是反渗透系统的重要预处理装置，多介质过滤器是反渗透系统的重要预处理装置，它采用均质石英
43、砂和无烟煤等介质作为滤料。它采用均质石英砂和无烟煤等介质作为滤料。作用是滤除原水带来的细小颗粒、悬浮物、胶体作用是滤除原水带来的细小颗粒、悬浮物、胶体等杂质，保证产水水质满足反渗透装置的进水水质要等杂质，保证产水水质满足反渗透装置的进水水质要求，并保证其出水求，并保证其出水SDISDI（污染指数）（污染指数）4 4。第53页，此课件共62页哦多介质外形图第54页，此课件共62页哦多介质过滤器的运行注意事项多介质过滤器的运行注意事项（1 1）过滤器是否反洗根据运行压差和）过滤器是否反洗根据运行压差和SDISDI值来判断，在值来判断，在过滤器出水母管上设置过滤器出水母管上设置SDISDI专用测试管
44、，过滤器前后设专用测试管，过滤器前后设有压力表，根据前后所显示压力的差值，判断是否需有压力表，根据前后所显示压力的差值，判断是否需要反洗。当过滤器的进出口压差大于要反洗。当过滤器的进出口压差大于0.05MPa0.05MPa或者或者SDISDI值大于值大于4 4出现任一种时，要进行多介质过滤器的反洗。出现任一种时，要进行多介质过滤器的反洗。第55页，此课件共62页哦测定方法是向测定方法是向47mm47mm的的0.45m0.45m的微孔滤膜上连续加入一定压力的微孔滤膜上连续加入一定压力（30PSI30PSI，相当于，相当于2.1kg/cm2.1kg/cm2 2）的被测定水，记录下滤得）的被测定水，
45、记录下滤得500ml500ml水所水所需的时间需的时间T0T0（秒）和（秒）和1515分钟后再次滤得分钟后再次滤得500ml500ml水所需的时间水所需的时间TtTt（秒）。（秒）。SDISDI1515=(1-t=(1-t0 0/t/t1515)100/15)100/15式中式中1515是是1515分钟。当水中的污染物质较高时，滤水量可取分钟。当水中的污染物质较高时，滤水量可取100ml100ml、200ml200ml、300ml300ml等，间隔时间可改为等，间隔时间可改为1010分钟、分钟、5 5分钟等。分钟等。SDI值3355污染程度低污染一般污染高污染第57页，此课件共62页哦活性炭过
46、滤器活性炭过滤器 活性炭过滤器同多介质过滤器一样属于压力过滤器，只是内装的滤料不活性炭过滤器同多介质过滤器一样属于压力过滤器，只是内装的滤料不同。活性炭过滤器内装同。活性炭过滤器内装10103030目颗粒状活性炭，用于净水过滤时目颗粒状活性炭，用于净水过滤时常选用果壳碳或椰壳碳。活性炭过滤一般放在石英砂或锰砂过常选用果壳碳或椰壳碳。活性炭过滤一般放在石英砂或锰砂过滤后，属于吸附过滤方式。滤后，属于吸附过滤方式。活性炭过滤器的作用：活性炭过滤器的作用：（1 1）利用活性炭的活性表面除去水中的游离氯，以避免反渗）利用活性炭的活性表面除去水中的游离氯，以避免反渗透膜受到游离氯的氧化。透膜受到游离氯的
47、氧化。（2 2）用于去除水中的有机物、重金属离子、色度、胶体化合物）用于去除水中的有机物、重金属离子、色度、胶体化合物等杂质，对部分病原体和微生物也有一定的去除作用，以防止等杂质，对部分病原体和微生物也有一定的去除作用，以防止这些物质对反渗透系统的污染。这些物质对反渗透系统的污染。第58页，此课件共62页哦超滤作用：不能去除低分子量的盐类，但能有效的去除大部分胶体、大分子化合物、热原和微生物等分子量为500-500000的溶质。超滤用于水质预处理，一般是作为预处理的终端。它对降低浊度作用显著，还可降低水的污染指数SDI。超滤膜具有水通量大，运转周期长，能较好的去除水中的微粒、细菌等良好特性。第
48、59页，此课件共62页哦超滤系统图第60页，此课件共62页哦保安过滤器保安过滤器 保安过滤器设置在保安过滤器设置在RORO本体之前，目的是防止水中的大颗粒物进入反渗透膜，损本体之前，目的是防止水中的大颗粒物进入反渗透膜，损坏反渗透膜，确保坏反渗透膜，确保RORO的正常运行。保安过滤器是立式柱状设备，内装的正常运行。保安过滤器是立式柱状设备，内装4040英寸的均孔、英寸的均孔、PPPP喷熔滤芯，过滤精度有喷熔滤芯，过滤精度有10m10m、5m5m、1m1m。工艺原理：工艺原理：保安过滤器属于精密过滤器，保安过滤器属于精密过滤器，其工作原理是利用其工作原理是利用PPPP滤芯滤芯的孔隙进行机械过滤。水中残存的微量悬浮颗粒、胶体、微生物等，被截留的孔隙进行机械过滤。水中残存的微量悬浮颗粒、胶体、微生物等，被截留或吸附在滤芯表面和孔隙中。随着制水时间的增长，滤芯因截留物的污染，或吸附在滤芯表面和孔隙中。随着制水时间的增长，滤芯因截留物的污染，运行阻力逐渐上升，当运行至进出口水压差达运行阻力逐渐上升，当运行至进出口水压差达0.07Mpa0.07Mpa以上时，更换滤芯。以上时，更换滤芯。保安过滤器的主要优点是效率高、阻力小、便于更换。保安过滤器的主要优点是效率高、阻力小、便于更换。第61页，此课件共62页哦2023/3/31感谢大家观看第62页，此课件共62页哦