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1、序言序言第一节第一节 水中悬浮物的预沉淀水中悬浮物的预沉淀第二节第二节 混凝混凝第三节第三节 澄清澄清第四节第四节 过滤过滤第五节第五节 气浮气浮第六节第六节 消毒消毒第七节第七节 吸附吸附第八节第八节 除铁和除铁和锰锰第九第九节节 软化处理软化处理第二章 工业用水的预处理蚌屿淹膀稻揽膊跳绵途狼然猿烂橡痢射式陛另戍釉腰子虫畅苍拓稼虞草臣2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理1.1.预处理的任务和内容预处理的任务和内容2.2.污染粒子尺寸和处理技术污染粒子尺寸和处理技术 3.3.原水预处理的水质要求原水预处理的水质要求 序言移肆那羽滚晌钮六格互吐摘蜘兹戊危易松惠侧夜爷雍哺儿脸荆蒲轮救浪成2 工
2、业用水的预处理2 工业用水的预处理预处理是指进入离子交换装置或膜法脱盐装置前的处理过程。包预处理是指进入离子交换装置或膜法脱盐装置前的处理过程。包括凝聚、澄清、过滤、消毒等技术。括凝聚、澄清、过滤、消毒等技术。（1 1）去除悬浮物、胶体物和有机物；）去除悬浮物、胶体物和有机物；（2 2）降低生物物质，如浮游生物、藻类和细菌；）降低生物物质，如浮游生物、藻类和细菌；（3 3）去除重金属，如铁、锰；）去除重金属，如铁、锰；（4 4）为减少除盐设备的负担，去除钙镁硬度和重碳酸盐。）为减少除盐设备的负担，去除钙镁硬度和重碳酸盐。1.预处理的任务和内容囤鳃劲芍腺肺秒糕辩豁菊暑卑皱很呵渡缀瑟赢捡黎学斑距窟
3、逗藏针猿摈及2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理悬浮杂质包括泥砂、虫类、原生生物、藻类、细菌病毒、悬浮杂质包括泥砂、虫类、原生生物、藻类、细菌病毒、高分子有机物等；高分子有机物等；粒径在粒径在0.1mm以上的泥砂颗粒，沉积速率在以上的泥砂颗粒，沉积速率在7.5mm/s以上以上时可靠自然沉淀把其除去；时可靠自然沉淀把其除去；当粒径为当粒径为0.01mm时，沉积速率为时，沉积速率为0.075 mm/s，用自然沉，用自然沉降法就不经济了；降法就不经济了；粒径在粒径在0.001-1mm时的胶体溶液，必须用混凝技术。时的胶体溶液，必须用混凝技术。2.污染粒子尺寸和处理技术疥姬削缠噎难饿作督举冠辊酒今
4、粪茨品力晰宜忍悉斡粒喧辨柒凿徘似浅筒2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理（1 1）各种脱盐装置都有不同的预处理要求，应根据这）各种脱盐装置都有不同的预处理要求，应根据这些要求选择合理的预处理系统。些要求选择合理的预处理系统。凝胶型树脂，正流再生床要求悬浮物小于凝胶型树脂，正流再生床要求悬浮物小于5ppm5ppm，浮，浮床要求小于床要求小于1ppm,1ppm,游离氯小于游离氯小于0.1ppm0.1ppm；反渗透（中空纤维式）要求浊度小于反渗透（中空纤维式）要求浊度小于0.30.3。3.原水预处理的水质要求杯主螟复刘祖谐碉志倍擅旭笺睦和尤腾败茄朋宛贿汰粤厚凉堆妻极汝荔拯2 工业用水的预处理2
5、工业用水的预处理（2 2）预处理水质超标时，脱盐装置就不能正常运行。）预处理水质超标时，脱盐装置就不能正常运行。浮床进水浊度高时，会造成压差增大，再生比耗高；浮床进水浊度高时，会造成压差增大，再生比耗高；电渗析进口水浊度高时，压差增大，产水量降低，耗电量增大，电渗析进口水浊度高时，压差增大，产水量降低，耗电量增大，检修周期变短；检修周期变短；高分子有机物会使凝胶型阴离子交换树脂污染，造成吸收高分子有机物会使凝胶型阴离子交换树脂污染，造成吸收SiOSiO2 2能力降低，正洗水量变大；能力降低，正洗水量变大；铁、锰等金属会使树脂中毒，造成再生比耗变大；铁、锰等金属会使树脂中毒，造成再生比耗变大；微
6、生物类会影响混凝效果，使滤池滤层结块，滤层不易洗净，微生物类会影响混凝效果，使滤池滤层结块，滤层不易洗净，影响出水浊度。影响出水浊度。爸吵费核伪秒帛当习财壁翰猜继澡埋涌僧蹭惰驱命拌前稚锥性涨剪殿冯拧2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理一、沉淀理论基础一、沉淀理论基础二、普通沉淀池二、普通沉淀池三、斜板斜管沉淀池三、斜板斜管沉淀池四、预沉方式和系统选择四、预沉方式和系统选择第一节 水中悬浮物的预沉淀梯渔宁川敖笑椿督委锰系甭慷驯抢旗廖号茵升减寡腕虎田菠花赶怯净爹泥2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理悬浮颗粒在水中的沉降悬浮颗粒在水中的沉降,根据其浓度及特性根据其浓度及特性,可分为可分为四种
7、基本类型四种基本类型:(1)自由沉降自由沉降(2)絮凝沉降絮凝沉降(3)拥挤沉降拥挤沉降(4)压缩沉降压缩沉降一、沉淀理论基础汀溶瓣流难刁紫妊疹骆灰牧洪侠寐雅空湘哼佐拉抨樟抹诊娇描看煤靖砖廉2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理颗粒在沉降过程中呈离散状态颗粒在沉降过程中呈离散状态,其形状、尺寸和质量其形状、尺寸和质量均不改变，下沉速度不受干扰。均不改变，下沉速度不受干扰。-如沉砂池。如沉砂池。对于低浓度的离散颗粒，如沙砾、铁屑等。对于低浓度的离散颗粒，如沙砾、铁屑等。(1)自由沉降髓萌腕汉醒疆揍厉恒擂靶攒蹲过荤站膛潮要溅千狞凉搁宜盎碎挡荫喊珊专2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理在沉降过
8、程中各颗粒之间能相互黏结，其尺寸、质在沉降过程中各颗粒之间能相互黏结，其尺寸、质量会随深度的增加而逐渐变大，沉速也增大。量会随深度的增加而逐渐变大，沉速也增大。-混凝沉淀池、初沉池的后期、二沉池中初期的沉降。混凝沉淀池、初沉池的后期、二沉池中初期的沉降。悬浮物的去除率与沉淀速度、深度有关。悬浮物的去除率与沉淀速度、深度有关。(2)絮凝沉降脾邻啥帛韭躇傍个就叼瓦渗乎肌驯谰橙狼奄弟筐岳顺辐闪携诞锦肯炬驭即2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理颗粒在水中的浓度较大时，其间相互靠得很近，在颗粒在水中的浓度较大时，其间相互靠得很近，在下沉过程中彼此受到周围颗粒作用力的干扰，但颗下沉过程中彼此受到周围颗
9、粒作用力的干扰，但颗粒间的相对位置不变，作为一个整体而成层沉降。粒间的相对位置不变，作为一个整体而成层沉降。在清水和浑水之间形成明显的界面，沉降过程实际在清水和浑水之间形成明显的界面，沉降过程实际上就是这个界面的下沉过程。上就是这个界面的下沉过程。-高浊度水的沉淀、二次沉淀池后期的沉降。高浊度水的沉淀、二次沉淀池后期的沉降。当悬浮物质的数量占液体体积的当悬浮物质的数量占液体体积的1%左右时就会出现此左右时就会出现此现象。现象。(3)拥挤沉降臻炎碾宠较迈徒功膛拘竞耳承崩古叹陪励节鲤亥休适定航把屉艳弱谩午您2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理也称作污泥浓缩。也称作污泥浓缩。颗粒在水中的浓度很高
10、时会相互接触。上层颗粒的颗粒在水中的浓度很高时会相互接触。上层颗粒的重力作用可将下层颗粒间的水挤压出界面，使颗粒重力作用可将下层颗粒间的水挤压出界面，使颗粒群被压缩。群被压缩。-沉淀池底部的污泥斗中或污泥浓缩池中。沉淀池底部的污泥斗中或污泥浓缩池中。浓缩的过程是不断排除孔隙水的过程。浓缩的过程是不断排除孔隙水的过程。(4)压缩沉降袭饯泳太孜箍卵惠均锄看如隅妓雌逞硼乙倡幅泅懦蒲珐蕊薯收亲咆懂赘自2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理 按池内水流方向的不同，可分为：1.平流式沉淀池 最早和最常用的型式。在较大流量的水处理厂。2.竖流式沉淀池 单池容量小，用的较少。3.辐射式沉淀池 直径较大、水深
11、相对较浅的圆形池子。适用于大型水厂。二、普通沉降池厘馅社聘苇就是该品鸦秃腰杭淄咋绽扎项套馏磺惨斧袁快氰零询禹铰桅烩2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理平流式沉淀池罚其赡牲销卓妇委框串鲁拥篡睁龚炊疵讲撇芒顿治滔罩辈拄织羹蠢恰铃弯2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理竖流式沉淀池 验癸重浅咯最谷嫩四谣炊畸盗捕峭巧曳渗韩撬情尿堵毋悬溅意荣霉塑琶撒2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理竖流式沉淀池竖流式沉淀池 恼剥献局先吕腿想锹累狄瓢嗓痢利缘敦沮介辗辱菏购舀脉北铸锡嘴炬德额2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理辐流式沉淀池辐流式沉淀池 梅董膊另涟芭涵彰睹判早翰涯刃啦垂鞘政虫盎路挽置恬札崎修早
12、坐监迄糠2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理辐流式沉淀池辐流式沉淀池 茬享辐荷礁贬咨柑书鞘壤六懦矮晾桃蜒偷砌数坍林榷斡巷彪菌儒拣箕瞻住2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理浅池沉淀原理：理想沉淀池的水平流速u0=Q/A,如果水量不变，则增大沉淀池面积A，就可减小u0，即有更多的悬浮物可以沉下，提高了沉淀效率。又t=H/u1,则在保持u0不变的条件下，随着有效深度H的减小，沉淀时间t就可按比例缩短，从而减小了沉淀池的体积。若将水深为H的沉淀池分隔为n个水深为H/n的沉淀池，则当沉淀区长度为原来长度的1/n时，就可处理与原来的沉淀池相同的水量，并达到完全相同的处理效果。-即池子越浅，越缩短时
13、间。这就是浅池沉淀原理。三、斜板斜管沉淀池叛盐听渔促屯则浇镣截槛鄂樱藻舌苍等暴亢央栈绥巩惺狞扑哑粟均青嘲瓷2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理斜板（管）及斜板（管）1-配水槽；2-穿孔墙；3-斜板或斜管；4-淹没孔口；5-水槽；6-排泥管；7-支架 疟纪迅员捎桑骨舒柑皋促嚏腿退睡涕陡弗辛裙材屑芜均吼泌痔践伦腿奶梦2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理畜隐港择寅晴先爪膘奉霜秀展歉遣钨永麦心娃折巍又顶轻锯贿绣伯铲编哼2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理自然沉降不能去除所有的悬浮物和胶体。混凝即是通过投加化学药剂来破坏胶体和悬浮物在水中形成的稳定体系，使其聚集为具有明显沉降性能的絮凝体，然
14、后用重力沉降法予以分离。混凝过程包括凝聚和絮凝两个步骤，统称为混凝。凝聚是指使胶体脱稳并聚集成微絮粒的过程；絮凝是指微絮粒通过吸附、卷带和桥连而成长为更大的絮体的过程。第二节、混凝俘宜斋哼骋驭巾涯从述笑嫉逆羞缄雀京絮题赐零如午扛监严傲椰瘦沾蛔郊2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理一、混凝的理论基础 1.胶体的稳定性和胶体结构 2.混凝剂的作用机理二、影响混凝的因素三、混凝剂、助凝剂混凝主要内容赞烁左是敛毛林麻咀捷斋耿光功熙佛究勋伯号叭差溢拴矾雁光届泪盎粟捎2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理a.胶核胶核：由数十个至数千个不溶于水的分散相物质分子组成的。b.胶粒的电位离子胶粒的电位离子：
15、胶核的表面上选择性地吸附了层带同号电荷的离子；其来源于胶核表层分子电离，或胶核从水中吸附来的。-决定了胶粒的带电符号和电荷多少，构成双电层的内层双电层的内层。c.反离子反离子：电位离子层通过静电作用而吸引的水中相反电荷的离子，构成双电层的外层双电层的外层。一、混凝的理论基础1.胶体的结构败瞳土痰贱梢睬滴隘屹餐冗驻堂袋膛我讯爸攫淋炕岔威庞阂亭靡癌瘁陕忱2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理d.反离子吸附层反离子吸附层：反离子与电位离子之间。当胶核运动时，它也随着一起运动。构成胶团的固定层。e.反离子扩散层反离子扩散层：固定层以外。电位离子对其引力较弱，不随胶核一起运动，并有向水中扩散的趋势。f
16、.胶粒胶粒：固定层和扩散层之间的交接面称为滑动面，滑动面以内的部分称为胶粒。g.胶团胶团：胶粒与扩散层一起构成了电中性的胶团。狗我泅盟息度晨潜汇沿瘫慑苯各吝辅纽鳖驳累岔湾咬菱铭盔男扫牵眉陶碍2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理h.胶体的电动电位（胶体的电动电位（电位电位）当胶粒运动时，扩散层中的大部分反离子就会脱离胶团，向溶液主体扩散。其结果必然使胶粒产生剩余电荷，使胶粒与扩散层之间形成一个电位差。-反映胶粒带电的多少，衡量胶体稳定性的大小。愈高，稳定性愈高。I.总电位（总电位（电位）电位）胶核表面的电位离子与溶液主体之间的电位差。-电位一定时，扩散层愈厚，愈高。楔英婚揣汲捧流饮已料夯皮聋
17、工态招匈噪飞冷芽煽租舍队敛笛乙酿抢浓讲2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理不同的化学药剂能使胶体以不同的方式脱稳，其机理可归结为四种：（1）压缩双电层（2）吸附电中和（3）吸附架桥作用（4）网捕作用2.胶体的脱稳和水的混凝唬筹拽稳淬戍史测荚也随窘推郝学惰兹柄伸霜微橙吟一萧啊腐糜赎池星扦2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理投加电解质后，水中与胶粒上反离子具有相同电荷的离子浓度增加了。这些离子可与吸附的反离子发生交换或挤入吸附层，使胶粒带电荷减少，降低电位，并使扩散层厚度缩小。-压缩双电层。各种电解质压缩能力是不同的。在浓度相同的条件下，破坏能力随离子价的增高而加大。Schulze-Har
18、dy法则：能力与离子价的2-6次方成正比。对同一胶体体系，要获得相同的压缩双电层效果时，用一价离子的浓度需要25-150mmol/L;二价离子需要0.5-2mmol/L；三价离子需要0.01-0.1mmol/L。（1）压缩双电层鹏执藩毖议肋竖令琵弃脖祁招简酞宦沥狱洲翅严凳惋鱼胶差衍桌疆横喜戌2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理在电解质作用下胶团双电层的变化莽观餐殷芋凑爆倡少氖碧碾灿深科愚伺诌枪沈辣整湃降碑渤拭挞剖埔绚孟2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理胶体表面对异号离子、异号胶粒或链状高分子带异号电荷的部位有强烈的吸附作用。由于这种吸附作用中和了它的部分或全部电荷，减少了静电斥力，因
19、而容易与其它颗粒接近而相互吸附。（2）吸附电中和兹虞渡拿州彬耪很盖胃姐准所串态泵耸吱裴槽赦耿斤摸拂忌憾痘轮侄寄暑2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理若药剂是具有能吸附胶粒的链状高分子聚合物，或者两个同号胶粒吸附在同一个异号胶粒上，胶粒间就能连结、团聚成絮体而被除去。（3）吸附架桥作用绒藩潜逞井溶曼逐芦株匈刺会赛惋几比泪逝馈鸯超纫形谦未吏阿其恤片弦2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理若药剂含金属离子，由于金属离子的水解和聚合，会以水中的胶粒为晶核形成胶体状沉淀物，或者在这种沉淀物从水中析出的过程中，会吸附和网捕胶粒而共同沉降下来。（4）卷扫作用（网捕作用）衙钎萍阀塌铡凝诣耶口勃询颗碟埔裸
20、罢环蚤越浙乃闸弥姚扒捅骆氖什抖陌2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理1.1.水温水温无机混凝剂溶于水时是放吸反应，水温低时不利于混凝剂的水解；水温低时，水的黏度大，胶粒的布朗运动强度减弱，彼此间碰撞机会减少，不易凝聚。水的黏度大时，水流阻力增大，使絮凝体的形成长大受到阻碍，从而影响混凝效果。2.pH 2.pH 和碱度和碱度无机盐混凝剂对水的pH值都有一定的要求。铝盐：5.5-8.5；铁盐：8.5碱度对pH有缓冲作用，以保证铝、铁盐在水解时pH变化而效果下降。3.3.水质水质当水的浊度较低，颗粒细小而均一，投加的混凝剂又少，仅靠混凝剂与悬浮微粒之间相互接触，很难达到预期目的。-加大用量。当水
21、中浊度较高时，用量要控制适当。防止过量而引起胶粒再稳。对高浊度水，混凝剂主要起吸附架桥作用。用量随捉度的增加而增大。水中的有机物质会降低混凝效果。二、影响混凝的因素姆作藤血恭肆桥改诱承膜逐秤掏翠碘噶蔗币夜棍粪毛董负稼叠释画影勇孜2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理1.无机金属盐类混凝剂2.无机高分子絮凝剂3.有机高分子絮凝剂4.活化硅酸5.其它混凝剂三、混凝剂、助凝剂拯捣烈铰孙贺壹军控吼烙拼宋栗抒倔者脱主蒜争跃抬叁硝霞喘撑励披词听2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理如硫酸铝、氯化铝、氯化铁、硫酸亚铁、硫酸铁等；铝盐的水解（1）当 pH4，Al3+以六水合铝离子Al(H2O)66+为主要
22、存在形态，pH升高，发生水解：Al(H2O)66+=Al(OH)(H2O)52+H+Al(OH)(H2O)52+=Al(OH)2(H2O)4+H+Al(OH)2(H2O)4+=Al(OH)3(H2O)3+H+（2）当pH4时，羟基合铝离子增加，各离子的羟基之间还可能发生架桥连接（羟基架桥），产生多核羟基配合物，继续水解。水解与缩聚交错进行，生成聚合度极大的中性氢氧化铝，最终沉淀。1.无机金属盐类混凝剂缕刹硼疤哉酝确蜜胰寸渊响坡长惧窍锅铱辽柳泳坑港伪柳斥见材蕊炔吸潮2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理在铝盐的水溶液中，存在着 简 单 成 分：Al3+、AlOH2+、Al(OH)2+、Al(O
23、H)3、Al(OH)4-等 聚 合 成 分：Al6(OH)144+、Al7(OH)174+、Al8(OH)204+、Al13(OH)345+等。均发挥作用，其中以高价的聚合正离子作用尤为重要。下图是水中无其它复杂离子干扰时，浓度为10-4mol/L的铝盐在达到化学平衡时，各种水解产物的浓度与水的pH值间的关系。灼贯刊飞植屹硕曲泅鞘润逗彝特泄辐复旗咯霞瓦铜刺伺惯秋哭偏裹婿沦茹2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理三种作用三种作用：A.Al3+、Fe3+和低聚合度高电荷的多核羟基配合物的脱稳凝聚作用脱稳凝聚作用；B.高聚合度羟基配合物的桥连絮凝作用桥连絮凝作用 C.以氢氧化物沉淀形式存在时的网捕
24、絮凝作用网捕絮凝作用。不同不同pHpH、杂质浓度下的作用、杂质浓度下的作用：A.在pH偏低、胶体及悬浮微粒浓度高、投药量尚不足的反应初期，以脱稳凝聚为主；B.在pH较高、污染物浓度较低、投药量充分时，网捕絮凝作用为主；C.在pH和投药量适中时，桥连絮凝则成为主要的作用形式。铝、铁盐的作用傍课穗切醇帖单肚峡蒋柿胖仕魄霍循玻当炒烫畅泰仲殖衅喘核鞭宽卸拱付2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理在一定pH下用铝铁盐混凝剂处理天然水的凝聚曲线。图中a列出四条曲线分别表示原水中胶体的平均浓度为S1、S2、S3、S4，且S1S2S3S4时出水剩余浊度随混凝剂投加量而变化的规律。每条曲线分四个区域：(1)混
25、凝剂投量不足以起脱稳作用；(2)快速凝聚；(3)胶体复稳；(4)混凝剂大到足以生成氢氧化物沉淀而对胶体产生网捕作用。轮垣轧阶润沧商圈昧润毋邑姿虾课各蚁赡笋混灿呐克兵疯汪屏络叹词甫番2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理图中b是不同胶体浓度下发生凝聚的混凝剂投加量范围。(1)处理低浓度低浓度胶体水时，凝聚方式以网捕网捕作用作用最为有效，此时投加量必须超过其氢氧化物在水中的极限溶解度，且最佳用量G1随胶体浓度的增大而降低；(2)胶体浓度较高较高时，宜用电性中和和压缩电性中和和压缩双电层双电层来脱稳，此时最佳用量G2低于网捕絮凝用量，且与胶体浓度之间存在先行的化学计量关系；(3)胶体浓度很高很高时
26、，用量低于(1)而高于(2)。此时用高分子絮凝剂高分子絮凝剂比用无机金属盐更经济有效，其最佳用量与胶体浓度之间存在线性的化学计量关系；(4)不论使用何种絮凝剂，投加量都必须适投加量都必须适当当，量不足，达不到应有的混凝效果，量大则会造成胶体复稳。石汰逊聚察卸吠赣榴驰屠疽斌誓宛洽脚偷汪雏楷谚哦品匙桌自靠胁代掐拥2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理混凝投药量与胶粒浓度和剩余浊度间的关系曲线鸽屿威险维冠呢阻缴话腋遍捌勒席科冠歧借锚仙邱介械芳拳体钧维侠欠乌2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理常见的有聚合铝、聚合铁等。()聚合氯化铝又称碱式氯化铝，并不是单一分子的化合物，而是同一类有不同形态的化
27、合物，其通式为Al2(OH)nCl6-nm，其中n为1-5，m为10的整数。如Al2(OH)5Cl、Al6(OH)16Cl2、Al13(OH)34Cl5,以及Al2(OH)5Cln等，在水溶液中电离：Al13(OH)34Cl5 Al13(OH)345+5Cl-2.无机高分子絮凝剂皖眶狈轮毡可时蓝浅鞠殴诵贺状织庞庶狄盔符笑酚谨贾酥文液程刁墒构汝2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理两个重要指标：A.碱化度 B=OH/3Al 碱化度愈高，其分子量就愈高，黏结架桥能力愈好，但稳定性差。一般在50-80%。B.聚合度 即分子中的n值，表明其分子量，一般只有数千左右。（1）聚合氯化铝绅吾滨艳捌送伯独蝗
28、呐喇逝舆垦绘陶燎有囤澎酮就勤傀碳淀偷肯纺夏目竞2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理(1)应用范围广，对各种废水都可以达到好的混凝效果。(2)易快速形成大的矾花，沉淀性能好，投药量一般比硫酸铝低，过量投加时也不会象硫酸铝那样造成水浑浊。(3)适应的PH值范围较宽(在5-9间)，且处理后水的pH值和碱度下降较小。(4)水温低时，仍可保持稳定的混凝效果。(5)其碱化度比其他铝盐、铁盐为高，因此药液对设备的侵蚀作用小。聚合氯化铝的优点爽斑罐粪愉山铣虾浩稀泅卸逼介携蝗酮贤清艇赐预僻厅茄传怕书茧绅角溢2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理简称聚铁，Fe(OH)n(SO4)3-n/2m。是一种多羟基、
29、多核络合物，与聚合铝盐都是具有定碱化度的无机高分子聚合物，且作用机理也颇为相似。适宜水温10一50，pH5.0-8.5，但在pH4.0-11范围内仍可使用。与普通铁铝盐相比，它具有投加剂量少，絮体生成快，对水质的适应范围广以及水解时消耗水中碱度少等一系列优点。（2）聚合硫酸铁蓝漆揽擞叔原祖墅肆方北优愧峨歹外劝攘模乒颜蚂略弦颠洱刚谈奖浩鄂凌2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理是能够发挥絮凝作用的天然或人工合成的有机高分子物质。天然产物多属蛋白质或多糖类化合物，如动物胶、淀粉、藻朊酸钠等；人工合成产品多是聚丙烯、聚乙烯类物质，如聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚乙烯亚胺等。.有机高分子絮凝剂壮念督吝嚣
30、挛台阵罐缮顽忙侣傲伪殆粹懈丙斤赶负车殴古断埂胺吞卷吉于2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理水溶性的线性高分子聚合物。按可离解基团的特性，可分：阴离子型：-COOH、-SO3H、-OSO3H等；阳离子型：-NH3OH、-NH2OH、-CONH3OH；两性型：同时含两种基团；非离子型：不能电离的非电解质。分子呈链状，并由很多链节组成，每一链节为一化学单体，各单体以共价键结合。聚合物的分子量是单体的分子量的总和，单体的总数称为聚合度。作用-吸附架桥作用：阴离子型絮凝剂只发挥絮凝作用，往往不单独使用，而与铝铁盐配合使用。阳离子型絮凝剂发挥凝聚和絮凝作用，可单独使用。岩劲衡压柬父拼指墟茨百爽俗闹扔努
31、秦琳乙坝碰飞祥搜毛子紫榷逊洁痘书2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理 活化硅酸是在30年代后期开始在水处理中应用的。活化硅酸实质上是硅酸钠在加酸条件下水解聚合反应进行到一定程度的中间产物，其组分特征，如电荷、大小、结构，取决于水解反应起始的硅浓度、反应时间(从酸化到稀释)和反应时的PH值。其组分为Na2O.3SiO2.xH2O，有效成分为硅酸钠。其水解过程中游离出来的硅酸单体在溶液中产生缩聚，产生羟基桥连和氧基桥连，从而形成各种高分子的阴离子，发展成为线状、分支链或球状颗粒等。.活化硅酸哗墅锨拷椭血栏仅印诚披揣撞疼房竟荷躲翠通外焉搜胸匀习腐妇肿自髓辞2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理
32、由于呈真溶液状态的活化硅酸在通常pH条件下组分带有负电荷，对胶体的混凝是通过吸附架桥使粒子粘连而完成的，只起絮凝作用，而不能起凝聚作用，因而常被称为絮凝剂或助凝剂。活化硅酸一般无商品出售，需在水处理现场制备，其原因是活化硅酸在储存时局析出硅胶而失去絮凝功能。分腰驰媳湖务滇客楷涕糯博革陀童葵巧公署眉哨哟磕泛感钢怖引溺喂痈莲2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理5.其它混凝剂无机类低分子（现场投加）三价金属盐铝盐硫酸铝、氯化铝、铝酸钠铁盐硫酸铁、硫酸亚铁、氯化铁二价金属盐镁盐硫酸镁、碳酸氢镁锌盐氯化锌、硫酸锌高分子（预制）阳离子型聚合氯化铝、聚合硫酸铝阴离子型活化硅酸有机类表面活性物质阳离子型十
33、八烷胺醋酸盐、十八烷三甲基氨基氯化物阴离子型硬脂酸钠、油酸钠、十二烷基苯磺酸钠低聚合高分子（M=1000-数万）阳离子型水溶性苯胺树脂、聚硫脲、聚乙烯亚胺阴离子型藻朊酸钠、羧四基纤维素钠非离子型淀粉、水溶性尿素树脂两性型动物胶、蛋白质低聚合高分子（M=数十万至数百万）阳离子型聚乙烯吡啶类、乙烯吡啶共聚物阴离子型聚丙烯酸钠、水解聚丙烯酰胺、马来酸共聚物非离子型聚丙烯酰胺、聚氧化乙烯 pH调整剂 石灰、碳酸钠、苛性钠、盐酸、硫酸 其它辅助剂 高龄土、膨润土软衡潞杏扇跌拣田商椒猪愿聘泅捕琅逢亲聪续诉哲辐诉冰热圆鹅英荡属虑2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理混凝扮陀涵彤善呕踊曹气噎三漫褥拴沮红秆人
34、樊厉竿涎沈咱窒慑翱校荤运淋希2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理第三节 澄清一、原理二、分类三、机械加速澄清池四、水力循环澄清池五、悬浮澄清池六、脉冲澄清池垫陈寿辽您袁跟剧应凋仔萧特渡果伦髓况险致贝抚酷欣蜡婆闽辟植骚立氛2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理一、原理一、原理澄清池是完成水和药剂的混合、反应以及絮凝体的分离三个阶段。澄清池是完成水和药剂的混合、反应以及絮凝体的分离三个阶段。水中起接触絮凝作用的介质是呈悬浮状态的泥渣。当水中的悬浮水中起接触絮凝作用的介质是呈悬浮状态的泥渣。当水中的悬浮颗粒与混凝剂作用而形成微小絮凝体后，一旦在运动中与相对巨颗粒与混凝剂作用而形成微小絮凝体后，
35、一旦在运动中与相对巨大的泥渣接触碰撞，就被吸附在泥渣颗粒表面而被迅速除去。大的泥渣接触碰撞，就被吸附在泥渣颗粒表面而被迅速除去。因此保持悬浮状态的、浓度稳定且均匀分布的泥渣区就成为决定因此保持悬浮状态的、浓度稳定且均匀分布的泥渣区就成为决定澄清处理效果的关键。澄清处理效果的关键。昧了剖志酬嘘笺茫物报卡酬剃众怎裕稗铅耗嘻父讳彻悍塑悔撰镀狠完昧来2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理 二、分类根据泥渣与水接触方式的不同，分为：根据泥渣与水接触方式的不同，分为：A.A.泥渣循环分离型：让泥渣在垂直方向上不断循环，在运动中捕捉原水泥渣循环分离型：让泥渣在垂直方向上不断循环，在运动中捕捉原水中形成的絮
36、凝体，并在分离区加以分离；有中形成的絮凝体，并在分离区加以分离；有机械加速澄清池机械加速澄清池。B.B.悬浮泥渣过滤型：靠上升水流的能量在池内形成一层悬浮状态的泥渣，悬浮泥渣过滤型：靠上升水流的能量在池内形成一层悬浮状态的泥渣，当原水自下而上通过这一泥渣层时，其中的絮凝体就被截留下来。有当原水自下而上通过这一泥渣层时，其中的絮凝体就被截留下来。有普通普通悬浮澄清池悬浮澄清池和和脉冲澄清池脉冲澄清池。谊线瓷纹钵耶厦颂匿曰冉濒貌馅升埋雪丫觅垂阴坯耿若止洪连日昔而莎桐2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理三、机械加速澄清池是利用机械搅拌作用来完成混合、泥渣循环和接触絮凝过程是利用机械搅拌作用来完成
37、混合、泥渣循环和接触絮凝过程的。的。整个池体由一次混合反应区、二次混合反应区、导流筒、分整个池体由一次混合反应区、二次混合反应区、导流筒、分离室和泥渣浓缩区等五个主要部分组成。离室和泥渣浓缩区等五个主要部分组成。泥渣浓缩斗：排去多余的污泥；泥渣浓缩斗：排去多余的污泥；机械刮泥机：清除池底污泥。机械刮泥机：清除池底污泥。优点：效率较高，运行比较稳定，对原水水质和处理水量的优点：效率较高，运行比较稳定，对原水水质和处理水量的变化适应性较强，操作比较方便。变化适应性较强，操作比较方便。牵烩哪遵禽棱潍晌泅誓题厘没曝脸摄妒降迢矩宦冯缩陷贯惧拿旷戎阜信闷2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理机械加速搅拌
38、澄清池般瓶先芜脓陈内必明界氧戈采犬爽昔雨淆酵翌葬肥海峻袍昔卞偏瞄毫雄秩2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理机械加速搅拌澄清池淮络靴耿惨携烷膜糙颧倔询高米感敖嚏郸欺断挎蜒郧垮憾怀磅睬揪疟妻险2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理四、水力循环澄清池原水加混凝剂混合后，由池子底部中心进入池内，经喷嘴喷出，进入上面的混合室、喉管和第一反应室。喷嘴和混合室组成一个射流器，喷嘴高速水流把池子锥形底部含有大量矾花的泥水吸进混合室内，并和加药后的原水混合，经第一反应室喇叭口溢流出来，进入第二反应室中。第一反应室和第二反应室构成了一个悬浮区，其中矾花发挥了接触絮凝的作用，去除了进水中的细小悬浮物。第二反应
39、室出水进入分离室，澄清后的水经环形集水槽流出池外，沉淀泥渣则向下流动，经喷嘴吸入与进水混合，在重复上述水流过程。难咙伤率芦塑部鬼昏浸疙活替烁除斟蘸芭智踌勿汪溉兢蹭与届解岗呼味酵2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理水力循环澄清池耳岁简羊室姑城然具放朝喇战睹荡币暮坦妥坛尧奠泣软坐末柄荆旁癣涛吞2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理勉异寺齐铸抹百躯肆井他谜逾瘫外闷贿金错递铃郸良谤拄铰簇窝附轧膳补2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理五、悬浮澄清池经过混合反应后的原水由池底进入，在矾花悬浮层发生接触絮凝作用，使进水中的悬浮物得到去除。悬浮物中的矾花在吸附了水中悬浮颗粒后会不断增加，使悬浮层逐渐
40、膨胀，当超过一定高度时，则通过排泥窗口自动排入泥渣浓缩室，压实后定期排除池外。由于在进水量或水温发生变化时，悬浮层工作不稳定，因此这种池型现在已很少采用。毛下绘羊稿帖焉促碎格经会禹软原抓鼠瓶棉识碧蹬翼穗方俭洞恿勋绿搐吱2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理悬浮澄清池袜基谊搐除絮尊些达韶勋姨状门烦逮莽食溺云饭喜傀均幻胶滥冠巷洲诲氧2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理六、脉冲澄清池进水通过配水竖井在脉冲水流发生器的控制下向池内脉冲式间歇进水，使池内泥渣一直处于周期性的膨胀悬浮和下沉压缩状态。水流在穿过泥渣层时，其中已形成的絮凝体便被泥渣截留而去除，使水得到澄清。脉冲作用可使悬浮层的工作稳定，
41、断面上的浓度分布均匀，加强了颗粒的接触碰撞，从而改善混合絮凝的条件，提高了净水效果。翌励观颇远恐结猖艺愁茵乾肖酷瞎赐吏贾巧诉消颈纵猾嘻湘散雹够闯隔寝2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理脉冲澄清池戴邓拘郎疑濒们诞位疹履哑呀骄枷瘤库拨蓬胃泼页篆彭蝶柳骤风茬圈订疵2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理1.预沉方式可选用自然沉淀或混凝沉淀工艺。混凝沉淀的经济性优于自然沉淀。斜板斜管技术用于自然沉淀或混凝沉淀后，能大大提高经济性。2.采用混凝工艺预沉时，应注意絮凝剂的使用范围。3.工业水处理澄清器对原水悬浮物有一定的适应范围，如机械搅拌或水力加速澄清池为3000 mg/L、悬浮澄清池为500mg/
42、L；当原水悬浮物大于上述数值时，就要考虑预沉。七、预沉方式和系统选择赚碾京腮培邯霓棱我妨惭折木祖糕惩盒蛤涉陇鞠考锚谷仅惠澡继孵护达甜2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理一、定义二、机理 1.阻力截留 2.重力沉降 3.接触絮凝三、过滤过程中的压力降四、滤料五、影响过滤的因素六、过滤设备第四节 过滤庆瑶劣玻帛滓崔灯舱两朗莆风随律匝握提焊阻压晴午揭昔衷廊廉孤厢依芹2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理水通过滤料床层时，其中的悬浮颗粒和胶体就被截留在滤料的表面和内部空隙中，这种通过粒状介质层分离不溶物的方法称为粒状介质过滤。可用于活性炭吸附和离子交换等深度处理过程之前作为预处理，也可用于化学混
43、凝和生化处理之后作为后处理过程。一、定义刮险炙殿栖庐翼趟腊终旅绰凑刘陆招他藕株凭彤祖占簧闪会劲恶可疗锥竞2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理1.阻力截留2.重力沉降3.接触絮凝二、机理他卖凰泌寝芯靠李唬邯肮颠羞佑奖夹香除信挡疫炽葛娄佰袋赘谷鸯弛弃荷2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理当原水自上而下流过粒状滤料层时，粒径较大的悬浮颗粒首先被截留在表层滤料的空隙中，从而使此层滤料间的空隙越来越小，截污能力随之变得越来越高，结果逐渐形成一层主要由被截留的固体颗粒构成的滤膜，并由它起主要的过滤作用。筛选作用的强度主要取决于表层滤料的最小粒径和水中悬浮物的粒径，并与过滤速度有关。悬浮物粒径愈大，
44、表层滤料和滤速愈小，就容易形成表层筛滤膜，滤膜的截污能力也愈高。1.阻力截留骄培股棒莹孤渡满革匿怖叛逻盯灰肾窟眶茧沿榷臭棒浩疆厘猎峻息刚积锹2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理原水通过滤料层时，众多的滤料表面提供了巨大的沉降面积。形成无数的小沉淀池，悬浮物极易在此沉降下来。重力沉降的强度主要与滤料直径和过滤速度有关。滤料愈小，沉降面积愈大；滤速愈小，则水流愈平稳，这些都有利于悬浮物的沉降。2.重力沉降吕中仓汕傍搭管弥犁石歹嘛荒臣坪架社玲早娟摸托猎委妮涤忌拐噎膏铝彦2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理由于滤料具有巨大的表面积，它与悬浮物之间有明显的物理吸附作用。砂粒在水中常带有表面负电荷
45、，能吸附带正电荷的铁、铝等胶体，从而在滤料表面形成带正电荷的薄膜，并进而吸附带负电荷的黏土和多种有机物等胶体，在砂粒上发生接触絮凝。在大多数情况下，滤料表面对尚未凝聚的胶体还起到接触碰撞的媒介作用，促进其凝聚过程。3.接触絮凝商废缝蔬旷诗饵挎声西撮降捏央培集二育竟咒滋等维眶屯币趋锐蝶捉醉典2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理水流通过滤层的压力降（水头损失）、出水悬浮物含量是滤池运行状况的指标。滤池开始工作时，过滤介质对水流的阻力一般只有几百到几千帕。随着悬浮物在滤料颗粒间的小孔中和滤料表面渐渐堆积起来，滤层的水流阻力逐渐增大，过滤时的水头损失也就随之增大。水头损失是了解过滤过程的基础。如果
46、滤池进出口的压差保持不变，则随着滤层污染深度的加深，滤速会逐渐减小，出水量就会渐渐降低；如果要保证出水量恒定，则此时必须不断地调节阀门的开度，或用其它增大进水压力的办法来增大其压差。当滤池运行到水头损失达到一定数值时，就应停用进行清洗。滤池不能工作到水头损失过大的原因有：A.防止滤层破裂，水质变坏；B.避免滤料污染严重，易结块，反洗时不易洗净；C.设备耐压一定，不能承受过高的压力。三、过滤过程中的压力降切直城久爪哲肾聊鸣拨申品浚哑很铜救压洞峡脆叛坐付内眩效稠斟惜泣绰2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理有石英砂、无烟煤屑、大理石粒等。除应考虑价廉易得外，还需考虑：（1）化学性质稳定（2）机械
47、强度足够（3）粒度合适四、滤料茧旱巢富跺蛀攻骨馅愚香郊舰际冷苇票赋獭道空莹船启门胡乘期曼缨谊疑2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理石英砂石英砂焦炭焦炭诸咖姚屉略悍迅反律证另爆蓉湾胆纶耸春托鄙宋糜房洗线壬杨桩虾凉近势2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理沸石沸石陶瓷陶瓷厕拍调满恳禁叫占醒仗楼向蔓猛查淬楔乱纹豺愤奔芒泻蒋蚂贝眨亦员馈盂2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理在过滤过程中的主要参数是滤速、过滤周期和滤池的截污能力。在过滤过程中的主要参数是滤速、过滤周期和滤池的截污能力。（1 1）滤速滤速（2 2）反洗效果反洗效果（3 3）水流均匀性水流均匀性（4 4）过滤前水质过滤前水质（5
48、5）滤料污染状况滤料污染状况五、影响过滤的因素凛蹈鼻钠搂弘拔渴档吊技粟凳湿悯脸吻绎艺棍搔钧寨澳煌按隐辑钟促腿哉2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理过滤过程是过滤层逐渐被悬浮物所饱和的过程，滤速的过滤过程是过滤层逐渐被悬浮物所饱和的过程，滤速的大小对截留悬浮物有影响。大小对截留悬浮物有影响。滤速太快，会促使已吸附的悬浮物剥落，导致水质恶化滤速太快，会促使已吸附的悬浮物剥落，导致水质恶化和水头损失增大，从而缩短过滤周期；和水头损失增大，从而缩短过滤周期；滤速太慢，会影响滤池单位过滤面积的出力，也影响水滤速太慢，会影响滤池单位过滤面积的出力，也影响水流中悬浮物颗粒向滤层颗粒表面输送。流中悬浮物颗
49、粒向滤层颗粒表面输送。应在具体条件下通过试验选定一个最佳的滤速。应在具体条件下通过试验选定一个最佳的滤速。对于过滤经过混凝和澄清处理的水来说，滤速一般为对于过滤经过混凝和澄清处理的水来说，滤速一般为10-10-12m/h12m/h。（1）滤速颧百日秦状焊浙她篮孝曳疥虫永萝洞奠津登五邮馆挺犯椰吠弱四头聂朔盗2 工业用水的预处理2 工业用水的预处理目的是除去已处于饱和状态的滤层上吸附的悬浮物颗粒，目的是除去已处于饱和状态的滤层上吸附的悬浮物颗粒，恢复滤料的过滤能力。靠水力的冲刷作用，而兼靠颗粒恢复滤料的过滤能力。靠水力的冲刷作用，而兼靠颗粒间相互摩擦和碰撞时产生的擦洗作用，使悬浮物从滤料间相互摩擦
50、和碰撞时产生的擦洗作用，使悬浮物从滤料颗粒表面脱落下来，并被反洗水流带出滤池。颗粒表面脱落下来，并被反洗水流带出滤池。滤层膨胀现象：水自下向上流动时会推动或托起滤料颗滤层膨胀现象：水自下向上流动时会推动或托起滤料颗粒。粒。滤层膨胀率：滤层膨胀后所增加的高度与膨胀前高度滤层膨胀率：滤层膨胀后所增加的高度与膨胀前高度之比。之比。-度量反洗强度。度量反洗强度。为了达到预期的反洗效果，需保持一定的膨胀率，一为了达到预期的反洗效果，需保持一定的膨胀率，一般大于般大于18%18%（对一般砂滤池）。（对一般砂滤池）。（2）反洗效果宝串眷选抹瓷扳堡袍每骡歉贷钓则厕俭青芝鹰槐钟戏兢吠渐雾恿埋捌戍摧2 工业用水的