给水处理系统
国内大部分水厂多采用地面水源,分别取自江河、湖泊和水库。按照原水水质条件和水处理要求的不同,地面水源大致有以下5类:
1、未受污染或轻度污染的地面水。
2、微污染的地面水。
3、高浊度地面水。
4、低温低浊地面水。
5、高含藻地面水。
常规处理方法
通常给水处理方法有常规处理方法:混凝、沉淀(澄清)、过滤、消毒和特殊处理方法:除臭、除味、降铁、软化和淡化除盐等。
1、常规处理方法:处理对象主要是造成水浑浊的悬浮物及胶体杂质。处理方法主要有混凝、沉淀(澄清)及过滤。原水中投加药剂后,经混合、反应(属混凝过程)使水中悬浮物及胶体杂质形成易于沉降的大颗粒絮凝体,而后通过沉淀池进行重力沉降分离。澄清池是反应和沉淀集合于一体的构筑物。滤池是利用具有孔隙的颗粒滤料(如石英砂、无烟煤)截留水中细小杂质的构筑物,它通常设置于沉淀(澄清)工艺之后,用于进一步降低水的浊度。当原水浊度较低时,投加药剂后,也可不经沉淀而直接过滤。
混凝、沉淀、过滤在去除浊度的同时,对有机色度物质,细菌、乃至病毒等的去除也有相当的效果,特别是过滤。
对于高浊度水源,通常用沉沙池或预沉池去除较大粒径的泥沙颗粒。预沉池可以投加药剂,也可不投加药剂。
2、消毒:处理对象是水中致病微生物。通常在过滤后进行。主要消毒方法是在水中投加氯气、漂白粉和其他消毒剂,如臭氧、二氧化氯或紫外线照射等方法。各种消毒方法中,使用氯气最为普遍。
3、除臭、除味:去除臭和味的方法取决于水中臭和味的来源。例如,有机物产生的臭和味,可用活性碳吸附、投加氧化剂进行氧化或曝气充氧去除;因藻类繁殖而产生的嗅和味,可以在水中投加硫酸铜去除藻类;因溶解盐所产生的臭和味,可以通过除盐的方法去除。
4、除铁:处理对象是水中溶解性二阶铁(Fe2+)。除铁方法主要有:天然锰砂接触氧化和自然氧化。前者通过设置曝气装置进行充氧氧化,再经锰砂滤池过滤。后者通常设置曝气装置、反应、沉淀和砂滤池。二价铁经氧化后转化成三价铁沉淀物而被截留。
5、软化:处理对象是水中的钙、镁离子。软化方法主要有:离子交换法和药剂软化法。前者在于使水中钙、镁离子与交换剂的离子互相交换以达到去除目的;后者系在水中投加药剂如石灰、苏打使钙、镁离子转化为沉淀物,从水中分离出去。
6、淡化和除盐:去除对象是水中各种溶解性盐类,包括阴阳离子。将含盐量高的水如海水、“苦咸水”处理到符合生活饮用水标准的过程,和为水的淡化。制取高纯度水(纯水)的过程称水的除盐。淡化和除盐的方法有:蒸馏法、离子交换法、电渗析法,及反渗透法。
根据不同水源水质和处理后的水质要求,上述各种处理方法可以单独使用,也可以几种方法结合使用,以形成不同的水处理系统。在给水处理中,通常是数种方法结合使用。
常规处理工艺
1.常规处理
以混凝、沉淀、过滤及消毒为主组成的水处理工艺,是我国应用最广也是最基本的处理手段。随着对出水水质要求的提高,近年来各水厂普遍加强了对各工艺阶段水质的控制。强化常规处理,降低出水浊度,也成为各水厂处理轻度污染源水的有效方法。目前混凝剂的使用多以铝盐为主。三氯化铁、聚合硫酸铁、氯化硫酸亚铁等混凝剂也在一些城市中被采用。除了特殊的水处理和特殊情况外,高分子助凝剂一般很少采用。为了提高絮凝效果,PH调整剂的使用正在被引起重视。
2.微污染水处理
水源受到工业废水和生活污水的污染,水经常规处理后仍难以达到出水水质目标。就目前水源受污染的现状分析,突出地反映在氨氮及有机物(COD、TOC、BOD)等的超标上,由此也带来了嗅、味和色度等问题。目前对于微污染水的处理采用了生物氧化和臭氧、活性炭处理技术,及目前处于研究阶段的高锰酸钾氧化、光激发氧化、光催化氧化以及超声与紫外联合辐照等技术,近年来对膜处理的应用也引起了极大关注。
3.高浊度水处理
当高浊度源水含砂量较高时,采用自然沉淀,浑液面沉速很低,因此往往需要采用混凝沉淀。对高浊度水的混凝剂,要求具有较高的聚合度,较大的分子量和较长的分子链,因此多选用高分子絮凝剂。高浊度水沉淀构筑物有平流沉淀池和辐流沉淀池,并发展了旋流絮凝沉淀池等多种形式。