第一節(jié) 自來水的生成及水質(zhì)標準
送入自來水管網(wǎng)的水.除了應(yīng)滿足水量、水壓要求外,還必須滿足水質(zhì)要求,為此,必須對原水進行水質(zhì)處理合格后方可進入管網(wǎng).
一、原水中的雜質(zhì):
無論原水是地表水還是地下水,都不同程度地含有各種雜質(zhì),這些雜質(zhì)可分為有機物、無機物和微生物等.從給水處理的角度,這些雜質(zhì)按其大小可分為懸浮物、膠體和溶解物.
二、天然水源的水質(zhì)特點:
天然水主要是指未受污染的自然環(huán)境下的各種水源,它們的主要水質(zhì)特點如下:
(一)地下水:
水在地層滲濾過程中,懸浮物和膠體已基本或大部分被截留去除,故地下水水質(zhì)清澈,濁度很低,且不易受外界和氣溫的影響,因而水質(zhì).水溫較穩(wěn)定.但地下水在流經(jīng)巖層時,有很多可溶物物質(zhì)溶于水中,因而含鹽量和硬度通常高于地表水(海水除外).有些地區(qū)的地下水還含有鐵和錳.
(二)地表水
1.江河水
江河水中懸浮物和膠體含量較多,濁度高于地下水,但夏季和冬季的濁度相差較大,江河水的含量和硬度一般比地下水低,但各地區(qū)有一定的差別.總體來說,我國江河水的硬度和含鹽量基本符合生活飲用標準.江河水的另一特點是水量一般較大.
江河水的最大缺點是易受外界各種人為污染,污染后,其色,嗅,味及水中溶解性雜質(zhì)的種類和數(shù)量隨污染物和性質(zhì)而變化,其溫度也易受氣候影響,一年四季變化較大.
2.湖泊及水庫水
湖泊及水庫水主要由河水和降雨供給,其水質(zhì)與江河水類似.但由于其流動性小,貯存時間長,因而濁度較低;只有下暴雨時,因湖底沉積污泥泛起,水才變得渾濁,水的流動性小導(dǎo)致湖水一般含藻類較多.
湖水含鹽量一般比江河高,按含鹽量分,可分為淡水湖.微咸水湖的咸水湖.咸水湖一般不宜作為生活飲用水源.
3.海水
海水的含鹽量很高,其中氯化物含量約占總含鹽量的的89%.海水一般不作為生活飲用水和其他用水水源,但在缺水地區(qū),海水經(jīng)淡化后可供飲用和其他用途.海水淡化處理技朮已很成熟,我國及國外已有不少海水淡化處量廠,但其處理成本較高.
二,自來水處理的基本方法
給水處理的任務(wù)是通過必要的處理方法和工藝流程,使處理后的水符合生活飲用或其他用水的水質(zhì)要求.給水處理的基本方法概述如下:
(一)去除懸浮物和膠體
無論是生活飲用水還是各種工業(yè)用水,都應(yīng)去除懸浮物和膠體,方法是混凝,沉淀和過濾.
(二)消毒
消毒的目的殺滅水中的致病微生物,通常在過濾以后進行.我國目前普遍采用的消毒方法是液氯消毒.在一些小型水廠或臨時供水也有采用漂白粉.次氯酸鈉,二氧化氯消毒的,由于氯消毒的一些消毒副產(chǎn)物有致突變或致癌作用,因此對氯的投加量應(yīng)加以限制,并盡量不采用在水處理前就投氯消毒的預(yù)氯化方式.為避免氯消毒帶來的問題,一些歐洲國家采用臭氧消毒.大型紫外線消毒器用于水廠消毒的研究和開發(fā)工作也在進行中,根據(jù)情況,可采用臭氧與氯,紫外線與氯共同消毒的方法.
(三)除鐵.除錳.除氟
地表水中鐵.錳含量一般是不超標的.但某些地區(qū)的地下水中鐵.錳含量有可能超過飲用衛(wèi)生標準.地下水中的鐵.錳一般以Fe2＋﹑Mn2＋的形式存在,去除的方法是將其氧化為三價鐵和四價錳的沉淀物去除,具體辦法可以采用曝氣充氧‐‐‐‐‐氧化反應(yīng)—濾池過濾,也可以采用藥劑氧化或離子交換法等.
當水中的氟量超標時,應(yīng)進行除氟處理,目前一般采用流行性氧化鋁吸附除氟.
(四)去除有機物
受到工業(yè)廢水污染的水源往往含有種類繁多的有機物,去除有機物可采用氧化法(化學氧化法.生物氧化法等)和流行性吸附等.
(五)除臭.除味
生活飲用水衛(wèi)生標準中要求飲用不得有異味,因此當原水經(jīng)澄清,消毒處理后仍有臭.味時,就應(yīng)進行除臭.除味處理.
(六)軟化
鍋爐用水一般需要進行處理,即去除水中的鈣.鎂離子,降低水的硬度.軟化方法主要有采用陽離子交換樹脂的離子交換軟化法和投加石灰、蘇達的化學藥劑軟化法.
(七)淡化和除鹽
淡化和除鹽的目的是去除水中的溶解性鹽類,包括陽離子和陰離子.淡化一般是指含鹽量很高的苦咸水及海水處理成符合生活飲用水或某些工業(yè)用水水質(zhì)標準的處理過程.除鹽則指制取純水及高純水的過程.淡化和除鹽的主要方法有:離子交換法(需要陽離子和陰離子兩種離子交換樹脂).蒸餾法.電滲析法及反滲透法等.
(八)控制水的腐蝕和結(jié)垢
金屬管道和容器容易產(chǎn)生腐蝕和結(jié)垢現(xiàn)象.導(dǎo)致使用壽命縮短和水流阻力增大,這個問題在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中尤其突出,因此應(yīng)進行水質(zhì)調(diào)理.當水質(zhì)有腐蝕傾向時,應(yīng)投加緩蝕劑;水質(zhì)有結(jié)垢傾向時,投加阻垢劑;此外, 還應(yīng)控制污垢的微生物的大量繁殖.如投加殺菌劑等.除上述方法外,根據(jù)水質(zhì)情況,還可能向水中加入某種水缺乏但必須有的成分.
三.給水處理的常用工藝流:
根據(jù)原水水質(zhì)和使用要求,往往將幾種處理方法聯(lián)合使用,構(gòu)成一個處理流程,以使水廠出水達到相應(yīng)的水質(zhì)標準.
(一)生活飲用水的常規(guī)處理流程
把未受污染的地表水處理成生活飲用水,其去除對象主要為懸浮物.膠體和致病微生物.一般采用以下的常規(guī)處理流程:
原水—混凝—沉淀—過濾—消毒—管網(wǎng)
以未受污染的地下水為水源時,生活飲用水常規(guī)處流程如下:
地下水—消毒—管網(wǎng)
若水的硬度.溶解性總固體.鐵.錳等含量超標時,應(yīng)在消毒前進行相應(yīng)的軟化.淡化.除鐵.除錳等處理.
(二)管道直飲水處理流程
管道直飲水是以自來水或符合生活飲用水水標準的水為原水.經(jīng)深度凈化后,通過直飲水管道系統(tǒng)供給用戶直接飲用的純凈水,是最近幾年發(fā)展起來的,并有進一步擴大之勢.管道直飲水一般是由自來水經(jīng)反滲透處理后得到的,水質(zhì)應(yīng)符合“飲用凈水水質(zhì)標準”
(三)工業(yè)用水處理流程及水質(zhì)要求概述
由于工業(yè)用水種類較多.處理流程也不盡相同,.如鍋爐用水可在自來水的基礎(chǔ)上進行軟化處理,電子工業(yè)用水則應(yīng)進行除鹽處理等.
工業(yè)用水水質(zhì)標準;工業(yè)用水的種類繁多,水質(zhì)要求與生產(chǎn)的產(chǎn)品及工藝過程有關(guān),差異較大,各種工業(yè)用水水質(zhì)標準由有關(guān)工業(yè)部門制定.
食品.飲料及釀造工業(yè)的原料用水,水質(zhì)要求應(yīng)等同于或高于生活飲用水水質(zhì)要求.
紡織,印染,造紙等工業(yè)用水,對鐵,錳等易在產(chǎn)品上產(chǎn)生斑點的雜質(zhì)和含量要求很嚴格.
鍋爐補給水對水的硬度,含氧量及PH值的要求較高,且水質(zhì)要求隨鍋爐的種類和壓力不同而不同.鍋爐壓力越高,水質(zhì)要求越嚴格.
在電子工業(yè)中,特別是在半導(dǎo)體器件及大規(guī)模的集成電路的生產(chǎn)過程中,每道工序均須用純水及高純水進行清洗,因此對水的溶解性總固體及電阻率有很嚴格的要求.
在工業(yè)生產(chǎn)過程中大量使用的冷卻水對水溫懸浮物,澡類及微生物等有一定的要求,且在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中,還應(yīng)控制由水質(zhì)引起的結(jié)垢,腐蝕及微生物繁殖等問題,除此之外,對其他指標要求較低.
第二節(jié) 管道直飲水系統(tǒng)
直飲水供應(yīng)方式采用管道形式直接輸送至用戶時﹐稱為管道直飲水﹐這種供水方式可以減少中間環(huán)節(jié)和污染。
(一)管道直飲水系統(tǒng)和組成
1.水處理設(shè)備
制水設(shè)備即深度處理設(shè)備。常用制水設(shè)備主要有活性炭過濾裝置﹐微濾(MF)凈水裝置。超濾(NF)凈水裝置及反滲透(RO)凈水裝置。
2.供水設(shè)備
管道直飲水系統(tǒng)為密閉循環(huán)系統(tǒng)。采用不銹鋼變頻調(diào)速水泵供水 3.輸配水管網(wǎng)及回管網(wǎng)
為避免水流滯留影響水質(zhì)﹐管道直飲水系統(tǒng)均設(shè)回水管﹐并對回水系統(tǒng)進行處理。直飲水管道應(yīng)采用銅管﹐不銹鋼管。不銹鋼襯塑管﹐也可以按表4—1選用塑料管。其配件材料與管材相同﹐保證管材及配件不對飲用水不質(zhì)產(chǎn)生不良影響。
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