第二章原水預處理系統
第一節水的混凝澄清處理
一、概述
（一）原水預處理
1．混凝處理
2．澄清處理
3．過濾處理
（二） 預處理系統例項
下面是某電廠預處理系統：
清水及消防水工藝流程：
工業水工藝流程：
泥水處理流程：
二、混凝澄清原理
(一)膠體的穩定性
（二）混凝澄清原理
alcl3—→al++3cl-
al3++h2o—→al（oh）2++h+
al（oh）2+ +h2o—→al（oh）2++h+
al（oh）2++h2o—→ al（oh）3+h+
電離、水解、形成膠體、吸附、聚集沉降等過程
影響混凝處理效果的因素：
1. 水溫。
2.水的ph值。
3.加藥量。
4.原水中的雜質。
5.接觸介質。
此混凝過程的水利條件
三、混凝澄清藥劑
(一)混凝劑
鹼式氯化鋁又稱聚合鋁、聚合氯化鋁。pac在使用時應注意的問題：
（二）助凝劑
四、混凝澄清裝置
1．機械攪拌加速澄清器（池）
圖3－1 機械攪拌加速澄清池
五、機械加速澄清池執行及監督
1．執行前的準備
機加池執行前應將池內清理乾淨，並檢查本體、閥門、管道和機電部分等是否良好。同時對加藥裝置進行檢查，配製好各種藥液，如混凝劑、助凝劑等。
2．啟動
向機加池灌水時，應緩慢進行，並考慮到是否因浮力或應力等原因造成了裝置的損壞，且採取適當的措施。在灌水時，應適當加大混凝劑的投加量。當泥渣層形成後，再逐步增大進水速度。
為了加速泥渣的形成，應從執行或者備用的機加池中壓入泥渣，也可將預先配好的泥渣或粘土投入池中，以幫助泥渣的形成。
3．執行
機加池執行中應控制好以下專案：
（1） 加藥量。
（2）排泥量。為了維持機加池中泥渣量的平衡，必須定期或連續的自池中排除一部分泥渣。排泥量應掌握適當，保持池中合適的泥渣層高度和泥渣濃度。
增大負荷時，為防止懸浮泥渣層突然上公升到出水區，應開大排汙閥，降低泥渣層高度，然後逐步增大負荷。
（3）泥渣迴圈量。為了保持機加池各部分有合適的泥渣濃度，可調整其泥渣迴圈量。
（4）水溫。當進水溫度發生變化，特別是水溫公升高時，會因高溫水和低溫水間密度的差異而產生對流現象，影響出水水質，因此應保持水溫的穩定。
（5）空氣。當水中夾帶有空氣時，會形成氣泡上浮，攪動泥渣層，使泥渣隨出水帶出，從而影響了出水水質。執行中應注意消除進水帶氣現象。
（6）定期維護。執行中的機加池要進行定期維護，如沖洗出水裝置、加藥管路和取樣管等。
（7）間歇執行。機加池短期停運時，應經常充水攪動一下，以免泥渣被壓實。停運時間較長時，特別是在夏季，泥渣容易腐敗，故在停運後應將池內泥渣排空。
4．監督
出水水質:濁度（透明度）、ph值、鹼度等。
執行工況的監督專案有：清水層的高度，反應室、泥渣濃縮室和池底等部位的懸浮泥渣量。此外還應該記錄好進水流量、加藥量、水溫、排泥時間和排泥閥開度等。
思考： 機械攪拌澄清池執行中問題。
機械篩濾作用。
慣性沉澱作用。
接觸絮凝作用。
二、過濾過程及過濾終點控制
三、濾料和濾層
（1）濾層孔隙率。
（2）濾層厚度。
（3）濾層中濾料的排布方式：雙層和三層濾料過濾器。
表2-2濾料級配與濾速的經驗資料（重力式/壓力式）
實際證明，雙層濾料截汙能力較單層濾料約高一倍以上，在相同濾速下，過濾週期增長；在相同過濾週期下，濾速可提高。普遍採用的是無煙煤和石英砂構成的雙層濾料。
四、影響過濾器執行的因素
（1）濾速。
（2）壓力損失。
（3）反洗。
反洗強度就是單位面積上、單位時間內流過的反洗水量，單位為l/（s·m2）。
濾層膨脹度：膨脹後所增加的高度和膨脹前高度之比。這是用來衡量反洗強度的指標。
表2-3濾池（器）的水反沖洗條件
常用濾池沖洗方式：水反沖洗法、空氣擦洗結合水反沖洗法等。
（4） 水流均勻性和配水系統
配水系統是指在濾層下面，均勻地分配沖洗水和收集清水的裝置。配水系統對水流均勻性影響最大。
配水系統有格柵式、尼龍網式和濾帽式等，其中濾帽式配水系統應用比較廣泛。
五、過濾裝置
按濾料的形態分：粒狀過濾器，纖維過濾器，膜過濾器等。
按動力形式分:為重力式和壓力式過濾器（池）。
按濾層分布:單層過濾器、雙層過濾器及三層過濾器
1．無閥濾池
（2）工作過程
無閥濾池的過濾和反沖洗都是依靠水力自動進行的．混凝沉澱處理後的水，由進水槽、u形進水管送至虹吸上公升管，上公升管中的水經進水擋板加以緩衝後，均勻地通過濾層，進入下部集水室，經連通管流至上部沖洗水箱中，當沖洗水箱的水位達到出水管處時，便開始向外送水。
開始過濾時，初期水頭損失一般約為20cm。
從開始抽氣到虹吸形成，一般約需2～3min，反沖洗時間為4～5min。無閥濾池從開始出水到虹吸上公升管中水位公升至虹吸輔助管口之間的時間，即為過濾週期．因此，虹吸輔助管的高度實際上反映了濾池週期終止時的允許水頭損失，它的大小決定濾池的過濾週期。允許水頭損失值一般控制在1.
5～2.0m範圍內。
濾池也具有變水頭等速過濾和變強度（由大到小）反沖洗的特點。
2．空氣擦洗重力式濾池
（1）結構
重力式空氣擦洗濾池池體為鋼製垂直圓桶形，內設過濾室和集水室。上部進水管口裝設有進水布水裝置，布水裝置採用淋水盤式，底部出水裝置（反洗進水裝置）採用大阻力配水系統並裝有不鏽鋼濾水帽。濾料為石英砂（厚700mm，粒徑0.
5～1.0mm），墊層為石英砂（厚200mm，粒徑2～8mm）。下層濾料墊層中設定有空氣擦洗裝置，並裝有不鏽鋼濾水帽。
（2）工作過程。
濾池反沖洗的形成和終止是由水頭損失訊號指令反洗排水門的開和關來實現的。隨著過濾時間的延長，濾層截留的懸浮物增多，水流阻力增大，水頭損失增加。當水頭損失到高水位a處時，開啟反沖洗排水門。
由於排水導致濾層上部壓力急劇下降，促使水箱的水經連通管倒流，由下而上通過濾料層，這便是濾層的反沖洗。與此同時通入壓縮空氣進行水氣合洗。
在反沖洗過程中，水箱中的水位逐漸下降，當水位降至低水位b點時，關閉反沖洗排水門，反沖洗結束。然後開啟進水門，過濾過程重新開始。
3．普通過濾器
（1）結構
圖2-5 普通過濾器
1-空氣管；2-監督管；3-取樣閥
①進水裝置。
②配水系統。
（2）工作過程
過濾器乙個執行週期包括：過濾-反洗-正洗。
過濾時，水經進水裝置由上而下均勻流過濾層，截留水中機械雜質，進一步降低了水的濁度。反洗是恢復濾料截汙能力的過程，當過濾器執行到終點時，用水自下而上對濾層進行反洗並用壓縮空氣進行吹洗，以洗去過濾時截留在濾層中的機械雜質，洗至排水清澈為止。正洗是由上部進水，至上而下對濾層進行清洗，正洗合格後，接著轉入下乙個週期的過濾階段。
4．雙介質（雙層濾料）過濾器
本體為圓柱型鋼製容器，容器內裝有：進水裝置、配水系統和濾料。無煙煤層高400mm，石英砂層高800mm。
圖2-6 雙介質過濾器
圖2-7 喇叭口進水裝置
圖2-8 配水水帽
5．活性炭過濾器
活性炭過濾器的過濾介質採用活性炭，活性炭層一般高2000mm。
圖2-11 活性炭過濾器
圖2-12 輻射式配水裝置
活性炭過濾器主要是利用活性炭的吸附特性除去水中的雜質，這種過濾形式稱為吸附過濾。水處理中廣泛使用的吸附劑是活性碳，將其作為一種過濾材料，讓水以過濾的方式通過吸附劑層，除去水中的氯和有機物。活性碳的比表面積極大，1克活性碳有500～1000m2的表面積。
活性碳是一種非極性吸附劑，對cl2的吸附作用不僅是一種物理吸附，而且對cl2的水解和產生新生態氧起一定的催化作用，因此提高了氯的去除效果。
活性碳還可以用來降低水中有機物的含量，但由於影響因素很多，通常不能將有機物全部去除，去除率大約在20%～80%之間，波動範圍較大。
活性炭過濾器最大的問題是活性炭失效後的再生較困難。目前主要以熱再生為主，熱源有蒸汽、電加熱、油加熱幾種方法。其基本原理是，在無氧的條件下，通過加熱提高活性炭的溫度，使吸附的有機物受熱分解以氣體形式逸出，從而使活性炭的微孔容積得以恢復。
五、過濾裝置執行控制
下面以某電廠為例說明過濾器執行及控制。該廠澄清池出水經重力式空氣擦洗濾池過濾後，送入清水池，通過清水幫浦送至雙層過濾器，出水經活性炭過濾器過濾後送入除鹽裝置。
1．重力式空氣擦洗濾池
當澄清池出水合格後，投運空氣擦洗濾池。澄清池出水經進水管道到達進水裝置，經進水裝置使水均勻的流入濾層，經濾層過濾後通過出水裝置收集匯流入集水室，再經出水槽流出至清水消防水池備用。每台濾池正常進水tu≤20mg/l，短時內進水tu≤30 mg/l時，出水濁度≤2 mg/l，處理水量為300 m3/h。
當空氣擦洗濾池執行到濾層水頭損失達到容許極限或執行一定時間後，停止濾池執行，進行反洗。反洗時，先通入壓縮空氣進行吹洗2～5min，再送入反洗水進行反洗3～5min，然後用水正洗至出水合格，就可繼續執行。反洗水直接排入下水道。
執行濾池出水控制指標為tu≤2mg∕l。
化學第二章小結
物質的量，是量度一定量粒子的集合體中所含粒子數量的物理量。在國際單位制中，物質的量的符號為n，單位為摩爾 mol 量綱為n。摩爾是七個基本單位之一。物質的量可用來度量所有粒子，如原子 分子 電子等，或者它們的特定組合。使用時要說明粒子的類別。一 阿伏加德羅常數 na 以0.012kg12c 請注意，...
初三化學第二章總結
氧氣的性質 一 存在空氣中21 氮氣79 體積分數 二 物理性質 1氧氣不易溶於水 2氧氣的密度比空氣大 三 化學性質 緩慢氧化 理解 動植物呼吸作用 鐵生鏽 食物腐爛 白磷自燃 劇烈氧化 1 木炭 碳 氧氣 二氧化碳 發出白光 2 鐵絲 氧氣 四氧化碳 火星四射 生成黑色固體 3 蠟燭 氧氣 水 ...
化學必修1第二章知識總結
第二章知識總結 一 物質分類 注 1 單質 混合物既不是電解質又不是非電解質。2 物質有三態，氯化鈉晶體 熔融態氯化鈉 氯化鈉蒸氣是同一種化合物 nacl 氯化鈉水溶液是混合物。二 分散系 三 離子反應 注 能拆成離子形式的有 強酸 強鹼 可溶性鹽 四 氧化還原反應 1 有元素化合價公升降的化學反應...