地表水的净化

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地表水净化的典型流程：取水构筑物→水泵→混凝沉淀→澄清→过滤→清水池→水泵→配水管网。

1．混凝和絮凝

(1)混凝剂和助凝剂：为了消除水体的颜色、浊度、悬浮物质，有时向水中加入混凝剂，使可沉淀的，特别是非沉淀性的悬浮物质和胶体物质结合在一起，形成快速沉降的聚集体或絮凝物，以达到易于过滤，沉淀去除的目的。混凝使胶态粒子迅速聚集在一起，这一过程发生在混凝剂加入水中后几分钟之内，所以在化学品施加点必须要混合均匀，以实现快速混合及凝聚。絮凝是指凝聚的粒子集合为絮粒。混凝和絮凝很大程度上受物理和化学力量的影响，诸如粒子上电荷、交换能力、粒子大小和浓度、pH值、水温和电解质浓度等。通常用的混凝剂有：

❶ 硫酸铝：硫酸铝混凝的最佳pH值(表14-1-13)

表14-1-13

图14-1-3是水平流水的隔板式反应示意图，适用于产水量不小于40，000～45，000m³／24h的净水站。

图14-1-4是有旋流式反应室的垂直式沉淀池，适用于产水量为500m³／h的净水站。

2．沉淀

沉淀通常有两种方式：即单纯沉淀和混凝、絮凝和软化之后的沉淀。单纯沉淀是用来去除地表水中的可沉降固体，常在其他处理过程之先，用作初步处理以减少净水过程中较重的沉积物负担。化学混凝和絮凝之后沉淀，是用来除去由化学处理使之更容易沉降的固体。例如投加混凝剂以去除水的色度和浊度而形成的絮凝物。这类沉淀放在预沉淀和曝气之后，过滤之前。各种沉淀池的比较如表14-1-15所示。

表14-1-15

1—耙臂 2—进水管 3—发动机 4—刮板 5—出水堰 6—出水槽 7—排泥 8—污泥坑 9—走道 10—出水 11—走道 12—栏杆 13—发动机 14—进水窗口 15—出水堰 16—转动笼架 17—进水 18—排泥管 19—中心柱 20—进水井 21—刮板

沉淀池的表面积依下式决定：

池的表面积=流量率／溢流率

池深=溢流率×停留时间

溢流率的选择和停留时间主要决定于悬浮固体的沉降特性，表14-1-16示出典型沉淀池溢流率。

表14-1-16

1—辐射集水槽 2—分离室 3—导流室 4—第二反应室 5—清水出水槽 6—提升叶轮 7—导流板 8—环形集水槽 9—进水管 10—回流缝 11—高压冲洗管 12—穿孔排泥管 13—第—反应室 14—搅拌浆片 15—三角配水槽 16—放空管 17—排泥管 18—集泥斗

选择纵向流、辐向流或螺旋流的池子，必须与用在决定池表面积的溢流率相一致。矩形池的横截面是由池内水平向流速0．3～0．6m／min算出，而后计池宽和池长，加以长宽比的调整。从表面和可以计算圆池的直径、确定池底坡度(参阅表14-1-17)，然后计算周边和中央池深。机动刮泥的矩形沉淀池的宽度由1．5～7．5m(如果建立并联的刮泥器，可以更宽)；实际最大长度约26m。一般所用长宽比在3∶1至5∶1之间。池长30m是普通的，矩形池的深度为2．4～3．6m，平均深度为3m是普通的。

表14-1-17

1—喉管升降装置 2—环形集水槽 3—出水管 4—喷嘴 5—喉管 6—反应室 7—第二反应室 8—分离室 9—排泥管 10—放空管 11—溢流管 12—走道 13—进水管

圆形沉淀池通常是中心进水，其直径在3m以上，最大到100m，配备机械刮泥。入流管可来自池底下或挂在桥下水中。进水管设计流速不超过0．3m／S。澄清的出流水经过周边堰口引出。堰口溢流率随著所去除的固体性质而定。见表14-1-18。

表14-1-18

1—中央进水管 2—真空室 3—脉冲阀 4—配水干管 5—多孔配水管 6—稳流板 7—穿孔排泥管 8—多孔集水管 9—集水槽 10—泥槽浓缩室

3．澄清

水的澄清采用澄清池，它是综合混凝和泥水分离作用的净水构筑物，常用澄清池优缺点及适用范围如表14—1-19所示。

表14-1-19

图14—1-10、14-1-11分别示出重力式无阀滤池的过滤状态和反冲洗状态。

1—虹吸辅助管 2—虹吸上升管 3—进水槽 4—分配堰 5—进水管 6—出水管(至清水池) 7—档板 8—格栅 9—集水区 10—清水箱 11—滤池

1—虹吸破坏管 2—虹吸上升管 3—水封堰 4—排水井 5—虹吸下降管 6—虹吸辅助管 7—抽气管

图14-1-12是近年来国内所广泛使用的一种管式精密过滤器，它具有过滤性能好、效力高、阻力小，运行维护简单等优点，可充作液体和气体过滤。在工业水处理中，还可作为除铁、深度去除浊度及除油等用，其处理的水量如表14-1-21所示。

表14-1-21

过滤器配用的滤芯有聚丙烯纤维线绕制成的蜂房式管状滤芯和合成纤维涤纶帆布滤芯。

线绕式滤芯精度可达1、5、10、20、30、50、75和100μm等。

当用于水处理精密过滤时，为使浊度小于0．3度，可选用5μm线绕滤芯或密纹涤纶帆布滤芯。

国内外已将这种过滤器为反渗透、电渗析器的预处理设备，当用于凝结水除铁时，可选用20μm滤芯。

滤芯的起始压差19．6kPa(0．2kgf／cm²)，最大压差196kPa(2．0kgf／cm²)。

对于井水可选用纤维线绕滤芯或帆布滤芯。

对于经澄清凝聚砂滤后的水，可选用帆布滤芯。

本体采用高效除腐涂料。