饮用水处理工艺流程

  这是以地表水为水源的生活饮用水的常用处理工艺。但工业用水也常需沉淀工艺。沉淀工艺通常包括混凝、沉淀和过滤。处理对象主要是水出悬浮物和胶体杂质。原水加药后，经混凝使水中悬浮物和胶体形成大颗粒絮凝体，而后通过沉淀池进行重力分离。过滤是利用粒状滤料截留水中杂质的构筑物，常置于混凝和流淀构筑物之后，用以逐步降低水的浑浊度。完善而有效的混凝、沉淀和过滤，不仅能有效地降低水的浊度，对水中某些有机物、细菌及病毒等的去除也是有一定效果的。根据原水水质不同，在上述沉淀工艺系统中还可适当增加或减少某些处理构筑物。例如，处理高浊度原水时，往往需设置泥沙预沉池或沉沙池;原水浊度很低时，可以省去沉淀构筑物而进行原水加药后的直接过滤。但在生活饮用水处理中，过滤是必不可少的。大多数工业用水也往往采用沉淀工艺作为预处理过程。如果工业用水对沉淀要求不高，可以省去过滤而仅需混凝、沉淀即可。消毒是火活水中致病微生物，通常在过滤以后进行。主要消毒方法是在水中投加消毒剂以灭致病微生物。当前我国普遍采用的消毒剂是氦，也有采用漂白粉、二氧化氯及次氯酸钠等。臭氧消毒也是一种消毒方法。

  “混凝-沉淀-过滤-消毒可称之为生活饮用水的常规处理工艺。我国以地表水为水源的水厂主要是采用这种工艺流程。如前所述，根据水源水质不同，尚可增加或减少某些处理构筑物。

  这是饮用水净化中所需的特殊处理方法。当原水中是和味严重而采用流淀和消毒工艺系统不能够达到水质要求时方才采用。除臭、除味的方法取决丁水中臭和味的米源。例如，对于水中有机物所产生的臭和味，可用活性炭吸附或氧化法去除;对于溶解性气体或挥发性有机物所产生的臭和味，可采用曝气法去除:因藻类繁殖而产生的臭和味。可采用微滤机或气浮法去除藻类，也可在水中投加除藻药剂;因溶解盐类所产生的臭和味，可采取了适当的除盐措施等等。

  当地下水中的铁、锰的含量超过生活饮用水卫生标准时，需采用除铁、锰措施；需采用的除铁、锰方法为：自然氧化法和接触经法。前者通常设置曝气装置、氧化反应池和沙滤池;后者通常设置暴气装置和接触氧化滤池。工艺系统的选择应根据是否单纯除铁还是同时除铁、除锰，原水中铁、锰含量及其它有关水质特点确定。还可采用药剂氧化、生物氧化法及离子交换法等。通过上述处理方法(离子交换法除外)，使溶解性二价铁和锰分别转变成三价铁和四价锰沉淀物而去除。当水中含氟量超1.0mg/L时，需采用除氟措施。除氟方法基本上分为成两类，一是投入硫酸铝、氯化铝或碱式氯化铝等使氟化物产生沉淀:二是利用活性氧化铝或磷酸一钙等进行吸附交换。目前使用活性氧化铝除氟的较多

  处理对象主要是水中钙、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、镁离子与阳离子交换剂上的阳离子厅相交换以达到去除口的；后者系在水中投入药剂如石灰、苏打等以使钙、镁离子转变成沉淀物而从水中分离。

  处理对象是水中各种溶解盐类，包括阴、阳离子。将高含盐量的水如海水及“苦咸水”处理到符合生活饮用或某些工业用水要求时的处理过程，一般称为咸水“淡化”;制取纯水及高纯水的处理过程称为水的“除盐”；淡化和除盐主要方法有:蒸馏法、离子交换法、电渗析法及反渗透法等。离了交换法需经过阳离了和阴离了交换剂两种交换过程:电渗析法系利用阴，阳离子交换膜能够分别透讨阴，阳离了的特性，在外加直流中场作用卜使水中阴、阳离子被分离出去；反渗透法利用高于渗透压的压力施于含盐水以使水通过半渗透膜而盐类离子被阻留下来。电渗析法和反渗透法属于膜分离法，通常用于高含盐量水的淡化或离子交换法的前处理工艺。

  水中悬浮颗粒依靠重力作用，从水中分离出来的过程称为沉淀。颗粒比重大于1时、表现为下沉；小于1时、表现为上浮。在颗粒沉淀过程中，彼此没有干扰，只受到颗粒本身在水中的重力和水流阻力的作用，称为自由沉淀；另一种是颗粒在沉淀过程中，彼此相互干扰，或者受到容器壁的干扰，虽然其粒度和第一种相同，但沉淀速度却较小，称为拥挤沉淀。

  拥挤沉速可以用实验方法测定。当水中含砂量很大时，泥砂即处于拥挤沉淀状态。常见的拥挤沉淀过程有明显的清水和浑水分界面，称为浑液面，浑液面缓慢下沉，直到泥砂最后完全压实为止。水中凝聚性颗粒的浓度达到少数亦产生拥挤沉淀。由于凝聚性颗粒的比重远小于砂粒的比重，所以凝聚性颗粒从自由沉淀过渡到拥挤沉淀的临界浓度远小于非凝聚性颗粒的临界浓度。

  在常规水处理过程中，过滤一般是指以石英砂等粒状滤料层截留水中悬浮杂质，从而使水获得沉淀的工艺过程。滤池通常置了沉淀池或沉淀池之后。进水汕度一般在10度以下。滤出水浊度一定要达到饮用水标准。当原水浊度较低(一般在100度以下)，且水质较好时，也可采用原水直接过滤。过滤的功效，不仅在于逐步降低水的浊度，而且水中有机物、细菌乃至病毒等将随水的浊度降低而被部分去除。至于残留于滤后水中的细菌、病毒等在失去浑油物的保护或依附时，在滤后消毒过程中也将容易被杀灭，这就为滤后消毒创造了良好条件。在饮用水的净化工艺中，有时沉淀池或沉淀池可省略，但过滤是必不可少的，它是保证饮用水卫生安全的重要措施。滤池有多种形式。以石英砂作为滤料的普通快滤池使用历史最久。在此基础上，人们从不固的工艺角度发展了其它型式快滤池。为充分的发挥滤料层截留杂质能力，出现厂滤料粒径循水流方向减小或不变的过滤层，例如，双层、多层及均质滤料滤地，上向流和双向流滤池等，为减少滤池阀门， 出现了虹吸滤池、无阀滤池、移动冲洗罩滤池以及其它水力自动冲洗滤池等。在冲洗方式上，有单纯水冲洗和气水反冲洗两种。各种各样的形式滤池，过滤原理基本一样，基本工作过程也相同，即过滤和冲洗交错进行。

  水的消毒方法很多，包括氧及氩化物消毒，臭氧消毒、紫外线消毒及其些重金属离子消毒等。氯消毒经济有效，使用起来更便捷，应用历史最久也最为广泛。但自20世纪70年代发现受污染水原经氯消毒后往往会产生一些有害健康的副产物，例如三卤甲烷等后，人们便重视了其它消毒剂或消毒方法的研究，例如，近年来人们对二氧化氯消毒日益重视。但不能就此认为氯消毒会被淘汰。一方面，对于不受有机物污染的水源或在消毒前通过前处理把形成氯消毒副产物的前期物(如腐殖酸和富里酸等)预先去除，氯消毒仍是安全、经济、有效的消毒方法;另方面，除氯以外其它各种消毒剂的副产物以及残留于水中的消毒剂本身对人体健康的影响，仍需做全面、深入的研究。因此，就目前情况而言，氯消毒仍是应用最广泛的一种消毒方法。