给水处理期末复习环境工程专版.doc

给水处理概论 生活饮用水标准： （1）感官性状和一般化学指标：浊度：1NTU，技术条件限制时为3，色度15（铂钴色度单位）PH值6.5到8.5之间 （2）毒理学指标 （3）细菌学指标：细菌总数100（CFO/ml）,总大肠菌数3个/L 游离系数出厂水中≥0.3mg/L,官网材料水中≥0.05mg/L 给水处理方法：常规处理工艺为，混凝→沉淀→过滤→消毒（1）澄清（混凝、 沉淀、过滤）去除水中的悬浮物和胶粒。（2）除臭除味：澄清消毒达不到水质要求时才采用的特殊处理方法。（3）除铁、锰、氟。（4）软化：去除水中钙镁离子，减小硬度，特别用于地下水的处理。（5）淡化和除盐：处理对象是水中的各种盐类，包括阴阳离子（海水）。（6）水的冷却：工业生产中循环冷却水系统所用的工艺。（7）腐蚀和结垢控制。（8）预处理和深度处理。 混凝 胶体的稳定性指胶体粒子在水中长期保持分散悬浮状态的特性。包括动力学稳定和聚集稳定。 混凝机理：混凝剂对水中胶体粒子的混凝作用有三种。其中以何种作用为主取决于混凝剂的种类和投加量，水中胶体离子的性质，含量以及水的PH值。 （1）电性中和：在水中投入电解质以降低或消除胶体粒的ζ电位，进而降低排 斥能峰，使胶粒顺利通过布朗运动相撞聚集。 （2）吸附架桥：高分子物质起胶粒与胶粒之间相互结合的架桥作用称作吸附架桥作用。要求是高分子物质有最佳投加量，将胶粒架桥联接起来，又不会产生胶体保护作用，高分子都是线性分子且需要一定的长度。不要过多，否则产生“胶体保护”。 （3）网捕或卷扫：当铝盐或铁盐混凝剂投量很大而形成大量氢氧化物沉淀时，可以网捕、卷扫水中胶粒以致产生沉淀分离称卷扫或网捕作用。是机械作用，混凝剂投加量与原水中杂志含量成反比。 集中混凝机理的分析判断：（问答题） （1）对于铝盐混凝剂（铁盐类的）而言，当PH3时，简单水合铝离子[Au(H2O)0]3+可以起压缩胶体双电层作用，但在给水处理中，这种情况少见，在PH=4.5～6范围内，主要是多核羟基配合物对负电荷胶体起电性中和作用，凝聚体比较密实，在PH=7~7.5范围内，电中性氢氧化铝聚合物[Al(OH)3]n可起吸附架桥作用，同时也存在在某些羟基配合物的电性中和，两者以何为主，决定于铝盐投加量，当铝盐投加量超过一定限度时，会产生“胶体保护”作用，使脱稳胶粒电荷变号或使胶体粒被包卷而重新稳定，当铝盐投加量再次加大，超过氢氧化铝溶解度而产生大量沉淀物时，则起网捕卷扫作用。实际上，在一定的PH值下，几种作用都有可能同时存在，只是程度不同，这与铝盐投加量和水中胶粒含量有关，如果水中胶粒含量过低，往往需投加大量的铝盐混凝剂使之产生卷扫作用才能发生混凝。 （2）阳离子型高分子混凝剂可对负电荷胶粒起电性中和与吸附架桥双重作用，絮凝体一般比较密实。非离子型和阴离子型高分子混凝剂只能起吸附架桥作用，当高分子物质投量过量时，也产生胶体保护作用而使颗粒重新悬浮。 （1）混凝剂应符合以下基本要求：①混凝效果好②对人体健康无害③使用方面④货源充足，价格低廉。 （2）混凝剂的基本类型：①有机混凝剂：硫酸铝、聚合铝、三氯化铁、硫酸亚铁、聚合铁②有机高分子混凝剂。 （3）聚合氯化铝的聚合成分主要取决于羟基OH和铝AV的摩尔数之比，通常 称为碱化度，以B表示： 5．由布朗运动所造成的颗粒碰撞聚集称“异向絮凝”。 由流体运动所造成的颗粒碰撞聚集称“同向絮凝”。 6．速度梯度G：G是控制混凝效果的水力条件 （△u是相邻两流层的流速增量cm/s，△Z垂直水流方向两流层之间 的距离cm）。 ， （1）在混凝过程中，所施功率G值愈大，颗粒碰撞速率越大，絮凝效果愈好，但G值增大时，水流剪力也随之增大，已形成的絮凝体又有可能破碎。 （2）混合阶段：T在10~30S至多不超过2min即告完成。 G在700~1000S-1范围内， 絮凝阶段：平均G=20~70s-1范围内，平均GT=1*104~1*105范围内。 7．絮凝设备： （1）隔板絮凝池：往复式和回转式。往复式水流作180o转弯，局部水头损失大，使絮凝体破碎可能提高，回转式水流作90o转变，局部水头损失小，絮凝效果提高，往复式总水头损失在0.3~0.5m左右，回转式小40%左右。 优点：构造简单，管理方便；缺点：流量变化大者，絮凝效果不稳定，与折板及网格式絮凝池相比，水流条件不甚理想，能量消耗中的无效部分比例大，絮凝时间长，池容积大。 设计参数：廊道中流速：起端流速0.5~0.6m/s，末端流速0.2~0.3m/s。絮凝时间12~20min阁板间净距大于0.5m；池底应有0.02~0.03坡度并设直径大于150mm的排泥管 （2