建筑工程给排水-水的处理方法概论

第二章水的的处理方法概概论内容容：2.1主要单单元处处理方方法2.2反应器器的概概念及及其在在水处处理中中的应应用2.3水处理理工艺艺流程程重点点：：水处理理单元元方法法及工工艺流流程反应器器的概概念及及其水水处理理应用用难点点：：反应器器的理理论2.1主要单单元处处理方方法两个基基本概概念水处理理过程程：改变水的性性质，，即改改变水水中杂杂质组组成的的过程程处理单单元：：一个个水处处理过过程可可以由由若干干基本本工艺艺环节节组成成，每每个基基本工工艺环环节就就是一一个处处理单单元，，也叫叫单元元过程程。2.1.1水的物物理化化学处处理方方法混凝：：使悬悬浮物物和胶胶体凝凝聚成成絮凝凝体沉淀和和澄清清：固固液重重力分分离沉沉降（（沉淀淀池））化学沉沉淀：：如难难溶物物CaF2气浮：：杂质质、污污染物物附着着在微微小溶溶气泡泡表面面上浮浮去除（（除藻藻、除除油））过滤：：利用用不同同的过过滤介介质截截流固固态杂杂质表面过过滤（（筛网网、隔隔栅））滤层过过滤（（滤池池）2.1.1水的物物理化化学处处理方方法膜分离离：利利用半半渗透透膜实实现物物质分分离(nm-mm)微滤、、超滤滤、钠钠滤、、反渗渗透吸附：：两相相体系系中污污染物物浓度度差引引起的的传质质过程程活性炭炭吸附附（脱脱色除除味））离子交交换：：具有有可交交换能能力的的基团团上的的正负负离子子与水水中同同符号号离子子交换换去除除溶解解性离离子中和：：pH值调整整氧化还还原：：改变污污染物物状态态使变变为难难溶或或无毒毒(除铁锰锰氰铬铬)氧化改改性有有机物物（预预氧化化）2.1.2水的生生物处处理方方法生物处处理技技术原原理：：微生生物利利用有有机物物等污污染物物作为为营养养物质质，通通过细细胞生生长繁繁殖和和内源源呼吸吸降解解污染染物。。类型型：：好好氧氧和和厌厌氧氧饮用用水水净净化化中中的的生生物物处处理理方方法法利用用贫贫营营养养菌菌降降解解有有机机物物、、其其它它细细菌菌（（N、铁铁、、锰锰））生物物膜膜方方法法：：生生物物接接触触氧氧化化（（东东深深工工程程400万m3/d）生物物滤滤池池、、BAC滤池池悬浮浮生生长长方方法法：：生生物物菌菌剂剂（（水水源源修修复复））一级级处处理理只去去除除废废水水中中较较大大的的悬悬浮浮物物质质。。物物理理法法大大多多用用于于一一级级处处理理。。一一级级处处理理是是二二级级处处理理的的预预处处理理二级级处处理理去除除污污水水中中呈呈胶胶体体和和溶溶解解状状态态的的有有机机污污染染物物质质，，去去除除率率可可以以达达到到90％以以上上。。生生物物处处理理法法是是最最常常用用的的二二级级处处理理法法三级级处处理理在一一级级和和二二级级处处理理后后，，进进一一步步处处理理难难降降解解的的有有机机物物、、磷磷和和氮氮等等能能够够导导致致水水体体富富营营养养化化等等可可溶溶性性无无机机物物等等2.2反应应器器的的概概念念及及其其在在水水处处理理中中的的应应用用2.2.1反应应器器的的类类型型按按物物料料形形态态分分均均相相、、多多相相反反应应器器按按操操作作情情况况分分为为：：间间歇歇和和连连续续流流反反应应器器活塞塞流流反反应应器器（管管式式反反应应器器））恒流流搅搅拌拌反反应应器器间歇歇反反应应器器连续续流流反反应应器器反应应物物浓浓度度和和反反应应速速度度不不随随位位置置变变化化随时时间间变变化化反应应物物的的反反应应时时间间完完全全一一样样反应应物物浓浓度度和和反反应应速速度度随随位位置置变变化化不随随时时间间变变化化（（HRT相同同））反应应物物的的反反应应时时间间是是位位置置的的函函数数反应应物物浓浓度度和和反反应应速速度度的的值值确确定定不随随时时间间变变化化；；反应应物物的的停停留留时时间间0－∞2.2.2物料料在在反反应应器器的的流流动动模模型型1理想想混混合合流流动动模模型型特点点：：反反应应器器浓浓度度完完全全均均匀匀一一致致2活塞塞流流流流动动模模型型特点点：：物物料料在在管管式式反反应应器器的的各各个个断断面面上上流流速速均均匀匀一一致致；；物物料料经经过过轴轴向向一一定定距距离离所所需需要要的的时时间间完完全全一一样样[T＝f（L）]。3轴向向扩扩散散流流动动模模型型特点点：：活活塞塞流流叠叠加加轴轴向向扩扩散散的的流流动动模模型型（（不不能能直直观观反反映映物物料料在在反反应应器器的的流流动动情情况况））轴向向扩扩散散的的量量：：菲菲克克定定量量4多级级串串联联流流动动模模型型特点点：：N个理理想想混混合合的的反反应应器器串串连连（（相相对对较较能能直直观观反反映映物物料料在在反反应应器器的的流流动动情情况况））2.2.3物料料在在反反应应器器的的停停留留时时间间和和停停留留时时间间分分布布1间歇歇式式反反应应器器特点：：反应应物的的停留留时间间完全全一样样2活塞流流反应应器特点：：停留留时间间是管管长的的函数数，T=V/F3恒流搅搅拌反反应器器及其其串联联单个示示踪剂剂浓度度：单个停停留时时间分分布函函数：：（示踪踪剂实实验确确定））2.2.4反应器器概念念在水水处理理中的的应用用1分析物物料在在反应应器的的流动动状况况根据停停留时时间分分布函函数，，判断断物料料在反反应器器的流流动模模型（（理想想混合合、活活塞流流还是是两者者之间间）、、估算算偏离离理想想混合合、活活塞流流的程程度2计算反反应物物的转转化率率根据停停留时时间分分布函函数，，计算算反应应物的的转化化率x(t)-停留时时间为为t的物料料转化化率3估算水水处理理装置置尺寸寸，确确定其其最佳佳的操操作条条件2.3.2给水处处理工工艺流流程1.去除水水中的的悬浮浮物、、胶体体、细细菌、、病毒毒：混凝、、澄清清、沉沉淀、、过过滤、、消毒毒，即自来水水厂常规工艺流流程混凝沉淀过滤消毒2.水源受受有机机物污污染严严重时时，增增加预预处理理/深度处处理混凝沉淀过滤消毒活性炭吸附预氧化饮用水水原水饮用水水原水3.除臭、、除味味：用用气浮浮法或或微滤滤机除除藻，，用曝曝气法法去除除水中溶溶解气气体；；4.除铁、、除锰锰、除除氟：：接触触氧化化法除除铁、、除锰锰，活活性氧氧化铝或混混凝沉沉淀或或结团团造粒粒除氟氟；5.软化：：去除除钙、、镁有有离子子交换换法或或药剂剂软化化法；；6.除盐与与淡化化：蒸蒸馏法法、离离子交交换法法、或或药剂剂软化化法；；7.降低水水温：：冷却却塔或或喷水水冷却却池；；8.水的腐腐蚀与与结垢垢控制制：用用缓蚀蚀剂与与阻垢垢剂；；阳离子子交换换阴离子子交换换滤过水水除盐水水补充：：微污污染水水源水水预处处理和和深度度处理理方法法微污染染水源源水的的预处处理方方法有有：粉粉末活活性炭炭法、、液氯