城市给水处理

城市给水处理第1页/共86页第二篇城市给水处理第一章城市给水处理概论第二章混凝第三章沉淀第四章过滤第五章消毒第六章地下水除铁除锰第七章给水厂设计第2页/共86页第一章给水处理概论第一节给水水质指标第二节水质标准第三节给水处理的基本方法与基本工艺第3页/共86页第一节给水水质指标

水质是指水与水中杂质共同表现的综合特性。水质指标表示水中特定杂质的种类和数量，是判断水质好坏、污染程度的具体衡量尺度。一、物理指标

主要有水温、浊度、臭和味、色度、悬浮物、电导率、氧化还原电位等，其中较为重要的指标是：

1.浊度：

表示水中含有胶体状态（较小颗粒的悬浮物）的杂质，引起水的浑浊的程度。

2.悬浮物：

指总不可滤残杂，为水样中0.45m滤膜截留物质的质量。

3.臭和味：由原水、水处理或输水过程中微生物污染和化学污染引起的异臭和异味。第4页/共86页二、化学指标

1.杂质或污染物质的单项指标

水中化学物质的各单项质量浓度指标，如：铁、锰、硫酸盐、氯化物、砷、镉、铬等等。

2.无机特性的综合指标

反映水的无机特性的一些常用指标：PH、碱度、酸度、硬度、溶解性总固体、总含盐量等。

3.有机污染物的综合指标

反映水中有机物含量的综合指标：耗氧量（OC或CODMn，又称高锰酸钾指数）、化学需氧量（COD）、生化需氧量（BOD5）、总有机碳（TOC）等。第5页/共86页三、微生物指标常用的水中微生物指标菌测定项目有：细菌总数、总大肠菌群、粪大肠菌等四、放射性指标饮用水的放射性指标测试项目是：总放射性、总放射性。第6页/共86页第二节水质标准一、生活饮用水标准参看《生活饮用水卫生标准》、《生活饮用水水质卫生规范》二、工业用水水质标准参看各工业用水水质标准三、其它重要水质标准

《地表水环境质量标准》、《饮用净水水质标准》等第7页/共86页第三节给水处理的基本方法与基本工艺一、给水处理的基本方法

1.胶体颗粒和悬浮颗粒的处理方法：混凝、沉淀、澄清、气浮、过滤、筛滤、膜分离（微滤、超滤）、沉砂、离心分离。

2.去除、调整水中溶解（无机）离子、溶解气体的处理方法：石灰软化、离子交换、地下水除铁除锰、氧化还原、化学沉淀、膜分离（反渗透、纳滤、电渗析、浓差渗析）、吹脱、曝气等。

3.去除有机物的处理方法：粉状活性炭吸附、原水曝气、生物预处理、臭氧预氧化、预氯化、生物活性炭、大孔树脂吸附等。

4.消毒方法：氯气、二氧化氯、臭氧、紫外线、电化学、加热等。

5.冷却方法第8页/共86页二、给水处理的基本工艺以地表水为水源的饮用水常规处理工艺：预加氯混凝剂氯原水管网

以地下水为水源的自来水厂工艺氯井水管网混凝清水池沉淀过滤清水池第9页/共86页净水设计总体原则沉淀池和澄清池的个数或能够单独排空的分隔数不宜少于两个。经过混凝沉淀或澄清处理的水，在进入滤池前浊度一般不超过10度。当原水含沙量高时，宜采用预沉措施。第10页/共86页第二章混凝第一节混凝基本理论第二节混凝剂和助凝剂第三节混凝动力学第四节影响混凝效果主要因素第五节混凝剂的配制和投加第六节絮凝反应池第11页/共86页

第一节混凝基本理论

一、胶体及其稳定性

1.胶体：水中粒径大小在1～100nm之间的颗粒

1）胶体颗粒尺寸很小

2）稳定而不沉淀

3）使水产生浑浊

4）胶体颗粒表面带电

2.胶体的稳定性：胶体粒子在水中长期保持分散悬浮状态的特性

胶体稳定性分为“动力学稳定”和“聚集稳定”。

1）动力学稳定由于胶体粒子很小，布朗运动剧烈，本身质量小而所受重力作用小，布朗运动足以抵抗重力影响，故而能长期悬浮于水中，称动力学稳定。

2）聚集稳定性胶体粒子之间因表面同性电荷相斥或水化膜的阻碍作用大于布朗作用而不能相互聚集的特性。第12页/共86页第13页/共86页3.胶体的稳定与凝聚

1）胶体的双电层结构带电荷的胶核表面与扩散于溶液中的异种电荷离子（反离子）正好电性中和，构成双电层结构。一部分反离子被紧密吸引在胶核颗粒的表面附近，可以随微粒移动，这一层称为吸附层。另一部分反离子由于热运动和溶剂化作用向外扩散，构成扩散层。

2）胶体不凝聚的原因

a.排斥势能峰的高低

b.水化膜的厚度胶体的稳定性关键在于聚集稳定性，而聚集稳定性取决于胶体颗粒表面的动电位即电位。向胶体中加入电解质，降低胶体颗粒的电动电位，能使胶体脱稳凝聚。第14页/共86页第15页/共86页第16页/共86页二、金属盐水解规律

1.以铝盐为例，其水解产物分为以下几类：

1）单体形态

2）中小型聚合物形态

3）大型聚合物形态

4）氢氧化铝沉淀

2.水解规律

1）PH值较低时，水解产物以单体或中小型聚合物为主；pH值较高时，以大型或氢氧化铝为主。

2）各组成含量与混凝剂的种类及浓度有关。

3）其水解物种的分布与混凝剂机理密切相关。

第17页/共86页三、混凝机理

1.电性中和：

通过投加电解质来降低或消除颗粒的动电位，从而压缩双电层的方法。

2.吸附架桥：水中高分子物质通过某长链吸附胶体，起到胶体之间相互结合的桥梁结构。

3.网捕或卷扫作用：

当金属盐投量很大而形成大量氢氧化物沉淀时，可以网捕或卷扫水中胶粒，并使之发生沉淀。

4.胶体的再稳定现象：对于无机盐，投量过大会导致胶体表面带上反电荷，从而发生再稳定现象；对于高分子物质而言，投量过大会导致胶体被长链包裹，从而发生胶体保护现象。

第18页/共86页

第二节混凝剂和助凝剂

一、无机混凝剂

1.硫酸铝Al2(SO4)3

使用灵活，多以液态为主，但其水解反应为吸热反应，处理低温水时效果不佳，与新型混凝剂相比，有效含量和利用率都不高。

2.聚合氯化铝[Al2(OH)nCl6-n]m

以各种聚合物和氢氧化铝的形式直接存在与水体中，不再出现水解过程，对PH值的适应性更强；在其它相同条件下，投加量较少，处理效果更佳。

3.三氯化铁FeCl3

适用的PH值范围较宽，形成的絮体比使用铝盐形成的絮体结构更密实，但溶液的腐蚀性很强，出水的色度比铝盐高。

4.聚合硫酸铁[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m

形成的絮体密实，适应低温低浊水的处理，药剂用量少，腐蚀性远比三氯化铁小，适用水体的PH范围宽。

第19页/共86页二、有机高分子混凝剂

1.阳离子型有机高分子聚合物

2.非离子型

3.阴离子型

4.两性聚电解质三、助凝剂

有助于改善或提高混凝剂作用效果的物质，即为助凝剂。

1.活化硅酸

粒状高分子物质，处理低温低浊水时效果显著，同时能促进对色度的去除；由于其在活化过程中能形成狭长的线性或环状聚合物，有利于吸附架桥作用。

2.聚丙烯酰胺

聚丙烯酰胺及其水解产物是高浊度水处理中使用最多的助凝剂。投加这类助凝剂可大大减少铝盐或铁盐混凝剂的用量。

3.其它其它助凝剂如石灰、骨胶、海藻酸钠、黏土等液有一定的助凝作用。第20页/共86页第三节混凝动力学一、基本概念混凝动力学：研究水中胶体在絮凝过程中颗粒的浓度随时间的减少过程称为混凝动力学。异向絮凝：由布朗运动所造成的颗粒碰撞聚集的过程。同向絮凝：在水力或机械搅拌下所造成的流体运动使颗粒继续碰撞聚集的过程。二、异向絮凝：在颗粒粒径较小时起主要作用三、同向絮凝：在颗粒逐渐长大后起主要作用，依靠流速梯度来促进颗粒的相互碰撞

第21页/共86页第四节影响混凝效果主要因素一、水温

水温对混凝的效果有明显的影响。这是由于混凝剂的水解反应是吸热反应，在低温水中反应缓慢，影响混凝效果。因而低温水处理比较困难。可以通过增加混凝剂的用量或投加助凝剂来提高混凝效果。二、浊度与悬浮物

原水浊度越高，压缩双电层、吸附电性中和所需的混凝剂的用量越大；原水的浊度越低，可以构成矾花骨架的胶体颗粒越少，所需混凝剂的投加量更大。三、水的PH值

PH值影响水中无机金属盐水解产物的形态分布；同时对于某些有机物，PH值影响其电离程度，从而影响混凝的效果。可以通过投加碱性药剂来调节PH值。第22页/共86页

第五节混凝剂的配制和投加

一、混合设施

1.水泵混合药剂投加在水泵的吸水管或吸水喇叭口处，利用叶片的高速旋转以达到药剂充分混合的目的。常用于取水泵房离水厂处理设施较近的场合，不适合于投加铁盐。

2.管道混合

将药剂直接投加到水泵的压水管中以借助管中流速进行混合或采用管道静态混合器进行混合。混合效果耗，但水头损失稍大，当管道内流量减少时，效果降低。

3.机械混合

在混合池内安装搅拌设施，以电动机驱动搅拌器使水和药剂混合。适应水量变化的能力强，但增加了机械维修的工作量第23页/共86页重要设计要点湿投混凝剂时，溶解次数应根据混凝剂的用量和配制条件等因素确定，一般每日不宜超过3次。混凝剂用量较大时，溶解池宜建在地下，混凝剂用量较小时，溶解池可兼作投药池。混凝剂投配的溶液浓度，可采用5-20%。药剂仓库的设计一般可按最大投药量的15-30天用量计算。堆放高度一般为1.5-2.0m。第24页/共86页二、混凝剂的自动控制方法水厂混凝剂投加的自动控制方法有：经验法、数学模型法、现场模拟试验法、胶体表面电荷法、光学检测法。第25页/共86页第六节絮凝反应池一、水力型絮凝池

1.隔板絮凝池

1）特点：隔板絮凝池的优点是构造简单，管理方面。缺点是对水量、水质的变化性差；因水流转弯处的无效能耗大，故为保证絮凝效果，需增加池体容积，即增加了造价。适用于大、中型水厂。

2）主要设计参数：

a.廊道中流速：起端一般为0.5~0.6m/s，末端一般为0.2~0.3m/s。流速应沿程递减。

b.为减少转弯处的水头损失，转弯处过水断面应为廊道内过水断面积的1.2~1.5倍。

c.絮凝时间一般在20~30min。

d.隔板间距应大于0.5m，池底应用0.02~0.03坡度来排泥，排泥管应大于150mm。

第26页/共86页第27页/共86页2.折板絮凝池

1）特点：折板絮凝池的优点是：絮凝的效果比较好；水流条件比较好，有效能量消耗比例提高；所需絮凝时间有所缩短；池子的体积减小。缺点是：因板距较小，安装维修较困难，造价液较高。适用于中、小型水厂。

2）主要设计参数：

a.一般分为三段（也可多于三段），各段流速可分别为：第一段：0.25~0.35m/s；第二段：0.15~0.25m/s；第三段：0.10~0.15m/s。

b.折板的角度可采用90°~120°。

c.絮凝的时间一般为6~15min。

3.网格絮凝池

1）特点：网格絮凝池的优点是絮凝效果好，水头损失小，絮凝时间较短。但存在末端积泥现象，少数水厂发现网格上滋生藻类、堵塞网眼现象。

°第28页/共86页第29页/共86页2）主要设计参数：

a.前段：放置密网格；网格孔眼尺寸80mm×80mm；板条宽度35mm，竖井的平均流速0.12m/s~0.14m/s；过网流速0.25~0.30m/s；竖井之间的孔洞流速0.30m/s~0.20m/s;絮凝时间3～5min；流速梯度70~100s-1。

b.中段：放置疏网格；网格孔眼尺寸100mm×100mm；板条宽度35mm，竖井的平均流速0.12m/s~0.14m/s；过网流速0.22~0.35m/s；竖井之间的孔洞流速0.20m/s~0.15m/s;絮凝时间3～5min；流速梯度40~50s-1。

c.末段：不放置网格；板条宽度35mm，竖井的平均流速0.10m/s~0.14m/s；竖井之间的孔洞流速0.10m/s~0.14m/s;絮凝时间4～5min；流速梯度10~20s-1。二、机械型絮凝池机械絮凝池

1）特点：机械絮凝池的优点是适应原水的水质变化能力强，能适应于各种类型的水厂；缺点是机械设备需维护，管理上不太方面。

2）设计要点：

a.絮凝时间一般宜为15~20min；

b.池内一般设3~4档搅拌机，其线速度从第一档的0.5m/s~末档的0.2m/s；

c.每台搅拌机上浆板总面积宜为水流截面积的10％～20％。第30页/共86页第31页/共86页三、组合式絮凝池

1.往复式隔板与回转式隔板组合

2.机械反应与隔板反应组合第32页/共86页第三章沉淀和澄清第一节沉淀基本理论第二节平流沉淀池第三节斜管、斜板沉淀池第四节澄清池第五节气浮池第33页/共86页

第一节沉淀基本理论

一、沉淀分类

1.自由沉淀颗粒在沉淀的过程中，彼此无干扰，只受到颗粒本身的重力和水流阻力的作用。

2.絮凝沉淀颗粒在絮凝过程中发生絮凝作用，颗粒絮凝长大，沉速逐渐增加。

3.拥挤沉淀颗粒在沉淀过程中，彼此相互干扰，或受到容器壁的干扰，减少了实际沉速。

4.压缩沉淀在颗粒浓度极高的情况下，颗粒在相互支撑的条件下受重力的作用进一步被挤压。二、颗粒沉速公式：对于Re<1的层流区，有Stokes公式：第34页/共86页三、哈真公式

哈真公式反应了下列两个问题：1）当去除率一定时，颗粒沉速ui越大则表面负荷也越高，亦即产水量越大；或者当产水量和表面积不变时，ui越大则去除率E越高。颗粒沉速ui的大小与凝聚效果有关，所以生产上一般均重视混凝工艺。2）颗粒沉速ui一定时，增加沉淀池表面积可以提高去除率。当沉淀池的容积一定时，池身浅些则表面积大些，去除率可以高些，此即“浅池理论”，斜板、斜管沉淀池的发展基于此理论。第35页/共86页

第二节平流沉淀池

一、平流沉淀池的构造

平流沉淀池可分为进水区、沉淀区、存泥区和出水区四个部分。

1.进水区采用穿孔墙进水，将水流均匀分布在整个进水截面上，孔口流速不宜大于0.15-0.2m/s。。

2.沉淀区利用纵向分格降低了水力半径，即降低了雷诺数（水流紊动性指标），增加了Fr数（水流稳定性指标），改善了水力条件

3.出水区一般采用堰口布置或淹没式出水孔口，尽量增加出水堰的长度。

4.排泥区可以采用泥斗排泥、穿孔管排泥或机械排泥。

第36页/共86页第37页/共86页二、平流沉淀池的优缺点

平流式沉淀池对原水浊度适应性强，潜力大，处理效果稳定；工程造价较低；操作管理方便，施工较简单；带有机械排泥设备时，排泥效果较好。但是平流式沉淀池的占地面积较大；不采用机械排泥时，排泥较困难，若采用机械排泥，需维护机械排泥设备。一般适用于大、中型水厂。三、平流沉淀池的设计要求：

1.沉淀池的长度和宽度之比不得小于4，长度与深度之比不得小于10，以保证断面水流均匀；

2.平流式沉淀池的水力停留时间一般为1.0~3.0h；

3.池中水平流速一般为10~25mm/s；

4.沉淀池的有效水深一般采用3.0~3.5m；

5.沉淀池的每格宽度（或导流强间距）一般为3~8m，最大不超过15m。第38页/共86页第39页/共86页第40页/共86页第41页/共86页第三节斜管、斜板沉淀池一、斜管（板）沉淀池的优缺点

优点:停留时间短、沉淀效率高、占地面积小。缺点：1）运行中斜管（板）中易产生积泥和藻类滋生问题，需定期放空清洗，积泥过多还易产生斜管压塌事故；

2）斜管（板）材料的费用高，且易老化。

3）因水流在斜管中的停留时间极短，斜管沉淀池的缓冲能力及稳定性较差，对沉淀池前面的混凝处理运行稳定性要求较高。二、斜管（板）沉淀池的设计要点

1）斜管断面一般采用蜂窝六角形，其内径或边距d一般采用25～35mm；斜板间距一般为30～50mm；

2）斜管（板）的长度一般为1000mm；

3）斜管（板）的水平倾角常采用60°；

4）斜管（板）上部的清水区高度不宜小于1.0m以上；

5）斜管（板）下部的布水区高度不宜小于1.5m左右。第42页/共86页第43页/共86页

第四节澄清池

一、澄清池原理及特点

1.澄清池工作原理

澄清池是把混凝和沉淀两个过程集中在同一个处理构筑物中，依靠活性泥渣层达到澄清目的。当水中脱稳杂质随水流与泥渣层接触时，便被泥渣层阻留下来，使水获得澄清。这种把泥渣层作为接触介质的过程，实际上也是絮凝过程，一般称为接触絮凝。在絮凝的同时，杂质从水中分离出来，清水在澄清池上部收集。

2.特点

采用澄清池的水处理工艺不需设置絮凝反应池。澄清池具有絮凝效率高，处理效果好，运行稳定，产水率高等优点。二、澄清池的分类

澄清池可分为泥渣循环型和泥渣悬浮型两大类。泥渣循环型的主要池型有机械搅拌澄清池和水力循环澄清池；泥渣悬浮型的主要池型有悬浮澄清池和脉冲澄清池。第44页/共86页第45页/共86页第五节气浮池设计要点：1气浮池一般用于浊度小于100度及含有藻类等密度小的悬浮物质的原水。2接触室的上升流速，一般可采用10-20毫米/秒，分离室的向下流速，一般可采用1.5-2.5毫米/秒。3气浮池单格宽度不宜超过10米，池长不宜超过15米，有效水深一般可采用2.0-2.5米。第46页/共86页第四章过滤第一节过滤基本理论第二节滤料和承托层第三节滤池的运行第四节滤池的冲洗第五节滤池的类型第47页/共86页第一节过滤基本理论一、过滤的机理

过滤是指以如石英砂等粒状滤料层截留水中悬浮杂质，从而获得澄清的过程。过滤的机理主要包含迁移和粘附两格机理。

1.颗粒迁移在滤料层孔隙中随水流动的小颗粒在拦截、重力沉降、惯性、扩散、水动力等作用下与滤料颗粒的表面进行接触。

2.颗粒粘附当颗粒迁移到滤料表面，在各种物化、生物作用下，被粘附于滤料的颗粒或已经被截留在滤料孔隙内的颗粒表面上。二、过滤的几个基本概念

1.滤层的含污能力

在一个过滤周期内，单位体积滤料中所截留的杂质。第48页/共86页2.反粒度过滤

使滤料粒径沿进水水流方向逐渐减小，使滤层中截留的杂质分布更趋于均匀，含污能力大大提高。

第49页/共86页

第二节滤料和承托层

一、滤料的材质和规格

1.滤料材质

水的过滤处理对滤料材质的一般性要求是：

1）有适当的尺寸、形状、级配或均匀度；

2）有一定的机械强度，以防冲洗时滤料发生磨损甚至破碎；

3）有良好的化学稳定性，以免恶化水质；

4）便于就地取材，价格便宜。

2.滤料的级配滤料的级配是指滤料中各种粒径颗粒所占的重量比例。

1）有效粒径（d10）和不均匀系数（K80）

d10——滤料中小于该粒径的颗粒的重量占滤料总重量的10％

d80——滤料中小于该粒径的颗粒的重量占滤料总重量的80％

K80=d80/d10

K80越大，说明滤料不均匀，对过滤愈不利；K80越小，滤料愈均匀，但增加了滤料的造价。第50页/共86页

2）最大粒径（dmax）与最小粒径（dmin）二、水处理常用滤料

1）石英砂滤料基本参数：粒径dmin=0.5mm，dmax=1.2mm，K80<2.0；滤料层厚度h=700mm；正常滤速v=8~10m/h，强制滤速v强＝10~14m/h

反冲洗强度q=12~15L/（s·m2），反冲洗膨胀率约为45％，冲洗时间7~5min。石英砂滤料具有机械强度高、化学稳定性好、廉价、取材便利等优点。但是由于反冲洗的水力筛分作用，反冲洗后滤层为小颗粒在上，大颗粒在下，其上小下大的孔隙分布不利于过滤，上部孔隙小易使滤层堵塞，下部孔隙大易使颗粒穿透。

2）无烟煤石英砂双层滤料基本参数：上层为无烟煤滤料，粒径dmin=0.8mm，dmax=1.8mm，K80<2.0，厚度h=300~400mm；下部为石英砂滤料，粒径dmin=0.5mm，dmax=1.2mm，K80<2.0，厚度h=300~400mm；正常速率v=10~14m/h，强制速率v强＝14~18m/h；反冲洗强度q=13~16L/（s·m2），反冲洗膨胀率约为50％，冲洗时间8~6min。第51页/共86页第52页/共86页

无烟煤石英砂双层滤料在一定程度上克服了石英砂滤料孔隙分布的缺点。上层大颗粒的无烟煤能够多纳污，下层石英砂可以保证出水水质。滤速高于砂滤料，纳污量大，过滤周期长。

3）均质滤料均质滤料是指使滤料层中上下颗粒分布均匀的滤料。基本参数：有效粒径d10=0.95~1.35mm，K60<1.6；滤料层厚度h>950mm,一般在1000～1500mm；设计滤速v=8~15m/h；反冲洗：先气冲1~2min，再气水同时冲4~3min，最后水冲4~3min；气冲强度13~17L/（s·m），气水同时冲时水冲洗强度3~4.5L/（s·m），最后水冲强度1.4~2.3L/（s·m）。均质滤料层的纳污能力大，可增加过滤周期。

4）其它滤料此外还有三层滤料、纤维球滤料等。三、承托层承托层一般采用鹅卵石或砾石，其作用是防止滤料流失及均匀布水。

第53页/共86页第54页/共86页

第三节滤池的运行

滤池过滤的运行方式有三种：变水头恒速过滤、恒水头恒速过滤、减速过滤。

1.变水头恒速过滤

过滤的过程中，过滤的水头损失不断增加，滤速保持不变。变水头恒速过滤的优点是控制简单，单池过滤水量恒定。缺点是滤池水头损失大、当滤层纳污量已经较大时仍需保持较高滤速，易使小颗粒穿透，过滤的水质不如减速过滤好。

2.恒水头恒速过滤过滤过程中，过滤的水头损失和滤速均保持不变。恒水头恒速过滤的运行方式的滤池水头损失要低于变水头恒速过滤，但是其控流阀维护管理较复杂，受控流阀控制，不便水厂超负荷运行。

3.减速过滤过滤的过程中，过滤的水头损失近似保持不变，滤速不断降低。如移动冲洗罩滤池。在过滤初期，较大的滤速可使悬浮杂质深入到滤层内部，在过滤后期，较小的滤速可防止悬浮杂质穿透滤层，具有自然调节能力。因此，滤后水质较好，水头损失较低。第55页/共86页第四节滤池的冲洗一、冲洗方式

1.水冲洗截留于滤层中的污物，在水流剪力和滤料颗粒碰撞摩擦双重作用下，从滤料表面脱落下来，然后被冲洗水带出滤池

2.气水反冲洗：有三种方式：1）先气冲，再水冲；

2）先气－水同时反冲，再用水反冲；

3）先气冲，然后用气－水同时反冲，最后再用水冲。第三种方式效果最好，但应注意滤料的流失作用原理：1）利用上升空气气泡的振动；

2）促进滤料颗粒之间的相互摩擦，可有效地将附着于滤池表面的污物擦洗下来，再用水洗将其排出池外。

第56页/共86页二、配水系统配水系统的作用在于使反冲洗水在整个滤池面积上均匀分布。

1.大阻力配水系统大阻力配水系统是减少孔口总面积以增大孔口阻力系数，从而削弱承托层、滤料层阻力系数及配水系统压力布均匀的影响。

2.小阻力配水系统小阻力配水系统是通过减小干管和支管进口流速，从而使布水趋于均匀。

3.两种配水系统的比较大阻力配水系统的配水均匀性较好，但结构比较复杂，而且增加了能耗。小阻力配水系统的配水均匀性较差，这是由于当滤池内的其它结构如滤层、承托层的分布稍不均匀，就会严重影响配水的均匀性，所以滤池的面积不宜过大。第57页/共86页第58页/共86页第59页/共86页第五节滤池的类型

给水处理中常用的滤池的池型有：普通快滤池、双阀滤池、虹吸滤池、重力式无阀滤池、移动罩滤池、均粒滤料滤池、压力滤灌等。

1.普通快滤池普通快滤池采用大阻力配水系统，设有滤池进水、滤后清水、反冲洗进水、反冲洗排水四个阀门。其应用广泛，运行稳定可靠，适用于大、中、小型水厂，但是阀门多，运行操作与检修工作量大。设计要点：

1）滤池的单池面积小于100m2，一般在20~50m2。

2）滤池池深一般为3.2~3.6m；

3）当滤池的个数少于5个时，宜采用单排布置，反之采用双排布置；

4）滤层上面的水深一般采用1.5~2.0m；

5）超高一般采用0.3m；

6）一般采用管式大阻力配水系统，配水孔眼总面积与滤池面积之比为0.25%~0.30%。第60页/共86页第61页/共86页第62页/共86页第63页/共86页2.双阀滤池双阀滤池的结构与普通快滤池基本相同，只是把进水阀和反冲洗排水阀改用虹吸管代替，单池减少两个大阀门，但需增加虹吸管控制的真空系统。

3.虹吸滤池虹吸滤池是利用虹吸作用来代替滤池的各阀门，反冲洗所需的水头和水量均来自滤池本身。虹吸滤池采用小阻力配水系统，运行方式为变水头恒速过滤。虹吸滤池适用于大中型水厂，优点是不需大型阀门；不社单独的反冲洗水塔或水泵；滤出水水位高于滤层表面，不致产生负水头现象。缺点是池深较大，不利于施工；滤出水的水质不如普通快滤池。

4.移动罩滤池移动罩滤池是由许多滤格为一组构成的滤池，利用一个可移动的冲洗罩轮流对各滤格进行冲洗。移动罩滤池的特点是池身浅、占地省，造价低；但是对移动罩体的密闭性要求极高，自动化控制的程度高。第64页/共86页第65页/共86页4.移动罩滤池移动罩滤池是由许多滤格为一组构成的滤池，利用一个可移动的冲洗罩轮流对各滤格进行冲洗。移动罩滤池的特点是池身浅、占地省，造价低；但是对移动罩体的密闭性要求极高，自动化控制的程度高。第66页/共86页第67页/共86页5V型滤池采用均质滤料气水不膨胀反冲减速过滤方式第68页/共86页第五章消毒第一节氯消毒第二节其它消毒剂第69页/共86页第一节氯消毒1.消毒机理通过破坏病原体的基本生理功能单元，如酶、辅酶和氢载体等来杀灭病菌。

2.氯消毒反应

Cl2＋H2OHOCl＋HClHOClH+＋OClˉHOCl为主要的消毒产物。PH值越低，抑制该反应向右进行，故其消毒作用也越强。自由性余氯：HOClCl2OClˉ

化合性余氯：水中的氯以氯胺形式存在。

NH3＋HOClNH2Cl＋H2ONH2Cl＋HOClNHCl2＋H2O

NHCl2＋H2ONCl2＋H2O

第70页/共86页3折点加氯（1）折点前，以化合性余氯为主要消毒剂，消毒效果相对较差，但节省费用（2）折点后，以自由性余氯为主要消毒剂，消毒效果好，但费用高第71页/共86页第72页/共86页第二节其它消毒剂一、ClO2消毒

1.特点：

1）消毒能力强，对细菌、病菌有很强的消毒能力；

2）不会与水中的有机物生成有机氯化物；

3）不会与氨反应，因而在原水中NH4–H含量高时仍然能保持全部的消毒能力；

4）ClO2的残余量在管网中能维持很长的时间；

5）须现场制备后投加，由于在较高的蒸汽压下可能发生爆炸，使用时注意安全。

2.制备：

1）用NaClO2和Cl2制备Cl2＋2NaClO2→2ClO2＋2NaCl2）用NaClO2和Cl2制备4HCl＋5NaClO2→4ClO2＋5NaCl＋2H2O第73页/共86页二、氯胺消毒

特点：1）不会产生氟臭和氯酚臭；

2）大大减小了产生三卤甲烷的可能性；

3）在水中保持消毒的能力较长；

4）杀菌能力比自由性余氯弱。

除此以外，还有O3消毒、紫外线消毒、高锰酸钾复合药剂消毒等。

第74页/共86页第六章地下水除铁除锰