给水处理工艺

1.常规处理

以混凝、沉淀、过滤及消毒为主组成的水处理工艺，是我国应用最广也是最基本的处理手段。随着对出水水质要求的提高，近年来各水厂普遍加强了对各工艺阶段水质的控制。强化常规处理，降低出水浊度，也成为各水厂处理轻度污染源水的有效方法。目前混凝剂的使用多以铝盐为主。三氯化铁、聚合硫酸铁、氯化硫酸亚铁等混凝剂也在一些城市中被采用。除了特殊的水处理和特殊情况外，高分子助凝剂一般很少采用。为了提高絮凝效果，PH调整剂的使用正在被引起重视。

2.微污染水处理

水源受到工业废水和生活污水的污染，水经常规处理后仍难以达到出水水质目标。就目前水源受污染的现状分析，突出地反映在氨氮及有机物(COD、TOC、BOD)等的超标上，由此也带来了嗅、味和色度等问题。目前对于微污染水的处理采用了生物氧化和臭氧、活性炭处理技术，及目前处于研究阶段的高锰酸钾氧化、光激发氧化、光催化氧化以及超声与紫外联合辐照等技术，近年来对膜处理的应用也引起了极大关注。

3.高浊度水处理

当高浊度源水含砂量较高时，采用自然沉淀，浑液面沉速很低，因此往往需要采用混凝沉淀。对高浊度水的混凝剂，要求具有较高的聚合度，较大的分子量和较长的分子链，因此多选用高分子絮凝剂。高浊度水沉淀构筑物有平流沉淀池和辐流沉淀池，并发展了旋流絮凝沉淀池等多种形式。

通常给水处理方法有常规处理方法：混凝、沉淀（澄清）、过滤、消毒和特殊处理方法：除臭、除味、降铁、软化和淡化除盐等。

1、常规处理方法：处理对象主要是造成水浑浊的悬浮物及胶体杂质。处理方法主要有混凝、沉淀（澄清）及过滤。原水中投加药剂后，经混合、反应（属混凝过程）使水中悬浮物及胶体杂质形成易于沉降的大颗粒絮凝体，而后通过沉淀池进行重力沉降分离。澄清池是反应和沉淀集合于一体的构筑物。滤池是利用具有孔隙的颗粒滤料（如石英砂、无烟煤）截留水中细小杂质的构筑物，它通常设置于沉淀（澄清）工艺之后，用于进一步降低水的浊度。当原水浊度较低时，投加药剂后，也可不经沉淀而直接过滤。

混凝、沉淀、过滤在去除浊度的同时，对有机色度物质，细菌、乃至病毒等的去除也有相当的效果，特别是过滤。

对于高浊度水源，通常用沉沙池或预沉池去除较大粒径的泥沙颗粒。预沉池可以投加药剂，也可不投加药剂。

2、消毒：处理对象是水中致病微生物。通常在过滤后进行。主要消毒方法是在水中投加氯气、漂白粉和其他消毒剂，如臭氧、二氧化氯或紫外线照射等方法。各种消毒方法中，使用氯气最为普遍。

3、除臭、除味：去除臭和味的方法取决于水中臭和味的来源。例如，有机物产生的臭和味，可用活性碳吸附、投加氧化剂进行氧化或曝气充氧去除；因藻类繁殖而产生的嗅和味，可以在水中投加硫酸铜去除藻类；因溶解盐所产生的臭和味，可以通过除盐的方法去除。

4、除铁：处理对象是水中溶解性二阶铁(Fe² )。除铁方法主要有：天然锰砂接触氧化和自然氧化。前者通过设置曝气装置进行充氧氧化，再经锰砂滤池过滤。后者通常设置曝气装置、反应、沉淀和砂滤池。二价铁经氧化后转化成三价铁沉淀物而被截留。

5、软化：处理对象是水中的钙、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、镁离子与交换剂的离子互相交换以达到去除目的；后者系在水中投加药剂如石灰、苏打使钙、镁离子转化为沉淀物，从水中分离出去。

6、淡化和除盐：去除对象是水中各种溶解性盐类，包括阴阳离子。将含盐量高的水如海水、“苦咸水”处理到符合生活饮用水标准的过程，和为水的淡化。制取高纯度水（纯水）的过程称水的除盐。淡化和除盐的方法有：蒸馏法、离子交换法、电渗析法，及反渗透法。

根据不同水源水质和处理后的水质要求，上述各种处理方法可以单独使用，也可以几种方法结合使用，以形成不同的水处理系统。在给水处理中，通常是数种方法结合使用。

国内大部分水厂多采用地面水源，分别取自江河、湖泊和水库。按照原水水质条件和水处理要求的不同，地面水源大致有以下5类：

1、未受污染或轻度污染的地面水。

水体符合国家规定的《地面水环境质量标准》I、II类水体的水质指标，且浊度和水温均属正常范围，处理的目的主要是去除浊度和达到微生物学卫生指标。

2、微污染的地面水。

水体受环境污染，某些指标已超过《地面水体环境质量标准》中III类水体的规定。目前我国七大水系和内陆河流近年来已受到不同程度的污染，特别在工业发达和城市化集中地区尤为严重，主要污染物指标为氨氮、高锰酸钾耗氧量、挥发酚和生化需氧量等。

3、高浊度地面水。

黄河以及长江上游河段，洪水期大量泥砂流入水体，形成高含砂量的原水。黄河中游及其支流的最高含砂量可达1000kg/m³以上。长江上游嘉陵江最高含砂量也达252kg/m。黄河与长江的高浊度水有较大差别，黄河的高浊度水一般指沉淀过程中出现浑液面的河水，长江高浊度水则指洪水期经常出现(20～30d)浊度大于1000NTU，且数次出现5000NTU以上的浑水。

4、低温低浊地面水。

我国北方广大地区，一年内低温延续时间长，且原水浊度又较低，给水处理带来困难，需要选择合适的处理方法，才能满足出水水质要求。低温低浊水一般是指冬季水温在0～4℃，浊度低于30NTU的地面水。

5、高含藻地面水。

高含藻地面水主要出现在湖泊和水库。由于受污染水排放和农业施肥等影响，我国不少湖泊富营养化日趋严重，氮、磷的含量高，造成藻类大量繁殖。在富营养化湖泊水中，藻的数量一般为每升几十万到每升几千万个，给常规处理工艺带来困难。针对上述不同水源的特点，广大给水工作者进行了不同水源水处理工艺的科学研究，并不断实践、充实和完善。

给水处理系统包括了市政给水即通常说的目来水、纯净水和工业给水等三部分。《给水处理导学》以此为线索，对这三类给水体系进行了知识点概括，主要包括混凝、沉淀、过滤、消毒、吸附、离子交换、膜滤、循环冷却、杀菌灭藻、缓蚀阻垢等水处理处理单元操作。通过例题对相关的设计计算过程加以分析，并辅以拓展知识简介和中英文习题，还配有相应的教学课件光盘，便于读者巩固应掌握的知识要点和进一步研学。《给水处理导学》适合给排水工程、环境工程等相关专业的在校学生、教师和工程技术人员阅读。本书由东南大学傅大放、东南大学李贺编写。