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水的预处理.ppt

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水的预处理及当前存 在的几个问题的探讨,,第一节 水的预处理,,,水的预处理的工艺流程通常为:原水→混凝→沉淀澄清→过滤。天然水体中常含有泥沙、粘土、腐殖质等悬浮物和胶体杂质及细菌、真菌、藻类、病毒等微生物,它们在水中具有一定的稳定性,是造成水体混浊、颜色和异味的主要原因。混凝处理、沉降澄清和过滤处理,就是以除去这些杂质为主要目的,使水中悬浮物的含量降至5mg/L以下,即得到澄清水。这称为水的预处理。,,经过预处理后的水,再用离子交换的方法除去水中溶解性的盐类及用加热或抽真空或鼓风的方法除去水中溶解性的气体,方可作为锅炉用水。如不首先除去这些杂质,后续处理(除盐)将无法进行。因此,水的混凝处理是水处理工艺流程中的一个重要环节。,一、水的混凝处理在水的预处理中,从原水投加混凝剂开始,到产生大颗粒的絮凝物为止,整个过程叫混凝处理过程。它包括两个阶段:首先是胶体颗粒脱稳,它是指水中胶体颗粒的双电层被压缩或电性中和而失去稳定性的过程,即在瞬间内将混凝剂与水快速均匀混合并产生一系列化学反应,这一过程所需要的时间很短,一般可在10~30秒内完成,最多不超过2分钟;第二个阶段是絮凝,它是指脱稳后的胶体颗粒聚合成大颗粒絮凝物的过程,这一过程需要一定的聚合时间。,混凝处理的目的是除去水中的悬浮物,同时使水中胶体、硅化合物及有机物有所降低,所以常以出水浊度评价混凝处理的效果。混凝处理的效果受到许多因素的影响。,1、水温水温对混凝处理效果有明显影响,低温水是水处理中的一个较难解决的问题。高价金属盐类的混凝剂 ,其水解反应是吸热反应,水温低时,混凝剂水解更加困难,特别是水温低于5℃时,水解速率极其缓慢,所形成的絮凝物结构疏松,含水量多,颗粒细小.,,水温低时,水的粘度大,水流的剪切力大,使絮凝物不易长大,已长大的絮凝物也可能被水切碎;水温低时,胶体颗粒的溶剂化作用增强,形成絮凝物的时间长,沉降速度慢。用铝盐作混凝剂时,水温为25~30℃比较适宜。铁盐受温度的影响较小。,,2、水的PH值以铝盐为例,水中铝盐的水解过程是一个不断放出H+的过程。因此,在不同的PH值条件下,将有不同的水解中间产物。用铝盐作混凝剂时,混凝处理的最佳PH值一般在6.5~7.5之间。此时混凝效果较高。另外,PH对水中有机物的形态也有一定的影响。当PH值较低时,有机物如腐殖质为带负电荷的腐殖酸,容易通过混凝处理除去;当PH较高时,成为溶解性的腐殖酸盐,除去效果较差。,,尽管水的PH值对混凝处理效果影响较大,但在天然水体的混凝处理中,却很少有投加碱性药剂或酸性药剂来调节PH值的。这一方面是因为天然水体比较接近最优PH值;另一方面水中投加药剂后又增加了其它物质的含量,给后续处理带来不必要的麻烦。,3.混凝剂的用量 当混凝剂加入量不足时,出水中剩余浊度较大;当加入量过大时,由于水中的胶体颗粒吸附了过量的混凝剂,引起胶体颗粒电荷性改变,导致出水中的剩余浊度重新增加。因此,只有当混凝剂的加入量适当时,才可产生快速凝聚,使出水剩余浊度急剧降低。,由于混凝过程并不是一种单纯的化学反应,因此所需的加药量不能根据计算来确定,而应根据具体的水质来确定最适宜的加药量;当水质发生季节性变化时,应相应地调整加药量。一般来说,水中的悬浮物和胶体物含量愈高,所需混凝剂量就愈大;但有时水中有机物较多及色度较大时,虽然悬浮物等含量较少,所需的混凝剂量却反而较大。,,4.接触介质 在进行混凝处理或其它沉淀处理时,如果在水中保持有一定数量的泥渣层,可明显提高混凝处理的效果。这个泥渣层就是前期混凝处理过程中生成的絮凝物,它可提供巨大的表面积,通过吸附、催化及结晶核心等作用,提高混凝处理的效果。所以在目前设计的混凝沉降处理设备中,都设计了泥渣层。比如我们的澄清池。,,5.水和混凝剂的混合速度 通常混合时的流速应大于1.5m/s,混合时间一般不大于2分钟。 水的混凝处理中常用的混凝剂一般为铝盐和铁盐。我们现在采用的是液体复合聚铝或固体聚合氯化铝。它们具有以下优点:投药量少;形成絮凝物的速度快,而且密实易沉降;适用范围广,对低浊度水、高浊度水、低温水及高色度水均有较好的效果;腐蚀性小,即使过量投加也不会使水质恶化。,我们的原水浊度低有机物含量较高,预处理系统中又没有活性碳过滤器等除去有机物的装置,因此在平时的混凝剂加入量调整时,不仅要考虑到出水的浊度,还要考滤到出水中有机物含量及色度。当原水水质恶化,发绿发臭,澄清池出水色度较高时,应适当加大混凝剂的加入量,以避免过多的有机物等进入离子交换器,污染树脂,降低树脂的交换容量,甚至影响除盐系统的出水水质。,二.水的沉淀、沉降和澄清处理 向水中投加一种化学药剂,使该药剂与水中的结垢性离子进行化学反应,生成难溶的化合物,从水中沉淀析出的过程称为水的沉淀。例如,向水中投加石灰,生成难溶
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