第十九章-特种水源水处理工艺系统.ppt

第19章 特种水源水处理工艺系统 19.1 高浊度水处理工艺系统 19.2 地下水除铁除锰 19.3 水的除氟和除砷 19.4 软化、除盐和锅炉水处理工艺系统 19.5 游泳池水处理工艺系统 19.1 高浊度水处理工艺系统 19.1.1 高浊度河水及其水质特点 在我国，主要指流经黄土高原的黄河、支流的河水。 含沙量大、D0.05mm的细泥沙占50%以上， 受有机污染的高浊水处理更困难。 （1）自由沉淀(Discrete Settling)： ? 悬浮物质浓度不高； ? 颗粒之间互不碰撞，呈离散状态； ? 沉速不变，各自独立完成沉淀过程； （2）絮凝沉淀(Flocculent Settling)： ? 悬浮物质浓度为50-500mg/L； ? 颗粒之间可能互相碰撞产生絮凝作用； ? 颗粒粒径与质量逐渐加大，沉速不断加快 （3）区域沉淀（成层/拥挤沉淀）(Zone Settling)： ? 悬浮物质浓度〉500mg/L； ? 相邻颗粒之间互相妨碍、干扰； ? 沉速大的颗粒也无法超越沉速小的颗粒 ? 各自保持相对位置不变 ? 颗粒群结合成一个整体向下沉淀 ? 形成清晰的液—固界面，沉淀显示为界面下沉 （4）压缩沉淀(Compression Settling)： 颗粒间互相支承，上层颗粒在重力作用下，挤出下层颗粒的间隙水，使污泥得到浓缩； 19.1.2 高浊度水的处理工艺系统 在常规处理工艺前增加预处理工艺 典型流程1 19.1.2 高浊度水的处理工艺系统 典型流程2 一般将贮水与自然沉淀结合起来，即将自然沉淀池扩大为贮水池。占地大、排泥难。 水在贮水池中经长时间的沉淀，有利于后续的常规处理更好地进行。 19.1.2 高浊度水的处理工艺系统 典型流程3 对于中、小水厂，当高浊度水的含沙量不是很高时，也可采用澄清池，简化处理流程，降低了建设成本。造粒流化床也可采用（适合SS1-20g/L） 排泥：QuCu+QeCe=Q0C0 Qu/Q0=C0/Cu C0100g/L不经济，泥的处置（筑堤、制砖、农用） 澄清池工作原理 原水颗粒1（d1,n1），絮体颗粒2(d2,n2)粒径相差悬殊 颗粒浓度降低速率: ( 附着效率系数) d1+d2≈d2,n1+n2≈n1 1）nt随水中絮体体积浓度增大而减小； 2）原水进入泥渣区与高体积浓度粗粒絮体接触，大大提高原水中细粒悬浮物的絮凝速率。 19.2 地下水除铁除锰 19.2.1 地下水除铁 存在形式：主要Fe(HCO3)2，5-15mg/L 处理方法：4Fe2++O2+2H2O=4Fe3++4OH-（Fe(OH)3析出） 氧化剂：氧（慢）、氯、高锰酸钾、二氧化氯、臭氧 曝气自然氧化除铁 接触氧化除铁：铁质活性滤膜催化(锰砂、石英砂) 19.2 地下水除铁除锰 19.2.2 地下水除锰 铁、锰共存时，应先除铁后除锰。 先除铁后除锰的两级曝气两级过滤工艺系统： 单级Fe5ppm,Mn1.5ppm 接触氧化法除铁锰技术 原水中的Fe2+、Mn2+首先吸附在活性滤膜上，然后通过活性滤膜的催化作用被氧化去除，同时又生成新的活性滤膜成分，该过程为自催化作用，这种滤料成为“熟料”，基于“熟料”的除铁锰反应式如下： （1）除铁反应： 吸附： 氧化： （2）除锰反应： 吸附： 氧化： 滤层厚度L120cm，滤速9.74M/H。 地下水的生物法除铁除锰 “锰质活性滤膜”是锰的化合物和铁细菌的共生体。微生物除氧化Fe2+、还氧化Mn2+获得能量，同时氧化生成的MnO2沉积在滤料表面、催化Mn2+ 的氧化，与微生物形成 “黑膜”--锰质活性滤膜。滤膜不断吸附水中的Mn2+ ，铁细菌将Mn2+氧化并沉积在滤膜表面，使滤膜更新。 胞内酶促一级氧化和胞外分泌物酶促二级氧化 生物氧化和化学氧化作用相对大小？ 19.3 地下水除氟和除砷 19.3.1 地下水除氟 当水中氟浓度高于1.0 mg/L时，需要进行除氟处理。 常用的除氟方法有吸附法、药剂法、电渗析法等，常用的吸附剂有活性氧化铝、磷酸三钙或骨灰等。 活性氧化铝是由氧化铝的水化物经400～600℃灼烧而成的颗粒状滤料，具有较大的比表面积，可以通过离子交换进行除氟。 活性氧化铝对水中阴离子的吸附亲和力顺序为 ： 19.3 地下水除氟和除砷 19.3.1 地下水除氟 先