给水处理期末复习资料汇总

给水处理课程主要介绍以下内容；给水水源特点给水处理常见工艺流程给水处理的理论及方法各构筑物和单元处理方法的原理单元处理方法的基本功能和组合单元处理方法的城市给水工业给水了解给水系统的分类、布置及管网、取水工程的大致情况掌握给水处理的主要方法及基本理论掌握混凝、沉淀、澄清、过滤原理及构筑物掌握氯消毒及设备，熟悉其它消毒方法熟悉地下水除铁除锰方法熟悉软水、纯水制备的方法了解水厂设计的相关内容给水处理概论定义：通过过滤、除气、软化或蒸馏等方法除去给水中有害杂质的水质处理过程。

给水系统：保证用水对象获得所需水质、水压和水量的一整套构筑物、设备和管路系统的总和。

给水系统分类：①水源：地表水、地下水②动力：自流、加压和混合③用途：生活、生产、消防④服务对象：城镇、工业（循环和复用）⑴给水系统的组成取水构筑物、加压泵站、输水管渠和管网、调节构筑物、水处理构筑物。

给水系统的布置：统一给水、分质给水、分压给水。

水源的选用要求：1 水体功能区划所规定的取水地段；2 可取水量充沛可靠；3 原水水质符合国家有关现行标准；4 与农业、水利综合利用；5 取水、输水、净水设施安全经济和维护方便；6 具有施工条件。

地表水取水构筑物按水源种类，可分为河流、湖泊、水库及海水取水构筑物。

水资源概念广义：包括地球上的一切水体及水的其它存在形式，如江河、海洋、湖泊、地下水、土壤水、冰川、大气水等。

狭义：陆地上可以逐年得以恢复、更新的淡水。

工程上：陆地上可以逐年得以恢复、更新的淡水中，在一定的技术经济条件下可以为人们利用的那一部分水。

地层构造是透水层和隔水层彼此相间构成的。

地下水的水质特征：不同于地表水的水质特点：①含有极小量的溶解氧，而CO2则溶解较多。

②含盐量高、硬度高。

③锰铁含量高。

地下水作水源的优缺点优点——大部分地下水具有水质清澈、色度低、水温稳定、分布面广、含有多种微量元素，容易卫生保护。

适宜作为饮用水和工业冷却水水源。

缺点——一般径流量小，有的矿化度和硬度较高，浅层地下水易受到污染，一旦污染，水质很难复原。

地表水作水源的优缺点：优点——含盐量低、硬度低、径流量大，能满足大量用水要求。

缺点——水质混浊、水温变幅大、有机物和细菌多、易污染；水处理构筑物多、卫生方护复杂、投资运行费用大。

江河水不同于其他天然水体的特点：①化学成分变化剧烈。

河水易受自然条件影响，悬浮物和胶体杂质含量高，②河水的含盐量和总硬度较低③河水溶解气体和水温表层与底层的差别很小。

江河水的最大缺点是：易受工业废水、生活污水及其它各种人为污染，因而水的色、臭、味变化较大，有毒或有害物质易进入水体。

水温不稳定，夏季常不能满足工业冷却用水的要求。

湖水具有以下特点：①矿化度较高、浊度较低②湖水分层现象。

③藻类含量高。

水库特点：①水库是个半河、半湖的人工水体。

如果库水交换频率高、其水质状况接近河水；反之，则接近湖水②水位不稳定，浑浊度大。

工业水主要被用于各循环水系统的补充用水。

纯水则主要用于锅炉用水，用于生产蒸汽。

不同杂质去除的方法：①悬浮杂质——沉淀方法去除；②胶体状态存在水中的杂质——混凝沉淀过滤去除；③离子、分子状态存在水中的杂质——生成沉淀物将这种杂质去除；④有机物——用活性炭吸附；⑤微生物、细菌等——消毒方法。

水处理方法根据水源水质和用水对象对水质的要求确定。

对未受污染的天然地表水源而言，饮用水主要是去除水中悬浮物、交替和致病微生物。

高浊度水沉降性能与一般浊度水不同，含砂量高，采用自然沉淀。

低温低浊水：选择合适的混凝剂和助凝剂,采用浮沉池.高含藻水的处理:气浮法、微滤机、生物处理除藻以及预氧化除藻等多种方法.微污染水处理:强化混凝、沉淀、过滤、优化消毒第四章沉淀和澄清自由沉淀:颗粒沉淀过程中，彼此没有干扰，只受到颗粒本身在水中的重力和水流阻力的作用。

拥挤沉淀:颗粒沉淀过程中，彼此相互干扰，虽然粒度与第一种相同，但沉淀速度却较小。

以球型颗粒为例，在水中作沉降运动时将受重力、浮力、摩擦阻力三种力的作用。

平流沉淀池构造:进水区、沉淀区、出水区、污泥区。

进水区的作用是使水流均匀地分布在整个进水的截面上，并尽量减少扰动。

沉淀区的长度L T理想沉淀池应符合以下三个假定：1.颗粒处于自由沉淀状态。

2.水流沿着水平方向流动，在过水断面上，各点流速相等。

3.颗粒沉到池底即认为已被去除。

u0 截留速度（1）u≥u0时，无论这种颗粒处于进口端的什么位置，它都可以沉到池底被去除（2）当颗粒沉速u1<u0时，而当其位于水面下的某一位置时，它可以沉到池底而被去除理想沉淀池的表面负荷就是它的截流沉速，反应了能全部去除的颗粒中的最小颗粒沉速。

在沉淀池中，通常要求降低雷诺数以利于颗粒沉降。

在沉淀池中，降低Re和提高Fr的有效措施是减小水力半径R。

实际生产性沉淀池的沉淀时间和水深均影响沉淀效果。

排泥方式：斗形底排泥、机械排泥、穿孔排泥管、虹吸吸泥机、吸泥泵等。

P303----例题浅池沉降的原理按照理想沉淀池的理论，在沉淀池有效容积一定的条件下，增加沉淀面积，可使颗粒去除率增高。

原理：1、改善了水力条件：在同一过水断面上分层或分格，使断面的湿周增大，水力半径（面积／湿周）大大减小，从而降低了雷诺数Re，增大了弗罗德数Fr,水流处于层流状态，颗粒沉降效果会得到改善。

2、沉淀池越短，就能缩短沉淀时间。

这就是浅池沉降高效的原理。

根据水流和泥流的相对方向,可将斜板斜管沉淀池分为异向流(逆向流)、同向流和测向流（横向流）。

其中异向流应用的最广。

异向流的特点：水流向上、泥流向下，倾角60度。

澄清池特点：絮凝和沉淀两个过程综合于一个构筑物中完成。

主要依靠活性泥渣层来达到澄清的目的。

泥渣为什么有净水作用①由于混凝剂混凝浑水后新生成的泥渣尚有大量的未饱和的活性集团，能继续吸附和粘附水中的悬浊物质，所以有净水作用。

②泥渣具有疏松的结构和很大的表面积，浑水的混凝过程在泥渣的团体表面上进行（接触凝聚）要比在水中进行（自由凝聚）强的多，所以也提高了混凝效果。

③悬浮泥渣层具有很高的浓度（从数百到数千mg/l）,能大大地增加泥渣之间的碰撞机会，促进絮凝颗粒的增大，这样就提高了絮凝体的沉淀速度.澄清池的种类：①泥渣循环型澄清池②泥渣悬浮型澄清池加速澄清池由于采用机械搅拌的方法来悬浮泥渣，驱使泥渣回流，所以它具有较好的调节性能（泥渣浓度、搅拌速度、泥渣循环量）。

机械加速澄清池特点：1、能适应水质水量的变化，工作稳定性较好；2、它需要设置变速电动机和减速装置等机电设备，结构较复杂。

水力循环澄清池特点：①这种澄清池反应时间短，反应进行的不完善，所以需多投一些药剂，才能获得较好的效果；②池深较大，宜用于小规模水厂中；③因构造较简单，不须复杂的机电设备，投资较省，故小水量时较合适。

悬浮澄清池特点：①构造简单；②对进水量、水质、水温的变化适应性较差，当进水流量、水质变化较大时，悬浮泥渣易遭破坏；③面积过大时，也容易导致配水和悬浮层浓度分布不均匀；故适用于中小型水厂。

第四章过滤过滤一般是指以石英砂等粒状滤料层截留水中悬浮杂质，从而使水获得澄清的工艺过程。

位置：沉淀池、澄清池后作用：进一步降低水的浊度、部分去除有机物、细菌、病毒等滤料：单层、双层或多层形式：普通快滤池、虹吸滤池、无阀滤池、移动冲洗罩滤池、水利自动冲洗滤池等。

基本工作过程：过滤和反冲洗交替进行过滤过程是进水由上到下通过一定厚度的由一定粒度的粒状介质组成的床层，由于粒状介质之间存在大小不同的孔隙，水中的悬浮物被这些孔隙截留而除去。

到一定程度时过滤不能进行，需要进行反洗。

反洗是通过上升水流的作用使滤料呈悬浮状态，滤料间的孔隙变大，污染物随水流带走，反洗完成后再进行过滤。

过滤机理：①迁移机理——被水流挟带的颗粒如何与滤料颗粒表面接近或接触:拦截,沉淀，惯性，扩散，水动力。

②黏附机理——颗粒与滤料表面接近或接触时，依靠哪些力的作用使得他们黏附与滤料表面上：物理－化学作用力（以范德华引力、静电力、以及某些化学键和一些特殊化学力，粘附在滤料表面或原先粘附的颗粒上。

）粘附作用主要决定于滤料和水中颗粒的表面物理化学性质。

粘附力和水流剪力相对大小，决定了颗粒粘附和脱稳程度。

水流剪力增大，杂质深入滤层改善滤池过滤过程的途径：反粒度过滤，上向流过滤，双向流过滤。

为改变滤层中杂质分布严重不均匀的现象，提高滤层含污能力。

出现双层、三层或混合滤料机均质滤料。

均质滤料是指沿整个滤层深度方向任意横断面上，滤料组成和平均粒径均匀一致。

原水不经沉淀池而直接进入滤池过滤称“直接过滤”。

直接过滤特点：1.工艺简单；2.混凝剂用量少；3.易于处理低温低浊水。

随着过滤时间的延长，悬浮物杂质增多，产生了等速过滤与变速过滤两种过滤方式。

等速过滤概念：滤池过滤过程中，如果滤速始终不变（滤池流量不变），称为等速过滤。

典型：虹吸滤池、无阀滤池变速过滤概念：过滤过程中，如果过滤水头损失始终不变，由上式可知，滤层孔隙率的逐渐减小，必然使滤速逐渐降低。

滤速随过滤时间而逐渐减小的过滤称为“变速过滤”或“减速过滤”。

变速过滤的实现:移动冲洗罩滤池，或滤池组。

变速过滤的特点：与等速过滤相比，在平均滤速相同的情况下：1.减速过滤的滤后水质好；2.在相同过滤周期内，过滤水头损失较小。

3.相反，滤层内截留杂质较多时，虽然滤速降低，但因滤层孔隙率减小，孔隙流速未必减小。

各水压线与静水压力线之间水平距离表示过滤时滤层中的水头损失。

对滤料的要求:1.具有足够的机械强度，以防冲洗时滤料产生严重磨损和破碎现象；2.具有足够的化学稳定性，不污染水质；3.不含有对人体健康和生产有害的物质；4.具有一定的颗粒级配和适当的孔隙率。

根据相邻两滤料层之间粒径之比和密度之比的经验数据来确定双层滤料级配。

承托层的作用：1.防止过滤时滤料从配水系统中流失；2.在冲洗时起一定的均匀布水作用。

采用小阻力配水系统，承托层可不设，或适当铺设一些粗砂或细砾石。

快滤池冲洗方法有以下几种：v过大或过小，冲洗效果均会降低。

1.高速水流反冲洗；2.气、水反冲洗；3.表面助冲加高速水流反冲洗。

滤层膨胀后所增加的厚度与膨胀前之比，称为滤层膨胀度。

气水反冲方法有以下几种：1.先用气冲，然后再用水冲；2.先用气水同时反冲，然后再用水冲。

3.先用空气反冲，然后用气水同时反冲，最后再用水冲。

配水系统分为“大阻力”“小阻力”两种，还有中阻力配水系统。

快滤池常用的是：“穿孔大阻力配水系统”削弱了承托层、滤料层阻力系数及配水系统压力不均匀的影响。

这就是大阻力配水系统的基本原理。

第8章苦咸水淡化与除盐根据工业用水对水质要求的不同，水的纯度分为四种：①淡化水（一般除盐水）②脱盐水（深度除盐水，相当于普通蒸馏水）③纯水(去离子水) ④超纯水（高纯水）：海水（苦咸水）淡化与水的除盐方法：蒸馏法：多级闪蒸海水淡化的主要方法反渗透法：应用较多电渗析法：与反渗透法同为膜分离技术离子交换法：主要用于淡水除盐，与膜法联合用于水的深度除盐处理。