第18章典型给水处理工艺..

给水处理工艺流程教程引言给水处理是指对自然界的水进行处理，以满足人们生产、生活和环境需求的工艺过程。

给水处理工艺流程的设计和运行对确保饮用水的质量至关重要。

本篇文档将介绍一种常见的给水处理工艺流程，以帮助读者更好地理解并应用于实际工作中。

1. 水源采集与预处理给水处理的第一步是水源采集与预处理。

水源可以是自来水公司引用的江河湖海水或地下水。

在采集水源之前，需要进行预处理，包括去除大颗粒物质、混合沉淀和中筒抽吸，以降低水中悬浮物和杂质的含量。

2. 净化与过滤净化与过滤是给水处理的关键步骤之一。

该步骤旨在去除水中的悬浮物、有机物和微生物等污染物。

常用的净化方法包括混凝、絮凝、沉淀和过滤等。

混凝是添加适量的絮凝剂，使悬浮物凝结成较大的颗粒物，便于沉淀和过滤。

3. 高级处理技术高级处理技术用于去除水中的难降解有机物、重金属离子和微生物等。

常见的高级处理技术包括臭氧氧化、活性炭吸附和紫外线消毒等。

其中，臭氧处理可以有效去除有机物和微生物，活性炭吸附可去除难降解有机物和重金属离子，紫外线消毒则可以杀灭水中的细菌和病毒。

4. 调节水质调节水质是指根据饮用水的使用要求，调整水中的pH值、硬度、氯含量等指标。

水中的pH值影响着水的酸碱性，硬度会影响到水的清洁、冲泡等各种用途，氯含量则是为了杀灭水中的细菌和病毒。

通过添加草酸、石碱和氯进行调节，可以使水质符合要求。

5. 水质监测与自动控制水质监测和自动控制是给水处理的重要环节。

水质监测可以通过定期取样，进行溶解氧、浊度、pH值等指标的检测，确保处理后的水质达到标准要求。

自动控制则采用PLC系统，通过监测和调整处理设备的运行参数，实现自动化控制。

结论给水处理工艺流程包括水源采集与预处理、净化与过滤、高级处理技术、调节水质和水质监测与自动控制等步骤。

每一步骤都是确保饮用水质量的关键。

通过合理运用这些步骤，可以提供安全、卫生和可靠的饮用水。

以上是一种常见的给水处理工艺流程教程，供参考。

●课程教学目的本课程是环境工程专业必修的主要专业课之一，以讲授水处理单元操作为主，目的是使学生对水、废水与污染物的性质、来源、水质标准及控制水污染的基本途径和治理方法有较全面深入的了解，初步掌握水污染治理技术。

●教学任务本课程的任务是讲授水处理方法的基本知识，配合实验、学习、课程设计、毕业专题等教学环节，最终使学生掌握水处理的基本理论与工程技术，为进行水处理工程设计、科学研究和运行管理打下基础。

●教学内容的结构一、理论教学第一篇水质与水处理概论第 1 章水质与水质标准1.1 天然水中杂质的种类与性质1.2 水体的污染和自净1.3 饮用水水质与健康1.4 用水水质标准1.5 污水的排放标准第 2 章水的处理方法概论2.1 主要单元处理方法2.2 反应器的概念及其在水处理中的应用2.3 水处理工艺流程第二篇物理、化学及物理化学处理工艺原理第 3 章凝聚和絮凝3.1 胶体的稳定性3.2 混凝原理3.3 混凝剂3.4 混凝动力学3.5 混凝过程3.6 混凝设施3.7 混凝试验第 4 章沉淀4.1 杂质颗粒在静水中的沉淀4.2 平流式沉淀池4.3 斜板、斜管沉淀池4.4 澄清池4.5 水中造粒4.6 浓缩4.7 气浮第 5 章过滤5.1 慢滤池与快滤池5.2 颗粒滤料5.3 快滤池的运行5.4 过滤理论5.5 滤层的反冲洗5.6 几种常见的滤池第 6 章吸附6.1 吸附概述6.2 活性炭吸附6.3 活性炭吸附的应用6.4 活性炭的再生6.5 水处理中的其它吸附剂第 7 章氧化还原与消毒7.1 概述7.2 氯氧化与消毒7.3 臭氧氧化与消毒7.4 其他氧化与消毒方法7.5 高级氧化概述第 8 章离子交换8.1 离子交换概述8.2 离子交换反应8.3 离子交换装置及运行操作8.4 离子交换的应用第 9 章膜滤技术9.1 概述9.2 微滤和超滤9.3 反渗透和纳滤9.4 电渗析9.5 膜滤技术在水处理中的应用第 10 章水的冷却 (自学部分)10.1 水的冷却原理10.2 冷却的热力学问题10.3 冷却水的水质与水处理第 11 章腐蚀与结垢 (自学部分)11.1 腐蚀类型与过程11.2 影响腐蚀的因素与腐蚀形式11.3 水质稳定指数11.4 水质稳定处理第 12 章其它处理方法 (自学部分)12.1 中和12.2 化学沉淀12.3 电解12.4 吹脱、汽提法12.5 萃取法第三篇生物处理理论与应用第 13 章活性污泥法13.1 活性污泥法的理论基础13.2 活性污泥的性能指标及其有关参数 13.3 活性污泥反应动力学及其应用13.4 活性污泥法的各种演变及应用13.5 曝气及曝气系统13.6 活性污泥法污水处理系统的过程控制与运行管理 13.7 活性污泥法的脱氮除磷原理及应用13.8 活性污泥法的发展与新工艺第 14 章生物膜法14.1 生物膜法的基本概念14.2 生物膜的增长及动力学14.3 生物滤池14.4 生物转盘14.5 生物接触氧化法14.6 生物流化床14.7 其他新型生物膜反应器和联合处理工艺14.8 生物膜法的运行管理第 15 章厌氧生物处理15.1 概述15.2 厌氧生物处理的基本原理15.3 厌氧微生物生态学15.4 升流式厌氧污泥层工艺15.5 两相厌氧生物处理15.6 悬浮生长厌氧生物处理法15.7 固着生长厌氧生物处理法第 16 章自然生物处理系统16.1 稳定塘的基本原理16.2 好氧塘16.3 兼性塘16.4 厌氧塘16.5 曝气塘与深度处理塘16.6 常规稳定塘的设计原则第 17 章污泥处理、处置与利用17.1 概述17.2 污泥的分类、性质及计算17.3 污泥浓缩17.4 污泥的厌氧消化17.5 污泥的其它稳定措施17.6 污泥的调理17.7 污泥的干化与脱水17.8 污泥的干燥与焚化17.9 污泥的有效利用与最终处理第四篇水处理工艺系统第 18 章常用给水处理工艺系统（实践部分）18.1 给水处理工艺系统的选择原则18.2 地面水的常规处理工艺系统18.3 受污染水源水的处理工艺系统18.4 水的除藻18.5 水的除臭除味18.6 给水厂污水的回收利用18.7 给水厂污泥的处理与处置第 19 章特种水源水处理工艺系统（实践部分）19.1 高浊度水处理工艺系统19.2 地下水除铁除锰处理工艺系统19.3 水的除氟除砷处理工艺系统19.4 软化、除盐与锅炉水处理工艺系统19.5 游泳池水的处理工艺系统第 20 章城市污水处理工艺系统（实践部分）20.1 污水处理工艺系统的选择原则20.2 城市污水处理工艺系统20.3 活性污泥法处理系统实例20.4 污水深度处理与再生水有效利用20.5 污泥处理与利用工艺系统第 21 章工业废水处理工艺系统（实践部分）21.1 概述21.2 常用工业废水处理工艺系统二、实验教学1.颗粒自由沉淀实验Particle Free Sediment Experiment2.混凝实验Coagulation Experiment3.过滤及反冲洗实验Filtration and Wash Experiment4.树脂类型的鉴别Identifying Species of Resin5.强酸性阳树脂总交换容量的测定Measurement of Strong Acid Cation Resin Exchange Total Volume6.强酸性阳树脂工作交换容量的测定Measurement of Strong Acid Cation Resin Working Exchange Volume 7.曝气充氧实验Aeration Experiment8.完全混合式活性污泥法处理系统的观测和运行Completely Mixed Activated Sludge Process9.污泥沉降比 (SV%)和污泥指数(SVI)的测定Measurement of Strong Acid Cation Resin Exchange Total Volume 10.曝气池中环境因素的监测和菌胶团中生物相的观察Environmental Factor Monitor and Observation of Miroorganism in Zoogloea in Aeration Tank11.生物转盘实验Rotating Bio Disc Experiment12.SBR法计算机自动控制系统Computer Auto Control System of SBR13.间歇式活性污泥法实验Experiment System of Sequencing Batch Reactor模块或单元教学目标与任务“水质工程学”是环境工程专业和给水排水工程专业的重要学科基础课之一。

水质工程学（Ⅰ）例题、思考题、习题参考答案第1章水质与水质标准1.水中杂质按尺寸大小可分为几类？了解各类杂质主要来源、特点及一般去除方法。

水中杂质按尺寸大小分为悬浮物、胶体、溶解物三类。

悬浮物：尺寸较大（1?m-1mm），可下沉或上浮（大颗粒的泥砂、矿碴下沉，大而轻的有机物上浮）。

主要是泥砂类无机物质和动植物生存过程中产生的物质或死亡后的腐败产物等有机物。

这类杂质由于尺寸较大，在水中不稳定，常常悬浮于水流中。

当水静置时，相对密度小的会上浮与水面，相对密度大的会下沉，因此容易去除。

胶体：尺寸很小（10nm-100nm）,具有稳定性，长时静置不沉。

主要是粘土、细菌和病毒、腐殖质和蛋白质等。

胶体通常带负电荷，少量的带正电荷的金属氧化物胶体。

一般可通过加入混凝剂进去去除。

溶解物：主要是呈真溶液状态的离子和分子，如Ca2+、Mg2+、Cl-等离子，HCO3-、SO42-等酸根，O2、CO2、H2S、SO2、NH3等溶解气体分子。

溶解物与水成均相，透明。

但可能产生色、臭、味。

是某些工业用水的去除对象，需要特殊处理。

有毒有害的无机溶解物和有机溶解物也是生活饮用水的去除对象。

2.各种典型水质特点。

（数值可不记）江河水：易受自然条件影响，浊度高于地下水。

江河水年内浊度变化大。

含盐量较低，一般在70～900mg/L之间。

硬度较低，通常在50～400mg/L(以CaCO3计）之间。

江河水易受工业废水和生活污水的污染，色、臭、味变化较大，水温不稳定。

湖泊及水库水：主要由河水补给，水质类似河水，但其流动性较小，浊度较低；湖水含藻类较多，易产生色、臭、味。

湖水容易受污染。

含盐量和硬度比河水高。

湖泊、水库水的富营养化已成为严重的水污染问题。

海水：海水含盐量高，在7.5～43.0g/L之间，以氯化物含量最高，约占83.7%，硫化物次之，再次为碳酸盐，其它盐类含量极少。

海水须淡化后才可饮用。

地下水：悬浮物、胶体杂质在土壤渗流中已大部分被去除，水质清澈，不易受外界污染和气温变化的影响，温度与水质都比较稳定，一般宜作生活饮用水和冷却水。

18 典型给水处理系统一教学内容及学时分配（2学时）18.1给水处理工艺系统的选择原则；18.2地面水的常规处理工艺系统；18.3受污染水源水处理工艺系统二教学目的及要求掌握给水处理设计步骤、要求和设计原则、水厂平面和高程布置原则；正确进行厂址、水厂工艺流程、处理构筑物的选择。

18.1给水处理工艺系统的选择原则18.1.1给水处理的任务给水处理的任务，是将不符合用户要求的原水加以处理，使之符合用户对水质的要求。

18.1.2给水处理工艺系统的选择给水处理工艺系统应该在技术上是可行的，在经济上是合理的，在运行上是安全可靠和便于操作的。

给水处理工艺系统应通过试验来检验。

强调试验检验的重要性，是由于每一原水水质都不尽相同，原则上应该不存在完全相同的水处理工艺系统。

通过试验，可以了解哪种工艺系统可以达到处理要求，可以优化单元处理方法的组合，可以优化工艺参数，以及了解各影响因素与水处理效果的关系等等，从而为水处理工艺系统的确定提供依据。

水处理试验对新的水处理工艺系统特别重要，因为新的工艺系统的实践比较少，对原水水质的适应性应通过试验来检验。

水处理试验对大型水厂工艺系统的选择也尤为重要，因为大型水厂出水水质的优劣对用户的影响比较大，并且无论建设总费用还是运行总费用也都比较高，所以通过试验可得优化工艺组合和优化工艺参数，能节省大量资金。

给水处理工艺系统的经济合理性，是在保证处理水质满足用户要求的前提下，使在资金偿还期限内建设费用和运行费用之和为最低。

18.2地面水的常规处理工艺系统地面水常规处理工艺，主要是指在以天然地面水为原水的城市自来水厂中采用最广的一种工艺系统，主要是以去除水中的悬浮物和杀灭致病细菌为目标而设计的。

它形成于21世纪初，并在整个20世纪里不断得到完善。

以除悬浮物(浊度)为目标的常规水处理工艺系统，主要由混凝、沉淀和过滤三个单元处理方法组成，如图18—1所示。

原水中的悬浮物，特别是难于沉降的胶体，与投入水中的混凝剂混合接触脱稳后，在絮凝池中生成足够大的絮凝体，进而在沉淀池中被沉淀除去，剩余的细小絮凝体进一步在滤池中被过滤除去，从而得到浊度符合要求的处理水。

十四章：6、3种理想反应器的假定条件是什么？研究理想反应器对水处理设备的设计和操作有何作用。

答：3种理想反应器的假定条件如下1）完全混合间歇式反应器中的反应：不存在由物质迁移而导致的物质输入和输出、且假定是在恒温下操作。

2）完全混合连续式反应器：反应器内物料完全均匀混合且与输出产物相同的假定，且是在恒温下操作。

3）推流型反应器：反应器内的物料仅以相同流速平行流动，而无扩散作用，这种流型唯一的质量传递就是平行流动的主流传递。

4）在水处理方面引入反应器理论推动了水处理工艺发展。

在化工生产过程中，反应器只作为化学反应设备来独立研究，但在水处理中，含义较广泛。

许多水处理设备与池子都可作为反应器来进行分析研究，包括化学反应、生物化学反应以至物理过程等。

例如，氯化消毒池，除铁、除锰滤池、生物滤池、絮凝池、沉淀池等等，甚至一段河流自净过程都可应用反应器原理和方法进行分析、研究。

介绍反应器概念，目的就是提供一种分析研究水处理工艺设备的方法和思路。

7、为什么串联的CSTR型反应器比同体积的单个CSTR型反应器效果好？(8’)答：如果采用多个体积相等的CSTR型反应器串联使用，则第2只反应器的输入物料浓度即为第1只反应器的输出物料浓度，以此类推。

设为一级反应，每只反应器可写出如下公式：01C C =t k +11；12C C =t k +11；……1-n n C C =t k +11 所有公式左边和右边分别相乘：tk t k t k t k C C C C C C C C n n ++∙∙+∙+=∙∙-111111********* nt k C Cn ⎪⎭⎫ ⎝⎛+=110 式中t 为单个反应器的反应时间。

总反应时间t n T =。

串联的反应器数愈多，所需反应时间愈短，理论上，当串联的反应器数∞→n 时，所需反应时间将趋近于CMB 型和PF 型的反应时间。

8、混合与返混合在概念上有何区别？返混合是如何造成的？答：CMB 和CSTR 反应器内的混合是两种不同的混合。

常用给水处理工艺【常用给水处理工艺】一、引言其实啊，水是我们生活中不可或缺的东西。

但你有没有想过，从自然界中获取的水，是怎么变成我们家里干净、卫生、能直接使用的自来水的呢？这就得靠神奇的给水处理工艺啦。

今天，咱们就来好好聊聊这方面的事儿。

二、给水处理工艺的历史1. 早期的简单处理在很久以前，人们对水的处理可简单啦。

说白了就是找个相对干净的水源，直接取用。

比如说，在河边挖个坑，让河水渗进来，沉淀一下杂质，就拿来用了。

这就像我们小时候在沙坑里挖个洞，等水渗进来，虽然简单，但杂质还是很多的。

2. 逐渐发展的工艺随着时间的推移，人们发现这样不行，水还是不干净，容易生病。

于是就有了一些初步的处理方法，像用沙子过滤水。

这就好比用筛子筛面粉，把大颗粒的杂质给筛出去。

3. 现代工艺的形成到了现代，给水处理工艺越来越先进和复杂。

有了各种化学方法、物理方法，还有生物方法，把水里的有害物质去除得干干净净，让我们能放心使用。

三、给水处理工艺的制作过程1. 混凝这一步就像是给水里的杂质“打群架”。

往水里加入混凝剂，让杂质们抱成一团，变得更大更重，容易沉淀下来。

比如说，就像把一群调皮的小孩子聚在一起，他们就跑不动啦。

2. 沉淀经过混凝后的水，进入沉淀池，那些抱成团的杂质就会慢慢沉到池底。

这就好像是让一群跑累了的小孩子坐下来休息，慢慢就都安静下来了。

3. 过滤沉淀后的水还要经过过滤这一关。

过滤池里有各种滤料，比如沙子、石英砂等，把残留的小杂质都拦住。

这就像是过筛子，把细小的颗粒都筛掉。

4. 消毒过滤后的水还得消毒，把水里的细菌、病毒等杀灭。

常见的消毒方法有加氯气、二氧化氯等。

这就好比给水里的“小坏蛋”们来一场“大清洗”，让它们无处可逃。

四、给水处理工艺的特点1. 高效性现代的给水处理工艺能够快速、大量地处理水，满足城市和工业的用水需求。

比如说，一个大型的水厂，一天就能处理几十万吨甚至上百万吨的水，效率那是相当高。

2. 稳定性处理后的水质稳定，不会出现大的波动。

第一章水质与水质标准填空题：1、水的循环包括：和。

2、按水中杂质的尺寸，可以将杂质分为、、三种。

3、含磷物质存在形式：、、；溶解性的磷：、、；悬浮性的磷：。

4、按处理程度污水处理分为：、、。

5、污水的最终出路：、、。

6、城市污水：包括以下四部分、、、。

7、污水复用分：、。

8、有直接毒害作用的无机物：、、、、、。

9、生活饮用水的水质指标可分为、、、四类。

10、通常采用、、、等水质指标来表示水质耗氧有机物的含量。

名词解释：1、合流制2、分流制3、 BOD4、 COD5、 TOC6、 TOD7、总残渣、总固体或叫蒸发残渣8、水体富营养化 ( eutrophication ) 的定义9、水环境容量 10、水体自净问答题：1、污水中含氮物质的分类及相互转换2、什么是水体自净？为什么说溶解氧是河流自净中最有力的生态因素之一？3、在研究水体污染问题时，为什么除毒物外，还要考虑溶解氧和生化需氧量这两个问题？在进行水体自净的计算时，关于溶解氧一般是以夏季水体中不低于 4mg/L为根据的，但在北方严寒地区，对于溶解氧的要求往往提高，这是什么原因？4、进行水体污染的调查，主要应采取哪些步骤？5、什么是水体富营养化？富营养化有哪些危害？6、 BOD 的缺点、意义？7、什么是“水华”现象？8、什么是“ 赤潮” 现象？9、氧垂曲线的意义，使用时应主意哪些问题？10、写出氧垂曲线的公式，并图示说明什么是氧垂点。

11、河水：最旱年最旱月平均时流量（保证率 95% ）（水速为0.25m/s），生化需氧量第二章水的处理方法概论填空题：1、水处理按技术原理可分为和两大类。

2、按对氧的需求不同，将生物处理过程分为和两大类。

3、按反应器内的物料的形态可以分为和两大类；按反应器的操作情况可将反应器分为和两大类。

4、列举水的物理化学处理方法：、、、、。

（举出 5 种即可）名词解释：>1、间歇式反应器 2 、活塞流反应器 3 、恒流搅拌反应器 4 、过滤5、吸附 6 、氧化与还原 7 、水的好氧处理 8 、水的厌氧处理9、停留时间 10 、停留时间分布函数 11 、水处理工艺流程问答题：1、水处理工艺流程选择的出发点有哪些？如何确定一个合适的水处理工艺流程？2、举例说明废水处理的物理法、化学法和生物法三者之间的主要区别。

给水处理工艺流程简介1. 引言给水处理是指对自然水源进行处理，使其达到使用、饮用和工业用水的标准，并保证水质的安全和可靠性。

给水处理工艺流程的设计和运行对于提供优质的给水是至关重要的。

2. 原水处理原水处理是指对自然水源进行物理、化学和生物处理的过程。

原水处理的主要目的是去除悬浮固体、溶解固体、有机和无机物质，同时消毒以杀灭或去除水中的病原体。

2.1 净水井或净水池净水井或净水池是用于原水的初步存储和沉淀的设施。

通过在净水井或净水池中保持原水的静止，可使悬浮物沉淀至底部，从而降低原水的浑浊度。

2.2 筛选筛选是指通过筛网去除较大颗粒的物质，如叶子、杂草、鱼虾等。

常用的筛选设备包括格栅、滤网等。

2.3 砂滤砂滤是通过过滤层的颗粒和孔隙间的作用将悬浮物去除的过程。

常见砂滤设备包括压滤机、砂滤器等。

2.4 活性炭吸附活性炭吸附是利用活性炭对水中的有机物质进行吸附和去除。

活性炭具有较大的比表面积和一定的孔隙结构，可以高效去除水中的有机物质和部分溶解性无机物质。

2.5 混凝和絮凝混凝和絮凝是通过添加凝聚剂将水中的悬浮物聚集成较大的颗粒，方便后续的沉降和过滤。

常见的混凝和絮凝剂有聚合氯化铝、聚合硫酸铁等。

2.6 沉淀沉淀是指利用重力作用使水中的悬浮物沉降到底部。

常用的沉淀设备包括沉淀池、沉淀槽等。

2.7 消毒消毒是指对水中的病原体进行杀灭或去除的过程，以保证水质的安全。

常用的消毒方法包括氯消毒、紫外线消毒等。

2.8 软化软化是通过去除水中的硬度物质，如钙离子、镁离子等，降低水的硬度的过程。

常用的软化方法包括离子交换法、碳酸钠中和法等。

3. 清水池和管网输配水清水池是将处理后的净水存储起来，并确保水质在输配过程中不受污染。

管网输配水是通过输配管网将清水送到消费者的过程。

3.1 清水池清水池起到了平衡供水和消费水量的作用，保证供水的连续和稳定。

常见的清水池包括地下水池、水塔等。

3.2 管网输配水管网输配水是指通过管网将清水输送到需要用水的地方。