水处理系统课件.ppt

水水 处处 理理 系系 统统一水质标准一水质标准•处理水处理水•冲洗水冲洗水二水处理过程二水处理过程（（多级水处理系统）三分析检测三分析检测类型类型•原水•处理水•冲洗水水质标准水质标准•原水原水专指供于软饮料厂多级水处理装置使用的水，不管该水来源于何处，都必须同时符合所有地方饮用水标准和世界卫生组织的饮用水标准水质标准水质标准砂滤水砂滤水专指在厂内经过适当的处理的含氯的处理水：混浊度小于0.5NTU气味无异常气味颜色无明显颜色余氯6-8毫克/升水质标准水质标准处理水（碳滤水）处理水，除符合可口可乐公司的要求还必须同时符合所有地方饮用标准和世界卫生组织的饮用水标准，混浊度小于0.5NTUpH值大于4.9碱度(以碳酸钙计)小于85毫克/升总氯小于0.04毫克/升氯化物小于250毫克/升硫酸盐小于250毫克/升硫酸盐和氯化物总量小于400毫克/升总溶解固形物(TDS)小于500毫克/升水质标准水质标准总硬度和钙硬度 ：按产品或过程要求推荐小于100毫克/升（以碳酸钙计)钠按产品要求铁小于0.1毫克/升铝小于0.1毫克/升颜色无明显颜色味道无可觉察的异常味道气味无异常气味三卤甲烷(THM)小于60ppb微生物指标：大肠杆菌100毫升中不得检总菌数每毫升小于25个水质标准水质标准冲洗水氯含量1-3毫克/升硬度小于100毫克/升微生物：大肠杆菌：100毫升中不得检出总菌数：每毫升小于25个策策 略略通过下列措施保证高质量的水供应我们的产品通过下列措施保证高质量的水供应我们的产品设设计计一一个个水水处处理理系系统统防防止止水水质质的的问问题题发发生生，，使使其其一一直直符符合合我我们们的的标准。

标准避免用常规的水质测试数据代替有效水处理避免用常规的水质测试数据代替有效水处理多 节 水 处 理 系 统是保护和增强公司商标及形象的最佳保险增强型过滤系统增强型过滤系统The most critical component of a multiple barrier water treatment system is an enhanced filtration process that physically removes materials from the water to be treated.增强型过滤工艺是多节水处理系统中最关键的部分，它直接从增强型过滤工艺是多节水处理系统中最关键的部分，它直接从所要处理的水中去除杂质所要处理的水中去除杂质增强型过滤工艺增强型过滤工艺•增强型过滤本身就区别于简单的过滤系统增强型过滤本身就区别于简单的过滤系统 •增强型过滤展示过滤是在分子水平，而一般独立的砂增强型过滤展示过滤是在分子水平，而一般独立的砂滤是无法达到分子水平的滤是无法达到分子水平的浑浊物的保护效应浑浊物的保护效应杀菌剂杀菌剂t杀菌剂杀菌剂杀菌剂杀菌剂杀菌剂杀菌剂杀菌剂杀菌剂多级水处理系统一、采用一、采用 絮凝和颗粒介质过滤絮凝和颗粒介质过滤•传统化学法传统化学法•直接过滤直接过滤多级水处理系统二、采用膜过滤二、采用膜过滤•超滤（去除超滤（去除20000级分子量或更严格）级分子量或更严格）–过滤尺寸相当于过滤尺寸相当于0。

01微米•纳米级过滤纳米级过滤•反渗透反渗透原水控原水控制阀制阀搅拌器搅拌器化学加药化学加药泵泵处理水处理水溢流口溢流口水位控制水位控制SETTLINGZONESETTLINGZONE排泥口排泥口精滤器精滤器化学法流程图化学法流程图排放口排放口活性碳活性碳储罐储罐生产线空余空间泵泵沙沙超细卵石超细卵石细卵石细卵石中等卵石中等卵石粗卵石粗卵石空余空间反应池原水入口处理水出口凝凝 聚聚/ / 絮絮 凝凝凝聚凝聚/絮凝是两个结合在一起的过程絮凝是两个结合在一起的过程•凝聚：凝聚：用于分解水中稳定的悬浮颗粒用于分解水中稳定的悬浮颗粒•絮凝：絮凝：并将已分解的悬浮颗粒合并成足够大的颗粒，然后并将已分解的悬浮颗粒合并成足够大的颗粒，然后沉淀和过滤沉淀和过滤悬浮颗粒可稳定存在的原因是：这些颗粒一般有负的表面电荷悬浮颗粒可稳定存在的原因是：这些颗粒一般有负的表面电荷这些表面负电荷使颗粒互相推斥这些表面负电荷使颗粒互相推斥 推斥推斥 推斥推斥推斥的过程使悬浮物非常稳定推斥的过程使悬浮物非常稳定凝凝 聚聚/ 絮絮 凝凝通常可通过通常可通过凝凝 聚聚/ 絮絮 凝凝去除的悬浮物有：去除的悬浮物有：•胶状物胶状物•悬浮颗粒悬浮颗粒•病毒病毒•细菌细菌•原生动物原生动物•一些杀菌副产品一些杀菌副产品•一些杀虫剂一些杀虫剂•一些金属一些金属凝凝 聚聚/ 絮絮 凝凝有两类主要的絮凝剂有两类主要的絮凝剂1. 无机絮凝剂无机絮凝剂----铁絮凝剂铁絮凝剂 (Fe+2) – 硫酸亚铁硫酸亚铁 (Fe+3) – 硫酸铁和氯化铁硫酸铁和氯化铁 ----铝铝絮凝剂絮凝剂 ( Al+3) – 硫酸铝硫酸铝 (Al+3) – 聚氯化铝聚氯化铝2. 有机絮凝剂（常称为助凝剂）有机絮凝剂（常称为助凝剂）凝凝 聚聚/ 絮絮 凝凝1. 凝聚剂形成凝聚剂形成 凝聚剂加入水中，立刻溶解和离子化。

凝聚剂加入水中，立刻溶解和离子化2. 凝聚凝聚-电性中和电性中和 颗粒颗粒阳离子凝聚剂阳离子凝聚剂}{++++此过程仅需几分之一秒的时间使颗粒靠近并开始形成絮状物此过程仅需几分之一秒的时间使颗粒靠近并开始形成絮状物凝凝 聚聚/ 絮絮 凝凝凝凝 聚聚/ 絮絮 凝凝三个基本步骤三个基本步骤阳离子凝聚剂阳离子凝聚剂 3. 絮凝（颗粒聚集）絮凝（颗粒聚集） 胶状絮凝开始形成，成为对悬浮物有胶状絮凝开始形成，成为对悬浮物有“粘性粘性”的物质凝凝 聚聚/ /絮絮 凝凝阳离子阳离子OHOHOHOHOHOH无机颗粒无机颗粒物质物质胶状絮凝胶状絮凝无机颗粒无机颗粒物质物质有机颗粒有机颗粒物质物质 1. 硫酸亚铁硫酸亚铁 {FeSO4 · 7H2O} {Fe+2} 必须氧化成必须氧化成{Fe+3} 状态通常由加氯完成通常由加氯完成2. 硫酸铁硫酸铁 Fe2(SO4)3和氯化铁和氯化铁 {FeCl3}，不须氧化不须氧化絮絮 凝凝/ /凝凝 聚聚 基本化学原理基本化学原理铁凝聚剂铁凝聚剂产生产生{Fe(OH)3} 絮凝物絮凝物 Fe2(SO4)3 + 6 H2O Fe2(OH)3 + 3 H2SO4 Fe2(SO4)3 + 6 OH- Fe2(OH)3 + 3 SO42- 絮絮 凝凝/ /凝凝 聚聚 基本化学原理基本化学原理Al+++ 不溶性Fe+++ 不溶性三价铁凝聚剂在较宽三价铁凝聚剂在较宽pH范围内不溶，有明显的操作性优势范围内不溶，有明显的操作性优势所以，建议选择所以，建议选择三价铁凝聚剂三价铁凝聚剂需控制的特殊条件需控制的特殊条件增加絮凝效果碱碱 度度 降降 低低（如果需要（如果需要））•若原水碱度大于等于若原水碱度大于等于85mg/L须采取降低碱度措施，否则将须采取降低碱度措施，否则将中和饮料中酸性成分，影响口味。

中和饮料中酸性成分，影响口味•原水中的碱度以碳酸氢根离子原水中的碱度以碳酸氢根离子(HCO3-)，， 碳酸根碳酸根离子离子(CO3- -), 氢氧根氢氧根离子离子(OH-)形式存在形式存在•最常见的是最常见的是碳酸氢根离子碳酸氢根离子(HCO3-)降低碱度的工艺降低碱度的工艺有三种降低碱度的方法有三种降低碱度的方法1. 石灰法处理石灰法处理2. 离子交换离子交换3. 膜过滤膜过滤石灰法处理水石灰法处理水熟石灰是氢氧化钙的俗称：熟石灰是氢氧化钙的俗称： Ca(OH)2由生石灰加水后反应生成：由生石灰加水后反应生成：CaO+H2O=Ca(OH)2为何需要石灰法处理：为何需要石灰法处理：1.凝聚凝聚/絮凝需要：絮凝需要：•pH控制在凝聚剂的可溶解控制在凝聚剂的可溶解pH之上•提供凝聚反应的提供凝聚反应的氢氧根离子氢氧根离子(OH-)•增加水中的颗粒物质以保证有足够的絮凝物密度，增加水中的颗粒物质以保证有足够的絮凝物密度，有助于絮凝物沉降有助于絮凝物沉降 2. 降低碱度的需要降低碱度的需要石灰法处理水石灰法处理水•在正常情况下，有两种碱度离子与阳离子的组合是不溶于水的：在正常情况下，有两种碱度离子与阳离子的组合是不溶于水的： 碳酸钙碳酸钙 - CaCO3 氢氧化镁氢氧化镁 - Mg(OH)2•Ca(OH)2加入水中与可溶的钙、镁化合物反应将其转化为加入水中与可溶的钙、镁化合物反应将其转化为不溶性的物质。

不溶性的物质•不溶性的物质在凝聚不溶性的物质在凝聚/絮凝过程中沉降成为絮凝物的一部分絮凝过程中沉降成为絮凝物的一部分碱度碱度Mg(HCO3)2,以相似的方式去除以相似的方式去除 Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 2 CaCO3 + 2 H2OCalcium Bicarbonate Calcium Hydroxide Calcium Carbonate Water钙和镁碱度降低的基本化学理论钙和镁碱度降低的基本化学理论钠碱度的降低钠碱度的降低•没有不溶性的钠碱度没有不溶性的钠碱度•{NaHCO3}必须转化成钙离子形式的碱度，然后用氢氧化必须转化成钙离子形式的碱度，然后用氢氧化钙处理•通过加入非碱性的含钙物质如通过加入非碱性的含钙物质如 CaCl2 和和 CaSO4.•通常使用通常使用 CaCl2钠碱度的降低过程中可能存在的问题钠碱度的降低过程中可能存在的问题2 NaHCO3 + CaCl2 Ca(HCO3)2 + 2 NaClSodium Bicarbonate Calcium Chloride Calcium Bicarbonate Sodium Chloride2 NaHCO3 + CaSO4 Ca(HCO3)2 + Na2SO4Sodium Bicarbonate Calcium Sulfate Calcium Bicarbonate Sodium SulfateNaCl和和Na2SO4将影响到产品的口味。

将影响到产品的口味仅在需要时使用仅在需要时使用CaCl2 和和 CaSO4，，并控制合适的用量并控制合适的用量离子交换离子交换离子交换离子交换-用一种选定的离子与不需要的离子交换离子用一种选定的离子与不需要的离子交换离子交换树脂床用交换树脂床用选定的离子先进行饱和选定的离子先进行饱和Water+ 50 ppmAlkalinityWater + 100 ppmAlkalinityResinBedPartial By-passWater + 100 ppmAlkalinity0 ppm AlkalinityFeedbackController•原水通过树脂床直至树脂（交换离子）消耗完毕原水通过树脂床直至树脂（交换离子）消耗完毕•原水原水可部分通过树脂床，其余旁通可部分通过树脂床，其余旁通离子交换离子交换1. 2. H+Na+Ca++H+H+Fe+++H+Mg++NaClMgCl2FeCl3NaHCO3H+被取代被取代HClH2SO4H2CO3H+H+H+H+H+H+H+H+阳离子树脂阳离子树脂离子交换离子交换Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+阳离子树脂阳离子树脂Na+Ca++Ca++Mg++Ba++Na+硬度离子取代硬度离子取代Na+NaClNa2Co3Na2SO4CaCl2MgC03BaSO4树脂失效树脂失效Ion Exchange Zone新鲜树脂新鲜树脂离子交换区域离子交换区域Fresh Resin完全丧失完全丧失 TIME 0 TIME 2 TIME 3 Source Water Source Water Source WaterEffluent Effluent Effluent ( 必须再生必须再生)随时间推移，树脂逐渐消耗至丧失能力，必须再生。

随时间推移，树脂逐渐消耗至丧失能力，必须再生 交换能力丧失交换能力丧失Na+Ca++Ca++Mg++Ba++Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+CaCl2MgCl3BaSO4Na+取代硬度离子取代硬度离子NaCl钠软化再生钠软化再生To Waste (+ Excess NaCl)Na+温度温度•水温降低，密度增加，化学反应速度减慢，絮凝颗粒需要更水温降低，密度增加，化学反应速度减慢，絮凝颗粒需要更大以便沉降大以便沉降合适的搅拌合适的搅拌•保证保证凝聚剂有凝聚剂有足够的搅拌速度足够的搅拌速度时间时间•絮凝物形成要有足够时间使絮凝物形成要有足够时间使絮凝颗粒尺寸和密度不断增加，絮凝颗粒尺寸和密度不断增加，絮凝及化学反应一般须絮凝及化学反应一般须2小时左右小时左右需控制的影响因素需控制的影响因素pH•必须与凝聚剂的类型相配合必须与凝聚剂的类型相配合2P-M=A•是控制的一个指南，不是标准是控制的一个指南，不是标准需控制的影响因素需控制的影响因素P•P碱度，在碱度，在pH为为8.3时的碱度，以氢氧根离子时的碱度，以氢氧根离子(OH-)存在用酚酞为指示剂滴定测得用酚酞为指示剂滴定测得。

M•总碱度，在总碱度，在pH为为4.8- 5.2时的碱度，以各种碱度形式存在，时的碱度，以各种碱度形式存在，用甲基紫为指示剂滴定测得用甲基紫为指示剂滴定测得•A一般取一般取+2--+7，根据实际情况再调整，根据实际情况再调整•A低于范围，增加石灰低于范围，增加石灰•A高于范围，减少石灰高于范围，减少石灰2P-M=A决定有效控制的机理决定有效控制的机理 须综合考虑化学因素和机械因素：须综合考虑化学因素和机械因素： 絮凝效果不佳可能是：絮凝效果不佳可能是： 1. 若化学品加药量合适但搅拌不当若化学品加药量合适但搅拌不当 2. 搅拌合适但搅拌合适但加药量过高或过低加药量过高或过低 只有合适的只有合适的加药量和搅拌才有最佳的絮凝效果加药量和搅拌才有最佳的絮凝效果凝聚凝聚/絮凝过程的控制手段包括：絮凝过程的控制手段包括：1. 原水流量原水流量2. 化学品加药量的检查化学品加药量的检查3. pH值值4. 水处理系统进水、出水的浊度水处理系统进水、出水的浊度5. 絮凝状况检查絮凝状况检查决定有效控制的机理决定有效控制的机理水质测试频率水质测试频率水质测试频率水质测试频率。