水质水量标准.ppt

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第12章物理处理方法概论,12.1水源水质12.2水质标准12.3物理处理方法概述12.4反应器,12.1水源水质

（1）,12.1.1原水中的杂质1）按来源划分：

自然物和人为污染物。

自然物地层矿物质在水中的溶解物（如：

Ca+、Mg+、Fe+等）、水生微生物及残核（大肠杆菌、H2S、臭和味等）；人为污染物工业废水、农业废水、养殖业污水及生活污水（激素、洗涤剂、酚、氰化物、铅等）,12.1水源水质

（2）,12.1.1原水中的杂质2）按尺寸大小划分：

溶解物、胶体和悬浮物。

12.1水源水质（3）,12.1.1原水中的杂质3）不同杂质在水中的特征悬浮物易于上浮或下沉，大颗粒无机矿物质易沉；小颗粒无机矿物质与有机物易于上浮。

注意：

没有绝对划分界限，如含油轧钢废水胶体胶体颗粒尺寸很小，难以下沉或上浮，如黏土、细菌、病毒、腐殖质、有机高分子等溶解物有机与无机低分子、离子，属于真溶液，透明稳定，尤其人为污染物。

气体指溶解在水中的气体，如O2、N2、CO2H2S等影响感官性状和细菌学指标。

12.1水源水质（4）,12.1.2各种天然水源的水质特点A）地下水水质清澈，水质、水温稳定，含盐量高（如硬度60300mg/LCaO，含锰、氟高等），因地质条件不同差异很大，可用于生活饮用水和工业水。

B）江河水水中悬浮物和胶体含量高，浑浊度高于地下水，受人为污染物、地面环境、天气变化影响大，随季节变化也大，水温变化大，但含盐量较低。

12.1水源水质（5）,12.1.2各种天然水源的水质特点C）湖泊及水库水是河水的储存地，水质与补给河水类似，浊度低，胶体、藻类、腐殖质含量高，含盐量高于河水（咸水湖内陆湖）举例，合钢二期净水站污泥脱水设计问题。

D）海水含盐量高，成分组成稳定，水质净化成本高。

12.1水源水质（6）,12.1.3受污染水源中的杂质1、天然化合物如氟、氡、放射性、锰等2、人工合成有机物如洗涤剂、农药、除草剂、化妆品等3、工业无机物重金属等总之，已知化合物400余万种，人工合成4万余种，给水水源中2221种有机物，确认22种为致癌物，23种为可疑致癌物，18种为促癌物，56种为致突变物。

优先控制的有毒有机物12类58种。

由此可见，一般化学方法是无法去除的。

12.2水质标准,12.2.1生活饮用水标准1）依据生活饮用水卫生标准（GB5749-85）见课本P237卫生指标分类感官性状和一般化学指标基础性，直接感觉（水本身）与间接感觉（用水后），产生不良影响；毒理学指标引起急性或慢性中毒、发生病变；细菌学指标引起急性病变；放射性指标引起慢性中毒、发生病变。

12.2水质标准,2）参考标准a.生活饮用水水质卫生规范-卫生部b.世界卫生组织饮用水水质标准第二版c.美国饮用水水质标准d.台湾饮用水水源水质标准,12.2水质标准,12.2.2工业用水标准依据行业规范典型工业用水间接冷却水间接换热不同锅炉用水直接汽化产品直接用水与产品直接接触，冷却、清洗等其它用水种类很多炼钢车间工艺用水要求,12.3给水处理方法概述,12.3.1澄清与消毒澄清包括混凝、沉淀和过滤，处理对象主要是水中悬浮物和胶体。

注意：

后面提到的澄清池只包括混合、混凝和沉淀消毒通过向过滤后的水中投加消毒剂灭活水中致病微生物。

12.3.2除臭与除味除臭、除味饮用水中的特殊处理方法，如：

活性炭吸附、氧化、曝气、微滤、气浮等。

12.3给水处理方法概述,12.3.3除铁、除锰和除氟自然氧化、接触氧化、药剂氧化、生物氧化等方法，提高离子价位形成沉淀后分离；离子交换。

12.3.4软化通过离子交换（广泛）和药剂法，去除水中钙、镁离子。

12.3.5淡化与除盐通过离子交换、电渗析、反渗透、蒸馏等方法去除水中的阴、阳离子。

注意：

淡化与除盐都必须是在澄清之后。

12.3给水处理方法概述,12.3.6水冷却为重复利用冷却水而采取的处理工艺，包括冷却塔（最常用）和冷却水池。

12.3.7水的腐蚀与结垢控制针对水中盐类过高或过低而形成的对管道、容器和换热面的腐蚀或/和结垢，而采取的物理和/或化学处理方法。

如投加阻垢剂、缓蚀剂；安装静电除垢器等。

12.3给水处理方法概述,12.3.8生活饮用水预处理和深度处理预处理在常规“混凝沉淀过滤消毒”工艺之前为降解微污染水体中有害成分的处理过程，如曝气、生物氧化、臭氧、粉末活性炭吸附和高锰酸钾法。

深度处理经常规处理工艺处理后仍不能达标下，进一步深化处理的过程，如：

粒状活性炭、臭氧活性炭、生物活性炭、化学氧化、光化学氧化、超声波-紫外线、膜过滤等。

处理对象水中有机物。

12.4反应器原理,12.4.1物料衡算和质量传递

（1）物料衡算方程物料衡算分为：

主流物料衡算（=水量平衡）；组分物料衡算（教材中所述）。

主流水流主体的宏观流动（水力学研究的运动）物料衡算平衡式：

变化量=输入量-输出量+反应量输入量-输出量=变化量-反应量变化量物料在研究体积内，在单位时间内的增加或减少量；反应量物料在研究体积内，在单位时间内的发生化学反应引起的增加或减少量,12.4反应器原理,12.4.1物料衡算和质量传递

（2）质量传递主流传递物料随水流主体的流动而产生的移动过程；分子扩散传递在静止或层流水体中，因组分浓度梯度的推动而发生的均匀化迁移过程；J=-Db（dCi/dx）;J=-Dc（dCi/dx）Db分子扩散系数；Dc紊流扩散系数。

紊流扩散传递在紊流水体中，因紊流为主要动力促进的组分浓度均匀化过程,12.4反应器原理,12.4.1理想反应器（A）CMB完全混合间歇式反应器（药剂稀释）,Ci,Ce,CMB型,特点：

该反应器及反应过程是一个封闭、渐变的反应系统物料衡算式见下页：

Co,12.4反应器原理,12.4反应器原理,12.4.1理想反应器（B）CSTR完全混合连续式反应器（绝大部分）,特点：

物料投入后立即混合稀释，实际停留从0；总体处在等浓度下反应，应用最广。

物料衡算式见下页：

12.4反应器原理,12.4反应器原理,12.4.1理想反应器（C）PF推流式反应器（平流沉淀池等）,特点：

物料仅以相同流速平行流动，垂直于水流方向浓度均匀，沿水流方向逐渐降低，不考虑物料的扩散传递。

物料衡算式见下页：

12.4反应器原理,12.4反应器原理,作业：

p252习题1、2、3、4。

K速率常数,12.4.3非理想反应器由于实际工程中反应器的主流条件不可能达到理想反应器的假设，因而实际反应规律偏离理想状态。

为了解决这一问题，提出了纵向分散反应器模型（PFD型）。

其基本形式仍为：

区别在于多出二次分散项J1=-D1（dCi/dx）D1纵向分散系数。