十分鍾帶你瞭解淨水廠處理工藝
水是生命之源,水占人體組成的 70%,科學研究表明,成年人平均每天需水量 2500ml 以上,可以說(shuō)水質是身體健康的基礎(chǔ)保障。
擰開水尤頭,自來水緩緩流出,我們在享受現代生活帶(dài)來的便利的同時,有沒有想過這些随開随用的自來水究竟經過瞭(le)哪些工藝流程才由江河湖海中流入千家萬戶。
有時候流出的水像牛奶一樣白,而且裏面有大量的氣泡,散發(fā)出清潔水的味道,要靜置幾分鍾才恢複清澈,這些現象究竟是如何形成的,作爲普通消費(fèi)者的我們又如何去辨别水質的好壞。
農村來的朋友可能知道,以前沒有自來水,家裏都有一口大水缸,父親斜著(zhe)身子,扁擔吱呀呀,從池塘挑著(zhe)水回家,倒進水缸後打上明礬靜止一段時間缸底開始出現沉澱,這是農村原始的水處(chù)理工藝。
後來,大家發現将水缸集中在一起,由專人統一打明礬,效率更高,於(yú)是水缸越做越大就成瞭(le)水廠,更爲藥品也逐步取代瞭(le)明礬。
目前多數水廠(chǎng)採(cǎi)用的方法是從水源地抽水進水廠(chǎng)統一清潔、沉澱、過濾,泵送到用戶家中,其中主要用到以下 6 種藥品:
1.HCLO 次氯酸,由氯庫中的氯氣加入到水中生成,具有很強的殺箘清潔能力,根據(jù)投加位置的不同可分爲前加氯、後(hòu)加氯。
2.PAC 聚合氯化鋁,溶液儲(chǔ)存在加藥間,泵送到混合池與水充分攪拌,作用是使水中細微懸浮粒子和膠體離子脫穩,聚集、絮凝、混凝、沉澱,達到淨化處(chù)理效果。
3.O3 臭氧,由 O2 氧氣放電(diàn)生成,強氧化劑,作用是殺箘清潔,溶裂藻類細胞,降低其含量。按投加位置可分爲預(前)臭氧、後臭氧投加點(diǎn)。
使用臭氧進行水處理的優點很多,比如殺箘效果佳,穩定性差易分解,不存在有毒殘(cán)留物,但大量的使用帶來瞭(le)問題,比如腐蝕金屬管道,更重要的是産生瞭(le)一定量的溴酸鹽,你也知道的,這是潛在緻癌物,水廠目前應對方法是使用一定量的 H2O2 來處理,後面會提到。
氧氣罐 汽化器即使在夏天也是結(jié)滿(mǎn)冰霜
臭氧發生器(氧氣通電(diàn)産(chǎn)生臭氧)
池内臭氧投加點
4.H2O2 雙氧水,強氧化劑,有殺箘清潔的能力,但主要用於(yú)應對(duì)溴酸鹽,加入水中後與
O3 形成競争關(guān)系,避免形成溴酸鹽,常在水質較(jiào)差的月份添加使用。
經過絮凝沉澱後的水,是不是稍微能接受瞭點溴酸鹽是潛在緻癌物,但受熱易分解,不僅是自來水,市面上大多數瓶裝水也存在,脫離劑(jì)量談毒性毫無意義,爲安心一點(diǎn),涼白開衛生。
雙氧水投加系統
5.KMnO4 高錳酸鉀,作用是氧化有機物、殺箘清潔,加多瞭(le)水會變(biàn)紅,需嚴格控制用量。
6.PAM 聚丙烯酰胺,絮凝劑,僅用於(yú)污泥系統的平衡池,因爲貴(guì)。
瞭(le)解完水處理過程中的部分化學物品,現在有 3 個問題擺(bǎi)在面前,1.水從哪裏來?2.水到這裏做什麽?3.水到哪裏去?
請(qǐng)做好措施,前方飙車(chē)。
1.水源地 - 取水泵房 - 淨水廠(chǎng),一句話,高揚程,大功率水泵伺候,符合國家規範要求的三類水即可,選用水泵時考慮部分水頭損失,根據用戶需求量控制好進場(chǎng)水量。
某地取水泵房
2.高錳酸鉀 - 預臭氧 - 前加氯,其中高錳酸鉀、氯氣投加方法是在主進水管道上開孔設置投加點,将藥品直接泵送到管道内與水混合,預臭氧有單(dān)獨的構築物,池體内部投加充分混合並(bìng)且要将尾氣回收破壞。
預臭氧接觸池
臭氧投加裝置
氯氣投加機
3.機(jī)械攪(jiǎo)拌混合池,池内投加 PAC 聚合氯化鋁,攪(jiǎo)拌機(jī)機(jī)械混合。
水中呼啦圈即環(huán)形加藥管,攪拌機就很明顯瞭(le)
4.絮凝平流沉澱池,折闆式、回轉隔闆式都有,水中細微懸浮粒子和膠體離子在此絮凝沉澱,特殊的構造将增加水流長(zhǎng)度、增大接觸(chù)面積與時間、增加碰撞概率、從而提高聚合沉澱效果,上清液将通過集水槽流入濾池。
折闆式,上部遮陽(yáng)以減(jiǎn)少青苔滋生,效果一般
回轉隔闆式
沉澱池
絮凝沉澱(雪花點)
那麽有朋友問瞭(le),這一直絮凝沉澱水池不很容易髒嘛,難道定期洗池子嗎?這時候就體會到這群水務工作者的智慧瞭(le),他們發明瞭(le)刮泥機,移動的黑科技,沉澱於(yú)池底的淤泥無處藏身。
刮泥機
刮泥機(jī)刮出來(lái)的泥水排到污泥系統
5.濾池(普快 2 座,V 型 1 座),經過(guò)絮凝沉澱(diàn)後的水進入濾池,濾料是石英砂,可以過(guò)濾掉水中的懸浮物。
濾池
6.提升泵房,普通砂濾池處(chù)理過後的水勢能較低,無法通過重力流入臭氧接觸(chù)池及活性炭濾池,在此需要借助提升泵獲得較大的勢能,以便順利完成後續工藝。
軸(zhóu)流提升泵(約(yuē) 2m 高,Q=4800m3/h,共 6 台)
7.臭氧接觸(chù)池,提升以後(hòu)的水流入臭氧接觸(chù)池,投加臭氧殺箘清潔,此階段爲後(hòu)臭氧,
8.活性炭濾池,自上而下是 2.2m 厚活性炭 +0.5m 厚石英砂 +0.2m 厚承托層(céng),活性炭濾料能較大限度的提升水質,濾後(hòu)水經管廊中水渠彙流再分配到清水池。
經過(guò)活性炭處(chù)理後的水很清澈, 可以看到底,藍綠色是折射的原因。
9.清水池 - 吸水井 - 二級泵房,清水池的水流入吸水井,二級泵房水泵随時待命,按下啓動(dòng),幹淨、衛生的自來水就通過市政給水管輸送到瞭(le)千家萬戶。
二級泵房
以上是淨水廠工藝流程,是不是感覺重新認識瞭(le)自來水君,我們從頭來對比一下水質的變(biàn)化:
原水進廠(chǎng),無任何處(chù)理,渾濁發黑
經過絮凝沉澱後的水,是不是稍微能接受瞭(le)點(diǎn)
即将輸送到用戶(hù)家裏的水,幹(gàn)淨衛生
但這不是全部,看完以後(hòu)你是否想問(wèn):
長(zhǎng)期過濾的情況下,無論是石英砂還是活性炭必然會變(biàn)髒,濾料裏面夾雜的懸浮物如何清理?
刮泥機(jī)刮出的污泥水去瞭(le)哪裏?
别急,我們先來(lái)引出兩個(gè)概念:
1. 反沖(chōng)洗系統 2. 污泥處(chù)置系統
先說第①個,過濾水在空間上是自上而下流動(dòng),反沖(chōng)洗系統則是自下而上,一般有水沖(chōng)洗 + 氣沖(chōng)洗。
水沖系統的水來源於(yú)清水池,爲什麽用清水,感覺好浪費啊,這是因爲你如果用髒水刷碗,是刷不幹淨的,即使外表幹淨瞭(le)你也不敢直接拿來盛飯。
氣沖則是由空壓機将空氣壓縮吹入濾料底部,氣泡在水中上升的過程中帶動濾料上下翻滾,進而将雜質清理出去,反沖洗後的水進入回收池,水質檢測(cè)達标後可重新接入水廠(chǎng)主進水管,再走一遍以流程,故名回收池,當然緊急情況下也能切換閥門流入雨水系統。
污泥處置系統,顧名思義是處理水廠(chǎng)産(chǎn)生的污泥水的。
主要是沉澱池刮泥機産(chǎn)生的,刮泥機排出的污泥水進入排水排泥池,再泵送到配水井,由配水井分配給濃縮池,污泥水在濃縮池中沉澱,上部含泥量低的水将排放到雨水系統,下部泥水含泥量太大,彙流到平衡池,再抽入到脫水機房的離心機,泥水分離,水由雨水系統排放,泥餅(bǐng)堆放在污泥堆棚定期清理。
地埋式排水排泥池,地下池體(tǐ),地表青青草原
濃縮池與環形軌道刮泥機
離心機
正在清理的污泥堆棚
水廠的工藝管道、閥門錯綜複雜,不同的任務需要用到不同的閥門啓閉(bì)組合,而現在這些都可以用遠程控制,不得不說,科技的進步極大地提高瞭(le)生産力,以後的水處理工藝将會更加出色。
水處理遠程監控
淨水廠的生産系統、反沖系統、污泥系統就簡單瞭(le)解到這裏,水廠運營的重難點是在原水水質多變(biàn)的情況下持續輸出符合要求的淨水,是一種動态的管理,季節、氣溫、微生物等外界條件變(biàn)化時,原水成分也發生改變(biàn)。
比如說夏季到來,藻類、微生物含量爆發(fā),加入的氯氣含量相應要增大,但增大到什麽程度才能保證既可以起到殺箘清潔的作用,又不餘氯過高,這些不僅僅靠的理論計算,更多的是無數水務工作者們常年積累下來的經驗,在此我向所有水務工作者緻敬,是你們的努力造福瞭(le)社會。
題圖那個奇怪的蘑菇造型的建築物很多朋友見過,這是水廠(chǎng)的标志,科技的進步讓它逐漸退出曆史舞台,直到全部消失,以前的反沖(chōng)洗工藝是先将水泵送到水塔頂部,儲存較高勢能,開閘以後利用重力反沖(chōng)洗,現在的工藝都是直接用水泵反沖(chōng)洗,不再經過水塔。
回到開篇的幾(jǐ)個(gè)問題:
1.打開水龍頭發現水像牛奶一樣,這是因爲停水檢修時空氣混入到管道内,再次供水時水壓過大将空氣壓入水體,從(cóng)水尤頭放出時由於(yú)光線折射看上去成乳白色,靜置兩分鍾即可,無任何影響。
2.水體有 84 清潔水味道,這是 HCLO 的味道,爲保證水體在市政管道中持續不受細箘污染,一般在送入用戶家中前仍然加氯,水中有餘氯(氯元素),也不用擔(dān)心,這些都是水質監控的指标數據,劑量會被嚴格控制的,靜置兩分鍾就沒味道瞭(le)。
3.喝水就是喝水,不能當營養品,也不能指望著(zhe)補微量元素,缺鐵多用鐵鍋炒菜,市面上的什麽礦物質水、堿性水噱頭大於(yú)實際意義,不一定比涼白開好。
4.正常自來水是無色透明的,如果水泛紅(hóng),靜置後有明顯沉澱(diàn),大概率是因爲管道年久生鏽或破損後有泥沙混入,應及時向自來水公司反映。
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