自来水处理工艺流程,还需加什么料?

自来水处理工艺流程,还需加什么料?

你指加什么药吗？河水的话主要絮凝剂。。地下水的话絮凝剂，氧化剂。

集中式供水是指从地面水或地下水源，经集中取水，统一净化处理和消毒后，由输水管网送到用户的供水方式。俗称自来水。

为了保证人体健康，集中式供水质应符合《生活饮用水水质卫生规范》因此集中式供水水质应满足一些基本要求。

为了使水质能够达到《规范》就必须对水源水进行混凝，沉淀，澄清，过滤，消毒等一系列工艺处理。

主要是分为两个阶段，（1）饮用水常规处理技术

（2）饮用水深度处理技术

这篇文章里，我就这两个项技术分别的简单的陈述。

一. 饮用水常规处理技术

饮用水常规处理技术包括有混凝，沉淀，澄清，过滤，消毒等这是因为对自来水厂使用的常规处理技术处理之前的水质等级不低于3级，如果是水源水质低于3级即4级5级这样的水质属于染水质，不适合常规水处理技术。

1.1混凝

天然水体中含有大量细小粘土颗粒，粒经很小属于胶体物质，不能自然沉淀，水中含有的许多细小的悬浮物质，如藻类，细菌，细小的颗粒物等，因其沉速很小，也难于沉淀。混凝处理是向水中投加混凝剂，使水中胶体颗粒和细小的是悬浮物质相互凝聚，形成沉淀性能良好的絮状颗粒（矾花）使之在后续的沉淀工艺中能够有效地从水中因重力而沉淀下来。这种方法适用于含有胶体物，和悬浮物的地表水的处理，对水中的色度。和有些无机和有机污染物等也有一定的去除效果。

目前国际国内，对水源水的处理分为两个阶段。

（1）饮用水常规处理技术

（2）饮用水深度处理技术

1.2水的混凝机理

水处理中混凝处理的主要目的是去除水中粘土类表面带有负电的胶体颗粒，其机理主要有以下3种

（1） 吸附电中荷，铝盐混凝剂，铁盐混凝剂产生的带正电荷，氧气化铝，氧气化铁，胶体，带正电荷的单核或多核羟基配合物或聚合物等，都能于负电胶体很好地吸附，相互凝聚，对于在表面不同部位含有许多电荷的胶体，在相互吸附电中荷时，由于空间效应多于不同电性的胶体颗粒就可以相互吸附与桥联，形成空间网架，结构为大的絮状聚合体。

（2） 吸附架桥，不仅正负电胶体间可以相互吸附架桥，一些不带电荷甚至是带有与胶粒同性电荷的高分子物质，通过氢键，范德华力等与胶粒也有吸附作用，一个高分子聚合物的分子可以吸附多个胶粒，起到桥联作用，一些线形高分子聚合物，如聚丙烯酰胺就是很有效的高分子助凝剂。

（3） 沉淀物的卷扫或网捕，铝盐，铁盐，产生的大量的氢氧化铝，氢氧化铁，沉淀物能够直接网捕卷扫水中的胶体颗粒，即水中的胶体颗粒直接吸附以形成的大絮体上，而不是从胶体小颗粒相互凝聚长大。

在水的混凝处理中，以上几种机理可能会同时存在，只是各种机理所起的作用程度会有所不同，与处理条件，工艺设备，混凝剂种类及投药量，源水浊度，水和PH值有关。

2.沉淀

沉淀法在重力的作用下，使水中比重的是悬浮物，混凝生成的矾花等，从水中分离的方法，对于水中胶体颗粒，必须先经过混凝处理后才能有效的沉淀去除。

2.1沉淀特性

2.2沉淀分类，根据颗粒物在水中的沉淀特性，可以把沉淀分成四种类型。

（1）自由沉淀，自由沉淀适用于低沉度的离散颗粒。颗粒在沉降过程中，其形状，尺寸，质量均不变，颗粒之间无相互干扰，因此，在沉淀过程中颗粒的沉速不变。

（2）絮凝沉淀，絮凝性颗粒沉淀过程中发生絮凝作用，颗粒絮凝长大，沉速逐渐增加。

（3）拥剂沉淀（受阻沉淀），因颗粒的浓度过高，颗粒在沉淀的过程中相互干扰，不同颗粒以相同的速度层层下降，并形成明显的固液界面。

（4）压缩沉淀，在颗粒的浓度级高的情况（如污泥浓缩池底部附近）颗粒在相互支撑的条件下受重力的作用被进一走挤压。

在以上四种沉淀类型中，自由沉淀是沉淀法的基础，许多沉淀池的处理分析与设计都是基于自由沉淀的。

3.过滤

（1）在水处理中，过滤、通常是指用石英砂等粒状材料滤料层截流去除水中颗粒杂质的处理技术，相应的处理构筑物称为快滤池，或简称为滤池。滤池可以去除水中细小的颗粒物，去除的下限可达1－5μm。在以地面水为水源的饮用水处理中，过滤通常设在混凝沉淀之后，滤后出水的浊度，满足生活饮用水水质标准的要求。

3.1过滤原理

3.1.1过滤技术分类，按照过滤机理化分，水处理所涉及的各项过滤技术可以分为两大类。

(1)表面过滤：表面过滤的颗粒去除机理是机械筛除，过滤介质其孔径大小对过滤体中的颗粒进行截留分离。以次机理工作的水处理设备在硅藻土预除层过滤，污泥脱水机（真空过滤机，带式压力机，板框压滤机），微滤机，各种膜分离技术(微滤，超滤，纳滤，反渗透)等。

（2）深层过滤，颗粒去除的主要机理是接触凝聚，颗粒的去除是通过水中浮颗粒与滤料颗粒进行了接触凝聚，水中颗粒附着在滤料上而被去除。尽管滤料层的表面对大颗粒也在机械筛除作用，但不是深层过滤的主要工作机理。深层过滤的主要设备是滤池。

4消毒概论

（1）消毒的目的，饮用水消毒的目的是杀灭水中对人体健康在害的绝大部分病原微生物，包括病菌，病毒，原生动物的胞囊等，以防止通过饮用水传播疾病。饮用水水质标准中微生物学，有在关指标是：细菌总数≤100UF ml,总大肠菌群和粪便大肠菌群每100ml水群中不得检出。

但是，消毒处理并不能杀灭水中所在微生物（杀灭所在微生物的处理称为灭菌）。饮用水的消毒处理并不能保证绝对的去除。消毒处理是在达到上述饮用水质微生物学标准的条件下，把饮水导致的水疾病的风险降到最低，等于可以接受的范围。

（2）消毒点水中的微生物往往会包埋在颗粒物中，对于这部分微生物的消毒效果不好。因此消毒处理对水中浊度有着严格的要求，总是作为水厂处理的最后一道工艺。

（3）消毒方法，饮用水的消毒方法有氯消毒、二氧化氯消毒、臭氧消毒、紫外线消毒等。

氯消毒应用历史最久，使用最为广泛。它的优点是，经济有效使用方便，剩余消毒剂对管网水有安全保护作用等。缺点是对于受到在机行染的水体，可以产生对人类有害的卤代消毒到产品。如三卤甲烷，卤已酸类等物质。

二氧化氯消毒和臭氧消毒从20世纪七八十年代以来在欧洲得到应用，共同的优点是，消毒能力高于氯，不产生氯代有机物消毒副产物生成量小，饮水的口感好等。因中二氧化氯具有剩余保护作用，因臭氧自分解速度过快，对管网无剩余保护。

紫外线消毒是一种物理方法，它利用紫外线的杀菌作用对水进行消毒处理。紫外线消毒处理是紫外线灯照射流过的水，用照射能量的大小，来控制消毒效果。由于紫外线在水中的穿透深度在限，要求被照射的水的深度和灯管之间的间距不得过大。与上面的化学消毒的方法相比，紫外线消毒的优点是：杀菌速度快，管理速度快，管理简单，不需要向水投加化学药剂，产生的消毒副产生物少，不存在剩余消毒剂产生的味。不足之处是;费用较高,紫外线灯管寿命在限，无剩余保护，消毒效果不易控制等。目前紫外线消毒用于食品料行业和部分小型供水系统。

2.饮用水深度处理技术

常用的饮用水深度处理技术有活性碳吸附，臭氧氧化，生物活性炭，膜分离技术等。

2.1活性炭吸附

2.1.1活性炭的性能；活性炭分为粒状炭（GAC）和粉状态（PAC）两大类，是用含有碳的原料制成的，其材料包括煤，果壳，木屑等。

活性炭孔隙丰富，孔隙 率万达0.6－0.9cm̂̂̂̂̂3g(克)。在炭的内部的孔隙中，存在着大量的微小孔隙构成了巨大的比表面，活性炭的比表面积在700－1200㎡g(克)。活性炭中孔隙要可以分为以下三类。

（1） 微孔，孔径∠4nm，其中面积占活性炭总面积的95％以上，是活性炭的主要吸附区。

（2） 中孔，（又称过滤孔）孔径4－100 nm，其中表面占总面积的5％以下，中孔为吸附质进入微孔提供通道，并可以吸附一些大分子,有机物，但因其表面积较小，对大分子在机物的吸附能力有限。

（3） 大孔，孔径＞100 nm占部面积不到1％，主要为吸附质提供通道。

活性炭是一种非极性吸附剂，对水中非极性，弱级性，有机物质有很好的吸附能力。其吸附作用主要是来源于物理表面吸附作用，如范德华力等。对于物理吸附，它的选择性低，可以多层吸附，脱附相对容易，（解吸）这有利于活性炭吸附饱和后的再生。

活性炭在高温制备过程中，炭的表面形成了多种官能团，这些官能团，对水中的部分离子在化学吸附作用，因此活性炭也可以去除多种重金属离子。其作用机理是通过络合，螯合作用，它的选择性较高，并且吸附较为困难。

在饮用水的处理中活性炭吸附主要是用于饮用水深度处理，饮用水物化预处理，优质直饮水纯净水生产中。

2.1饮用水深度处理，采用活性恢的饮用水深度处理工艺

（1）水源水→常规处理→粒状炭吸附→消毒→出厂水

（2）水源水→常规处理→臭氧氧化→粒状炭吸附→消毒→出厂水

（3）水源水→常规处理→臭氧氧化→生物活性炭→消毒→出厂水

采用活性碳的饮用水深度处理工艺在欧洲广泛应用。

2.2.1优质直饮水；纯净水制备在优质直饮水，纯净水制备中需要使用粒状活性炭，吸附水中有机物，并对水进行脱氯处理（因含氯水会使膜分离技术所用有机膜老化）。工艺如下：

直饮供子流

自来水→GAC→安全过滤→反渗透→臭氧消毒 装桶

2.3臭氧氧化与生物活性炭

2.3.1生物活性炭的发展过程

生物活性炭法是多年在饮水处理的应用实践中产生的，在它的发展过程中，联合使用臭氧和活性炭进行处理起到相当重要作用。

以预臭氧代替预氯化，可以使水中一些原不易被生物降解的有机物变成可被生物降解的有机物。此外臭氧预氧化的同时还可以提高水中溶解，臭氧在活性炭的催化分解下，在炭层顶部很快分解，因此不会抑制炭床中微生物的生长，生性碳颗粒的表面生长大量的好氧微生物，在活性炭对水中行染物进行物理吸附的同时，又充分发挥了微生物对水中有机物的分能作用，显著提高了出水水质，并延长了活性炭的再生周期。由于这种活性炭具有明显的生物活性，称为生物活性炭。

2.3.2.臭氧生物活性炭工艺流程现优点

2.3.2臭氧生物活性炭处理工艺

前处理出水→ 臭氧氧化 →砂滤 →曝气 →生物活性炭 加氯消毒

2.3.2.2.臭氧生物活性炭工艺的优点，采用臭氧生物活性物工艺比原使用的活性炭吸附法具在以下优点。

(1)提高出水水质，水中渗能性在机物的去除率可发提高;

(2)延长了活性炭的再生周期，特别是当进中不含在机卤代物时，周期可达到2--3年。

（3）氨淡可以被生物转化为销酸盐。

（4）比单一能用臭氧氧气化法经济。

（5）出水需要氯量底。

3.膜处理

膜技术是21世纪水处理领域的关健技术。常用膜技术包括微滤（MF）超滤（UF）纳滤（NF）和反渗透（RO）其中四种膜，属子压力梯度作用为驱动力。微滤，超滤为过滤工艺，纳滤，反渗透为膜盐工艺，由于它具体在完全膜盐的性能，不推荐用于饮水净化、

微滤，超滤对浊度，膜体，和细菌具有很好的去除效果，而对色度，无机物，有机物的去除效果不理想，因此需要与其它技术，例如;化学药剂（絮凝剂，氧化剂）粉未活性炭相结合的组合工艺才能达到较好的处理效果。

纳滤膜在0.35－1mpa的操作压力下对水中的机物具有限高的去除效果，同时选择性的去除一些溶解性离子。纳滤的作用实际相当于一般概念的高级处理，如臭氧一活性炭，粉未炭一微滤或超滤等，可以说以纳滤为核心的组合技术提高优质净化的最佳实用技术。

3.1纳滤

3.1.1定义纳滤是20世纪80年代未发展起来的新型膜技术。纳滤的定义包括6个方面：

（1）介于在渗透（RO）和超滤（UF）之间

（2）孔径在1nm 以上，一般1－2 nm

（3）截流分子量在200－1000u (u为原子质量单位)

（4）膜材料可以采用各种材料，如已酸纤维素，磺化聚砜等。

（5）一般膜表面带负电

（6）对氯化纳的截留率小于90％

3.1.2纳滤的应用 在饮用水处理中，可以选择不同性能的纳滤膜。

A1工类的纳滤对水中的盐，肖栓盐，铁，硬等和在机物（如农药，除率剂等）具有很高的截留率属于传统软化纳滤膜。

2类纳滤膜对水中在机物（TOC）和消毒副产物前体具有较高的截留率，对盐的截留为40％－90％（原水在关）对硬度只有50％。

3类纳滤膜对底分子量的有机物（如农药，除膜剂）具有很高的截留率，而对于水中的盐和硬度只在30％－50％左右的截留率。

B.软化 膜软化水主要是利用纳滤膜对不同价态离子的选择透过特性而实现对水的软化。膜软化在去除硬度的同时，还可以去除其中的浊度，色度和有机物，其出水水质明显优于其它软化工艺。

C.用于去除水中有机物，纳滤膜在饮水的处理中除了软化之外，多用于脱色，去除天然有机物与合成有机物（如农药等）（三致）致癌，致畸，致突变，物质消毒副产物，（三卤甲烷和卤已酸）及前体和挥发性在机物，保证饮用水的生物稳定性等。

3.2超滤，； 早在1861年在过滤领预有人提出超滤（前称UF）20世纪70年代和80年代是超滤技术高速发展时期，应用面越来越广，使用量越来越大，（咱家的净水器使用的膜就是超滤(UF）膜。

3.2.1超滤膜主要优点：

（1）不要投加化学药剂。

（2）以筛分机理为主，依靠孔径大于选择膜。

（3）对颗粒和微生物具有较高的去除率，无论进水质情况，都能获得良好的，稳定的处理水质。

（4）占地面积小。

（5）可实现自控。

3.3微滤：

微滤（MF）膜的结构为筛网型，孔径范围在0.05μm—5μm,因而微滤过程满足筛分机理，可去除0.1μm --10μm的物质及尺寸大小相近的其它杂质，如细菌，藻类等。

3.3.1微滤的应用。

（1）去除颗粒物质和微生物。

（2）去除天然有机物（NOM）和合成有机物。

（3）作为反渗透，纳滤或超滤的预处理。

（4）污泥脱水与液体物质的去除。

说明：以上的陈述是水的处理的简单材料工艺说明，祥细资料应参照有关饮用水的处理技术资料，上述文章中有些技术相互作用都不是固定的，和独立的使用，咱家的净水器就是在常规处理后，再深度处理，（水源必须使用自来水）深度处理的工艺中在活性炭前端增加PP棉，（俗称喷胶棉）在做活性炭的超滤膜的预处理，采用的是筛分原理将自来水的大颗粒污物去除后用椰壳炭吸附去除有机物和重金属及三致和消毒剂产品，其出水质量比较好的，性能是稳定的，采用膜是UF膜型，型号是天津海水淡化研究所，性能比较好，质量一般。