水厂生产员工培训资料.docx

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1、。第一部分给 水 处 理第 1 章混 凝1.1混凝机理简而言之，混凝就是水中胶体粒子以及微小悬浮物的聚集过程。这一过程涉及三方面的问题：水中胶体粒子（包括微小悬浮物）的性质；混凝剂在水中的水解物种；胶体粒子与混凝剂之间的相互作用。1.1.1水中胶体稳定性所谓“胶体稳定性” ，系指胶体粒子在水中长期保持分散悬浮状态的特性，分“动力学稳定”和“聚集稳定”两种。动力学稳定系指颗粒布朗运动对抗重力影响的能力。粒子愈小，动力学稳定性愈高。聚集稳定系指胶体粒子之间不能相互聚集的特性。胶体粒子很小，比表面积大从而表面能很大，在布朗运动作用下，有自发地相互聚集的倾向，但是由于粒子表面同性电荷的斥力作用或者水化

2、膜的阻碍使这种自发聚集不能发生。不言而喻，如果胶体粒子表面电荷或者水化膜消除，便失去聚集稳定性，小颗粒便可相互聚集成大的颗粒，从而动力学稳定性也随之破坏，沉淀就会发生。因此，胶体稳定性，关键在于聚集稳定性。1.1.2混凝机理水处理中的混凝现象比较复杂。不同种类的混凝剂以及不同的水质条件，混凝剂作用机理都有所不同。混凝剂对水中胶体粒子的混凝作用有3 种：电性中和、吸附架桥和卷扫作用。这3 种作用究竟以何者为主，取决于混凝剂种类和投加量、水中胶体粒子性质、含量以及水的PH值等。这三种作用有时会同时发生，有时仅其中1-2 种机理起作用。1.2混凝剂和助凝剂1.2.1混凝剂应用于饮用水处理的混凝剂应符

3、合以下基本要求：混凝效果好；对人体健康无害；使用方便；货源充足，价格低廉。混凝剂种类很多，按化学成分可以分为无机和有机两大类。无机混凝剂品种较少，目前主要是铁盐和铝盐及其聚合物，在水处理中用的最多。有机混凝剂种类很多，主要是高分子物质，但在水处理中的应用比无机少。（ 1）无机混凝剂常用的无机混凝剂列于表1-1 。聚合铝聚合铝包括聚合氯化铝和聚合硫酸铝等，目前使用最多的是聚合氯化铝。聚合氯化铝又名碱式氯化铝或羟基氯化铝。它是以铝灰或者含铝矿物作为原料，采用酸溶或碱溶法加。1。工制成。由于原料和生产工艺不同，产品规格也不一致。分子式Al 2 OH n Cl 6 n m 中的 m为聚合度，单体为铝的

4、羟基配合物Al 2 OH n Cl6 n 。例如 Al 16 (OH )40 Cl 8 为 m=8,n=5 的聚合物或多核配合物，溶于水后，即形成聚合阳离子，对水中胶粒起电性中和及架桥作用。聚合氯化铝对水的Ph 值变化适应性比较强，效果较好。常用的无机混凝剂表 1-1名称化学式硫酸铝铝明矾系聚合氯化铝（PAC）聚合硫酸铝（PAS）三氯化铁硫酸亚铁铁聚合硫酸铁（PFS）系聚合氯化铁（PFC）（ 2）有机高分子混凝剂Al 2SO4318H 2 OAl 2SO4314 H 2OKAl SO4212 H 2O (钾矾 )NH 4 Al SO4212H 2 O（胺矾）Al2 OH n Cl6 n mAl

5、 2 OH n SO4 3 n2mFeCl 36H 2 OFeSO47H 2OFe2 OH n SO4 3 n2mFe2 OH n Cl6 n m有机高分子混凝剂分为天然和人工合成两类。使用最为广泛的人工合成有机高分子混凝剂（其中包括水解产品）为聚丙烯酰胺（ PAM）。1.2.2助凝剂当单独使用混凝剂不能取得预期效果时，需投加某种辅助药剂以提高混凝效果，这种药剂称为助凝剂。助凝剂通常为高分子物质。其作用往往是为了改善絮凝体结构，促使细小而松散的絮粒变得粗大而密实，。2。作用机理是高分子物质的吸附架桥。水厂常用的助凝剂有：骨胶、聚丙烯酰胺及其水解产物、活化硅酸、海藻酸钠等。聚丙烯酰胺及其水解产物

6、是高浊度水处理中使用最多的助凝剂。投加这类助凝剂可大大减少铝盐或者铁盐混凝剂用量。上述各种高分子助凝剂往往也可单独作混凝剂用，但是阴离子型高分子物质作混凝剂效果欠佳，作助凝剂配合铝盐或铁盐使用效果更显著。从广义来说，凡能够提高或者改善混凝剂作用效果的化学药剂都可以称为助凝剂。1.3影响混凝效果的主要因素要使杂质颗粒之间或杂质与混凝剂之间发生絮凝，一个必要条件是使颗粒之间相互碰撞。推动水中颗粒相互碰撞的动力来自两方面：颗粒在水中的布朗运动；在水力或机械搅拌下造成的流体运动。由布朗运动所造成的颗粒碰撞聚集称“异向絮凝”；由流体运动所造成的颗粒碰撞聚集称“同向絮凝”。在混合阶段，药剂快速、均匀分散于

7、水中有利于混凝剂快速水解、聚合及颗粒脱稳。由于上述过程很快（特别对铝盐和铁盐混凝剂而言），故混合要快速剧烈，通常在10 30s 至多不超过2min 即告完成。在絮凝过程中，絮凝体尺寸逐渐增大，由于大的絮凝体容易破碎，故自絮凝开始到絮凝结束，速度梯度（G值）应该逐渐减小。采用水力絮凝池时，水流速度应逐渐减小；采用机械絮搅拌时，搅拌强度应逐渐减小。影响混凝效果的因素表较复杂，其中包括水温、水化学特性、水中杂质性质和浓度以及水力条件等。1.3.1水温影响水温对混凝效果有明显影响，其原因主要有：1、无机盐混凝剂水解是吸热反应，低温水混凝剂水解困难。2、低温水的粘度大，使水中杂质颗粒布朗运动强度减弱，碰

8、撞机会减少，不利于胶粒脱稳凝聚。同时，水的粘度大时， 水流剪力增大， 影响絮凝体的成长。3、水温低时， 胶体颗粒水化作用增强，妨碍胶体凝聚，而且水化膜内的水由于粘度和重度增大，影响了颗粒之间的粘附强度。4、水温和pH 值有关。水温低时，水的 pH 值提高，相应的混凝最佳pH 值也将提高。为了提高低温水混凝效果，常用方法是增加混凝剂投加量和投加高分子助凝剂。1.3.2水的 pH 值和碱度影响水的 pH 值对混凝效果的影响程度，视混凝剂品种而异。1.3.3水中悬浮物浓度的影响从混凝动力学可知，水中悬浮物浓度很低时，颗粒碰撞速率大大减少，混凝效果差。为提高低浊度原水的混凝效果，常采取以下措施：1.

9、在投加铝盐或铁盐的同时，投加高分子助凝剂，如活化硅酸或者聚丙烯酰胺等。 2. 投加矿物颗粒（如粘土等）以增加混凝剂水解产物的凝结中心，提高颗粒碰撞速率并增加絮凝体密实度。 3. 采用直接过滤法。即原水投加混凝剂后经过混合直接进入过滤。如果原水悬浮物含量过高，为使悬浮物达到吸附电中和脱稳作用，所需要的铝盐或铁盐混凝剂量将相。3。应的大大增加。为减少混凝剂用量，通常投加高分子助凝剂，如聚丙烯酰胺及活化硅酸等。1.4混凝剂的配置和投加1.4.1混凝剂溶解和溶液配置混凝剂投加分为固体投加和液体投加两种方式，固体投加方式在我国较少采用。1.4.2混凝剂投加（ 1） 计量设备电磁流量计；计量泵等（ 2）

10、投加方式常用投加方式有：1）泵前投加药液投加在水泵吸水管或者吸水喇叭口处，这种方式一般适用于取水泵房距离水厂处理设施距离较近者。2）位溶液池重力投加3）水射器投加4）泵投加泵投加有两种方式：一是采用计量泵 （柱塞泵或隔膜泵） ，一是采用离心泵配上流量计。1.5混合和絮凝设备1.5.1混合设备混合设备的基本要求是：药剂与水的混合必须快速均匀。常用的混合设备有三类：水泵混合；管式混合；机械混合。（ 1） 水泵混合水泵混合是我国常用的混合方式。药液投加在取水泵吸水管或者吸水喇叭口处，利用水泵叶轮的高速旋转以达到快速混合目的。这种方式一般适用于取水泵房距离水厂处理设施较近者，因为当距离较远时，经水泵混

11、合后的原水在长距离管道输送过程中，可能过早地在管道中形成絮凝体。已形成的絮凝体在管道中一经破碎，往往难于重新聚集，不利于后续絮凝，并且当管道流速低时，絮凝体还可能沉积管中。所以，水泵混合通常用于取水泵房与水处理设施距离不大于150m的情况。（ 2）管式混合最简单的方式为：将药剂直接投入水泵压水管中以借助管中流速进行混合。管中流速不宜低于1m/s，投药点后的管内水头损失不小于0.3-0.4m 。投药点至末端出口距离以不小于50 倍管道直径为宜。为了提高混合效果，可在管道内增设孔板或者文丘利管。此种混合效果不稳定。目前广泛采用的管式混合器为“管式静态混合器”。另一种管式混合器为“扩散混合器”。（

12、3）机械混合池。4。机械混合池是在池内安装搅拌装置，以电动机驱动搅拌器使水和药剂混合。这种方式的优点是混合效果好，不受水量变化影响，适用于各种规模的水厂，缺点是增加机械设备并相应增加维修工作。1.5.2絮凝设备絮凝设备的基本要求是：原水与药剂经过混合后，通过絮凝设备应形成肉眼可见的大的密实絮凝体。絮凝池形式较多，概括分为：水力搅拌式和机械搅拌式。各种絮凝池的特点见表格 1-2 ：絮凝池的形式和特点。絮凝池的形式和特点类型特点优点：絮凝效果好，构造简单，施工方便；往复式隔板缺点：溶剂较大，水头损失较大，转折处矾花易破碎。式絮凝池回转式 优点：絮凝效果好，水头损失小，构造简单，管理方便缺点：出水流

13、量不易分配均匀，出口处易积泥优点：絮凝效果好，絮凝时间短，容积较小；折板式絮凝池缺点：构造较隔板絮凝池复杂，造价较高。优点：絮凝时间短，容积小，造价较低；涡流式絮凝池缺点：池子较深，池底施工较困难，絮凝效果较差。优点：絮凝效果好，水头损失小，可适应水质、水量的网格、栅条絮凝变化；池缺点：末端池底易积泥优点：絮凝效果好，水头损失小，可适应水质、水量的机械絮凝池变化；缺点：需机械设备和经常维修优点：絮凝效果好，水头损失小，造价较低；悬浮絮凝池加缺点：斜挡板在结构上处理较困难，重颗粒泥砂易堵塞隔板絮凝池在斜挡板底部表 2使用条件水量大于30000 m3 / d 的水厂；水量变动小者。水量大于3000

14、0 m3 / d 的水厂；水量变动小者； 改建和扩建旧池更适用。水量变动较小的中小型水厂水量小于30000 m3 / d 的水厂大小水量均适用， 能适应水量变动较大者中小型水厂第 2 章沉淀和澄清2.1悬浮颗粒在静水中的沉淀水中悬浮颗粒依靠重力作用，从水中分离出来的过程称为沉淀。给水处理中，常遇到两种沉淀，一种。5。是颗粒沉淀过程中，彼此没有干扰，只受到颗粒本身重力和水流阻力的作用，称为自由沉淀；另一种是颗粒在沉淀过程中，彼此相互干扰，或者受到容器壁的干扰，虽然其粒度和第一种相同，但沉淀速度却较小，称为拥挤沉淀。2.1.1悬浮颗粒在静水中的自由沉淀颗粒在静水中的沉淀速度取决于：颗粒在水中的重力

15、和颗粒下沉时所受水的阻力。2.1.2悬浮颗粒在静水中的拥挤沉淀当大量颗粒在有限的水体中下沉时，被排挤的水便有一定的速度，使颗粒所受到的水阻力有所增加，颗粒处于相互干扰状态，此过程称为拥挤沉淀，此时的沉速称为拥挤沉速。悬浮颗粒在静水中的拥挤沉速一般用实验方法来测定。2.2平流式沉淀池2.2.1非凝聚性颗粒的沉淀过程分析所谓理想沉淀池，应符合以下3 个假定：1. 颗粒处于自由沉淀状态；2. 水流沿着水平方向流动；3. 颗粒沉到池底即认为已被去除，不再返回水中。平流式沉淀池为矩形水池。按照上述假定，理想沉淀池工作情况如图2-1 。原水进入沉淀池，在进水区被均匀分配在截面A-B 上，其水平流速为：vQ

16、（ 2-1 ）h0 B式中v 水平流速，m/ s。6。Q 流量， m3 / sh0 水流截面A-B 的高度， mB水流截面A-B 的宽度， m如图 2-1 ，直线 I 代表从池顶 A 点开始下沉而能够在池底最远处B 点之前沉到池底的颗粒的运动轨迹；直线 II 代表从池顶 A 开始而不能沉到池底的颗粒的运动轨迹；直线 III代表从池顶 A 点开始下沉而刚好沉到池底最远处 B 点的运动轨迹。设沉淀池的水平流速为v ，按直线 III运动的颗粒的响应沉速为 u0 ，于是，凡是沉速大于 u0 的一切颗粒都可以沿着类似直线I 的方式沉到池底； 凡是沉速小于 u0 的颗粒，如果从池顶A 点开始下沉，肯定不能

17、沉到池底而沿着类似直线II 的方式被带出池外；可以看出，直线III 所代表的颗粒沉速 u0 具有特殊意义，一般称为“截留沉速”。实际上它反映了沉淀池所能全部去除的颗粒中的最小颗粒的沉速，因为凡是沉速等于或者大于沉速u0 的颗粒能够全部被沉掉。对于直线III所代表的一类颗粒而言，流速v 和 u0 都与沉淀时间t 有关：L(2-2)tvh0(2-3)tu0式中L 沉淀区的长度，mh0 沉淀区的水深，mt 水在沉淀区中的停留时间，su0 颗粒的截留沉降速度，m/ sv水平流速， m / s令式（ 2-2 ）与（ 2-3 ）相等，并以式（2-1 ）代入，整理得下式：u0Q（ 2-4）LB上式中 LB

18、是沉淀池水面的表面积A ，因此上式的右边就是单位沉淀池表面积的产水量，可以用下式表示：u0Q（ 2-5）A式中 Q ，一般称为“表面负荷”或“溢流率”。式（ 2-5 ）表明：表面负荷在数值上等于截留沉速，但A含义不同。后者代表自沉顶A 开始下沉所能全部去除的颗粒中的最小颗粒的沉速。为了求得沉淀池的总的沉淀效率，先讨论某一特定颗粒即具有沉速ui 的颗粒的去除百分比E 。需要指。7。出的是，此特定颗粒的沉速必定小于u0 。利用图 2-1 ，可以求得沉速为u i 的颗粒的去除率应为：hi BvChi（ 2-6）Eh0h0 BvC另外，因为三角形ABB和三角形 Abb 相似，所以有：h0L，即 h0L

19、u 0（ 2-7 ）u0vv同理有：Lu i（2-8 ）hiv将式（ 2-7 ）和（ 2-8 ）代入式（ 2-6 ），得到某特定颗粒的去除率公式为：ui（ 2-9 ）Eu0将式（ 2-5 ）代入式（ 2-9 ），得到下式：ui（ 2-10 ）EQA由式（ 2-10 ）可知：悬浮颗粒在理想沉淀池中的去除率只与沉淀池的表面负荷有关，而与其他因素 （如水深、池长、水平流速和沉淀时间）均无关。这一理论早在1904 年已由哈真（ Hazen）提出。需要指出的是，在实际沉淀池中，除了表面负荷以外，其他许多因素对去除率还是有一定影响的，这将在后面讨论。公式（ 2-10 ）反应下列两问题：（ 1）当去除率一定

20、时，颗粒的沉速ui 越大则表面负荷也越高，亦即产水量越大；或者当产水量和表面积不变时， ui 越大则去除率E 越高。颗粒沉速的大小ui 与混凝效果有关， 所以生产上一般均重视混凝工艺。（ 2）颗粒沉速 ui 一定时， 增加沉淀池表面积可以提高去除率。当沉淀池容积一定时，池身浅些则表面积大些，去除率可以高些，此即“浅池理论”，斜板、斜管沉淀池的发展即基于此理论。以上讨论的是某一种特定的 “具有沉速ui 的颗粒”（ ui u0 ）的去除率。 实际上， 原水中沉速小于u0 的颗粒众多，这些不同的颗粒的总的去除率是个别颗粒去除率 的总和。理想沉淀池总的去除率P 的计算为：Pp0uidpi(1 p0 )

21、u0（ 2-11）0。8。式中p0 所有沉速小于截留沉速u0 的颗粒重量占原水中全部颗粒重量的百分率；p 能够在沉淀池内去除的，沉速小于u0 的所有颗粒重量占全部颗粒重量的百分率；u0 理想沉淀池的截留速度；ui 小于截留沉速的颗粒沉速；pi 所有沉速小于的颗粒重量占原水中全部颗粒重量的百分率；dpi 具有沉速为的颗粒重量占原水中全部颗粒重量的百分率。2.2.2影响平流式沉淀池沉淀效果的因素实际平流式沉淀池偏离理想沉淀池条件的主要原因有：（ 1） 沉淀池实际水流状况对沉淀效果的影响。实际沉淀池会因为：进水的惯性作用；出水堰产生的水流抽吸；较冷或较重的进水产生的异重流；风浪引起的短流；池内存在的

22、导流壁和刮泥设施等原因而产生的短流而偏离理想沉淀池条件。短流：一部分水通过沉淀区的时间小于理想沉淀池理论时间，另一部分水流则大于理想沉淀池理论时间的现象。（ 2） 凝聚作用的影响原水通过絮凝池后，悬浮杂质的絮凝过程在平流式沉淀池内仍继续进行，这导致实际沉淀池偏离理想沉淀池的假定条件。第 3 章过滤3.1过滤概述在常规水处理过程中，过滤一般指一石英砂等粒状滤料层截留水中悬浮杂质，从而使水获得澄清的工。9。艺过程。滤池进水浊度一般在10 度以下，滤后水浊度必须达到饮用水标准。当原水浊度较低（一般在100度以下），且水质较好时，也可用原水直接过滤。过滤的功效，不仅在于进一步降低水的浊度，而且水中有机

23、物、细菌乃至病毒等将随水的浊度的降低而被部分去除。至于残留在滤后水中的细菌、病毒等在失去浑浊物的保护或依附时，在滤后消毒过程中也将容易被消灭，这就为滤后消毒创造了良好条件。滤池工作过程：过滤冲洗。从过滤开始到冲洗结束的一段时间称为滤池工作周期；从过滤开始到过滤结束称为过滤周期。滤池有多种形式。常用滤池的特点及适用条件见表3-1 。名称单层普滤料通块滤池双层滤料接触双层滤料滤池虹吸滤池常用滤池特点及适用条件性能特点进水浊度优点： 1.运行管理可靠，有成熟的运行经验一 般 不 超2. 池身较浅过 20度缺点： 1.阀门较多2. 一般为大阻力冲洗，需设冲洗设备优点： 1.滤速较其他滤池高2.含污能力

24、较大（约为单层滤料的1.5-2.0 倍），一 般 不 超工作周期较长；过 20 度。3.无烟煤作滤料易取得个 别 时 间缺点： 1.滤料粒径选择较严格不 超 过 502. 冲洗时操作要求较高， 常因煤粒不符合规格， 发 度生跑煤现象；3. 煤砂之间易积泥优点： 1. 可一次性净化原水，处理构筑物少，占地一 般 不 超少；过 150 度2. 基建投资低缺点 1. 加药管理复杂2. 工作周期较短3. 其他缺点同双层滤料普通快滤池优点： 1.不需大型闸阀，可节省阀井同 单 层 滤2. 不需冲洗水泵或水箱料 普 通 快3. 易于实现自动化控制滤池缺点： 1.一般需设置抽真空的设备表 3-1使用条件规格

25、1. 大、中、小型水厂均可适用2. 单池面积一般不大于 100 1. 大、中、小型水厂均可适用2. 单池面积一般不大于 100 3. 用于改建旧厂普通快滤池（单层滤料） 以提高出水量据目前运行经验， 用于5000 m3 / d 以下小水厂较合适1. 适用于大、中型水厂2. 一般采用小阻力配水，每格池面积不易大于 25 。10。2.池深较大，结构较复杂重优点： 1. 一般不设闸阀同 普 通 快1.适用于中、小型水厂力2.2.式管理维护较简单，能自动冲洗滤池单池面积一般不大无缺点：清砂较为不便于 25 阀优点： 1. 可一次净化，单独成一小水厂同 接 触 双1.适用于小型水厂滤压2. 可省去二级泵

26、站层滤池2.单层面积一般不大力池式3. 可作小型、分散、临时性供水于 5 缺点：轻砂较为不便其他缺点同接触双层滤池优点： 1. 一般不设闸阀一 般 不 超1.适用于大、中型水厂2.易于实现自动化控制，连续过滤过 10 度，2.单层面积一般不大泵3. 构造简单，占地省，池身浅个 别 不 超于 10 吸4. 减速过滤过 15 度式缺点： 1. 管理、维修要求高2.施工精度要求高移动冲3. 设备复杂，反冲罩易坏洗罩滤优点： 1. 一般不设闸阀一 般 不 超1.适用于大、中型水厂池2. 不需冲洗水泵或水箱过 10 度，2.单层面积一般不大3.易于实现自动化控制，连续过滤个 别 不 超于 10 虹4.构

27、造简单，占地省，池身浅过 15 度吸5.减速过滤式缺点： 1. 管理、维修要求高2.施工精度要求高3.设备复杂，反冲罩易坏优点： 1. 滤池多为钢罐，可预制同 普 通 快1.适用于小型水厂及2.移动方便，可作临时性给水滤 池 （ 单工业给水3.用作接触过滤时， 可一次净化原水省去二级泵站层）或接触2.可与除盐、软化交换压力滤池缺点： 1. 需耗用钢材双层滤池床串联使用2.清砂不够方便3.用作接触过滤时，缺点同接触双层滤池V-型滤池优点： 1. 均粒滤料，含污能力高一 般 不 超大、中型水厂均适用。11。2.气水反洗、表面冲洗结合，反洗效果好过 20 度3.单池面积大缺点： 1. 池体结构复杂，

28、滤料贵2. 增加反洗供气系统3. 造价高滤池工作过程：过滤冲洗。从过滤开始到冲洗结束的一段时间称为滤池工作周期；从过滤开始到过滤结束称为过滤周期。3.2过滤理论3.2.1过滤机理过滤主要是悬浮颗粒与滤料颗粒之间粘附作用的结果。滤料层含污能力规律见图3-1 。滤料层分类：单层滤料，双层滤料，三层滤料，均质滤料双层滤料：上层采用密度较小，粒径较大的轻质滤料（如无烟煤） ，下层采用密度较大、粒径较小的重质滤料（如石英砂） 。三层滤料：上层采用密度较小，粒径较大的轻质滤料（如无烟煤），中层为中等粒径、中等密度的滤料（如石英砂），下层为密度大、粒径小的重质滤料（如石榴石）。均质滤料：所谓“均质滤料”，并

29、非指滤料粒径完全相同（实际上很难做到），滤料粒径仍存在一定程度的差别（差别比一般单层级配滤料小） ，而是指沿整个滤层深度方向的任一横断面上， 滤料组成和平均粒径均匀一致。要说明的是：要做到这一点，必要条件是反冲洗时滤料层不能膨胀。12。3.2.2过滤水力学过滤水力学所阐述的即是过滤时水流通过滤层的水头损失变化及滤速的变化。（ 1） 清洁滤层水头损失介绍卡曼 - 康采尼公式：h0180v(1 m0 )2(12l 0 v（ 3-1 ）gm03d0)式中h0 水流通过清洁滤层水头损失，cmv 水的运动粘度，cm2 / sg 重力加速度，981cm / s2m0 滤料孔隙率，d0 与滤料体积相同的球体

30、直径，cml0 滤层厚度，cmv 率速；cm/ s滤料颗粒球度系数说明：对于此公式，主要是了解水头损失和哪些因素有关。实际滤层为非均匀滤料，需要对公式进行修正。（ 2） 等速过滤中的水头损失变化当滤池过滤速度保持不变，亦即滤池产水量保持不变时，称为等速过滤。虹吸滤池和无阀滤池即属于等速过滤的滤池。总水头损失为：H tH 0 hH t（ 3-2 ）式中H 0 清洁滤层水头损失，cmh 配水系统、承托层及管（渠）水头损失之和，cmH t 在时间为时的水头损失增值，cm（ 3） 变速过滤中的滤速变化滤速随过滤时间而逐渐减小的过滤称“变速过滤”或“减速过滤”。移动罩滤池即属于变速过滤的滤池。普通快滤池

31、可以设计成变速过滤，也可以设计成等速过滤。（ 4） 滤层中的负水头在过滤过程中，当滤层截留了大量杂质以致砂面以下某一深度处的水头损失超过该处水深时，便出现。13。负水头现象。负水头会导致溶解于水中的气体释放出来而形成气囊。气囊对过滤有破坏作用，一是减少有效果滤面积，使过滤时的水头损失及滤层中孔隙流速增加，严重时会影响滤后水质；二是气囊会穿过滤层上升，有可能把部分细滤料或轻质滤料带出，破坏滤层结构。反冲洗时，气囊更易将滤料带出滤池。避免出现负水头的方法是增加砂面上水深，或令滤池出口位置等于或高于滤层表面。3.3滤料和承托层3.3.1滤料滤料必须符合下述要求：1. 具有足够的机械强度2. 具有足够

32、的化学稳定性3. 具有一定的颗粒级配和适当的空隙率滤料应尽量就地取材，货源充足，价廉。石英砂是使用最广泛的滤料。（ 1）滤料粒径级配滤料粒径级配是指滤料中各种粒径颗粒所占的重量比例，粒径是指正好可通过某一筛孔的孔径。一般采用下面两种方法表示：1.有效粒径和不均匀系数法：以滤料有效粒径d10 和不均匀系数 K 80 表示滤料粒径级配。d80（ 3-3 ）K80d10式中d10 通过滤料重量 10%的筛孔孔径d80 通过滤料重量 80%的筛孔孔径2. 最大粒径、最小粒径和不均匀系数法：采用最大粒径dm ax 、最小粒径d min 和不均匀系数K 80 来控制滤料粒径分布， 这是我国规范中所采用的滤

33、料粒径级配法。以滤料有效粒径d10 和不均匀系数K 80 表示滤料粒径级配。3.3.2承托层承托层的作用，主要是防止滤料从配水系统中流失，同时对均布冲洗水也有一定作用。3.4滤池冲洗冲洗的目的是清除滤层中截留的污物，使滤池恢复过滤能力。滤池冲洗方法有以下几种：高速水流反冲洗；气、水反冲洗；表面助冲加高速水流反冲洗。14。冲洗时控制参数主要有：冲洗强度；滤层膨胀度；冲洗时间。“最小流态化冲洗流速”：反冲时滤料刚刚开始开始流态化的冲洗流速。配水系统配水系统的作用在于使冲洗水在整个滤池面积上均匀分布，配水均匀性对冲洗效果影响很大。配水系统有“大阻力配水系统”和“小阻力配水系统”。大阻力配水系统涵义：

34、减小孔口面积以增大孔口阻力系数，从而削弱承托层、滤料层阻力系数及配水系统压力不均匀的影响。大阻力配水系统配水均匀性较好。不过结构较为复杂；孔口水头损失大，冲洗时动力消耗大；管道易结垢，增加检修困难。小阻力配水系统涵义：小阻力配水系统基本原理可从大阻力配水系统原理上引伸出来，即指配水系统中孔口阻力较小。第 4 章消毒为了防止通过饮用水传播疾病，在生活饮用水处理中，消毒是必不可少的。消毒并非要把水中微生物全部消灭，只是要消除水中致病微生物的致病作用。致病微生物包括病菌、病毒及原生物胞囊等。水的消毒方法很多，包括氯及氯化物消毒，臭氧消毒、紫外线消毒以及某些重金属离子消毒等。氯消毒经济有效，使用方便，

35、应用历史最久也最广泛。但是自20 世纪 70 年代发现受污染水源经氯消毒后往往产生一些有害健康的副产物，例如三卤甲烷等后，人们便重视了其它消毒剂或者消毒方法的研究，比如对二氧化氯消毒的日益重视。然而，氯消毒仍是应用最广泛的一种消毒方式。4.1氯消毒4.1.1氯消毒原理氯容易溶解于水。当氯溶解在清水中时，下列两个反应几乎瞬时发生：。15。Cl 2 H 2OHOClHCl（4-1 ）次氯酸 HOCl部分离解为氢离子和次氯酸根：HOClHOCl（ 4-2 ）其平衡常数为： H OCl （ 4-3 ）Ki HOCl 在不同温度下次氯酸根离解平衡常数见表4-1 。 HOCl 和 OCl的相对比例取决于温度和pH 值。次氯酸根离解平衡常数表 4-1温度（ 0 ）0510152025Ki 10 8 (mol/L)