1 水处理基础
水 处 理 基 础 知 识(整理)
水处理基础知识培训讲义2016年10月第一章 污水水质与污染指标污水分类：生活污水、工业废水、初降雨一、污水的物理性指标1 感官性状指标（1）温度：工业废水厂引起水体热污染。
危害:① 水中的化学反应② 生化反应③ 水生生物的生命活动④ 可溶性盐类的溶解度⑤ 溶解氧在水体中的溶解度⑥ 可溶性有机物的溶解度 ⑦ 水体自净及其速率⑧ 细菌与微生物的增殖速度。
（2）色度：主要来源于金属化合物或有机化合物。
所含杂质不同，色度不同。
危害：色度升高，透光性下降，水生植物的光合作用受到影响，水体自净作用减弱。
（3）嗅与味：主要来源于还原性硫和氮的化合物、挥发性有机物和氯气等。
2 固体含量危害：产生色度，堵塞鱼腮，消耗溶解氧，恶化水质，吸附其他物质随水流迁移。
性质：有机、无机、生物水中各种固体物的形态：水样 蒸发 总固体（TS ）TS ：定量水样在105~110℃烘箱中烘干至恒重所得重量。
水样 沉降 可沉降固体温度升高，饱和溶解氧浓度越低，亏氧量越低，大气复氧 速率越低，溶解氧含量减少。
温度升高，化学反应速度越高，耗氧量越高，溶解氧含量减少。
二、污水的化学性指标1 无机污染物指标（1）酸碱度，无机盐及指标：一般要求后污水的pH值在6~9之间。
当天然水体遭受酸碱污染时，pH值发生变化，消灭或抑制水体中生物的生长，妨碍水体自净，还腐蚀船舶。
碱度指水中能与强酸发生中和作用的全部物质，按离子状态可分为三类：氮氧化合物碱度，碳酸盐碱度，重碳酸盐碱度。
（2）植物性营养元素：过多的氮、磷进入天然水体易导致富营养化，导致水体植物尤其是藻类的大量繁殖，造成水中溶解氧的急剧变化，影响鱼类生存，并可能使某些湖泊由贫营养湖发展为沼泽和干地。
含氮化合物：氮是有机物中除碳以外的一种主要元素，也是微生物生长的重要元素。
它消耗水体中的溶解氧，促进藻类等浮游生物的繁殖，形成水花、赤潮，引起鱼类死亡，水质迅速恶化。
关于氮的几个指标：有机氮：主要指蛋白质和尿素总氮（TN）一切含氮化合物以氮计的总称TKN：总氮中的有机氮和氨氮，不包括亚硝酸盐氮、硝酸盐氮；氨氮：有机化合物的分解或直接来自含氮工业废水NO-N：亚硝酸盐氮和硝酸盐氮X含磷化合物：磷也是有机物中的一种主要元素，是仅次于氮的微生物生长的重要元素，主要来自于人体排泄物以及合成洗涤剂，牲畜饲养及含磷工业废水。
水处理基础知识
水处理基础知识一、设备工作原理：1,反渗透原理：利用半透膜的特性来实现的,半透膜只能透过水,而不能透过溶质.反渗透膜的特性：水通量高、脱盐率高、抗生物侵蚀、机械强度高、化学稳定性好、容易制成薄片膜或中空纤维影响反渗透运行状况的因素：温度、运行压力、反渗透膜的污染: （膜上结垢、机械污堵、金属氧化物污染、胶体污染,微生物污染.）2、树脂再生的原理及周期计算：1、树脂再生原理：1.1、制水：钙离子+钠型树脂→钙型树脂+钠离子当原水经过由钠型树脂组成的树脂层时，水中的阳离子钙、镁等和树脂中的钠离子要进行离子交换，结果使出水钙、镁离子的浓度大大降低而成为软化水。
1.2、再生：钙型树脂+钠离子→钙离子+钠型树脂就是使大量浓度钠离子的氯化钠溶液或硫酸钠溶液，通过失效的树脂层，将其中的钙、镁离子交换下来排到废液中去，而钠离子重新交换吸附到树脂中来，使树脂重又恢复了交换能力。
2、树脂再生的周期计算：2.1、树脂交换容量:单位数量离子交换树脂可交换离子量的多少.1.2、盐耗:钠离子树脂每交换1摩尔物质的量的钙离子所需要耗的盐的克数.2.3、周期制水量=二、水处理工艺流程及各设备作用：软化水工艺流程：原水石英砂过滤器软水器精密过滤器软水箱车间用水点纯净水工艺流程：原水砂过滤器活性炭过滤器反渗透紫外线杀菌器纯水箱车间用水点石英砂过滤器：经过市政水厂处理后的自来水，虽然大部分悬浮杂质已被去除，但仍残留少量的悬浮物，浊度等指标不能满足反渗透膜对进水水质的要求。
为使反渗透膜的进水浊度小于1(NTU)，在系统最前端设置砂过滤器。
活性碳过滤器：市政自来水在经过消毒处理后，管网末梢的残余余氯是一种强氧化剂，如果不加以去除，会对树脂和反渗透膜造成不可逆转的损坏。
用活性炭进行吸附处理，可以非常彻底地去除余氯。
活性炭不仅吸附能力强，而且吸附容量大，正是由于活性炭具有发达的细孔结构和巨大的比表面积，因此可以完全吸附水中的余氯及部分吸附有机物，而且对色度、臭味也有较好的除去效果。
水处理必备基础知识
50条水处理必备基础知识1、什么是水体自净？水体自净：受污染的河流经过物理、化学、生物等方面的作用，使污染物浓度降低或转化，水体恢复到原有的状态，或者从最初的超过水质标准降低到等于水质标准。
2、污水处理的基本方法有哪些？污水处理的基本方法：就是采用各种手段和技术，将污水中的污染物质分离去除，回收利用，或将其转化为无害物质，使污水得到净化。
一般分为给水处理和污水处理。
3、现在污水处理技术有哪些？现代污水处理技术，按作用原理可分为物理处理法，化学处理法，生物处理法。
4、五个水的测量指标生化需氧量（BOD）：是指在有氧的条件下，由于微生物的作用，降解有机物所需的氧量。
是表示污水被有机物污染的综合指标。
理论需氧量（thOD）：水中某一种有机物的理论需氧量。
通常是指将有机物中的碳元素和氢元素完全氧化为二氧化碳和水所需氧量的理论值（即按完全氧化反应式计算出的需氧量）。
总需氧量（TOD）：是指水中能被氧化的物质，主要是有机物质在燃烧中变成稳定的氧化物时所需要的氧量，结果以02的mg/L表示。
化学需氧量（COD）：是以化学方法测量水样中需要被氧化的还原性物质的量。
废水、废水处理厂出水和受污染的水中，能被强氧化剂氧化的物质（一般为有机物）的氧当量。
总有机碳（TOC）:是指水体中溶解性和悬浮性有机物含碳的总量。
5、什么情况采用生化法处理？一般认为BOD/COD值大于0.3的污水才适于采用生化法处理。
6、生活饮用水的卫生标准是什么？生活饮用水卫生标准的物理指标：色，浑浊度，臭和味。
7、什么是水体富营养化？水体富营养化是发生在淡水中，由水体中氮、磷、钾含量过高导致藻类突然性过度增殖的一种自然现象。
水体富营养化形成原因主要是氮、磷、钾等元素排入到流速缓慢、更新周期长的地表水体，使藻类等水生生物大量地生长繁殖，使有机物产生的速度远远超过消耗速度，水体中有机物积蓄，破坏水生生态平衡的过程。
8、什么叫溶解氧？溶解在水体中的氧被称溶解氧。
水处理基础知识
水处理基础知识水是地球上最重要的自然资源之一，对于人类和所有生物来说都是生命不可或缺的。
然而，随着人口的增长和工业化的进程，水资源面临着日益严重的污染和短缺问题。
因此，水处理成为了一项关键的技术，用于净化和保护水源。
水处理是指对污染水进行处理，以去除其中的有害物质，使其达到可接受的水质标准。
这样的处理过程包括物理、化学和生物方法，用于去除悬浮物、溶解物和微生物等不同类型的污染物。
在物理处理中，最常用的方法是过滤。
通过过滤器，水中的大颗粒物质和悬浮物可以被捕获和去除。
这可以通过一系列材料来实现，例如沙子、碳、陶瓷等等。
物理处理还包括沉淀，其中重的颗粒物沉淀到底部，从而可以被轻易去除。
化学处理则是通过添加化学物质来改变水中污染物的性质，使其变得容易去除。
其中一种常用的方法是加入混凝剂，它能将悬浮物凝结成较大的团块，以便于后续的沉淀或过滤操作。
另外，消毒也是化学处理的一个重要步骤，它用于杀灭水中的细菌和病毒，以防止水中疾病的传播。
生物处理则利用各种微生物来降解和去除水中的有机污染物。
最常见的生物处理方法是生物滤池和植物湿地。
在生物滤池中，水通过滤床，滤床上生长着细菌和其他微生物，它们能够将有机物转化为无害的物质。
而植物湿地则借助湿地植物和土壤中的微生物，通过吸收和分解来清洁水体。
除了上述的主要处理方法外，还有一些其他常见的水处理技术。
例如，反渗透利用半透膜将水中的溶解物质和微生物分离出去；活性炭过滤通过活性炭颗粒吸附和去除水中的有机物和氯等；电离子交换技术则利用具有特殊离子交换特性的树脂，将水中的离子去除。
需要指出的是，不同的水源和不同的水质要求可能需要不同的处理方法和技术。
因此，水处理工程师需要根据具体情况进行设计和选择合适的处理方案。
综上所述，水处理是一项复杂而重要的技术，用于保护和净化水资源。
物理、化学和生物处理是实现这一目标的常用方法。
通过合理地处理和管理水资源，我们可以确保人类和环境的健康与可持续发展。
水处理基础知识(DOC)
水处理基础知识1、原水：是指未经任何处理的天然水或城市的自来水等也叫生水2、澄清水：去除了原水中的悬浮杂质的水。
3、除盐水：是指水中的阳、阴离子基本上除去或降低到一定程度的水称为除盐水。
除盐的方法有蒸馏法、电渗析法、反渗透法、离子交换法等。
4、浊度：就是指水的浑浊程度，它是因水中含有一定的悬浮物（包括胶体物质）所产生的光学效应。
单位用NTU表示。
浊度是在外观上判断水是否遭受污染的主要特征之一。
浊度的标准单位规定为lmgSiO2所构成的浑浊度为1度。
5、絮凝剂：能引起胶粒产生凝结架桥而发生絮凝作用的药剂。
6、总碱度：是指水中能与强酸发生中和作用的物质总量。
7、酸度：是指水中能与强碱发生中和作用的物质总量。
8、硬度：是指水中某些易于形成沉淀物的金属离子，通常指钙、镁离子含量。
9、电导率：是在一定温度下，截面积为1平方厘米，相距为1厘米的两平行电极之间溶液的电导。
可以间接表示水中溶解盐的含量。
10、什么是水的含盐量：水的含盐量也称矿化度，是表示水中所含盐类的数量。
由于水中各种盐类一般均以离子的形式存在，所以含盐量也可以表示为水中各种阳离子的量和阴离子的量的和。
11、沉淀：废水处理的技术方法之一。
可分为物理沉淀和化学沉淀两种作用。
通常所指的沉淀是物理沉淀，即重力分离的方法。
它是利用废水中悬浮物与水的比重不同，借重力沉降或上浮的作用，从水中分离出来。
化学沉淀是在废水中投加某种化学药剂，使之与废水中的溶解物质发生化学反应，生成难溶于水的化合物而析出沉淀。
12、“中水”的定义有多种解释，在污水工程方面称为“再生水”，工厂方面称为“回用水”，一般以水质作为区分的标志。
其主要是指城市污水或生活污水经处理后达到一定的水质标准，可在一定范围内重复使用的非饮用水。
再生水水质介于上水（饮用水）和下水（生活污水之间），这也是中水得名的由来，人们又将供应中水的系统称为中水系统。
13、什么是有机物污染：是指以碳水化合物、蛋白质、氨基酸以及脂肪等形式存在的天然有机物质等某些其它可生物降解的人工合成有机物质。
水处理基础知识教材
水处理基本知识第一章、常见概念1、水的分子式H2O，相对分子量为18.015,在水中分子中，氢占11.9%，氧占88.81%。
2、水的含盐量：也成矿化度，是表示水中的含盐类的数量，也可以表示为水中各种阴、阳离子量的和。
3、硬度：水中阳离子同阴离子结合形成水垢后的金属离子的总浓度。
4、电导与电阻：水越纯净，含盐量越少，电阻率越大，电导度越小。
超纯水几乎不能导电。
电导的大小等于电阻值的倒数。
5、PH值与酸碱度：水的PH值是表示水中氢离子浓度的负对数值，也称氢离子指数。
可以知道水溶液是呈碱性、中性、酸性。
6、优质水：在市政供水的基础上（或达标水）采用粗滤、精滤、超滤、杀菌等工序。
进行深加工而得到的优质饮用水。
7、矿泉水：大自然中的宝贵水资源，经过杀菌过滤简单处理后，作为商品饮用水供应给广大消费者。
8、纯净水：采用脱盐率较高的水处理设备而得到的几乎无任何杂质的干净水，电导率一般为1.0~0.1μS/cm,9、矿化水：在较为纯净的原水中采用特殊工艺，加入矿岩石以期得到的含有微量元素的纯净矿化水。
10、软化水：是指将水中硬度（主要指水中钙、镁离子）去除或降低一定程度的水。
水在软化过程中，仅硬度降低，而总含盐量不变。
11、脱盐水：是指水中盐类（主要是溶于水的强电解质）除去或降低到一定程度的水。
1.0-10.0μS/cm，电阻率（25℃）0.1-1.0*106cm含盐量为1-5mg/L.12、纯水:是指水中的强电解质和弱电解质(如SiO2、CO2等)去除或降低到一定程度水。
其电导率一般为:1.0-0.1μS/cm,电阻率1.0-10.0*106Ω·cm。
含盐量＜1mg/L。
13、超纯水:是指水中的电介质几乎完全去除,同时将不分解的气体,胶体以及有机物质(包括细菌等)也去除至很低程度的水。
其电导率一般为0.1-0.55μS/cm,电阻率（25℃）10.0*106Ω·cm。
含盐量＜0.1mg/L。
水处理基础知识
1水处理基础知识1.1名词解释1）化学混凝：投加混凝剂使得胶体分散体系脱稳和凝聚的过程称为化学混凝。
2）直流凝聚：直流凝聚是在过滤设备之前投加混凝剂，原水和混凝剂经混合设备充分混合后直接进入过滤设备，经过滤层的接触混凝作用就能较彻底地去除悬浮物。
直流凝聚处理通常用于低浊水的处理。
3）滤层或滤床：过滤设备中堆积的滤料层称为滤层或滤床。
4）反洗强度：反洗强度是指每秒钟内每平米过滤断面所需要反洗水量的升数。
5）再生剂比耗：再生剂比耗表示单位体积树脂所用再生剂的量（mol/m3）和该树脂的工作交换容量（mol/m3）的比值，它反映了树脂的再生性能。
6）电除盐EDI：又称填充床电渗析，是一种不耗酸、碱而制取纯水的新技术。
在电渗析器的淡水室中装填阴、阳混合离子交换树脂，将电渗析与离子交换结合起来，去除水中离子含量并利用电渗析过程中极化现象对离子交换树脂进行电化学再生的方法。
7）离子交换树脂：是一类带有活性基团的网状结构高分子化合物。
在它的分子结构中，可分为两部分，一部分称为离子交换树脂骨架，它是高分子化合物的基体，具有庞大的空间结构，支撑着整个化合物；另一部分是带有可交换离子的活性基团，它结合在高分子骨架上起着交换离子的作用。
8）产水通量：又称膜渗透通量或膜通量，指单位反渗透膜面积在单位时间内透过的水量。
9）反渗透背压：反渗透膜组件淡水侧压力与进水侧压力的压力差。
10）反渗透脱盐率：反渗透水处理装置除去的盐量占进水含盐量的百分比，用来表征反渗透水处理装置的除盐效率。
11）反渗透浓差极化：指在反渗透过程中，膜表面的浓水与进水之间有时会产生很高的浓度梯度。
12）牺牲阳极保护：异金属接触产生电偶腐蚀，使被保护的金属的电位负移而得到保护，而保护的金属电位正移而腐蚀。
与外加电流法相同，冷却水的电导率越高，保护范围大，保护效率也越高。
13）给水优化处理：根据水汽系统的材质和给水水质合理的选择给水处理方式和加药点，使给水、疏水系统所涉及的各种材料的综合腐蚀速率最小，带入锅炉腐蚀产物最低。
水处理基础知识
水处理基础知识
水是人类生存不可或缺的资源之一，但由于工业化、城市化、农业化等人类活动的影响，水源受到了各种污染，给人类的生存和健康带来极大的危害。
因此，水处理成为了保
证人类生存和健康的重要一环。
水处理的目的是将污染水体中的有害物质削减到可以安全使用水的范围内。
其基本原
理是通过物理、化学、生物等手段，去除污染物，达到净化水质的目的。
在水处理过程中，主要应用了以下技术：
1、预处理：预处理是指在进入水处理系统之前，对原水进行一系列处理，以减少给
水处理系统的负担，同时保护设备和防止管道堵塞。
预处理方法包括初次过滤、调节水质、防腐蚀等。
2、物理处理：物理处理是指通过物理方法去除污染水体中的杂质和悬浮物质，来提
高水质。
物理处理方法有沉淀、过滤、冻结等。
3、化学处理：化学处理是指通过化学方法杀灭水体中的细菌和病菌，去除难以被物
理方法去除的化学物质。
化学处理方法有氧化法、还原法、沉淀法等。
4、生物处理：生物处理是指利用生物反应达到去除污染物质的目的。
它是一种环保
技术，可以分为生物滤池处理、生物除磷、生物除氮等。
总之，水处理是一项重要的环保工程，其成果不仅可以提高水质，保护健康，而且对
于保护环境和维持生态系统的平衡都发挥着重要作用。
我们每个人都应该从自己做起，从
日常生活中开始，保护水源，珍爱水资源，为人类的健康和地球的未来贡献自己的力量。
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反渗透 (RO)
前处理
(pre-treatment)
送水系统
(Distribution system)
Joseph HUI on 28/1/2002
前处理包括以下部分
(Pretreatment consists of the following devices)
– 石榴石(Alkaline dolomitic rock)
• Akdolit Gran-O
– 碎石和粗砂 (Filter Gravel)
• 1.2-2mm, 3-5mm, 5-8mm
Joseph HUI on 28/1/2002
除铁过滤器 (Iron removal filter)
方法 (Mechanism)
(Catalytic Action)
被HCO3-中和
Neutralized by HCO3- in water
C
Cl
HCl
Joseph HUI on 28/1/2002
软水器 (Water Softener)
• 目的 (Purpose)
– 清除水中的钙和镁离子
(Remove Calcium and Magnesium)
除铁过滤器
Iron removal filter
10微米纱滤器
10um cartridge filter
活性碳过滤 器 Charcoal filter
5微米纱滤器
5um cartridge filter
Fe
加压泵
Booster pump
C
盐桶 软水器 Softener
Brine tank
Joseph HUI on 28/1/2002
方法 (Mechanism)
用离子交换的程序
(By ion exchange process)
Ca Ca Na Na Na Na Na Na Na Ca Na Na Na Mg Na Na Na Na Na MgNaMg Na NaNa
Na Na Na Na Na Na
Joseph HUI on 28/1/2002
– 保护反渗机的反渗膜, 免受 因钙和镁的化合物阻塞,而
membrane from blocking by Ca and Mg compound)
降低纯水的产量 (Prevent RO
Joseph HUI on 28/1/2002
软水器 (Water Softener)
• 填充物成份 (Filter Material)
• 1.2-2mm, 3-5mm, 5-8mm
Joseph HUI on 28/1/2002
活性碳过滤器 (Charcoal Filter)
方法 (Mechanism)
Cl2 Cl2 有机物 Organic Cl2 Cl Compound Cl2 吸收作用 Cl Charcoal (Absorptive Action) Cl 有机物 Cl Organic Cl Cl Compound Cl 催化作用
(RO membrane)
纯水
(Pure water)
Water for dialysis/L-G N/HS/HC E-11007:12
Joseph HUI on 28/1/2002
透析用水的處理
(Water treatment for dialysis)
化學方面的考慮
機械過濾器 碳過濾器
軟水器
反滲機
排斥率 达 95% 以上
Water for dialysis/L-G N/HS/HC E-11007:13
污染物
Joseph HUI on 28/1/2002
透析用水的處理
(Water treatment for dialysis)
方面的考慮
Microbiological aspects
機械過濾器
– 保护反渗机的反渗膜, 免
受氯气破坏而令电度过高
(Protect RO membrane from damage by Chorine)
Joseph HUI on 28/1/2002
活性碳过滤器 (Charcoal Filter)
• 填充物成份 (Filter Material)
– 活性碳粉 (Activate Charcoal) – 碎石和粗砂 (Filter Gravel)
金宝中央水处理系统
Gambro Central Water Processing System
Joseph HUI on 28/1/2002
今天题目
处理
Joseph HUI on 28/1/2002
基本的中央水处理系统
(Basic Central Water Plant System)
Joseph HUI on 28/1/2002
铁合化物阻塞而降低纯水的产 量 (Protect RO membrane from
Joseph HUI on 28/1/2002
除铁过滤器 (Iron removal filter)
• 填充物成份 (Filter Material)
– 锰绿沙 (Manganese Greensand)
• Ferro B Iron
碳過濾器
軟水器
反滲機
缺乏氯化物去抑 制细菌生长 (No
chorine to inhibit the growth of bacteria)
排斥率 达 99% 以上
Water for dialysis/L-G N/HS/HC E-11007:17
Joseph HUI on 28/1/2002
透析
的
細菌量
(bacteria)
(definitions of dialysis fluid quality)
內毒素
(endotoxin)
標準：
(standard)
100 CFU/ml 0.1 CFU/ml
0.25 EU/ml <0.03 EU/ml
超純：
(ultrapure)
Dialysis fluid quality/L-GN/HS/HC E-11009:17
活性碳过滤器 (Charcoal Filter)
• 目的 (Purpose)
– 清除水中有机污染物及吸
contaminants and absorb free chlorine)
收水中氯气 (Remove Organic
C
– 除味, 除臭 (No more
unpleasant tastes and odors)
基本的中央水处理系统
(Basic Central Water Plant System) 反渗透 (RO)
前处理
(pre-treatment)
送水系统
(Distribution system)
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反滲原理
(Principles of reverse osmosis)
溶解盐的 排斥率达 95%以上
(Total dissolved salt > 95%)
废水
(Reject water)
反渗膜 强大的压力 18 Bar
(Apply very high pressure – 18 bar)
细菌(CFU)及内毒素 (EU) 的排斥率达99%以上
(Bacteria (CFU) & endotoxins (EU) > 99%)
除铁过滤器 (Iron removal filter)
• 用途 (Purpose)
– 清除自来水中悬浮着及溶解了
的铁合化物 (Remove the
suspended and dissolved iron compounds in water)
Fe
– 保护反渗机的反渗膜, 免受因
fouling by iron compounds)
把可溶性的 Fe(II)2+离子氧化成非可溶性的 Fe(OH)3
(Oxidation of Fe(II)2+ ion to insoluble Fe(OH)3)
Fe
Ferro B
Fe (II)
Fe(III)
Surface of Akdolit Gran-O
Joseph HUI on 28/1/2002
– 正离子树脂 (Cation Resin)
• 盐桶 (Brine tank)
– 精盐 (NaCl Salt Tablet) – 饱和盐水作反冲用
(Saturated brine water for regeneration)
Joseph HUI on 28/1/2002
软水器 (Water Softener)