农学给水工程课时给水处理概论
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2给水处理概论
长桥水厂 长桥水厂始建于1960年，是 我国自行设计、施工，并采 用国产设备向上海市区供水 的现代化大型水厂。
关于过滤设施的建议
（3）滤料反洗的模式。滤料反洗的方式目前 基本采用气水反冲的模式。 （4）滤池的选型。V型滤池得到广泛的应用。 翻板滤池实际上还是V型滤池的一种，其优点 为节约了建设用地，但是翻板滤池在使用中 存在其固有的技术缺陷，在建设用地不紧张 的情况下，最好慎用。
最大的水厂
上海的杨树浦水厂 供水能力均为140万m3/d（资料为 1997年）。 杨树浦水厂始建于1881年，解放 后逐步改造成现在的规模。
反应
三、处理方法
常规方法： 常规方法
加药
原水
混合
反应
沉淀
三、处理方法
常规方法： 常规方法
加药
原水
混合
反应
沉淀
过滤
三、处理方法
常规方法： 常规方法
加药
原水
混合
反应
沉淀
过滤
消毒
三、处理方法
常规方法： 常规方法
加药
原水
混合
反应
沉淀
过滤
消毒
三、处理方法
常规方法： 常规方法
加药
原水
混合Biblioteka 反应沉淀过滤
消毒
关于地下水总硬度超标的处理意见
去除水中硬度的方法以有很多种，如离子交换法、膜滤法、 去除水中硬度的方法以有很多种，如离子交换法、膜滤法、 药品处理法等。针对生活饮用水的大产量处理， 药品处理法等。针对生活饮用水的大产量处理，离子交换法和 膜滤法都存在生产成本较高的矛盾，不宜采用。 膜滤法都存在生产成本较高的矛盾，不宜采用。建议使用药品 处理法中的加入消石灰（ 处理。处理原理如下。 处理法中的加入消石灰（Ca(OH)2）处理。处理原理如下。 Ca(HCO3)2+Ca(OH)2→2CaCO3(s)+2H2O Mg(HCO3)2+Ca(OH)2→MgCO3(s)+CaCO3(s)+2H2O 主种处理方法的生产工艺如下： 主种处理方法的生产工艺如下： 管井来水→加入消石灰乳剂 混凝沉淀→过滤 消毒→用户 加入消石灰乳剂→混凝沉淀 过滤→消毒 管井来水 加入消石灰乳剂 混凝沉淀 过滤 消毒 用户 通过上述处理，可有效去除地下水中的暂时性硬度，总硬度可 通过上述处理，可有效去除地下水中的暂时性硬度， 减少100mg/l以上。 以上。 减少 以上
给水工程17-18课时 过滤1 讲稿
设为一级反应，r（Ci）=－kCi，则
设为二级反应，r（Ci）=-kCi2，则
2、完全混合连续式反应器（ CSTR型） 物料衡算式为：
按稳态考虑，即
，于是：
设为一级反应， r（Ci）=－kCi，则
因
，故
3、推流式反应器（ PF型） 现取长为dx的微元体积，列物料平衡式：
稳态时，
，则
x=0，Ci=C0；x=t，C=Ci，积分上式得
要求，提高滤速，发展为快滤池，滤速可以达到8～10m/h。
但经过自然沉淀的水再经过快滤池的过滤，出水浊度一般
达不到用户的要求，因此，快滤池前必须有化学预处理。另外由于滤
速的加快，滤层堵塞快，一般只能运行10个小时左右，清洗砂层成为
一个问题，反冲洗技术的发展，为快滤池的应用扫除了障碍，在城镇
水厂中使用的慢滤池逐渐被快滤池所代替。
运行可靠，运行和维护费用低；
进水为自然沉淀后的水，一般不需要化学预处理；
1～3个月后堵塞，需将表层的砂刮走，重新形成滤膜，并重
新补砂，添加新砂，操作麻烦；
寒冷季节时其表层容易冰冻。
表17—1 现代慢滤池的适用的进水条件与出水水质
适用的进水条 件
出水水质
细菌的去 除效率
颗粒物去除 效率
浊度10ntu以
2．慢滤池的工作过程 慢滤池的工作经历两个阶段： 滤层的成熟期：新投入运行的滤池，出水混浊，1－2个星期后，
滤层表面生长一层致密的滤膜，出水变得清澈。滤膜是被截留的杂质， 以及在其中藻类、原生动物、细菌等微生物生长繁殖的结果。滤层表面 生成滤膜的过程，称为滤层的成熟过程。
过滤期：在过滤期间，水中的杂质被截留在滤膜上，使滤膜的阻力 增大。当滤膜的阻力增大到使滤速减小时，停止过滤，人工将表层1～ 2cm的含泥膜砂层刮去，再进水进行过滤，进入下一个周期。 工作原理
设为二级反应，r（Ci）=-kCi2，则
2、完全混合连续式反应器（ CSTR型） 物料衡算式为：
按稳态考虑，即
，于是：
设为一级反应， r（Ci）=－kCi，则
因
，故
3、推流式反应器（ PF型） 现取长为dx的微元体积，列物料平衡式：
稳态时，
，则
x=0，Ci=C0；x=t，C=Ci，积分上式得
要求，提高滤速，发展为快滤池，滤速可以达到8～10m/h。
但经过自然沉淀的水再经过快滤池的过滤，出水浊度一般
达不到用户的要求，因此，快滤池前必须有化学预处理。另外由于滤
速的加快，滤层堵塞快，一般只能运行10个小时左右，清洗砂层成为
一个问题，反冲洗技术的发展，为快滤池的应用扫除了障碍，在城镇
水厂中使用的慢滤池逐渐被快滤池所代替。
运行可靠，运行和维护费用低；
进水为自然沉淀后的水，一般不需要化学预处理；
1～3个月后堵塞，需将表层的砂刮走，重新形成滤膜，并重
新补砂，添加新砂，操作麻烦；
寒冷季节时其表层容易冰冻。
表17—1 现代慢滤池的适用的进水条件与出水水质
适用的进水条 件
出水水质
细菌的去 除效率
颗粒物去除 效率
浊度10ntu以
2．慢滤池的工作过程 慢滤池的工作经历两个阶段： 滤层的成熟期：新投入运行的滤池，出水混浊，1－2个星期后，
滤层表面生长一层致密的滤膜，出水变得清澈。滤膜是被截留的杂质， 以及在其中藻类、原生动物、细菌等微生物生长繁殖的结果。滤层表面 生成滤膜的过程，称为滤层的成熟过程。
过滤期：在过滤期间，水中的杂质被截留在滤膜上，使滤膜的阻力 增大。当滤膜的阻力增大到使滤速减小时，停止过滤，人工将表层1～ 2cm的含泥膜砂层刮去，再进水进行过滤，进入下一个周期。 工作原理
给水处理概论
主要溶解杂质：
1、溶解气体 氧、氮和二氧化碳及少量硫化氢。 氧：主要来源于空气，部分来自藻类等水生植物的光合作用。 溶解氧量与水温、气压机水中有机物含量有关。一般为 5~10mg/L。 二氧化碳：主要来源于有机物的分解。一般小于20~30mg/L。 氮：主要来源于空气，部分是有机物ห้องสมุดไป่ตู้解及含氮化合物的细 菌还原。 硫化氢：主要来源于某些含硫矿物的还原及水中有机物腐烂。 通常天然水中该物质含量极少。
4、重金属
汞、镉、铅、砷等生物毒性显著的元素。
5、大肠菌群
作为生物学指标，用于判断水质被病原微生物污染程度。
6、其他指标
pH值、水中有毒物质、营养物质及微生物等。
四、给水处理方法
1、澄清（混凝、沉淀和过滤）和消毒 2、除臭、除味 3、除铁、除锰和除氟 4、软化 5、淡化和除盐 6、水的冷却 7、水的腐蚀和结垢控制 8、生活饮用水预处理和深度处理（吸附、氧化、生物降解、 膜滤）
指水中有机污染物被好氧微生物分解时所需要的氧量，它反映了在有氧条件下，水中可生 物降解的有机物的量。生化需氧量越高，表示水中需氧有机污染物越多。 用BOD5表示。
3、化学需氧量（COD）
指酸性条件下，用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所消耗的氧化剂量，化学需氧量越高， 表示水中有机污染物越多（重铬酸钾和高锰酸钾）
悬浮物
10um
0.1nm 1nm 10nm 100um 1mm
电子显微镜可 超显微镜可 见 见 透明 浑浊
显微镜可见 浑浊
肉眼可见
a.悬浮物： 尺寸较大、在水中下沉或上浮。 b.胶体： 尺寸很小、在水中静置难以下沉。 包括：粘土、细菌及病毒、腐殖质及蛋白质、有机高分子，天 然水中胶体通常带负电荷，个别的带正电（NaOH）。 水质影响：浑浊、色、臭、味及传播疾病。 c.溶解杂： 有机物（腐殖质）和无机物（无机低分子和离子）。 无机溶解杂质主要是某些工业用水的去除对象，有毒、有害的 无机溶解物也是生活饮用水的去除对象。 有机溶解杂质主要来源于水源污染，是当前饮用水处理的重点 对象。
给水工程课件(一)
水质工程学Ⅰ总学时：45 学时课程设计： 1 . 5 周主讲：张朝升荣宏伟教授水质工程学Ⅰ第一章给水处理概论主讲：荣宏伟教授第一章给水处理概论给水处理的任务：用不同的方法与装置改变原水的主要质量指标以满足用户的要求，提高水的质量，解决原水不能满足用户要求的矛盾。
一部分排放水作为水源水又进入了新的循环，不进行或不完全进行废水处理，将使天然水体受到污染，致使水源水质恶化，给用水处理带来极大困难。
天然水体用水处理废水处理工业用水农业用水城市生活用水取水供水排水废水§1-1 原水的水质一、天然水中的杂质天然水中所合成分包括溶解的以及混合在水中的各种无机物、有机物以及有机体。
1. 按杂质的来源性质分：无机物:气体、泥沙、粘土、各种溶解盐类，如造成浊度的泥沙微粒，造成硬度、水垢的钙、镁盐,影响使用的铁、锰等。
有机物：如粪便、使水带有色度的腐植酸、使水具有臭味的酚、藻类、细菌等。
2.按杂质的颗粒大小或存在形态分可分为三大类：悬浮物、胶体、溶解物悬浮物：颗粒尺寸较大，﹥1μm ，它在水中的状态受颗粒本身质量影响较大。
在动水中，常呈悬浮状态。
在净水中，比重大的颗粒易于在重力作用下自然下沉，如密度小于水则可上浮到水面。
如：各种大颗粒的泥沙及矿物质废渣，颗粒尺寸﹥1μm，因颗粒较大，沉淀速度较快，能自行下沉，容易去除，特别是颗粒粒径>0.1mm的颗粒。
体积较大而密度较小的某些有机物能够上浮。
胶体：颗粒尺寸微小，1 nm～1 μm之间。
如：粘土微粒、溶解性的有机高分子物质、细菌及病毒、腐殖质及蛋白质等。
胶体在水中相当稳定，虽然长期静置也不会自然沉淀，光线照射时被散射而呈浑浊现象。
粘土微粒是造成原水浑浊的主要原因，腐植质是造成原水色度的主要原因，水中含有这种杂质，外观性状不佳，用于生活饮用必须处理，是自来水厂的主要处理对象。
粒径在100nm～1 μm之间属于胶体和悬浮物的过渡段，小颗粒悬浮物也具有一定的胶体特性。
给水工程((下册))各章节内容(考试复习重点)
（ 3） 溶解杂质 ：包括有机物和无机物两类 。
3.（ 1） 水质标准 是用水对象所要求的各项水质参数应达到的指标和限值 。
（2）水质参数 指能反映水的使用性质的量 ，但不涉及具体数值 。
4.生活饮用水卫生标准 （GB 5749-2006 ）
（1）感官性状和一般化学指标
（2）毒理学指标
（3）微生物指标
4.硫酸铝的混凝机理 ：
不同 pH 条件下 ，铝盐可能产生的混凝机理不同 。 何种作用机理为主 ，决定于铝盐的投
加量 、 pH、 温度等 。实际上 ，几种可能同时存在 ：
pH<3
简单的水合铝离子起压缩双电层作用 ；
pH=4-5
多核羟基络合物起吸附电性中和 ；
pH=6.5-7.5 氢氧化铝起吸附架桥 。
主 。同向絮凝效果不仅与
G
有8 关
，还与时间有关 32
。在絮凝阶段
，通常以
G 值和
GT 值作为
控
N0
dn
制指标 。 平均 G＝ 20 ～ 70s-115，时间为 15 ～ 20min ， GT＝ 1～ 104 －105 。
随着絮凝的进行 ，G 值应逐渐减小 。
.下载可编辑 .
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四 、影响混凝效果的主要因素
② 温度降低 ， 粘度升高 ―― 布朗运动减弱 ；
③ 水温低时 ， 胶体颗粒水化作用增强 ，妨碍凝聚 ；
④ 水温与水的 pH 值有关 。
克服水温低效果差的措施 ：
① 增加混凝剂的投量 ， 以改善颗粒之间的碰撞条件 。
② 投加助凝剂 （如活化硅酸 ） 或粘土以增加绒体重量和强度 ，提高沉速 。
3.水的 pH 和碱度影响
3给水处理方法概论
其他饮用水特殊处理工艺和工业给水处理工艺
用于饮用水特殊处理和工业给水处理的工艺有： (1)含铁含锰地下水的饮用水处理工艺 (2)过硬原水的软化、苦咸水淡化、海水淡化处理工艺 (3)工业用水软化处理工艺 (4)工业纯水、高纯水除盐处理工艺 (5)循环冷却水水质稳定处理工艺 (6)饮用净水、饮用纯水处理工艺等
第三章 水处理方法概论
水处理的基本方法与基本工艺
1．给水处理的基本方法 对于去除水中各类杂质和污染物质，有多种方法可供在给 水处理中使用、选择与组合。 (1) (2) (3) (4) (5) 去除颗粒物(包括胶体颗粒和悬浮颗粒)的处理方法 去除、调整水中溶解(无机)离子、溶解气体的处理方法 去除有机物的处理方法 消毒方法 冷却方法
（3） 物质的输入和输出，是质量传递引起的。质量传 递包括分子扩散、紊流扩散及主体流动
质量传递
传递机理可分：主流传递；分子扩散传递；紊流扩散传递。
1.主流传递
物质随水流主体而移动，称主流传递。它与液体中物质浓度分 布无关，而与流速有关。传递速度与流速相等，方向与水流方 向一致。
2.分子扩散传递 （浓度梯度）
完全混合间歇式反应器（CMB型）
物料衡算式为：
dC i = r (C ) i dt
t=0，Ci=C0 ，积分上式得：
c i dC i t = ∫c o r (C ) i
设为一级反应，r（Ci）= -kCi，则
C0 1 c i dC i t = ∫c = k ln C o − kC i i
设为二级反应，r（Ci）= -kCi2，则：
dC i J = − D ⋅ dx c c
(3—3)
式中：DC——称紊流扩散系数。
理想反应器模型
理想反应器分类： 完全混合间歇式反应器（CMB型） 完全混合连续式反应器（CSTR型） 推流式反应器（PF型）
给水处理概论详解演示文稿
3.湖泊及水库水 矿化度较高，干旱地区的湖泊中甚至发生盐类
结晶沉淀现象。湖泊中温度（热）、溶解气体 和营养盐类等空间分布的特点引起湖水分层现 象。
4.海水 矿化度较高及含盐量很高。
14.1.3 受污染水中的杂质
水中有机物的种类越来越多； 致癌、致畸、致突变的物质越来越多； 优先污染物控制名单，包括12大类，58种。 随着检测技术手段的不断更新、提高和人们对
清水池
出水
图 地面水常规处理工艺系统
粉末活性炭
受 污 染 水 源
颗
混 合 装 置
絮 凝 池
沉 淀 池
过 滤 池
粒 活 性 炭
清
出
水
水
池
水
滤
混凝剂
池投
图4－4 采用活性炭吸附除污染的水处理工艺系统
臭氧 臭氧
受
颗
污 染 水 源
混 合 装 置
絮 凝 池
沉 淀 池
过 滤 池
接 触 池
粒 活 性 炭
清
出
水
给水处理概论详解演示文稿
优选给水处理概论
第14章 给水处理概论
给水处理的任务： 用不同的方法、装置或构筑物等改变原
水的主要质量指标以满足用户的要求， 提高水的质量，解决原水不能满足用户 要求的矛盾。
§14-1 水源水质
一、天然水中的杂质
天然水中存在的杂质主要来源于所接触的大气、 土壤等自然环境，同时人类活动产生的各种污染 物也会进入天然水体。 按水中杂质的尺寸，可以分为溶解物、胶体颗粒 和悬浮物3种。
常规的地表水处理以去除水中的浑浊物质和细菌、病毒 为主，水处理系统主要由澄清和消毒工艺组成，典型的 水处理流程如下所示：
第一章给水处理概论PPT课件
我国水资源特点
人均占有量少 淡水总量为28124亿m3，在全世界占第6位。但人均占有量
只有2340m3/人年（以12亿人口计），世界平均水准的1/4， 占88位。 空间分布不均
81％的水资源分布在长江流域及其以南 年内及年际变化大
60－80％降水集中在夏季，7，8，9月 年际变化差3－6倍（大时）
6
我国水资源特点
许多地区缺水严重 三北（西北、华北、东北）和沿海（青岛、大连） 300多个城市缺水，100多个严重确水，在640个城市中。
水环境污染严重 建国后20～30年，生活不富裕，工业不发达，水资源
不紧张。 大量城市污水和工业废水不经处理排入水体，造成水体
污染，严重污染的水体不能作为饮用水源，造成水质性缺 水。
径流： 降水在地面和地下流动的水流
地表径流：降水除消耗外的水量沿地表运动的水流
地下径流：降水后下渗到地表以下的一部分水量在地下运动的
水流
8
自然界的水循环9
水循环
水的社会循环
水的社会循环概念
给水工程： 取水――给水处理――配水 排水工程：
废水收集（来源于生活、工业和农业） ――废水处理――排放或回用
由于单一的水处理单元方法是难以满足要求，所以将多种基本单元过程 互相配合，组成一个水处理工艺过程，称为水处理工艺流程。 选择水处理流程的基本出发点是：
(1) 以较低的成本、安全稳定的运行过程； (2) 获得满足水质要求的水； (3) 水处理设施所在的地区气候、地形地质、技术经济条件的差异，也会影
响到水处理工艺流程的选择。
14
水的循环——城镇用水循环 给水系统的水源和排水系统接纳水体的地方大多
是邻近的河流。取之于河流，还之于河流，形成另一 种受人类社会活动作用的水循环——城镇用水循环。
第一章给水处理概论
给水处理篇第一章给水处理概论众所周知，水是生命的起源，是人类得以生存和繁衍的物质之一。
水也是自然界中广泛存在的物质之一，在地球表面有70%的表面积被海洋所覆盖，人类可以饮用和利用的淡水资源仅占水资源总量的1/3，然而有限的淡水资源又在不断遭受水质污染。
给水处理的主要任务就是对所取的源水进行处理以保证饮用水使用安全或达到工业用水标准。
第一节水资源与水循环一、我国的水资源特点我国水资源仅占世界水资源总量的6%，却承担着世界25%人口的经济和生产需要，人均水资源为世界人均水量的1/4，居世界第110位，被联合国列为全世界13个贫水国之一。
随着人口和经济的发展，更多的城市和地区将会呈现严重的缺水问题。
而且水资源时空分布不均，总的来说南多北少，开发利用难度大。
全国已有1/3的大中城市和部分地区出现水荒，水资源危机正笼罩着中国。
与此同时，我国有限的淡水资源却受到水质恶化和水生态系统破坏的威胁。
由于长期以来我国80%左右污水未经处理直接排入水域，造成1/3以上的河段受污染，90%以上城市水域污染严重，近50%的重点城镇水源地不符合国家现有饮用水标准。
据统计，全国有监测系统的1200多条河流中，有850条受不同程度的污染。
其中淮河流域、松花江流域、海河流域，河段全年平均水质达不到Ⅲ类，Ⅳ、Ⅴ类水质的河段已超过20% 。
湖泊污染和富营养化也相当严重，太湖、白洋淀、洞庭湖、填池平均每10年湖内水质下降一个等级；近岸海域尤其是河口及城市附近海域N、P污染更为严重，赤湖现象时有发生。
另一方面，由于大量围垦，不合理使用农药、化肥以及水土流失等造成水生态系统破坏，淡水生物资源（尤其是鱼业）受到威胁。
这对于我国有限的淡水资源无疑是雪上加霜，对给水处理技术提出了更大的挑战。
二、水循环水循环可分为自然循环和社会循环两种。
1、自然循环自然界中的水并不是静止不动的。
在太阳能的作用下，水分通过海洋、湖泊、河流等广大水面以及土壤表面、植物茎叶的蒸发和蒸腾形成水汽，上升到空中凝结成云，在大气环流作用下移动到各处。
给水处理概论
（二）工业用水水质标准
• 各种工业用水对水质的要求由有关工业部门制 订。 • 1、食品、酿造及饮料工业的原料用水，水质 要求应当高于生活饮用水标准。 • 2、锅炉补给水：凡能导致锅炉、给水系统及 其它热力设备腐蚀、结垢及引起汽水共腾现象 的各种杂质，都应大部或部分去除。 • 3、电子工业中，零件的清洗及药液的配制等， 都需要纯水。
（1）感官性状和一般化学指标
• 感官性状有时又称物理性状，是指水中某些物 质对人的视觉、味觉和嗅觉的刺激。如：色、 浑浊度、肉眼可见物、臭和味等。 • 某些化学物质，一般情况下虽然对人体健康并 不直接构成危害，但往往对生活使用产生种种 不良影响。 • 一般化学指标与感官性状是有联系的。
（2）毒理学和放射性指标
（六）、预处理 和深度处理
• 1、主要处理对象：水中有机污染物。 • 2、主要用于饮用水处理厂。 • 3、预处理方法；粉末活性炭吸附法、臭氧或 高锰酸钾氧化法；生物滤池、生物接触氧化池 及生物转盘等生物氧化法等。 • 4、深度处理方法；粒状活性炭吸附法；臭氧粒状活性炭或生物活性炭法；合成树脂吸附法； 光化学氧化法；超滤法及反渗透法等等。
水中杂质分类
杂质 溶解物（低 分子、离子） 胶体 悬浮物
颗粒尺寸
分辨工具
电子显微镜 可见 透明
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
超显微镜可 见 浑浊
显微镜可见
肉眼可见
水的外观
浑浊
（一）悬浮物和胶体
• 胶体颗粒尺寸很小,在水中经长期静置也 不会下沉。水中存在的胶体通常有黏土、 某些细菌及病毒、腐殖质及蛋白质等。 • 悬浮物和胶体是使水产生浊度现象 的根源， 的根源，也是饮用水处理的主要去除对 象。
（四）、软化
• 1、处理对象主要是水中钙、镁离子。 • 2、软化方法； （1）、离子交换法：使水中钙、镁离子与 阳离子交换剂上的离子互相交换以达到 去除目的。 （2）、药剂软化法：在水中投入药剂，石 灰、苏打等使钙、镁离子转变为沉淀物 而从水中分离。
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给水排水工程
Water Supply and Drainage Engineering
王成贤 2013年10月
第14章：给水处理概论
第14章 给水处理概论
主要内容
❖ 水源水质 ❖ 水质标准 ❖ 给水处理方法概述 ❖ 反应器
2020/2/4
2
第14章：给水处理概论
14.1 水源水质
14.1.1 原水中的杂质 （一）杂质的来源
自然过程：所接触的大气、土壤等自然环境带入的 泥沙、矿物质和腐殖质等 。 人为因素：工业废水、农业污水及生活污水的污染 。
1、自然循环
水的自然循环：就是水由海上蒸发为水蒸气，被风
送至大陆，以雨、雪等形式降落到地面，一部分水
再蒸发返回大气，一部分水渗入地下形成地下水，
另一部分在地表汇集形成河、湖等地面水，地下水
2020/2/4
5
第14章：给水处理概论
1．按水中杂质的尺寸大小分类
悬浮物
分类
胶体
溶解物
杂质 颗粒尺寸 分辨工具
溶解物
0.1nm 1nm
电子显微镜可见
胶体
10nm 100nm
超显微镜可见
悬浮物
1μm 10μm 100μm 1mm
显微镜可见 肉眼可见
水的外观
透明
浑浊
浑浊
（1）悬浮物
主要成分：泥砂类无机物、动植物的残体。
2020/2/4
9
第14章：给水处理概论
14.1.2 各种天然水源的水质特点
1. 地下水
①水质清澈，浊度低 。 ②水质、水温稳定。 ③地下水的含盐量通常高于地表水（海水除外）。 ④地下水硬度高于地表水。 ⑤有些地区地下水中含铁量和锰量高 。 2. 江河水
① 易受自然条件影响。水中悬浮物和胶体杂质 含量较多，浊度高于地下水。 ②江河水的含盐量和硬度较低。 ③水质水温不稳定，易受污染。
用水.
2020/2/4
11
第14章：给水处理概论
14.1.3 受污染水源中的杂质 ①化肥、杀虫剂和除草剂。 ②重金属离子。 ③氯消毒副产品的前致物。 ④内分泌干扰物。 ⑤致癌、致畸变和致突变物质。
2020/2/4
12
第14章：给水处理概论
饮用水水质与健康
水是构成人体的重要成分，体内的各种生理 、生化活动都是在水的参与下完成的。水中 的许多物质都对人类健康有重要作用。饮用 水水质不良可引发多种疾病，世界卫生组织 认为，80%的成人疾病和50%儿童死亡都与 饮用水质不良有关。
2020/2/4
10
第14章：给水处理概论
3.湖泊及水库水 ① 水质与河水类似。
②流动性小，储存时间长，浊度较低。
③含藻量高 因为湖水浊度低，透明度高，造 成藻类的大量繁殖。
④含盐量比河水高 因湖水不断得到补给又不断 蒸发浓缩。
4.海水 ①含盐量高 ② 所含各种盐类或离子的重量比例基本一定。
海水通过淡化处理才能作为生活饮用水和工业
霍乱弧菌可引起霍乱病。
结核杆菌是人和动物结核病的病原菌。
2.病毒
目前，有100多种血清性肠道病毒在水体中检出。例如有:
脊髓灰质炎病毒（小儿麻痹症）、甲型肝炎病毒、埃可氏病
毒（胃肠炎）、柯萨奇病毒（脑膜炎）、腺病毒（胃肠炎、
2020呼/2/4吸道感染、眼部感染）
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第14章：给水处理概论
3. 寄生虫 人类主要有10多种寄生虫病有：
悬浮物和胶体是使水产生浑浊现象的根源。其中有 机物，如腐殖质及藻类等，往往会造成水的色、臭、 味，另外，病原菌附着在悬浮物与胶体上生存，并通 过水传播。因此，悬浮物和胶体是给水处理去除主要 对象。
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第14章：给水处理概论
（3）溶解杂质 特点：它们与水构成均相体系，外观透明，属于真溶液。 主要成分：溶解性气体、离子、溶解性有机物。
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第14章：给水处理概论
2．按化学性质分类
（1）无机杂质 天然水中的无机杂质主要是溶解性的离子、气体和悬浮性
泥沙。泥沙的存在使水产生混浊，离子的存在使水表现出不同 的含盐量、硬度、电导率和pH等。 （2）有机杂质
天然水体中的常见的有机杂质是腐殖质类及蛋白质等。腐 殖质是土壤的有机组分，是植物和动物残体在土壤分解过程中 的产物，属亲水性酸性物质，分子量从几百到数百万，一般本 身对人体无害，但当与其它化合物作用时，可能对人体存在潜 在威胁。 （3）生物杂质 原生动物、藻类、细菌、病毒等，这些物质在水体中增加水的 浊度、色度，产生异臭异味，还可导致各种疾病。
2020/2/4康的影响
1. 细菌
已经发现饮用水中能引起肠道疾病的细菌多种。例如：
志贺氏菌（属）是细菌性痢疾的病原体。
致病性的大肠杆菌可引发不同症状的腹泻。
沙门氏菌（属）可致沙门氏菌病，可引起全身性疾病，引起
毒血症，感染肝、脾等。
军团菌，使肺部受损，也可使肝、肾、心等受损。
特点：在水中的状态主要受悬浮颗粒质量的影响较大，在
动水中，呈悬浮状态，在静水中，密度大的下沉，密度小的
20上20/2浮/4 。因此，容易被去除。
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第14章：给水处理概论
（2）胶体
主要成分：细小的泥沙、矿物质等无机物、腐殖质及蛋 白质等有机物、细菌和病毒。
特点：在水中的状态取决于颗粒本身质量和表面性能。 一般情况下，胶体颗粒具有较大的比表面积，吸附性 很强，常吸附水中离子而带电，在水中相当稳定，长 期静置也不会下沉。
和地面水最终又流回海洋。
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第14章：给水处理概论
水循环（Hydrological cycle）
水循环的主要方式：蒸发和输运
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第14章：给水处理概论 2、社会循环
天然水体 废水收集
取水 给水处理 配水 废水处理 回用与排放
（二）分类
由于天然水源所处的自然地理环境不同，流经区域内 人类活动也不同，因此，不同的天然水体所含有的杂质种 类是有差别的，同一水源不同地段、不同季节水质也是不 断变化的，所以，在讲解给水处理技术之前，了解天然水 源的水质特点及变化规律，对于正确的选择处理工艺是非 常重要的。
1）溶解气体 主要是O2、N2 、CO2，有时也含有少量硫化氢。
2）离子 主要阳离子有Ca2+、Mg2+、Na+。 主要阴离子有HCO3-、SO42-、Cl-。 此外还含有少量K+、Fe2+、Mn2+、Cu2+等阳离子及HSiO3、CO32-、NO3-等阴离子。
3）溶解性有机物：三氯甲烷，三溴甲烷、多氯联苯、六六 六、四氯化碳等
Water Supply and Drainage Engineering
王成贤 2013年10月
第14章：给水处理概论
第14章 给水处理概论
主要内容
❖ 水源水质 ❖ 水质标准 ❖ 给水处理方法概述 ❖ 反应器
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第14章：给水处理概论
14.1 水源水质
14.1.1 原水中的杂质 （一）杂质的来源
自然过程：所接触的大气、土壤等自然环境带入的 泥沙、矿物质和腐殖质等 。 人为因素：工业废水、农业污水及生活污水的污染 。
1、自然循环
水的自然循环：就是水由海上蒸发为水蒸气，被风
送至大陆，以雨、雪等形式降落到地面，一部分水
再蒸发返回大气，一部分水渗入地下形成地下水，
另一部分在地表汇集形成河、湖等地面水，地下水
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第14章：给水处理概论
1．按水中杂质的尺寸大小分类
悬浮物
分类
胶体
溶解物
杂质 颗粒尺寸 分辨工具
溶解物
0.1nm 1nm
电子显微镜可见
胶体
10nm 100nm
超显微镜可见
悬浮物
1μm 10μm 100μm 1mm
显微镜可见 肉眼可见
水的外观
透明
浑浊
浑浊
（1）悬浮物
主要成分：泥砂类无机物、动植物的残体。
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第14章：给水处理概论
14.1.2 各种天然水源的水质特点
1. 地下水
①水质清澈，浊度低 。 ②水质、水温稳定。 ③地下水的含盐量通常高于地表水（海水除外）。 ④地下水硬度高于地表水。 ⑤有些地区地下水中含铁量和锰量高 。 2. 江河水
① 易受自然条件影响。水中悬浮物和胶体杂质 含量较多，浊度高于地下水。 ②江河水的含盐量和硬度较低。 ③水质水温不稳定，易受污染。
用水.
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第14章：给水处理概论
14.1.3 受污染水源中的杂质 ①化肥、杀虫剂和除草剂。 ②重金属离子。 ③氯消毒副产品的前致物。 ④内分泌干扰物。 ⑤致癌、致畸变和致突变物质。
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第14章：给水处理概论
饮用水水质与健康
水是构成人体的重要成分，体内的各种生理 、生化活动都是在水的参与下完成的。水中 的许多物质都对人类健康有重要作用。饮用 水水质不良可引发多种疾病，世界卫生组织 认为，80%的成人疾病和50%儿童死亡都与 饮用水质不良有关。
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第14章：给水处理概论
3.湖泊及水库水 ① 水质与河水类似。
②流动性小，储存时间长，浊度较低。
③含藻量高 因为湖水浊度低，透明度高，造 成藻类的大量繁殖。
④含盐量比河水高 因湖水不断得到补给又不断 蒸发浓缩。
4.海水 ①含盐量高 ② 所含各种盐类或离子的重量比例基本一定。
海水通过淡化处理才能作为生活饮用水和工业
霍乱弧菌可引起霍乱病。
结核杆菌是人和动物结核病的病原菌。
2.病毒
目前，有100多种血清性肠道病毒在水体中检出。例如有:
脊髓灰质炎病毒（小儿麻痹症）、甲型肝炎病毒、埃可氏病
毒（胃肠炎）、柯萨奇病毒（脑膜炎）、腺病毒（胃肠炎、
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第14章：给水处理概论
3. 寄生虫 人类主要有10多种寄生虫病有：
悬浮物和胶体是使水产生浑浊现象的根源。其中有 机物，如腐殖质及藻类等，往往会造成水的色、臭、 味，另外，病原菌附着在悬浮物与胶体上生存，并通 过水传播。因此，悬浮物和胶体是给水处理去除主要 对象。
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第14章：给水处理概论
（3）溶解杂质 特点：它们与水构成均相体系，外观透明，属于真溶液。 主要成分：溶解性气体、离子、溶解性有机物。
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第14章：给水处理概论
2．按化学性质分类
（1）无机杂质 天然水中的无机杂质主要是溶解性的离子、气体和悬浮性
泥沙。泥沙的存在使水产生混浊，离子的存在使水表现出不同 的含盐量、硬度、电导率和pH等。 （2）有机杂质
天然水体中的常见的有机杂质是腐殖质类及蛋白质等。腐 殖质是土壤的有机组分，是植物和动物残体在土壤分解过程中 的产物，属亲水性酸性物质，分子量从几百到数百万，一般本 身对人体无害，但当与其它化合物作用时，可能对人体存在潜 在威胁。 （3）生物杂质 原生动物、藻类、细菌、病毒等，这些物质在水体中增加水的 浊度、色度，产生异臭异味，还可导致各种疾病。
2020/2/4康的影响
1. 细菌
已经发现饮用水中能引起肠道疾病的细菌多种。例如：
志贺氏菌（属）是细菌性痢疾的病原体。
致病性的大肠杆菌可引发不同症状的腹泻。
沙门氏菌（属）可致沙门氏菌病，可引起全身性疾病，引起
毒血症，感染肝、脾等。
军团菌，使肺部受损，也可使肝、肾、心等受损。
特点：在水中的状态主要受悬浮颗粒质量的影响较大，在
动水中，呈悬浮状态，在静水中，密度大的下沉，密度小的
20上20/2浮/4 。因此，容易被去除。
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第14章：给水处理概论
（2）胶体
主要成分：细小的泥沙、矿物质等无机物、腐殖质及蛋 白质等有机物、细菌和病毒。
特点：在水中的状态取决于颗粒本身质量和表面性能。 一般情况下，胶体颗粒具有较大的比表面积，吸附性 很强，常吸附水中离子而带电，在水中相当稳定，长 期静置也不会下沉。
和地面水最终又流回海洋。
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第14章：给水处理概论
水循环（Hydrological cycle）
水循环的主要方式：蒸发和输运
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第14章：给水处理概论 2、社会循环
天然水体 废水收集
取水 给水处理 配水 废水处理 回用与排放
（二）分类
由于天然水源所处的自然地理环境不同，流经区域内 人类活动也不同，因此，不同的天然水体所含有的杂质种 类是有差别的，同一水源不同地段、不同季节水质也是不 断变化的，所以，在讲解给水处理技术之前，了解天然水 源的水质特点及变化规律，对于正确的选择处理工艺是非 常重要的。
1）溶解气体 主要是O2、N2 、CO2，有时也含有少量硫化氢。
2）离子 主要阳离子有Ca2+、Mg2+、Na+。 主要阴离子有HCO3-、SO42-、Cl-。 此外还含有少量K+、Fe2+、Mn2+、Cu2+等阳离子及HSiO3、CO32-、NO3-等阴离子。
3）溶解性有机物：三氯甲烷，三溴甲烷、多氯联苯、六六 六、四氯化碳等