给水处理中的混凝投药控制研究

给水处理中的混凝投药控制研究 第一章 绪论 水与人的生活息息相关，特别在现代社会生活及生产中人们对水的需求量与日俱增，对水质要求也越来越高，因而也越来越重视水处理和水的再利用，通过各种技术进一步提高供水质量，降低生产能耗、药耗，提高经济效益等。水处理中的混凝处理环节正是水厂需要改进完善的一个重要环节。本文针对给水处理中的混凝投药控制进行研究。（水处理包括给水处理和废水处理，本文中的水处理仅指给水处理。） 1.1 水处理过程 水处理的任务就是对来自自然界的原水进行加工，通过物理化学等方法去除水中的杂质和病原体等有害物质，使水质符合生活或工业用水的各种要求。水处理是由多种工艺过程组合成的一个系统化设施。这个系统化设施形成了能生产标准饮用水水质的体系，如图1.1 [1]。 1.1.1水中杂质及处理方法 自来水厂从自然界抽取原水，可能的水源有江河、湖泊、水库、地下水等，原水中通常含有大量的粘土类杂质和腐殖质类杂质等。水中杂质颗粒大小基本处于10－10 m～10－2m这个范围内，而水分子的尺寸是4 (1 =10-10m)。实际上水处理的对象是从10－9m到10－6m的范围内的杂质。10－6m以上和10－9m以下这类不同尺寸杂质，有直接分离的净化工艺。但10－9m～10－6m之间的杂质不能直接处理，要把胶体的颗粒体积增大到固液分离的程度后，再净化处理，如图1.2，把它称作胶体凝聚或矾花形成处理。[1] 水中的杂质，胶体成份所占比例是相当大的，而这部分胶体杂质必须通过混凝处理环节才可以被去除。 1.1.2 净水处理基本工艺 净水厂从自然界中抽取原水，再对原水进行一系列的净化消毒处理，生产出适合日常生活及工业使用的自来水。各个净水厂的水生产过程较为相似，其基本流程为：预沉—>混凝—>沉淀—>过滤—>软化—>消毒等。 预沉：通过自然沉淀作用去除原水中的泥沙及大颗粒的悬浮物质。对高浊度原水尤其需要这一步。 混凝：通过向原水中投加适量的混凝剂，使水中胶体颗粒脱稳，通过絮凝和架桥作用生成大颗粒矾花沉淀物，然或通过其他设备，如沉清池、过滤池等，予以除去。 沉淀：原水经投药混凝后形成的絮状体在重力作用下沉淀到池底从水中分离出去。经过这一阶段的处理水中绝大部分悬浮物和絮体被去除。水的浊度极大降低。 过滤：进一步去除悬浮物和絮体，降低水质浊度。 软化：采用化学药剂，如石灰水、苏打粉等，使水中碳酸氢盐除去；或是采用阳离子交换树脂等方法除去水中的钙、镁、铁离子等。 消毒：加入杀生剂，如液氯、漂白粉等，杀灭水中的病原微生物。 1.1.2.1 预处理 我国的预处理工艺主要是将取水车间取来的原水经过栅格隔除漂浮物并预