{企業(yè)通用培訓}某公司水處理講義第一章概述31.1水中不純物質(zhì)及其工業(yè)用水的要求：31.1.1水中的雜質(zhì)31.1.2工業(yè)用水的要求31.2污水及水質(zhì)指標：61.3水質(zhì)標準7第二章WATERTREATMENTPLANT82.1用水處理原理及工藝：82.1.1水處理廠的工藝設計流程82.1.2原水水質(zhì)：82.1.2處理后水質(zhì)指標92.2流程選擇92.2.1加氯加藥92.2.2混凝92.2.3沉淀122.2.4過濾142.2.5清水池172.2.6水質(zhì)化驗17第三章PUREWATERPLANT173.1鍋爐水的水質(zhì)要求173.1.1鍋爐水對水質(zhì)要求的標準173.1.2水質(zhì)對鍋爐的影響183.2PUREWATER工藝流程選擇183.3活性炭過濾器19除去，如此重復操作即可得清潔之水質(zhì)。193.3.1活性炭之介紹及吸附原理：193.3.2活性炭過濾裝置的工作方式：193.4陽床203.4.1離子交換樹脂介紹203.4.2離子交換反應原理213.4.3離子交換樹脂層的工作過程與再生過程（鈉型樹脂為例）223.4.4陽離子交換樹脂床工作方式243.5脫氣塔243.5.1脫氣塔原理243.6陰床253.6.1陰離子交換反應原理及工作、再生過程253.6.2陰床工作方式253.7混床：（陰、陽離子混合床）25第四章CONDENSERWATERPLANT264.1冷凝水進出水質(zhì)要求264.1.1冷凝水進水要求264.1.2冷凝水水質(zhì)要求274.2工藝流程選擇274.2.1主要設備選擇27第五章WASTEWATERTREATMENTPLANT275.1污水處理廠的概述275.2規(guī)模與水質(zhì)標準285.2.1污水水量：285.2.2進水水質(zhì)：285.2.3出水水質(zhì)：285.3處理方案與流程295.4主要構(gòu)筑物作用及特點305.4.1格柵間：305.4.2調(diào)節(jié)池：315.4.3初沉池：315.4.4儲存池：335.4.5污水提升泵房：335.4.6冷卻塔：335.4.7A/O生化反應池：335.4.8活性污泥性能的環(huán)境因素：345.4.9活性污泥的培訓與馴化355.4.10活性污泥法運行中常見的問題365.4.11活性污泥法運行中需要測定的主要項目375.4.12中沉池：385.4.13生物接觸氧化池：385.4.14二沉池：395.4.15混凝反應池：395.4.16沉淀池：405.4.17鼓風機房：405.4.18回流污泥泵房：415.4.19污泥濃縮脫水間:415.4.20加藥間:41第六章水質(zhì)化驗426.1水質(zhì)監(jiān)測的對象和目的426.2造紙制漿工業(yè)水污染物質(zhì)排放標準426.3水質(zhì)檢測測定方法43第一章概述1.1水中不純物質(zhì)及其工業(yè)用水的要求：1.1.1水中的雜質(zhì)珠或結(jié)成冰雪再回覆到地面上。但這些水中都含有一定濃度的容存物及固體物。態(tài)的不同，將水分類如下：粒徑（mm）10-910-810-710-610-510-410-310-210-110101分類真溶液膠體懸浮物特征透明光照下渾濁渾濁肉眼可見超濾精密過濾自然沉降、過濾常用處理法離子交換、反滲透混凝、澄清、過濾1.1.2工業(yè)用水的要求的予以處理。工業(yè)用水所引起的障礙，可分類如下：（1）生物腐蝕及其它腐蝕（2）污濁（3）引起化學反應而污染使設施惡化方面：（1）腐蝕（2）侵蝕（3）起凸凹減少效率方面：（1）結(jié)垢（2）污泥的形成（3）有機物的形成現(xiàn)將水中的不純物質(zhì)所引起的障礙及其處理方法列舉如下：成份障礙處理方法濁度將水污濁，在配管系統(tǒng)、制造裝置、鍋凝劑、沉淀、過濾、超音爐中沉積，對大部分制品有障礙波、蒸餾色度使鍋爐用水起泡沫，對鐵份去除、熱式凝集、沉淀、過濾、氯處磷酸鹽軟化法時生成沉淀；污染粒子交Cl型多換樹脂，使純水的比抗降低，降生成物孔性強堿基樹脂吸著。添著色，高溫時產(chǎn)生二氧化碳而引起腐蝕加酸使沉淀而過濾去除。硬度離子交換、添加藥品使沉部分過熱而引起損害裝置。在堿性條件淀、添加離子封鎖劑、蒸下生成沉淀使其它藥品的品質(zhì)下降餾、加表面活性劑堿度鍋爐中生成泡沫、蒸汽中生成二氧化碳石灰法及石灰蘇打軟化、成份障礙處理方法PH用酸處理，離子交換樹脂其它制造工程的PH值不穩(wěn)定脫堿、脫鹽，蒸餾游離磺酸金屬材料的腐蝕、妨礙PH調(diào)節(jié)離子交換樹脂脫酸，用堿中和游離碳酸配管系統(tǒng)、尤其蒸汽及復水管的腐蝕氣曝、脫氣、堿中和，添加胺類PHPH隨水中含有的酸性及堿性物質(zhì)而變硫酸鹽與鈣離子結(jié)合成硫酸鈣，使水的固形成離子交換脫鹽或蒸餾分增加氯化物水的腐蝕性增大，電解時使陽極材料腐離子交換樹脂或交換膜而蝕脫鹽、蒸餾硝酸鹽通常無害，能防止鍋爐堿性化離子交換、蒸餾氟化物是生成斑狀齒的原因，在工業(yè)上較無意義磷酸等吸著硅酸在鍋爐、冷卻水系統(tǒng)中生成scale、在鎂鹽熱處理去除、強堿基蒸汽相移行中，會在turbine葉片上生型陰離子交換樹脂、蒸餾成不溶性沉淀物鈉鉀離子鍋爐水濃度增加，而產(chǎn)生污垢，洗滌用離子交換樹脂及離子交換水時，則纖維變黃膜脫鹽、蒸餾鐵氣曝、凝集沉淀、石灰軟制紙、化學纖維制品等的變色、著色、化法。陽離子交換樹脂、成份障礙處理方法斑點等生成的原因。在配管系統(tǒng)及鍋爐接觸濾過法、添加離子封中生成沉積物而使效率降低。鎖劑。有機鐵及膠質(zhì)與Fe2+、Fe3+同凝集沉淀、過濾、電解法鐵膠質(zhì)硅、懸濁在鍋爐內(nèi)生成可溶性分子狀硅酸鹽，與凝集沉淀、電解脫硅、蒸狀硅硅酸之引起妨礙同餾銅多量時對人體有害、與氧化劑共存時能陽離子交換或添加離子封促進氧化、金屬局部腐蝕之因鎖劑油脂成分（石鍋爐之泡沫形成之原因、使熱交換效率活性炭、硅藻土過濾、凝油醚抽出成分）降低、污染離子交換樹脂、對大部分制集沉淀造工程有害溶存氧配管系統(tǒng)、熱交換裝置、鍋爐、復水系脫氣、亞硫酸蘇打、統(tǒng)之腐蝕hydrazine等之脫氧劑、添加防腐劑溶存氮原子爐內(nèi)氧化成硝酸而起腐蝕、對一般脫氣工業(yè)無害硫化氫產(chǎn)生腐壞的雞蛋臭，金屬表面用水處理氣曝、氯處理、強堿基性時，使制品變色陰離子交換樹脂吸著、Zn凝結(jié)劑而凝集沉淀氨生成可溶性醋鹽及對銅、鋅合金腐蝕陽離子交換、氯處理、脫氣成份障礙處理方法游離氯水管之腐蝕、對重金屬存在有強力的氧添加亞硫酸蘇打之類還原化。促進離子交換樹脂的分解，對微生劑、氣曝、脫氣、活性炭物除去有益處理有機酸（胺基鍋爐之起泡沫、制品著色、妨礙鐵離子凝集沉淀、氯處理、酸等）之析出及除去，污染離子交換樹脂、使活性炭處理、cl型多孔性純水的比抵抗降低。高溫時產(chǎn)生二氧化陰離子交換樹脂吸著除去、碳而腐蝕添加酸而沉淀過濾對飲用有害、配管系統(tǒng)之閉塞、臭味之藻類）原因,使制品及制造工程中之污染及腐凝集沉淀、蝕加熱、蒸餾發(fā)熱性物質(zhì)導用于注射藥時產(chǎn)生發(fā)熱。導電率乃使溶離子交換后之純水再蒸餾。電率液中的固體離子化。導電率高則使水的溶解性固體減少則導電率腐蝕性增大減少。如脫鹽、蒸餾溶解性固形物蒸發(fā)后則可求得溶解性物質(zhì)的總量、溶離子交換樹脂而脫鹽、純解固形物增加則會使鍋爐起泡、原子爐的效率降低、種種process之妨礙蒸餾懸浮固形物依重量法求不溶性物質(zhì)的總量、懸浮固凝集沉淀、過濾形物會堵塞管、熱交換裝置、鍋爐中產(chǎn)生沉積物全固形物由重量法求溶解固形體及懸浮固形物之與溶解固形體及懸浮固形和物同1.2污水及水質(zhì)指標：水分為生活污水、工業(yè)污水、被污染的降水及各種排水入管渠的其它污染水。過程和使用的原料，其中包括高溫（水溫超過60OC）而形成熱污染的工業(yè)廢水。許排放。物質(zhì)的組成、形態(tài)及含量極為復雜，其水質(zhì)指標按物理方面的意義大體可分為：（1）可生物降解的有機污染物，即水體中可降解的有機污染物，在有氧的有機物的濃度的重要指標，包括BODCODTODTOC。（2）難生物降解的有機污染物，即污水中化學性質(zhì)比較穩(wěn)定，不易被微生DDTCODTOCTOD等表示或用DDT等專用指標）（3）無直接毒害的無機污染物一般分為地面覆蓋物如泥砂、礦渣等顆粒狀無機物質(zhì)；酸堿及其無機鹽類；氮、磷等植物營養(yǎng)。（4）直接毒害的無機污染物指氰化物、砷化物和重金屬離子。如汞、鎘、鉛、砷、氰化物被國際公認為“六大毒性物質(zhì)。1.3水質(zhì)標準體體現(xiàn)。第二章Watertreatmentplant2.1用水處理原理及工藝：a浮游物、著色物等的去除b.溶解鹽類的去除c.溶存氣體的去除實際上是指利用氣曝法、凝集、過濾、離子交換等，單獨或合并操作，依原水的水質(zhì)及水的用途而決定合適的方法，進行處理以達到用水水質(zhì)。合考慮。2.1.1水處理廠的工藝設計流程加氯加藥超越管線清廠區(qū)配原緩微渦旋網(wǎng)格反應、濾水水管網(wǎng)水沖斜管沉淀池池池

池初反廢沖水排水排泥管由廠區(qū)排水至污水處理廠回收水池2.1.2原水水質(zhì)：pH=6.0-7.5電導率≤100μs/cm濁度≤30NTU色度≤50ppm總硬度≤40ppm堿度≤50ppm總?cè)芙庑怨腆w≤130ppm硫酸鹽≤10ppm氯化物≤5ppm鈣≤30ppm鎂≤20ppm鉀+鈉≤15ppm錳≤0.007ppm鐵≤0.5ppmCOD≤60ppmSiO2≤15ppmSS≤80ppmKmnO4指數(shù)≤10ppm2.1.2處理后水質(zhì)指標pH=6.0-7.0濁度≤1NTU色度≤5ppm總硬度≤50ppmSS≤5ppm總鐵≤0.1ppm余氯≤0.5ppm2.2流程選擇水處理廠主要為造紙生產(chǎn)用水，對濁度、色度、Fe2+的處理結(jié)果要求較高。水處理廠的設計處理水量規(guī)模為120’000m3/d。2.2.1加氯加藥殖。大加氯量取4mg/L；24小時連續(xù)工作，每日加氯量為528Kg/d。加氯機采用兩臺氯間至加氯點采用DN50的ABS工程塑料管。同時給水處理中還采用加NaOH、PAC、助凝劑，目的分別是為了調(diào)節(jié)水的pH度，以及給水中的不可見的懸浮物的凝集，去除。2.2.2混凝電荷的物質(zhì)，則雜質(zhì)容易形成較大粒子而容易沉淀！此方式即為混凝現(xiàn)象?！娦灾泻妥饔脵C理、吸附架橋作用機理和沉淀物網(wǎng)捕或卷掃機理。(1)壓縮雙電層：當向溶液中投加電解質(zhì)時，溶液中反離子濃度增高，根據(jù)濃ξ電位降底，從而達到混凝效果。(2)吸附—電性中和作用機理:而容易與其他顆粒接近而互相吸附。(3)吸附架橋作用機理：高分子物質(zhì)與膠粒的吸附與橋連。當高分子鏈的一端吸附了某一膠粒后，一端又吸附了另一膠粒形成膠?！叻肿印z粒的絮凝體。(4)沉淀物網(wǎng)捕或卷掃機理：當鋁鹽、鐵鹽、混凝劑的投加量很大而形成大量氫氧化物沉淀時，可以網(wǎng)捕、卷掃水中的膠粒，以致產(chǎn)生沉淀分離。PAC的混凝特性是同過投加鋁鹽后，發(fā)生金屬離子的水解和聚合反應過程，其產(chǎn)物兼有凝聚和絮凝作用的特性。2.2.2.1混凝作用的影響因素：去除，其對象是濁度及色度，水的粘度，水的粘性支配條件為水溫、PH、堿度、硬度、游離碳酸等的溶解，所以微粒子之離子交換能力不得不考慮。Afloc形狀、凝集劑使用、floc的沉降分離的重要支floc的時間長，而且要使用較多的凝集劑。BPH值:系統(tǒng)的phfolc生成所用的時間，以及膠質(zhì)粒子的電荷給予能力。C、濁度粒子的離子交換能力。D、水中共存物的影響。E、其他因素：如凝集助劑、攪拌混合等。2.2.2.2藥品投加方式：a.凝集注入設備：藥品的注入有濕式、及干式兩種。選擇適當?shù)乃幤纷⑷敕绞绞怯斜匾模幤返淖⑷胗幸韵聨讉€要點:⑴注入速度,注入的最高最低量⑵制御方式(自動、手動控制)⑶動力的使用（pump、攪拌裝置的使用）⑷藥品的儲留槽、倉庫、及搬運等⑸注入量的準確度Ⅰ.干式注入方式：濁度急劇上升，容易使注入量增加，干式藥品的注入裝置Ⅱ.濕式注入：裝置的腐蝕。濁度急劇上升時，注入量有可能不足，故需有溶液儲留槽。重力下滴式濕式注入裝置PAC凝劑和堿液，備用多級加藥,提高了加藥系統(tǒng)的靈活性。b.凝集劑的混合攪拌：成floc.在制程中往往加以混合攪拌。常用的混合方式有管式靜態(tài)混合器、混合式。螺旋式攪拌器鉛錘式攪拌器管式靜態(tài)混合器---混合效果較好、設備簡單，不需單建構(gòu)筑物，但水頭損失大，當流量變化大---混合效果較好，機械混合----式靜態(tài)混合器方式。擬采用管式微渦靜態(tài)混合器。c.絮凝反應:后者可進行調(diào)節(jié)，能適應各種流量的變化，但需有一定的機械維修量，能耗大。為節(jié)省投采用小孔眼網(wǎng)格絮凝反應池，該工藝應用“渦漩混凝低脈動沉淀給水處理技術”原水中色度的去除較常規(guī)工藝有明顯的效果。2.2.3沉淀離的水處理方法。水中的大部分雜質(zhì)因為其比重比水大，固可利用重力而沉降，在沉降工段去除水中的浮游物及floc.以減輕過濾池的負擔，是沉降池的主要目的。影響沉淀的事項有:(1)原水水質(zhì)(包括粘性、比重、PH、堿度、水溫等)(2)懸浮物的性質(zhì)（大小、比重、凝集性）(3)氣候條件（溫度、風雨等等）(4)沉淀池的構(gòu)造（形狀、沉淀時間、池內(nèi)流速、水深、長寬比、整流設備）沉淀池分為平流式、豎流式、輻流式及斜管（斜板）式沉淀池等形式。平流好，管理較簡單；排泥設備已趨定型。a.普通沉淀池：沉淀池的形狀有長方形即圓形等，理論上沉淀效果亦水流面積大且淺較好，物堆積，有效水深為3~4米，長寬比一般為3：1~8：1；圓形時，其直徑及深度之比為6:1~12:1左右較佳。b.藥品沉淀池floc形需要3~5小時的沉淀。沉淀池的容量為計劃靜水量3~5小時的總額響⑶排泥裝置：連續(xù)式排泥通常設有sludge的刮除裝置，有走行式、回轉(zhuǎn)式，及ringbelt式等等。⑷管理：藥品沉淀池的管理與普通池有很多相似，但sludge較多是其特點.Ringbelt式平流沉淀池輻流式沉淀池污泥靠池中水靜壓排出池外，浮渣通過排渣管排出。Dor式圓形沉淀池(輻流式)對于大型水廠,平流沉淀池和斜管沉淀池較為合理。而由于場地面積有限，沉淀工藝我們采用逆向流斜管沉淀設備，表面負荷2.5mm/s，該沉淀池排泥采用穿孔管排泥，運行管理時積泥必須及時得沉淀池因排泥不及時出現(xiàn)的“跑礬花現(xiàn)象。每個沉淀池設有一臺超聲波泥位計，當泥位超出預定值時及時報警，并參與控制排泥閥的運行。2.2.4過濾方法。濾材一般使用沙，在其他特殊濾過目的時，又或使用其他特殊濾材。A.重力式濾池的凈水機理過濾作用，亦需考慮其下沙層的作用。沙粒子的表面帶有負電荷，對有相同電荷的細菌及浮游物質(zhì)（有機物、無機物）照射時稱為植物繁殖的好場所，最后形成藻類的薄膜，在藻類的薄膜中有（1）浮游物微粒子（2）因碳酸的同化效果，放出的氧氣榮譽水中，幫助浮游物質(zhì)的機物。而使有害的物質(zhì)轉(zhuǎn)化成為無害物質(zhì)。B.急速砂濾凈水裝置：生物學的無機化作用。砂濾池構(gòu)造：（1）沙層；（2）砂礫層；（3）下部集水裝置：下部集水裝置是均等過濾和有效洗凈的重要決定因素，其形式有：a.Strainer(濾過網(wǎng))b.oilier(給油器型)c.多孔管d多孔性濾板（2）洗凈裝置a.機械攪拌式b汽水反沖式c水逆流洗凈式d表面洗凈式（3）排水裝置排水溝的配置（4）配管a原水流入管b.濾過水流出管c.洗凈管d洗凈排水管e空氣管濾池形式有虹吸濾池、無閥濾池、普快濾池、均質(zhì)濾料濾池和新引進的瑞士術費用太高，經(jīng)綜合比較采用均質(zhì)濾料濾池。均質(zhì)濾料濾池于70年代初已在歐洲開始使用，經(jīng)過不斷完善，廣泛沿用至今。采用的均質(zhì)濾料、不均勻系數(shù)K60很小。它大大提高了濾料層的孔隙率，使濾速提高、過濾周期延長，且水質(zhì)好，已達到了比較理想的水平。主要設計參數(shù)如下：水質(zhì)：濾池出水濁度≤1NTU設計濾速：8.89m/h；強制濾速10.67m/h；沖洗強度：·氣沖強度：15L/s.m2,3min·氣、水同時反沖強度---氣沖強度：15L/s.m2、4min---水沖強度：3-4L/s.m2、4min·水沖強度：5L/s.m2、4min·表面掃洗強度：2.1L/s.m2濾料：采用均粒石英砂濾料，砂粒徑0.95～1.25mm；濾床厚度1.3m。筋混凝土濾板每塊濾板平面尺寸為975mmx975mm，其上裝624個F—4型濾頭。濾池進水端與沉淀池出水管相連，并與低濁時可以直接過濾的超越管連通。2.0m3/h0.07MPa-各格濾池內(nèi)均設置壓力變送器，過濾、反沖洗均由計算機自動操作。濾池沖洗狀態(tài)：當濾池出現(xiàn)下列三項中任意一項現(xiàn)象時，即準備反沖洗：過濾周期達到36-48h濾層水頭損失達150cm；清水管出水濁度≥1NTU。每個檢測數(shù)據(jù)都在計算機及PLCPLC自動控制開停。2.2.5清水池4小時的水量設計。目的是為了儲存經(jīng)過絮凝、沉淀、過濾后的得到的處理水。2.2.6水質(zhì)化驗指標進行檢測。第三章Purewaterplant3.1鍋爐水的水質(zhì)要求3.1.1鍋爐水對水質(zhì)要求的標準硬度≤0.001mmol/l電導率0.2us/cmPH=7.0±0.5SiO2≤0.01ppm3.1.2水質(zhì)對鍋爐的影響scale硅酸度而增加。及鍋爐爆炸等。硬度、膠質(zhì)硅酸、電導率等處理達到要求標準。3.2purewater工藝流程選擇水→活性炭過濾器→陽離子交換器→除二氧化碳器→中間水箱→中間水泵→陰離子交換器→陰陽混合離子交換器→除鹽水箱在純水處理中主要是利用離子交換方式軟化處理水以達到鍋爐等設備用水4套250m3/h3200mm活性炭過濾器43000mm陽離子交換器43000mm陰離子交換器4臺及Φ3000mm混床4臺，樹脂選用DOMANDHAASAMBERLITE凝膠型均一樹脂。進水CO23.3活性炭過濾器此裝置為水壓式活性炭過濾裝置。原水經(jīng)此設備，其所含之雜質(zhì)、臭味、色度藉此過濾裝置的活性炭濾除雜質(zhì)、臭味、色度。當雜質(zhì)積存很多時，則利用逆洗水洗去濾材上之雜質(zhì)并排除去，如此重復操作即可得清潔之水質(zhì)。3.3.1活性炭之介紹及吸附原理：㈠活性炭：高溫炭化而成。炭化溫度約為300~400oC,將原料熱解成殘渣，活化溫度約為920~960oC㈡活性炭吸附原理：吸附是一種物質(zhì)附著在另一種物質(zhì)表面上的過程。它能發(fā)生在氣---a物理吸附：是吸附質(zhì)與吸附劑之間的分子引力產(chǎn)生的吸附：還包括孔隙大小的過濾吸附。b化學吸附：是吸附質(zhì)與吸附劑之間電子化學鍵力發(fā)生化學作用使得化學性質(zhì)變化引起的吸附。c子交換吸附：是吸附質(zhì)的靜電引力聚集到吸附劑表面上的帶電點上，同時吸附劑也放出一個等當量離子。學吸附有相近的原理。3.3.2活性炭過濾裝置的工作方式：活性炭工作過程可簡單的總結(jié)為以上過程：雜質(zhì)、臭味等水質(zhì)。在活性炭上方排出并除去。沉下。水質(zhì)。分別。3.4陽床此裝置采用φ3m×3mH交換成H+其反應方程式為：R-SO3H＋Na+；Mg+;Ca++R-SO3Na;Ca;Mg＋H+同時原水中含有的碳酸藉H作用，分解成H2O與CO2進入D塔。3.4.1離子交換樹脂介紹分。例如：R-SO3H；R表示樹脂母體即網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，-SO3表示活性基團固定離子，H+表示活性基團的活動離子水處理的離子交換樹脂依其性質(zhì)可以分類如下：㈠陽離子交換樹脂C.E.R㈡陰離子交換樹脂A.E.R或堿基性的強度，粒徑等的更細分類。A.強酸性C.E.R（R-SO3H）合成樹脂的母體為Sulfuricacid在水處理上應用廣泛，主要用于脫去水中溶存的陽歷子。B.弱酸性C.E.R（R-COOH）合成樹脂的母體為Carboxyl基。用于脫堿及脫鹽，再生比較容易C.強堿基性A.E.R（R≡NOH量使用。對硅酸、碳酸等弱酸的去除極為重要。D.中堿基性A.E.R（R≡N,R=NH）合成樹脂的母體為第2~3級胺，用于脫鹽。E.弱堿基性A.E.R(R≡N,R=NH,R-NH2)合成樹脂的母體為第1~3級胺，用于脫鹽。再生比較容易。3.4.2離子交換反應原理A、可逆反應Ca2+R-Na型離子交換樹脂時，發(fā)生的交換反應為：2R-Na+Ca2+R2-Ca+2Na+由于上述反應過程不斷消耗R-Na型樹脂，并使它轉(zhuǎn)化為R2Ca型樹脂,造成度的食鹽水通過已失效的樹脂層，使樹脂由R2Ca型樹脂恢復為具有交換能力的R-Na型樹脂。通常稱為再生。其再生反應為：R2-Ca+2Na+2R-Na十Ca2+；上述兩個反應實質(zhì)上是可逆的，故其反應式可寫為：2RNa+Ca2+R2Ca+2Na+Ca2+多且樹脂中R-Na換反應；反之，上述反應向左進行，則進行再生反應。使用，是其工業(yè)上應用的基礎。離子交換樹脂的界面現(xiàn)象，與膠體結(jié)構(gòu)相類似，它們在水溶液中形成雙電(反離子層)達到—11—1l—作交換容量和再生交換容量小于全交換容量的原因之—。在離子交換反應中，如果正反應稱為交換過程，其逆反應則稱為再生過程。B、強型樹脂的交換反應強型樹脂是指強酸性陽離子交換樹脂和強堿性陰離子交換樹脂。1.中性鹽分解反應R-SO3H十NaCl=RSO3Na+HCLRNOH+NaCl=RNCL+NaOH上述離子交換反應致使在溶液中生成游離的強酸或強堿。2.中和反應RSO3H+NaOH=RSO3Na+H2O=RNOH十HCl＝RNCl十H2O上述反應的結(jié)果在溶液中形成電離極弱的水。3.復分解反應R(SO3Na)2+CaCl2=R(SO3)2Ca+2NaClR(NCL)2+Na2SO4=R(N)2SO4+2NaClC、弱型樹脂的交換反應：鹽分解反應，這是因為弱酸性樹脂只能在pH>4時進行交換反應；弱堿性樹脂只能在pH<7但弱型樹脂可進行以下反應1．非中性鹽的分解反應R(COOH)2+Ca(HCO3)2=R(COO)2Ca+2H2CO3R＝NH2OH+NH4Cl=R＝NH2Cl+NH4OH2.強酸或強堿的中和反應R(SO3H)2+2NaOH=2RCOONa+H2OR=NH2OH+HCl=R＝NH2Cl+H2O3.復分解反應R(NCl)2+CaCl2=R(COO)2Ca+2NaClR＝NH2Cl+NaNO3=R＝NH2NO3+NaCl3.4.3離子交換樹脂層的工作過程與再生過程（鈉型樹脂為例）3.4.3.1離子交換樹脂層的工作過程在裝有鈉型樹脂的離子交換柱中，自上而下地通過含有Ca2+的水時，樹脂層的變化可分為以下三個階段。(1)交換帶的形成階段溶液一接觸樹脂，就開始發(fā)生離子交換反應。隨著水的流動，溶液的組成和樹脂的組成不斷發(fā)生改變，即樹脂愈往上層，層中的Ca2+濃度就愈大；水愈往下流，水中的Ca2+濃度就愈小。當水流至一定深度時，離子交換反應達到平衡，樹脂及溶液中反離子Na+的濃度就不再改變了。這時，從樹脂上高度的離子交換帶。(2)這樣樹脂層中就形成了三個層或區(qū)域(圖11—14)：交換帶以上的樹脂層，都為Ca2+型樹脂多，水流經(jīng)這一層時，水中的Ca2+和鈉型樹脂中的Na+進行交換，使出水中Ca2+濃度由原水(進水)中Ca2+濃度降至接近于0，此層是整個樹脂層中正在進段即是水處理中離子交換運行的中期階段，也就是離子交換的正常運行階段。(3)交換帶的消失階段由于交換帶沿水流方向以一定速度向前推移，致使失效層Ca在裝有鈉型樹脂的離子交換柱中，自上而下地通過含有Ca2+的水時3.4.3.2離子交換樹脂層的再生過程(失去交換能力)的樹脂重新用再生劑耗(分別稱為鹽耗、酸耗或堿耗)、再生劑比耗表示。再生劑耗是指在失效的樹脂中再生1g／mol再生劑比耗表示再生單位體積樹脂用再生劑的量(mol／m3)和該樹脂的工作交換容量(mol／m3)的比值。它反映了樹脂的再生性能，是離子交換運行經(jīng)濟性的通過工作交換容量隨比耗變化的趨勢確定一個既經(jīng)濟又實用的再生劑比耗。不同的樹脂、不同的離子交換工藝，這種經(jīng)濟比耗也不同。3.4.4陽離子交換樹脂床工作方式破碎樹脂。整排列。離子交換樹脂，同時純水自陽塔頂部注入，共同自陽塔中間集水器排出。Ⅳ押出：為使用樹脂層之鹽酸繼續(xù)與樹脂層作用以提高效率。Ⅴ洗滌：目的為將殘留于樹脂層之再生劑HCL洗滌干凈。Ⅵ采水：再生完成后純水純度達到要求水質(zhì)轉(zhuǎn)為采水。間如水質(zhì)良時則由排泄轉(zhuǎn)入采水階段。不良時排泄轉(zhuǎn)為再生階段。陽床的工作過程就是采水——再生———采水的過程。3.5脫氣塔HH2OCO2CO2在脫氣塔中通過邏資風機供氣逐出，以減輕后續(xù)的陰床之負荷。3.5.1脫氣塔原理氣、真空脫氣、不活波氣體脫氣、超聲波脫氣在我們水環(huán)制程中由于對水中的溶存氣體去除率求不高，所以我們使用如解度。所以我們用鼓入空氣的方法來降低水中的二氧化碳含量。3.6陰床本裝置采用φ3m×3mH換成OH-，其反應方程式為：R-NOH＋CL-；SO42-；CO32-；SiO2R-NCL;SO4;CO3;SiO2＋OH-再由H+與OH-離子結(jié)合成水。3.6.1陰離子交換反應原理及工作、再生過程如3.4.33.6.2陰床工作方式如3..4.43.7混床：（陰、陽離子混合床）11~2H+和OH-大小能保證在反沖洗時將陰、陽樹脂分離開來。方式原理一樣。選用臥式過濾器，并采用上下雙層布置。離子交換床選用ZXDF-自身清洗多元沸騰浮動床，該交換器交換室內(nèi)裝有樹脂清洗器，每個運行周期對樹脂清洗一次，及時的除去破碎的樹脂和雜質(zhì)，因此不用另設床外清洗塔。第四章Condenserwaterplant冷凝水處理是我們水環(huán)出化學水處理的其中一部分。我們采用4套處理量為250M3/h的冷凝水處理裝置。4.1冷凝水進出水質(zhì)要求4.1.1冷凝水進水要求項目數(shù)量（mg/l）名稱數(shù)量（mg/l）溫度95℃總鐵0.06Cu0.007SiO20.05電導率5us/cmPH7-8Na+、K+0.064.1.2冷凝水水質(zhì)要求Na++K+≤0.01Mol/LPH7.0±0.5SiO2≤0.01PPMCu≤0.005PPM電導率0.1us/cm溫度＜600C總鐵0.01ppm4.2工藝流程選擇器→二級換熱器→三級換熱器→精密過濾器→體內(nèi)再生陰陽混合離子交換器→凝結(jié)水箱。4.2.1主要設備選擇由于凝結(jié)水回水溫度高（95℃）超過混床樹脂允許溫度上限,須經(jīng)換熱器降溫至50Sweep二級冷卻水用來自Purewaterplant補給的純水；三級冷卻水用循環(huán)水。濾芯，可除去凝結(jié)水中的鐵、銅等懸浮雜質(zhì)。第五章WasteWaterTreatmentPlant5.1污水處理廠的概述——生化A/O生化處理和生物接觸氧化相結(jié)合的處理系統(tǒng)。而對污水中色度的處理采用加藥混凝反應進行處理。廢水處理廠占地6.42公頃。污水處理廠總平面布置簡潔明快，功能分區(qū)合(構(gòu))筑物平面設計緊湊合理，并將使用功能相似的建筑物合并以減少其數(shù)量，節(jié)約資金。立面設計中，處理手法單純、統(tǒng)一，具有力量感，體現(xiàn)出鮮明的時代特色。提升泵房、冷卻塔、A/O生化反應池、中沉池、生物接觸氧化池、二沉池、混凝反應池、沉淀池、污泥濃縮脫水間等污水處理廠工程實施后，每年可去除約CODcr6萬噸，BOD53.5萬噸和SS2萬噸，能有效減少本項目對周邊環(huán)境的污染物排放，帶來良好的社會效益。5.2規(guī)模與水質(zhì)標準5.2.1污水水量：70000m3/d，污水量總變化系數(shù)為：K=1.2。因此本廢水處理站的設計廢水量為：Qmax=84000m3/d=3500m3/h。5.2.2進水水質(zhì)：PH值：4.0~9.0COD：≤2500mg/lBOD5：≤800~1200mg/lTSS：≤850mg/l水溫：≤650C色度：≤1000Pt-coAOX：≤20mg/l5.2.3出水水質(zhì)：污水經(jīng)過三級處理后的出水水質(zhì)為：PH值：6~9COD：≤100mg/lTSS：≤30mg/lBOD5：≤20mg/l水溫：≤380C色度：≤50timesAOX：≤8mg/l5.3處理方案與流程制漿廢水是一種水量大、組份復雜的廢水，水質(zhì)變動范圍大。廢水經(jīng)過預處解的制漿廢水，采用厭氧(水解)好氧聯(lián)合處理較為合適，對易于生物降解的制模大、處理水平高的工廠，可采用電解、化學絮凝、臭氧氧化等工藝。本項目的廢水達到處理目標所要求的污染物去除率列于表2—1中，從表可知廢水處理廠對BOD、COD去除率高達95%以上。表2—1廢水處理效率設計要求表類別BOD5（mg/l）CODcr（mg/l）SS（mg/l）進水水質(zhì)1200850出水水質(zhì)2010030去除率（%）989695生物法對COD的去除率很難達到90%以上。世界主要造紙大國對制漿造紙廠廢水排放的控制主要是針對BOD，而對COD排放BOD方法以生物處理為主。目前以活性污泥為主的生物好氧二級處理，完全能使BOD和SS的去除率達到95%處理法（曝氣段）CODcr的去除率一般在60%左右，要使COD達標排放需進行三級處理。因此，必須對廢水進行三級處理，使其排放水質(zhì)達到要求。本方案設計采用以下處理工藝流程：沉池，以重力沉降方式，去除廢水中SS及部分BOD、COD，再經(jīng)污水提升泵房送35A/O除大部分BOD和COD，沉淀池上層溢流水進入三級處理系統(tǒng)——混凝反應池，通過投加PAC進工廠總排出口。在初沉池之后，設置一座事故池約6個小時儲量，作事故時應急用。污泥濃縮池，經(jīng)污泥脫水機壓榨脫水成泥餅（含水率70%）后外運。5.4主要構(gòu)筑物作用及特點5.4.1格柵間：格柵作為廢水處的第一道工序，是用一組平行的剛性柵條制成的框架,可以之前設置格柵間。紙漿污水中含有一定量的漂浮物及大顆粒懸浮物，一旦進入水泵或管道，必柵一道，去除這些物質(zhì)。5.4.2調(diào)節(jié)池：無論何種廢水在進入主體處理構(gòu)筑物之前，通常需要先進行水質(zhì)、水量的調(diào)解，為后續(xù)構(gòu)筑物的運行創(chuàng)造必要條件。工業(yè)廢水的水質(zhì)和水量都是隨時間的轉(zhuǎn)移不斷變化的，流量和濃度的不均勻有以下作用：1）減少或防止沖擊負荷對處理設備的不利影響。2）使酸堿廢水中和，處理過程中pH保持穩(wěn)定。3）調(diào)節(jié)水溫4）當處理設備發(fā)生故障時，起臨時事故儲水池作用。由于漿廠污水的PH值偏低，因此在調(diào)節(jié)池中要時刻監(jiān)測進水PH值的變化，如原污水的PHPH值在6—9范圍內(nèi)。5.4.3初沉池：10μm以上的可沉固體。在各種水處理系統(tǒng)中，沉淀的作用有所不同，大致如下：1）作為化學處理與生物處理的預處理。2）膜。3）污泥的濃縮脫水。4）灌溉農(nóng)田前做灌前處理。普通沉淀池可分為入流區(qū)、沉降區(qū)、出流區(qū)、污泥區(qū)和緩沖區(qū)5個功能區(qū)。構(gòu)成一個有機整體，已達到處理要求和沉降效率。沉淀池按照水在池內(nèi)的總體流向分為平流式、豎流式和輻流式以及斜板（斜管）沉淀池四種形式。易，造價較底。缺點是造價較高，單池容量小，池深大，施工較困難。穩(wěn)定，造價高。淀池的深度，可以縮短沉淀時間，因而減少沉淀池的體積，從而提高沉淀效率。在斜板（斜管）沉淀池中，水流方向相對于水平面而言是呈傾斜方向的。因此，斜板（斜管）沉淀池可以大大提高沉降效率和單位池體容量的處理能力。經(jīng)過比較分析，本設計采用輻流式初次沉淀池。因此，全廠共設二座輻流式初次沉淀池。(如下圖:輻流式沉淀池)管道排入污泥濃縮脫水間儲泥池，進行污泥濃縮脫水后排放。初沉池內(nèi)配置配水裝置，出水堰等。出水堰選用可調(diào)式三角堰，以調(diào)整出水水位。污水通過初沉池可去除大部分懸浮物，有機污染物及其它雜質(zhì)也得到部分去除。5.4.4儲存池：儲存池的作用是在緊急狀況下用來儲存污水的備用池子。平時進入儲存池管道的閥門是關閉的，只有在緊急狀況下才打開。儲存池設計停留時間為6小時。5.4.5污水提升泵房：污水提升泵房的作用是將經(jīng)初沉池處理后的污水提升到冷卻塔進行冷卻處理。5.4.6冷卻塔：由于紙漿污水水溫較高，需進行冷卻處理才能進行下一步生化處理，因此本方案采用冷卻塔對紙漿污水進行冷卻處理。本方案設計采用一次性冷卻處理。5.4.7A/O生化反應池：有機廢水經(jīng)過一段時間的曝氣后，水中會產(chǎn)生一種以好氧菌為主體的茶褐色絮凝體，其中含有大量的活性微生物，這種污泥絮體就是活性污泥?；钚晕勰嗍且约毦?、原生動物和微生物所組成的活性微生物為主題。此外還有一些無機物未被微生物分解的有機物和微生物自身代謝的殘留物。活性污泥結(jié)構(gòu)疏松，表面積很大，對有機污染物有著強烈的吸附凝聚和氧化分解能力，在條件適當?shù)臅r候，0.02~0.2mm之間。從廢水處理的角度來看，這些特點都是十分可貴的。活性污泥法就是以含于廢水中的有機污染物為培養(yǎng)基，再有溶解氧存在的條件下，連續(xù)地培養(yǎng)活性污泥，再利用其吸附凝聚和氧化分解作用凈化廢水中的有機污染物。普通活性污泥法處理系統(tǒng)由以下幾部分組成：（1）.曝氣池：在池中使廢水中的有機污染物與活性污泥充分接觸，并吸附和氧化分解有機污染物質(zhì)。（2）.作用。（3）.浮物少時可以不設。（4）.池，以供應曝氣池賴以進行生化反應的微生物。（5）.從剩余污泥排放系統(tǒng)排出。余污泥量大、對水質(zhì)水量的變化比較敏感、緩沖能力弱。5.4.8活性污泥性能的環(huán)境因素：（1）.溶解氧供氧是活性污泥法高效運行的重要條件，供氧多少一般用混合溶解氧的濃度控制。一般說，溶解氧濃度以不低于2MG/L為宜。（2）.水溫15~25氣味明顯，而低溫會降低BOD的去除速率。（3）.營養(yǎng)料各種微生物體內(nèi)含元素和需要的營養(yǎng)元素大體一致。細菌的化學組成實驗式為C5H7O2NC10H17O6N2原生動物為C7H14O3N為碳源和氮源。此外，還需要微量的鉀、鎂、鐵、微生物等。碳源——異樣型微生物利用有機碳源，自養(yǎng)菌利用無機碳源。氮源——無機氮（NH3及NH4+生活污水及與之性質(zhì)相近的有機工業(yè)廢水中，含有上述各種營養(yǎng)物質(zhì)，但許加化學藥劑，如硫酸銨、硝酸銨、尿素、磷酸氫二鈉等。投加比例多采用BOD5：N：P=100：5：1，根據(jù)不同情況，氮變化于4~7之間，磷變化于0.5~2之間。（4）.有毒物質(zhì)主要毒物有重金屬離子（如鋅、銅、鉛等）和一些非金屬化合物（如硫化物5.4.9活性污泥的培訓與馴化（1）.活性污泥的培養(yǎng)對城市污水或與之類似的工業(yè)廢水，由于營養(yǎng)和菌種都已具備，可用其初步沉淀水調(diào)整BOD5至200~300MG/L15~20℃充營養(yǎng)和排除代謝產(chǎn)物。換水的方法分間斷換水和連續(xù)換水。間斷換水——混合液在曝氣到開始出現(xiàn)活性污泥絮體后，即停止曝氣，靜止沉淀1~1.5H，排放約占總體積60~70%的上清夜，再補充生活污水或糞便水，繼續(xù)曝氣。當沉降比大于30%時，說明池中混合液污泥濃度已滿足要求。第一次換水后，應每天換水一次，這樣重復操作7~10D，便可達到活性污泥成熟。此時，使BOD5去除率達95%左右。連續(xù)換水——當池容積大采用間斷換水有困難時，可改用連續(xù)換水。即當池中出現(xiàn)活性污泥絮體后，可連續(xù)地向池內(nèi)投加生活污水，并連續(xù)地出水和回流，其投加量可控制在池內(nèi)每天換水一次的程度。回流污泥量可采用進水量的50%。當溫水在15~20℃時，污泥經(jīng)兩周左右即可培養(yǎng)成熟。（2）.活性污泥的馴化如果工業(yè)廢水的性質(zhì)與生活污水相差很大時，用生活污水培養(yǎng)的活性污泥應用工業(yè)廢水進行馴化。馴化的方法是混合液中逐漸增加工業(yè)廢水的比例，直到達到滿負荷。為了縮短培養(yǎng)和馴化的時間，可將兩個階段合并起來進行。就是在培養(yǎng)過程中，不斷地加入少量的工業(yè)廢水，使微生物在培養(yǎng)過程中逐漸適應新的環(huán)境。5.4.10活性污泥法運行中常見的問題（1）.污泥膨脹在二次沉淀池或曝氣池的沉淀區(qū)，有時出現(xiàn)污泥的膨脹與上浮現(xiàn)象。這時，污泥結(jié)構(gòu)松散，沉降性差，造成污泥上浮而隨水流失。這樣不僅影響出水水質(zhì)，而且由于污泥大量流失，使曝氣池中回合液濃度不斷降低，嚴重時甚至破壞整個生化處理過程。廣義的講把活性污泥的凝聚性和沉降性惡化，以及處理水混濁的現(xiàn)象總稱為活性污泥的膨脹。也就是說，活性污泥的膨脹就是指污泥體積增大而密度下降的現(xiàn)象。污泥膨脹上浮的原因很多，除了理化、生物及生化方面的原因外，還與運行管理和構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)形式等有關。解決污泥膨脹的方法因產(chǎn)生原因而異，概括起來就是預防和抑制。預防就是(污泥濃度)發(fā)現(xiàn)異常狀況，及時采取措施。污泥發(fā)生膨脹后，要針對發(fā)生膨脹的原因，采取相應的措施：當進水濃度達和出水水質(zhì)差時，應加強曝氣，提高供氧量；加大排泥量，提高進水濃度，促進微生物新陳代謝過程，以新污泥置換老污泥；曝氣池中含碳高而使碳氮比失調(diào)時，投加含氮化合物。（2）.污泥的致密與減少污泥體積指數(shù)減少會使污泥失去活性。引起污泥致密與減少的因素有：進水中有機懸浮物突然增多；環(huán)境條件惡化，有機物轉(zhuǎn)化率降低；有機物營養(yǎng)減少；污泥上浮而造成污泥流失等。（3）.泡沫問題當廢水中含有合成洗滌劑及其他起泡物質(zhì)時，就會在曝氣池表面形成大量泡沫。泡沫影響二沉池的沉淀效率，惡化出水水質(zhì)，影響環(huán)境衛(wèi)生。抑制泡沫的措施有：在曝氣池上安裝噴灑管網(wǎng)，用壓力水噴灑，打破泡沫；定時投加除沫濟以破除泡沫。5.4.11活性污泥法運行中需要測定的主要項目污泥——在標準活性污泥法里，以SVI=50~150為理想，達到200以上則認為MLSS或MLVSS——標準活性污泥法中，通常MLSS=1500~2000mg/L——號的活性污泥在顯微鏡下看不到或很少看到分散在水中的細菌，看到的是一團團結(jié)構(gòu)緊密的污泥塊；不太好的活性污泥，在顯微鏡下可以看到絲狀菌，亦可看到一團團污泥塊;很差的活性污泥，則絲狀菌很多；鞭毛蟲和游動型纖毛蟲只能在有大量細菌時才出現(xiàn)；固著BOD5在5~10mg/L在水質(zhì)十分穩(wěn)定、溶解氧充分時才出現(xiàn)。（2）反映污泥營養(yǎng)的項目屬于污泥營養(yǎng)的測定項目有：BOD5；出水氨氮（至少1mg/l1mg/l）;溶解氧A/O系統(tǒng)活性污泥法是將BOD去除與反硝化脫氮在同一池內(nèi)同時完成的缺氧/好氧（Anoxic/Oxic，簡稱A/OA/O系統(tǒng)類型一般為延時曝氣，最小曝氣時間為6～8h8～10d30d90%A/O得到廣泛應用。A/O系統(tǒng)活性污泥法工藝流程簡單，處理效果好，水質(zhì)凈化程度高，出水水A/O法在城市污水及某些工業(yè)廢水的處理中得到了廣泛應用。A/O系統(tǒng)將厭氧狀況組合到活性污泥法中，使厭氧和好氧狀況在生化反應池—BOD的同時能有效的去除氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)，使污水生化處理得到進一步完善。由鼓風機房向A/O11.5:1拌，氧的轉(zhuǎn)移率為20%，設計根據(jù)生化池溶解氧含量的大小，自動調(diào)節(jié)鼓風機進口導流葉，改變向生化池的供氣量，從而使生化池中溶解氧減少或增大。5.4.12中沉池：5.4.13生物接觸氧化池：污水經(jīng)過沉淀、A/O法處理后，雖然大部分懸浮物及有機污染物已去除，但一步生化處理。生物接觸氧化法是生物膜法的一種，生物膜法和活性污泥法一樣，同屬于好機物的，而生物膜法是依靠固著于固體介質(zhì)表面的微生物來凈化有機物的。生物膜凈化廢水的原理：生物膜成蓬松的絮狀結(jié)構(gòu)，微孔多表面積大，具有生物膜脫落后進入廢水，在二次沉淀池中截流下來，成為污泥。生物接觸氧化法是一種浸沒型生物膜法，實際上是生物濾池和曝氣池的結(jié)合膜在二沉池中出去。空氣通過池底的布氣管進入廢水中。對濾料的基本要求是：（1）單位體積濾料的表面積要大；（2）孔隙率要高；（3）水力阻力?。?）材質(zhì)輕而強度高；（5）物理化學性質(zhì)穩(wěn)定