水处理设计手册.pdf

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水处理设计手册第1页/共61页目录一、基本概念.21SS值：

.22浊度：

.23色度：

.34电导率.35电阻率.36硬度.47BOD生化耗氧量.58COD化学需氧量.59TDS溶解性总固体.610TOC总有机碳.611SDI淤积指数.7二、单位及换算关系.9三、常用药品.101絮凝剂.102助凝剂.113阻垢剂.114杀菌剂.115反渗透还原剂.12四、常用的水处理设备.131多介质过滤器.132活性炭过滤器.163脱气塔脱气膜.184精密过滤器.255RO系统.276混床过滤器.387抛光混床（精混床）.388UV设备.389超滤.3810其它辅助设备.38五、常用仪表.381常用仪表的类型.382仪表厂商简介.38六、设计实例.38水处理设计手册第2页/共61页一、基本概念一、基本概念1SS值值：

1.1定义：

固体悬浮物（Suspendedsolids）：

水样经过滤，凡不能通过滤器的固体颗粒物称为悬浮性固体。

指水样通过0.45m的滤膜截留在滤膜上并与103105烘干至恒重的固体物质。

计量单位是mg/l。

1.2检测：

在线悬浮物浓度计（SS分析仪）电极。

2浊度：

浊度：

2.1定义：

水质的浊度，表征水样的光学性质，表示水中悬浮物与胶体物质对光线透射时所产生的阻碍程度。

2.2浊度单位：

散射浊度单位（NTU），将一定量的硫酸肼与六次甲基胺聚合,生成白色高分子聚合物,以此作为浊度标准溶液,在一定条件下与水样浊度比较,仪器在与入射光成90角的方向上测量散射光强度；准确的说应当是浓度为0.26mg/l的SiO2（白陶土）的溶液的浊度为1NTU。

2.3测量方法：

浊度仪2.4生产厂家：

美国HACH水处理设计手册第3页/共61页3色度：

色度：

3.1天然水经常显示出浅黄、浅褐或黄绿等不同的颜色。

产生颜色的原因是溶于水的腐殖质、有机物或无机物造成的。

另外，当水体受到工业废水的污染时也会呈现不同的颜色。

这些颜色分为真色和表色，真色是由于水中溶解性物质引起的，也就是除去水中悬浮物后的颜色，而表色是没有除去水中悬浮物后的颜色，这些颜色的定时量程度就是色度。

一般色度用比色法来测定。

粘土能使水带黄色，铁的氧化物会使水变褐色，硫化物能使水变为浅兰色，藻类使水变为绿色，腐败的有机物会使水变为黑褐色。

4电导率电导率4.1定义：

电导率的物理意义是表示物质导电的性能。

电导率越大则导电性能越强，反之越小。

另外，勿将电导电导跟电导率电导率混淆：

电导是电阻的倒数，电导率是电阻率的倒数。

除非特别指明，电导率的测量温度是标准温度（25C）。

4.2单位：

在国际单位制中,电导率的单位是西门子/米（S/m），其它单位有：

s/cm，s/cm。

1S/m=0.01s/cm=10000s/cm。

4.3电导率测量：

电导率仪是实验室电导率测量仪表，它除能测定一般液体的电导率外，且能满足测量高纯水的电导率的需要。

仪器有010mV讯号输出，可接自动电子电位差计进行连续记录。

5电阻率电阻率5.1定义：

电阻率（resistivity）是用来表示各种物质电阻特性的物理量。

某种材料制成的长1米、横截面积是1平方毫米的在常温下（20时）导线的电阻，叫做这种材料的电阻率。

水处理设计手册第4页/共61页水的电阻率（或电导率）反映了水中含盐量的多少。

是水的纯度的一个重要指标，水的纯度越高，含盐量越低，水的电阻率越大（电导率越小）。

当水极纯时，其电阻率接近18.2M.cm。

5.2单位：

在国际单位制中,电导率的单位是m（欧米）。

纯水的电阻率通常用Mcm表示，电导率用s/cm表示。

其间为倒数关系。

5.3电阻率测量：

电阻率仪6硬度硬度6.1定义：

水的硬度，水中离子沉淀的能力，一般指水中Ca2+、Mg2+盐类的含量。

单位mmol/L或mg/。

包括：

总硬度碳酸盐硬度非碳酸盐硬度：

6.1.1碳酸盐硬度（暂时硬度）:

主要成分是钙、镁的酸式碳酸盐，其次是钙、镁的碳酸盐，由于这些盐类一经加热煮沸就会分解成为溶解度很小的碳酸盐，硬度大部分可以除去。

6.1.2非碳酸盐硬度（永久硬度）：

表示水中的钙、镁的氯化物、硫酸盐、硝酸盐等盐类的含量，这些盐类经加热煮沸不会产生沉淀，使硬度不变化。

6.2硬度的检测：

美国哈希硬度分析仪水处理设计手册第5页/共61页7BOD生化耗氧量生化耗氧量7.1定义：

BOD生化需氧量或生化耗氧量（BiochemicalOxygenDemand）。

表示水中有机物等需氧污染物质含量的一个综合指示。

7.2它说明水中有机物由于微生物的生化作用进行氧化分解，使之无机化或气体化时所消耗水中溶解氧的总数量。

其单位ppm成毫克/升表示。

其值越高说明水中有机污染物质越多，污染也就越严重。

7.3BOD的检测：

为了使检测资料有可比性，一般规定一个时间周期，在这段时间内，在一定温度下用水样培养微生物，并测定水中溶解氧消耗情况，一般采用五天时间，称为五日生化需氧量，记做BOD5。

数值越大证明水中含有的有机物越多，因此污染也越严重。

8COD化学需氧量化学需氧量8.1定义：

COD化学需氧量（ChemicalOxygenDemand）是以化学方法测量水样中需要被氧化的还原性物质的量。

水样在一定条件下，以氧化1升水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量为指标，折算成每升水样全部被氧化后，需要的氧的毫克数，以mg/L表示。

它反映了水中受还原性物质污染的程度。

该指标也作为有机物相对含量的综合指标之一。

8.2生化需氧量和化学需氧量的比值能说明水中的有机污染物有多少是微生物所难以分解的。

微生物难以分解的有机污染物对环境造成的危害更大。

8.3水中的还原性物质有各种有机物、亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐等。

但主要的是有机物。

水处理设计手册第6页/共61页8.4COD的测定：

化学需氧量（COD）的测定，随着测定水样中还原性物质以及测定方法的不同，其测定值也有不同。

目前应用最普遍的是酸性高锰酸钾氧化法与重铬酸钾氧化法。

高锰酸钾（KMnO4）法，氧化率较低，但比较简便，在测定水样中有机物含量的相对比较值及清洁地表水和地下水水样时，可以采用。

重铬酸钾（K2Cr2O7）法，氧化率高，再现性好，适用于测定水样中有机物的总量。

8.5COD的意义：

有机物对工业水系统的危害很大。

含有大量的有机物的水在通过除盐系统时会污染离子交换树脂，特别容易污染阴离子交换树脂，使树脂交换能力降低。

有机物在经过预处理时（混凝、澄清和过滤），约可减少50%，但在除盐系统中无法除去，故常通过补给水带入锅炉，使炉水pH值降低。

有时有机物还可能带入蒸汽系统和凝结水中，使pH降低，造成系统腐蚀。

在循环水系统中有机物含量高会促进微生物繁殖。

因此，不管对除盐、炉水或循环水系统，COD都是越低越好，但并没有统一的限制指标。

在循环冷却水系统中COD（DmnO4法）5mg/L时，水质已开始变差。

9TDS溶解性总固体溶解性总固体9.1定义：

TDS溶解性总固体（totaldissolvedsolids），TDS测量单位为毫克/升（mg/L）,它表明1升水中溶有多少毫克溶解性总固体。

9.2测量：

TDS值的测量工具一般是用TDS笔，其测量原理实际上是通过测量水的电导率从而间接反映出TDS值。

在物理意义上来说，水中溶解物越多，水的TDS值就越大，水的导电性也越好，其电导率值也越大。

9.3TDS的意义：

如北京市地区自来水平均TDS值在250ppm左右，RO纯水能减至30ppm以下，当数值超过30ppm时，就必须考虑更换RO滤膜或请技术人员验修。

10TOC总有机碳总有机碳10.1定义：

TOC总有机碳（Totalorganiccarbon），水中的有机物质的含量，以有机物中的主要元素一碳的量来表示，称为总有机碳。

10.2测定：

TOC的测定，在950的高温下，使水样中的有机物气化燃烧，生成CO2，通过红外线分析仪，测定其生成的CO2之量，即可知总有机碳量。

此法能将水样中有机物全部氧化，可以很直接地用来表示水处理设计手册第7页/共61页有机物的总量。

10.3TOC分析仪的使用：

TOC分析仪，是将水溶液中的总有机碳氧化为二氧化碳，并且测定其含量。

利用二氧化碳与总有机碳之间碳含量的对应关系，从而对水溶液中总有机碳进行定量测定。

10.4美国GE在线TOC分析仪11SDI淤积指数淤积指数11.1判断水中胶体和颗粒污染程度的指标。

11.2测定：

淤积指数测量仪11.2.1SDI测定仪的组成11.2.1.147MM直径测试膜盒11.2.1.247MM测试用膜片（孔径0.45UM）11.2.1.31-5BAR（10-70PSI）压力表11.2.1.4调压针型阀11.2.2测量步骤11.2.2.1将测试膜片小心放在测试膜盒内，用少许水润湿膜片，拧紧“0”形密封圈，将膜盒垂直旋转，还应注意膜片有正反面的区别11.2.2.2调节进水压力至2.1BAR（30PSI）并立即量开始过滤500MI水样的时间,（通过连续不断的调节,使进水压力始终保持不变）.11.2.2.3在进水压力为2.1BAR（30PSI）下连续过滤15分钟11.2.2.415分钟后继续记录过滤同样500ML所需的时间T15,保留滤器上的膜片以便作进一步的分析.水处理设计手册第8页/共61页11.2.2.5计算水处理设计手册第9页/共61页二、单位及换算关系二、单位及换算关系1Ppm：

ppm是英文partspermillion的缩写，译意是每百万分中的一部分，即表示百万分之（几），或称百万分率。

如1ppm即一百万千克的溶液中含有1千克溶质。

ppm与百分率（）所表示的内容一样，只是它的比例数比百分率大而已。

2Ppb：

1ppb为1ppm的千分之一。

2.1ppmpartpermillion百万分之2.2ppbpartperbillion10亿分之2.3pptpartpertrillion万亿分之3mg/L4g/L5水处理设计手册第10页/共61页三、常用药品三、常用药品1絮凝剂絮凝剂1.1定义：

理论基础是;“聚并”理论，絮凝剂主要是带有正电（负）性的基团中和一些水中带有负（正）电性难于分离的一些粒子或者叫颗粒，降低其电势，使其处于不稳定状态，并利用其聚合性质使得这些颗粒，集中，并通过物理或者化学方法分离出来。

一般为达到这种目的而使用的药剂，称之为絮凝剂。

絮凝剂主要应用于给水各污水处理领域。

1.2分类：

聚合铝类絮凝剂聚合铁类絮凝剂活性硅酸类絮凝剂无机高分子絮凝剂复合絮凝剂天然有机高分子絮凝剂合成有机高分子絮凝剂絮凝剂有机高分子絮凝剂微生物絮凝剂1.3絮凝剂工作原理：

絮凝沉淀法是选用絮凝剂（如硫酸铝）配制成水溶液加入废水中，便会产生压缩双电层，使废水中的悬浮微粒失去稳定性，胶粒物相互凝聚使微粒增大，形成絮凝体、矾花。

絮凝体长大到一定体积后即在重力作用下脱离水相沉淀，从而去除废水中的大量悬浮物，从而达到水处理的效果。

为提高分离效果，可适时、适量加入助凝剂。

1.4絮凝剂的发展方向：

纵观絮凝剂的现状可以看出，絮凝剂的品种繁多，从低分子到高分子，从单一型到复合型，总的趋势是向廉价实用、无毒高效的方向发展。

无机絮凝剂价格便宜，但对人类健康和生态环境会产生不利影响；有机高分子絮凝剂虽然用量少，浮渣产量少，絮凝能力强，絮体容易分离，除油及除悬浮物效果好，但这类高聚物的残余单体具有“三致”