【正文】 。 （ 2）氯胺消毒法 1）先氯后氨 的氯胺消毒法 一般采用液氨瓶加氨， Cl2與 NH3的重量比為 3： 1～ 6： 1，使水中游離性余氯轉(zhuǎn)化為化合性余氯，以減少氯味和余氯的分解速度。我國(guó)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》和《生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范》都規(guī)定：水中游離性余氯的濃度，在與水接觸時(shí)間 30分鐘后應(yīng)不低于 ,管網(wǎng)末梢水不應(yīng)低于 。余氯又可劃分為游離性余氯和化合性余氯。 游離氯和化合性氯都具有消毒功能，兩者之和稱為有效氯。 氯胺的滅活微生物的機(jī)理類似于氯，能破壞膜的完整性，從而能影響膜的滲透性和微生物的呼吸，并能對(duì)細(xì)胞的重要代謝功能造成不可逆的損害。在 Cl2:NH3的重量比 ≤5： PH值為 6的條件下，一氯胺仍占優(yōu)勢(shì)（約 80％）。加氯產(chǎn)生的 HOCL會(huì)與氨氮反應(yīng)，生成氯胺： NH3+HOCl? NH2Cl+H2O NH2Cl+HOCl? NHCl2+H2O NHCl2+HOCl? NCl3+H2O 氯胺的存在形式同氯與氨的比例和水的 PH值有關(guān)。 HOCl和 OCl都被計(jì)入，稱為是游離性氯或自由性氯。 對(duì)于不含氨的水，向水中加入氯后立即產(chǎn)生以下反應(yīng)： Cl2+H2O→ HOCl+H++Cl 所生成的次氯酸（ HOCL）是弱酸，在水中部分電離成次氯酸根和氫離子。 二 .氯消毒 氯滅活微生物的機(jī)制包括：氯能氧化損壞細(xì)胞膜，使其滲透性增加，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)如蛋白質(zhì)、 RNA、 DNA的漏出，影響鉀的吸收和保留；氯進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)后，能破壞干擾多種酶系統(tǒng)，并可損壞基因組，使細(xì)胞喪失生理能力。 （ 1）氯消毒 對(duì)于受到有機(jī)污染（包括天然的腐殖質(zhì)類污染、生活污染、工業(yè)污染等）的水體，加氯消毒可以產(chǎn)生對(duì)人體有害的鹵代消毒副產(chǎn)物，如三鹵甲烷（ THMs）、鹵乙酸（ HAAs）等物質(zhì)。 一 .消毒概論 飲用水消毒的目的是殺滅水中對(duì)人體健康有害的絕大部分病原微生物，包括病菌、病毒、原生動(dòng)物的胞囊等，以防止通過飲用水傳播疾病。 設(shè)計(jì)過濾水頭可采用 ～ 。 68個(gè)濾間組成一個(gè)系統(tǒng)，過濾運(yùn)行方式為變水頭恒速過濾，沖洗前的最大水頭損失一般采用 。 eHHH ?? 0 五 .濾池 濾池單池面積小于 100m2，一般在 20～ 50m2，濾池池深一般為～ 。反沖洗水塔的容量按一個(gè)濾間沖洗用水量的 ，反沖洗水塔的池底與濾池沖洗排水槽槽頂?shù)母叱滩畎捶礇_洗水頭 H0設(shè)置。反沖洗水泵的揚(yáng)程 H為： 式中 H0――反沖洗水頭； He――濾池沖洗排水槽槽頂與清水池最低水位之間的高程差。 5）備用水頭（ ～ ）等。 （ 2）集水渠 （ 1）反沖洗水塔與水泵 采用大阻力配水系統(tǒng)的濾池所需的反沖洗水頭（ H0）約為 7～ 8m，包括 1）從水塔或水泵至濾池的管道中的水頭損失（設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)可先按 1m考慮）； 2）濾池配水系統(tǒng)的水頭損失（主要為孔口損失，大約為 3～ 4m）； 3）承托層的水頭損失（約 ） 。 不足：?jiǎn)纬孛娣e?。ㄗ畲蠹s 50m2左右），且基建費(fèi)較高。 （ 2）小阻力配水系統(tǒng) 開孔率一般在 ％～ ％，反沖洗水頭只需 1m左右。 優(yōu)點(diǎn)時(shí)：其配水均勻性好，單池面積大（可到 100m2左右），基建造價(jià)低，工作可靠。各層的粒徑時(shí) 16～32mm、 8～ 16mm、 4～ 8/2～ 4,各層厚度 100mm。大阻力配水系統(tǒng)單池的面積最大可到 100m2左右。 （ 4）其他濾料 1）三層濾料 2）纖維球?yàn)V料 3）聚苯乙烯泡沫濾料 4）錳砂濾料 四 .濾池的基本構(gòu)造 濾池由濾料層、承托層、配水系統(tǒng)、沖洗排水槽、集水渠等部分組成。m2)；表面橫向掃洗強(qiáng)度為 ～ L/(s水沖洗強(qiáng)度在氣水共同沖洗時(shí)為 3～ L/(s 5）氣沖洗的空氣沖洗強(qiáng)度 13～ 17L/(s 3)設(shè)計(jì)濾速 v=8～ 15m/h。 基本運(yùn)行參數(shù)： 1）有效粒徑 d10=～ ,K60。m2),反沖洗膨脹率約 50％，沖洗時(shí)間 8～ 6min。 2）下部為石英砂濾料，粒徑 dmin=,dmax=,K80,厚度 h=400mm 3)正常濾速 v=10～ 14m/h,強(qiáng)制濾速 v強(qiáng) =14～ 18m/h。 4)反沖洗強(qiáng)度 q=12～ 15L/(s 2）濾料層厚度 h=700mm。 K80越接近與 1，濾料的大小越均勻，過濾和反沖洗的效果越好。 K80代表了濾料的不均勻程度。 3）濾料的不均勻系數(shù) K80 式中 d10—濾料中小于該粒徑的顆粒的重量占濾料總重量的 10％。 （ 2）濾料規(guī)格 1)最小粒徑（ dmin）與最大粒徑（ dmax） 若 d=～ ,即 dmin=,dmax=。 （ 3）減速過濾 減速過濾的濾速在過濾周期中是逐漸降低的。 變水頭恒速過濾； 恒水頭恒速過濾； 減速過濾 （ 1）變水頭恒速過濾 變水頭恒速過濾是濾池運(yùn)行的一種主要方式，其濾池結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是進(jìn)水口的水位高于濾池中的最高水位，一般采用進(jìn)流堰進(jìn)水，每格濾間的進(jìn)水流量基本相等。 濾間正在反沖洗和檢修而停止進(jìn)水期間，由于上游來水水量不變，因此正在運(yùn)行的各濾間的進(jìn)水流量將略有增加，水量為正常運(yùn)行時(shí)的 n/(n1)倍，池中濾速也相應(yīng)增加。 （ 2）反沖洗狀態(tài) 1）單獨(dú)用水反沖洗 2）水反沖洗加表面輔助沖洗 3）氣水聯(lián)合反沖洗 濾料層的膨脹率一般需達(dá)到 40％～ 50％，一般需要沖洗 5～ 7min，加上沖洗前后的操作過程，整個(gè)反沖洗過程用時(shí)一般約為 10min。 二 .濾池的運(yùn)行 （ 1）過濾狀態(tài) 正向過濾，反向過濾，雙向過濾，輻流過濾。 (1)遷移 在濾料層孔隙中隨水流動(dòng)的小顆粒在下列作用下可以與濾料顆粒的表面進(jìn)行接觸，這些作用有：攔截、重力沉降、慣性、擴(kuò)散、水動(dòng)力作用等。 （ 2）深層過濾 深層過濾顆粒去除的主要機(jī)理是接觸凝聚，即顆粒的去除是通過水中懸浮顆粒與濾料顆粒進(jìn)行了接觸凝聚，水中顆粒附著在濾料顆粒上而被去除。h)左右。h) (u0=～ ),回流比為 5％～ 10％。 六 .氣浮 原理是在水中加入大量的微小氣泡，并使其黏附在顆粒上，共同快速上浮，從而大大加快了顆粒的分離速度。 脈沖澄清池的脈沖周期一般為 30～ 40s，其中充水與放水的時(shí)間比為 3： 1～ 4： 1。第一反應(yīng)室和第二反應(yīng)室的水力停留時(shí)間一般控制在 20～ 30min，其中第二反應(yīng)室按計(jì)算流量的停留時(shí)間是 30～ 60s。h). 五 .澄清 在澄清池中通過機(jī)械或水力作用懸浮保持著大量的礬花顆粒，其濃度一般在每升幾克，進(jìn)水中經(jīng)混凝劑脫穩(wěn)的細(xì)小顆粒與池中保持的大量礬花顆粒發(fā)生接觸凝聚反應(yīng)，被直接黏附在礬花上，然后再在澄清池的分離區(qū)與清水分離。h)。 （ 4）同向流斜板沉淀池 同向流的斜板數(shù)據(jù)一般采用：板間距 35mm，斜板的上部為沉淀 區(qū)斜板，斜板長(zhǎng)度 l=～ ,傾斜角為 40度；斜板的下部為排泥區(qū) 斜板，斜板長(zhǎng)度不小于 ，傾斜角為 60度。 斜板部分常用的數(shù)據(jù)是：斜板長(zhǎng)度 l=1m,傾角為 60度，板間距 （或管徑） 30～ 50mm。h). ?cos0 nBl QAQq ＝斜?斜斜斜 AunBluQ 00 cos ??? ?? ?? sinsin vBLnLnvBQ ?? ?sinBLQv ? ）原斜斜斜 A(Au)(nBlcosu 00 ???? ??? LBQ ）原斜斜斜 A(Au)(nBlcosu 00 ???? ??? LBQ (3) 異向流斜 (管 )板沉淀池 在給水處理中，異向流斜板沉淀池宜用于進(jìn)水濁度長(zhǎng)期低于 1000NTU的原水，斜板（管）沉淀區(qū)的液面負(fù)荷，應(yīng)按相似條件下的 經(jīng)驗(yàn)確定，一般可采用 ～ m3/(m2 斜板沉淀池的產(chǎn)水量計(jì)算公式為： 斜板沉淀池的產(chǎn)水流量為與水流垂直的過水?dāng)嗝婷娣e乘以流 速： 即 把 v代入前式并整理，可以得到導(dǎo)向流斜板沉淀池產(chǎn)水量的計(jì)算式： A原 ――斜板沉淀池的池表面面積，等于池的長(zhǎng)度寬度。 缺點(diǎn)是： 1）運(yùn)行中斜板（管）中易產(chǎn)生積泥和藻類滋生問題，需定期放空對(duì)斜板進(jìn)行沖洗，積泥過多還易發(fā)生斜板壓塌事故； 2）斜板（管）材料的費(fèi)用高 3）因水流在斜板之間停留時(shí)間極短（幾分鐘），斜板沉淀池的緩沖能力及穩(wěn)定性較差 （ 2）斜板沉淀池產(chǎn)水量的計(jì)算： 斜板沉淀池的表面負(fù)荷 u0= 式中 A斜 ――各斜板總的水平投影面積之和； n—斜板數(shù)； B—斜板寬度（池寬）； l—斜板長(zhǎng)度； θ――斜板傾角。 衡量平流式水力狀態(tài)的參數(shù)：弗勞德數(shù) Fr一般在 1 104～ 1 105，雷 諾數(shù) Re一般在 4000～ 15000。 （ 2）平流式沉淀池的水力停留時(shí)間一般為 ～ ； （ 3）池中水平流速一般為 10～ 25mm/s； （ 4）沉淀池的有效水深一般采用 ～ 。h) ) (2)對(duì)于原水濁度 250NTU,u0=～ (相當(dāng)于； q0=～ m3/(m2 ???? 0000 1)1( x udxuxE0vtL? 00tuH ? 00 uHvLt ??00 qAQLBvHBLvHu ???? 三 .沉淀池的基本結(jié)構(gòu)與基本設(shè)計(jì)參數(shù) （ 1）進(jìn)水區(qū)與進(jìn)水穿孔花墻 （ 2）沉淀區(qū) （ 3）出水區(qū)與出水堰 （ 4）緩沖層、污泥區(qū)與排泥裝置 進(jìn)水 進(jìn)水區(qū)進(jìn)水花墻沉淀區(qū)緩沖層與污泥層污泥斗水面出水區(qū)出水 沉淀池排泥系統(tǒng)： 1）多斗池底重力排泥 2）穿孔管重力排泥 3）機(jī)械排泥 對(duì)于采用混凝沉淀工藝的飲用水處理，沉淀池 特定顆粒沉速設(shè)計(jì)值一般為 u0=～ 。 （ 3）在沉淀過程中，各顆粒的水平運(yùn)動(dòng)分量等于水流的水平流速 v； （ 4）顆粒沉到池底（ CD線）就算已被去除。 （ 3）其他形式的反應(yīng)池 （ 1）往復(fù)式隔板與回轉(zhuǎn)式隔板組合 （ 2）機(jī)械反應(yīng)與隔板反應(yīng)組合 七 .影響混凝效果的因素 PH值 一 .顆粒沉淀特性 （ 1）自由沉淀 （ 2）絮凝沉淀 （ 3）擁擠沉淀 （ 4）壓縮沉淀 （ 1）顆粒沉速公式 對(duì)于 Re1的層流區(qū)，有 stokes公式： 對(duì)于 1≤Re≤1000的過渡區(qū)，有 Allen公式： 對(duì)于 Re1000的紊流區(qū)，有 Newton公式： 式中 Re—雷諾數(shù)， u—顆粒沉速， d—顆粒直徑； 181。 第三段： ～ 。 （ 2）折板反應(yīng)池 各段的流速可分別為：第一段： ～ 。 六 .絮凝反應(yīng)池 絮凝反應(yīng)池的水力停留時(shí)間一般為 10～ 30min， GT值在 104～ 105 總的水力停留時(shí)間一般為 15～ 20min，槳板邊緣處的線速度從第一 級(jí)的 。 水力停留時(shí)間為 1～ 2min,平均速度梯度 500s1左右。 PH值范圍為 5～ 11，最佳范圍 6～ 9。 Al2O3的含量不小于 32％和 29％，液體產(chǎn)品 Al2O3的含量不小于 12％和 10％，適宜 PH值為 5～ 9。 混凝過程的動(dòng)力學(xué)控制參數(shù)如下： 對(duì)于混合池： G=500～ 1000s1 T=10～ 30 對(duì)于絮凝反應(yīng)池： G=20～ 70s1 GT=104～ 105 VV Np N10001000 21 總??? ?? TghVgQhp ?? ?? 四 .混凝劑與助凝劑 （ 1）硫酸鋁 Al2O3的含量不小于 ％，液體產(chǎn)品中 Al2O3的含量不小于 ％，適宜 PH值為 ～ 8，最佳范圍 ～ 。 T—水力停留時(shí)間， s。 式中 Q—流量， m3/s。 η1――攪拌設(shè)備機(jī)械效率，約為 ； η2――傳動(dòng)系統(tǒng)的效率， ～ ； η總 ――總效率， ～ 。 推導(dǎo) G的計(jì)算公式： 式中： F—兩層水流間的摩擦阻力； A—兩層水流間的接觸面積 μ—水的動(dòng)力粘度 式中 p—對(duì)單位體積水體的攪拌功率， W/m3。 （ 1）速度梯度 令 式中 G—速度梯度， s1。 （ 1）凝聚 在水處理工藝中，凝聚主要指加入混凝劑后的化學(xué)反應(yīng)過程（膠體的脫穩(wěn)）