1、金海漿紙業有限公司水環處職訓教材目錄第一章概述31.1 水中不純物質及其工業用水的要求：31.1.1 水中的雜質31.1.2 工業用水的要求31.2 污水及水質指標：61.3 水質標準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：82.1.3 處理后水質指標92.2 流程選擇92.2.1 加氯加藥92.2.2 混凝102.2.3 沉淀122.2.4 過濾142.2.5 清水池172.2.6 水質化驗17第三章PUREWATERPLANT173.1 鍋爐水的水質要求173.1.1 鍋爐水對水質要求的標準17

2、3.1.2 水質對鍋爐的影響173.2 PUREWATER工藝流程選擇183.3 活性炭過濾器19此裝置為水壓式活性炭過濾裝置。原水經此設備，其所含之雜質、臭味、色度藉此過濾裝置的活性炭濾除雜質、臭味、色度。當雜質積存很多時，則利用逆洗水洗去濾材上之雜質并排除去，如此重復操作即可得清潔之水質。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

3、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 冷凝水進出水質要求264.1.1 冷凝水進水要求264.1.2 冷凝水水質要求264.2 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 規模與水質標準285.2.1 污水水量：285.2.2 進水水質：285.2.3 出水水質:285.3 處理方案與流程285.4 主要構筑物作用及特點305.4.1 格柵問：

4、305.4.2 調節池：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：335.4.7 A/O生化反應池:335.4.8 活性污泥性能的環境因素：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 污泥濃縮脫水問:415.4.20 加藥問：41第

5、六章水質化驗426.1 水質監測的對象和目的426.2 造紙制漿工業水污染物質排放標準426.3 水質檢測測定方法42第一章概述1.1 水中不純物質及其工業用水的要求:1.1.1水中的雜質水，是人類不可缺少的重要物質之一。在地球上，卻周而復始的循環運做著，自海洋或開放的表水經陽光照射而蒸發變成水蒸汽，然后凝聚成云堆，并冷凝成雨珠或結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。水中一般溶解很多雜質或混雜一些不溶物，這些物質按其顆粒大小和混合形態的不同，將水分類如下：粒徑(mm)10-910-810-7110-610-510410-310-210-110l101分類真溶液膠體懸

6、浮物特征透明光照T渾濁渾濁肉眼可見常用處理法離了交換、反滲透超濾精密過濾自然沉降、過濾混凝、澄清、過濾1.1.2工業用水的要求自然界中的水通常會含有多少量不等之不純物，此些不純物質包括溶存氣體物、固體物、及懸浮物等，因而不能直接飲用或作為工業用水，必須依使用的目的予以處理。工業用水所引起的障礙，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)結垢(2)污泥的形成(3)有機物的形成現將水中的不純物質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1己管系統、制造裝置、鍋爐中沉積，對大部分制

7、品有障礙凝劑、沉淀、過濾、超音波、蒸儲色度使鍋爐用水起泡沫，對鐵份去除、熱式磷酸鹽軟化法時生成沉淀；污染粒子交換樹脂，使純水的比抗降低，降生成物著色，高溫時產生二氧化碳而引起腐蝕凝集、沉淀、過濾、氯處理、活性炭處理、Cl型多孔性強堿基樹脂吸著。添加酸使沉淀而過濾去除。硬度鍋爐、熱交換器、蒸發器及配管的結垢，部分過熱叩引起損害裝置。在堿性條件下生成沉淀使具它藥品的品質下降離子交換、添加藥品使沉淀、添加離子封鎖劑、蒸儲、加表面活性劑堿度鍋爐中生成泡沫、蒸汽中生成二氧化碳而引起腐蝕、使水的PH偏高，使染色及其它制造工程的PH值不穩定石灰法及石灰蘇打軟化、用酸處理，離子交換樹脂脫堿、脫鹽，蒸儲游離磺酸

8、金屬材料的腐蝕、妨礙PH調節離子交換樹脂脫酸，用堿中和游離碳酸配管系統、尤具蒸汽及復水管的腐蝕氣曝、脫氣、堿中前3,添力口胺類PHPH隨水中含有的酸性及堿性物質向父硫酸鹽與鈣離子結合成硫酸鈣，使水的固形成分增加離子交換脫鹽或蒸儲氯化物水的腐蝕性增大，電解時使陽極材料腐蝕離了交換樹脂或交換膜而脫鹽、蒸儲硝酸鹽通常無害，能防止鍋爐堿性化離子交換、蒸儲氟化物是生成斑狀內的原因，在，業上較尢后、義離了交換去除、氫苗化鎂、磷酸等吸著成份障礙處理方法硅酸在鍋爐、冷卻水系統中生成scale、在蒸汽相移行中，會在turbine葉片上生成不溶性沉淀物鎂鹽熱處理去除、強堿基型陰離子交換樹脂、蒸儲鈉鉀離子鍋爐水濃度

9、增加，加產生污垢，洗滌用水時，則纖維艾黃離了交換樹脂及離子交換膜脫鹽、蒸儲鐵生成鐵化合物沉淀而污染。染色、皮革、制紙、化學纖維制品等的變色、著色、斑點等生成的原因。在配管系統及鍋爐中生成沉積物而使效率降低。氣曝、凝集沉淀、石灰軟化法。陽離子交換樹脂、接觸濾過法、添加離十封鎖劑。有機鐵及膠質鐵與Fe2+、Fe3+同凝集沉淀、過濾、電解法膠質硅、懸濁狀硅在鍋爐內生成可溶性分子狀硅酸鹽，與硅酸之引起妨礙同凝集沉淀、電解脫硅、蒸儲銅多量時對人體有害、與氧化劑共存時能促進氧化、金屬局部腐蝕之因陽離子父換或添加離子封鎖劑油脂成分（石油醴抽出成分）鍋爐之泡沫形成之原因、使熱交換效率降低、污染離子交換樹脂、對

10、大部分制造工程有害活性炭、硅藻土過濾、凝集沉淀溶存累配管系統、熱交換裝置、鍋爐、復水系統之腐蝕脫氣、亞硫酸蘇打、hydrazine等之脫氧劑、添加防腐劑溶存氮原子爐內氧化成硝酸而起腐蝕、對一般工業無害脫氣硫化氫產生腐壞的雞蛋臭，金屬表面用水處理時，使制品變色氣曝、氯處理、強堿基性陰離子交換樹脂吸著、Zn凝結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、氯處埋、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化。促進離子交換樹脂的分解，對微生物除去啟益添加亞硫酸蘇打之類還原齊氣曝、脫氣、活性炭處理有機酸（胺基酸等）鍋爐之起泡沫、制品著色、妨礙鐵離子之析出及除去，污染離子交

11、換樹脂、使純水的比抵抗降低。高溫時產生二氧化碳而腐蝕凝集沉淀、氯處理、活性炭處理、cl型多孔性陰離子交換樹脂吸著除去、添加酸而沉淀過濾微生物（細菌、藻類）對飲用有害、配管系統之閉塞、臭味之原因，使制品及制造工程中之污染及腐蝕添加硫酸銅、氯等殺蟲劑、凝集沉淀、加熱、蒸儲發熱性物質導電率用于注射藥時產生發熱。導電率乃使溶液中的固體離子化。導電率圖則使水的腐蝕性增大離了交換后之純水再烝儲。溶解性固體減少則導電率減少。如脫鹽、蒸儲溶解性固形物蒸發后則可求得溶解性物質的總量、溶解固形物增加則會使鍋爐起泡、原子爐的效率降低、種種process之妨礙離子交換樹脂而脫鹽、純水制造、離子交換膜脫鹽、蒸儲懸浮固形

12、物依重量法求不溶性物質的總量、懸浮固形物會堵塞管、熱交換裝置、鍋爐中產生沉積物凝集沉淀、過濾全固形物由重量法求溶解固形體及懸浮固形物之和與溶解固形體及懸浮固形物同1.2 污水及水質指標：污水是人類在自己的生活，生產活動中用過并為生活或生產過程所污染的水。污水分為生活污水、工業污水、被污染的降水及各種排水入管渠的其它污染水。工業污水是廢水的總稱。是生產過程中排出的廢水。其成分主要決定于生產工藝過程和使用的原料，其中包括高溫（水溫超過60OC）而形成熱污染的工業廢水。不同的工業生產產生不同的性質的廢水，同類工業采用不同的生產工藝過程，產生的廢水也不同。工業廢水性質各異，多半具有危害性，未經處理的廢

13、水是不允許排放。污水的水質指標是表示污水水質受污染情況的重要標志。由于污水中的各類污染物質的組成、形態及含量極為復雜，其水質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，在有氧的條件下，由好氧微生物的作用，進行好氧降解，是水中的溶解氧減少。是水體中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，即污水中化學性質比較穩定，不易被微生物降解的有機物。一般都是為農藥(DDT有機氯和有機磷)、酚類化合物、芳香族氨基化合物、高分子合成聚合物。只能用CODTOCTOD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

14、分為地面覆蓋物如泥砂、礦渣等顆粒狀無機物質；酸堿及其無機鹽類；氮、磷等植物營養。(4)直接毒害的無機污染物指氟化物、種化物和重金屬離子。如汞、鎘、鉛、神、氟化物被國際公認為“六大毒性物質”。1.3水質標準水質標準是水中各項水質參數應達到的指標和限值，而水質參數是水質標準的具體體現。我國現行的水質標準包括：生活飲用水衛生標準、工業用水水質標準、水環境質量標準及污水排放標準等。其中污水排放標準分為排放標準和行業排放標準兩類。31第二章Watertreatmentplant2.1 用水處理原理及工藝：用水處理可分為：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

15、集、過濾、離子交換等，單獨或合并操作，依原水的水質及水的用途而決定合適的方法，進行處理以達到用水水質。工藝流程的選擇要從技術、經濟方面進行分析比較。合理的工藝形式應為操作管理方便、節能、減少藥耗，在滿足使用功能的前提下，從投資和運行成本綜合考慮。2.1.1 水處理廠的工藝設計流程2.1.2 原水水質:pH=6.0-7.5濁度0 30NTU總硬度0 40Ppm總溶解性固體0 130Ppm氯化物0 5ppm鎂 < 20Ppm電導率0 100 s/cm色度0 50ppm堿度0 50ppm硫酸鹽0 10Ppm鈣 < 30ppm鉀 +鈉0 15ppm鐵 < 0.5ppmSiO2<

16、 15ppmKmnO 4 指數0 10ppm色度0 5ppmSS< 5ppm余氯0 0.5ppm鈕<0.007PpmCOD<60ppmSS<80ppm2.1.3 處理后水質指標pH=6.0-7.0濁度01NTU總硬度050ppm總鐵<0.1ppm2.2 流程選擇水處理廠主要為造紙生產用水，對濁度、色度、Fe2+的處理結果要求較高。設計選用了常規的前加氯（預氧化、消毒及除色）、混凝、沉淀、過濾的處理工藝。除經常能取得高水質以外，還具有更強的應變能力。在流程上還考慮到設備和構筑物檢修和故障條件下保證正常供水的措施，設置必要的超越、溢流、排空，備用設備和集散型的監控設備

17、，能及時發現問題及時解決，保證紙漿廠供水安全。水處理廠的設計處理水量規模為120'000m3/d。2.2.1 加氯加藥給水處理系統中加氯其目的是為了抑制給水中的微生物、菌類、藻類的生長與繁殖。水處理廠的加氯系統的氯源由化工廠的堿氯課供給。水廠內加氯點設置一處，采用前加氯，加在混合器前起殺藻及氧化助凝作用，考慮到原水藻類含量較高，最大加氯量取4mg/L;24小時連續工作，每日加氯量為528Kg/d。加氯機采用兩臺真空加氯機（一用一備），為閉環自動控制，控制系數為濾后水量和余氯量。加氯間至加氯點采用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

18、節水的pH度，以及給水中的不可見的懸浮物的凝集，去除。2.2.2 混凝用自然沉降不能完全去除不純物，尤其水溫低的時候，溶存的鹽類極少，含有色度的浮游物十分安定，不能通過砂濾去除。浮游物通常帶陰電荷。若加入陽電荷的物質，則雜質容易形成較大粒子而容易沉淀！此方式即為混凝現象。處理中的混凝現象比較復雜，不同的混凝劑以及不同的水質條件，混凝機理都有所不同。常見的有以下四種水混凝現象：壓縮雙電層作用機理、吸附一電性中和作用機理、吸附架橋作用機理和沉淀物網捕或卷掃機理。(1)壓縮雙電層：當向溶液中投加電解質時，溶液中反離子濃度增高，根據濃度擴散和異號電荷相吸的作用。這些離子與膠粒吸附的反離子發生交換。擠入

19、擴散層，使擴散厚度縮小，進而更多地擠入滑動面與吸附層，使膠粒帶電荷數減少，己電位降底，從而達到混凝效果。(2)吸附一電性中和作用機理：膠粒表面對異號離子、異號膠粒或鏈狀分子帶異號電荷的部位有強烈的吸附作用而中和了其他的部分電荷，減少了靜電壓力，因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粒一高分子一膠粒的絮凝體。(4)沉淀物網捕或卷掃機理：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，可以網捕、卷掃水中的膠粒，以致產生沉淀分離。PAC的混凝特性是同過投加鋁鹽后，發生金屬離子的水解

20、和聚合反應過程，其產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：膠質系的凝集最主要的是微粒子表面的物理化學性質。因為水中的微粒子的凝集去除，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。A、水溫：水溫是凝集反應、floc形狀、凝集劑使用、floc的沉降分離的重要支配因素。通常水溫低的時候，要形成floc的時間長，而且要使用較多的凝集劑。B、系統的PH值：系統的ph值，會影響凝集劑生成氫氧化物的溶解度，folc生成所用的時間，以及膠質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

21、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IS備：藥品的注入有濕式、及干式兩種。選擇適當的 藥品注入方式是有必要的.藥品的注入有以下 幾個要點：注入速度，注入的最高最低量制御方式（自動、手動控制）動力的使用（pump、攪拌裝置的使用）藥品的儲留槽、倉庫、及搬運等注入量的準確度重力下滴式濕式注入裝置藥品（粉末狀固體）的注入一般用于較小規模，注入裝置不必擔心腐蝕，但原水濁度急劇上升，容易使注入量增加，干式藥品的注入裝置n.濕式注入：對于任何凝集劑均可使用，注入藥劑量較少時，也容易調節注入量。但需得注意裝置的腐蝕。濁度急劇上升時，注入量有可能不足，故需有溶液

22、儲留槽。在我們水環制程中，混凝劑按三種藥劑設計，考慮干、濕并儲，以濕儲為主。液體藥劑的輸送以容積計量。隔膜計量泵投加量穩定、準確。以投加PAC為主，助凝劑和堿液，備用多級加藥提高了加藥系統的靈活性。b.凝集劑的混合攪拌：為了藥劑在水中的溶解，凝集劑在水中急速擴散、與水中的雜質相互接觸而形成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混合器、混合池混合及機械混合等。一般使用的混合池有矩形池和圓形槽，攪拌器的種類依需要而定，通常使用低速攪拌。螺旋式攪拌器是我們水環藥劑溶解攪拌器的使用形式。鉛錘式攪拌器管式靜態混合器一混合效果較好、設備簡單，不需單建構筑物，但水頭損失大，當流量變化大

23、時，影響混合效果；混合池混合一混合效果較好，占地面積大。某些進水方式要帶進大量氣體，流量變化較大時，混合效果不穩定；機械混合-混合效果好，適應流量變化，水頭損失小，缺點是消耗電能，管理維護復雜。設計考慮原水水頭有富余，且供水流量均勻穩定，因此，混合選用管式靜態混合器方式。擬采用管式微渦靜態混合器。c.絮凝反應：絮凝反應方式一般分為水力和機械兩大類。前者結構簡單，但適應流量變化性差，后者可進行調節，能適應各種流量的變化，但需有一定的機械維修量，能耗大。為節省投資和運行費用，充分利用有效富余水頭，本工程采用水力反應方式。擬在工藝中采用小孔眼網格絮凝反應池，該工藝應用“渦漩混凝低脈動沉淀給水處理技術

24、”（國家專利技術、獲國家發明獎）。對混凝過程進行強化與完善，使得該工藝對原水中色度的去除較常規工藝有明顯的效果。2.2.3 沉淀沉淀是在重力作用下，使懸浮液中密度大于水的懸浮固體下沉，從而與水分離的水處理方法。水中的大部分雜質因為其比重比水大，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（包括粘性、比重、PH、堿度、水溫等）（2）懸浮物的性質（大小、比重、凝集性）（3）氣候條件（溫度、風雨等等）（4）沉淀池的構造（形狀、沉淀時間、池內流速、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

25、沉淀池等形式。平流式沉淀池沉淀效果好；對沖擊負荷和溫度變化的適應能力較強；施工簡易，造價較底。豎流式沉淀池排泥方便，管理簡單；占地面積較小。輻流式沉淀池運行較好，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，但實際上太淺時，因沉淀物上浮及溫度、風等影響而使效果降低；而且考慮沉淀物堆積，有效水深為34米，長寬比一般為3:18:1;圓形時，其直徑及深度之比為6:112:1左右較佳。b.藥品沉淀池容量及平均流速：依原水的水質而加以適當的凝集劑，良好的floc形需要35小時的沉淀。沉淀池的容量為計劃靜水量35小時的總額整流設備：池內水流

26、的狀態受流入管、整流壁的設置、溫度、及流出側設置影響排泥裝置：連續式排泥通常設有sludge的舌U除裝置，有走行式、回轉式，及ringbelt式等等。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.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，設計只能考慮采用斜管沉淀池，它具有停留時間短、占地小、沉淀效率高等優點。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到排放，發揮斜管沉淀池的最大效率，克服沉淀池因排泥不及時出現的“跑磯花”現象。每個沉淀池設有一臺超聲波

27、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過濾過濾是指液體通過適當的多孔物質層，將液體中的浮游物及其他物質去除的方法。給水處理所使用的過濾法有：重力式過濾法、急速砂濾凈水及壓力式過濾法。其濾材一般使用沙，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在持續過濾時，慢慢的在沙層的表面會形成堆積物，這種堆積物是由有機與無機質構成的一種膠質膜。又成為過濾膜，過濾膜有抑制細菌及浮游物質使其留下的作用，此中作用不僅是機械作用，又有物理化學及生物作用，這種作用無法有物質的本態來判定，而得考慮過濾膜內膠質、細菌、生物等等，其作用不至十表面過濾作用，亦需考慮其

28、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（有機物、無機物）的微粒子無法吸著。而表面膠質膜在沙面形成時帶有正電荷，膠質的組成由不完全分解的有機物附帶鐵、鉆、鋁及無水硅酸等，此狀態在最初將吸著水中帶有負電荷的微細物質。其次，經過數日至數周，表層的無機鹽或磷酸鹽增加，當陽光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，幫助浮游物質的氧化。在藻類的薄膜之下有無數的細菌層生存，有機物受到細菌的分解而成為有機物。而使有害的物質轉化成為無害物質。B.急速砂濾凈水裝置：沙粒子的表面在水中帶有負電荷而能被帶

29、有正電荷的鐵、鋁、鈕、硅酸等的氧化物所吸著，帶正電的膜又吸著帶有負電的雜志微粒子而急速過濾是以較高的過濾速度濾過,接觸時間短，這樣的變化是不能達到的，單單利用沙粒來抑留浮游物質，固急速砂濾主 要是依靠機械作用及物理的吸著作用來去除雜質，而沒有生物學的無機化作用。砂濾池構造：(1)沙層；(2)砂礫層；(3)下部集水裝置(3)排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 腮過網)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表面洗凈式排水溝的配置(4)配管a原水流入管b.濾過水流出管c.洗

30、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、均質濾料濾池和新引進的瑞士翻板濾池等。翻板濾池具有許多特殊的優點：施工簡單、周期短，投資比單層濾料濾池低，運行費用減少，操作簡單易管理，但由于該濾池的布氣技術的專利技術費用太高，經綜合比較采用均質濾料濾池。均質濾料濾池于70年代初已在歐洲開始使用，經過不斷完善，廣泛沿用至今。采用的均質濾料、不均勻系數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，且水質好，節水節能等優點。缺點是控制系統復雜，造價較高。但經過我國給排水設計人員和設備制造商的不斷探索和努力，均質濾料濾池現已基本國產化，并被廣泛應用，已達到了比較理想

31、的水平。濾池設計我們采用深層截污的、氣水反沖、包水頭濾速過濾的均質濾料濾池。主要設計參數如下：水質：濾池出水濁度01NTU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0.951.25mm；濾床厚度1.3m。氣水分配系統由氣水分配槽、濾板和長柄濾頭組成。濾池采用長柄濾頭配氣、配水系統，保證布水、布氣的均勻。濾頭和濾板為國內定型產品，采用成品的鋼筋混凝土

32、濾板每塊濾板平面尺寸為975mmx975mm,其上裝624個F4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。每個濾池的進口設有可調節的進水堰板，通過堰板的調節和跌落配水，使各濾池的進水流量均勻一致；為減少工程投資，提高濾池操作的可靠性，所有濾池參與控制操作的閘板閥、閥門均采用氣動；氣源由動力廠直接供給，并應確保氣源的不間斷供應，氣源進氣量為2.0m3/h,壓力為0.07MPa。濾池所有氣動控制閘板閥（橡膠氣囊）、閥門均采用國外引進設備，出水蝶閥采用電-氣動定位器（包水位控制閥），根據濾池水位進行調節，保持水位穩定。各格濾池內均設置壓力變送器，過濾、反沖洗均由計算機

33、自動操作。濾池沖洗狀態：當濾池出現下列三項中任意一項現象時，即準備反沖洗：過濾周期達到36-48h（可由計算機設定）；濾層水頭損失達150cm；清水管出水濁度1NTU。濾池除常規的過濾、反沖洗實現自動控制以外，其出水濁度巡檢采用在線檢測的方法。在濾池管廊的南側安裝兩臺取樣泵（一用一備），兩臺取樣泵分別與濁度儀和六格濾池及濾后水的取樣管上的電池閥相通，每隔一定的時間檢測一次，每個檢測數據都在計算機及PLC上顯示，反映的數據準確、完整，每個濾池的出水濁度直觀。兩臺取樣泵設在濾池管廊的南端，取樣后送至頂層化驗室在線檢測。另外，設計還考慮在濾池反沖洗排水出口處設置兩個自動控制閥門，其中通向廠區排水管道

34、的是常閉閥，通向回收管道的是常開閥。通過切換閥門，使前幾分鐘的反沖洗高濁水排入廠區排水管道；后階段的反沖洗低濁水排入回收水池，經提升后再進入反應池進口，回收水泵由水池水位信號通過中心控制室的PLC自動控制開停。2.2.5 清水池清水池按照技術規范要求，清水池的儲存量需按供水規模4小時的水量設計。目的是為了儲存經過絮凝、沉淀、過濾后的得到的處理水。2.2.6 水質化驗廠級化驗分為早、中、晚，對原水、沉淀池出水、濾后水、出廠水等所要求的指標進行檢測。第三章Purewaterplant3.1 鍋爐水的水質要求3.1.1 鍋爐水對水質要求的標準硬度0 0.001mmol/l電導率0.2us/cmPH=

35、7.0± 0.5SiO200.01Ppm3.1.2 水質對鍋爐的影響鍋爐若使用不純水將會引起障礙、凝定。此種障礙乃因有硬度成分而生成鍋垢(scale,溶存之氧及其他腐蝕性物質對鍋爐材料腐蝕性將隨鍋爐水的濃度及硅酸度而增加。鍋爐的傳熱面若有鍋垢附著，則將引起：傳熱效率降低，鍋爐用煤量將增多，動力費用增多，酸洗次數增加，傳熱不均勻還會造成爆管等，蒸氣品質降低，煙氣量增加。而腐蝕性對鍋爐的更加危險，將會造成鍋爐壽命縮小，以及鍋爐爆炸等。因而，鍋爐的補給水對水質的要求比較嚴格，同時對鍋爐的補給水水質要在硬度、膠質硅酸、電導率等處理達到要求標準。3.2 purewater工藝流程選擇為滿足鍋爐

36、補給水要求選用一級除鹽加混床系統，具水處理系統流程為：生水一活性炭過濾器一陽離子交換器一除二氧化碳器一中間水箱一中間水泵一陰離子交換器一陰陽混合離子交換器一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水質要求。我們的處理系統選用4套250m3/h除鹽水處理裝置，包括3200mm活性炭過濾器4臺，3000mm陽離子交換器4臺，3000mm陰離子交換器4臺及3000mm混床4臺，樹月旨選用DOMANDHAASAMBERLITE凝膠型均一樹月旨。3.3 活性炭過濾器此裝置為水壓式活性炭過濾裝置。原水經此設備，其所含之雜質、臭味、色度藉此過濾裝置的活性炭濾除雜質、臭味、色度

37、。當雜質積存很多時，則利用逆洗水洗去濾材上之雜質并排除去，如此重復操作即可得清潔之水質。3.3.1 活性炭之介紹及吸附原理：活性炭：是用含有碳為主的物質作原料，如煤、木材、骨頭、硬果殼、石油殘渣等，經過高溫炭化而成。炭化溫度約為300400oC,將原料熱解成殘渣，活化溫度約為920960oC,迫入水蒸汽造成炭內部十分發達的孔隙。（如圖）活性炭吸附原理：吸附是一種物質附著在另一種物質表面上的過程。它能發生在氣-液、氣-固、液-固兩相之間。一般都是以多孔性的固相物質作為離子交換吸附劑。吸附可分為：a物理吸附：是吸附質與吸附劑之間的分子引力產生的吸附：還包括孔隙大小的過濾吸附。b化學吸附：是吸附質與

38、吸附劑之間電子化學鍵力發生化學作用使得化學性質變化引起的吸附。c子交換吸附：是吸附質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。而活性炭的吸附原理包含有以上三種，物理吸附表現在活性炭的孔隙發達性，當雜質直徑大于活性炭的孔隙時，就會被擋住；化學吸附，是由于活性炭孔隙中含有的物質能與水中的物質發生化學反應實現色度、臭味的過濾，離子吸附也跟化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為以上過程:I采水：生水自活性炭塔槽上方流入，經活性炭過濾裝置下方流出，而得到去除雜質、臭味等水質。II逆洗：目的為逐出活性炭上方之沉積物。經一段時間

39、的過濾后，若干雜質沉積在活性炭上方排出并除去。田沉整：在逆洗時活性炭會上浮，逆洗完成后將所有閥門關閉使活性炭因重力而沉下。IV洗凈：在逆洗時恐有雜質附在活性炭下面，用正洗來洗凈以免在采水時候污染水質。活性炭的工作方式就是以上面五步驟循環操作的。但在各個步驟時間上有一定的分別。3.4 陽床此裝置采用43m<3mH的圓桶式的裝置。里面裝載有陽離子交換樹脂，生水流經此設備，通過陽離子交換樹脂時，其所含之陽離子被陽床之強酸性陽離子交換樹脂交換成H琪反應方程式為：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!入D塔。3.4.

40、1 離子交換樹脂介紹離子交換樹脂是由空間網狀結構骨架（即母體）與附屬在骨架上的許多活性基團所構成的不溶性高分子化合物。活性基團遇水電離，分成固定部分和活動部分。例如：R-SO3H;R表示樹脂母體即網狀結構，-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可以分類如下：陽離子交換樹脂C.E.R（強酸性陽離子交換樹脂、中酸性陽離子交換樹脂、弱酸性性陽離子交換樹脂）；陰離子交換樹脂A.E.R（強堿基型陰離子交換樹脂、中堿基型陰離子交換樹脂、弱堿基型陰離子交換樹脂）。而且已有依照橋的程度，多孔性、耐氣空性、酸性或堿基性的強度，粒徑等的更細分類。A.強酸性C.E.R(

41、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)合成樹脂的母體有第四級胺基，在春水的制造重大量使用。對硅酸、碳酸等弱酸的去除極為重要。D.中堿基性A.E.R(RN,R=NH)合成樹脂的母體為第23級胺，用于脫鹽。E.弱堿基性A.E.R(RmN,R=NH,R-NH2)合成樹脂的母體為第13級胺，用于脫鹽。再生比較容易。3.4.2 離子交換反應原理A、可逆反應離子交換反應是可逆反應，但是這種可逆反應并不是在均

42、相溶液中進進行的，而是在固態的樹脂和溶液接觸的界面間發生的。例如含有Ca2+的硬水，通過R-Na型離子交換樹脂時，發生的交換反應為：2R-Na+Ca2+TR2-Ca+2Na+由于上述反應過程不斷消耗R-Na型樹脂，并使它轉化為R2Ca型樹脂，造成樹脂的交換能力減弱、直至失去交換能力。為恢復樹脂的交換能力，可用一定濃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+t2R-Na十Ca2+;上述兩個反應實質上是可逆的，故其反應式可寫為：2RNa+Ca2+HR2Ca+2Na+可見，當水中Ca2+多且樹脂中R-Na型

43、亦多時，上述反應向右進行，即進行交換反應；反之，上述反應向左進行，則進行再生反應。所以.離子交換反應是可逆的。這種反應的可逆性使離子交換樹脂可以反復使用，是其工業上應用的基礎。離子交換樹脂的界面現象，與膠體結構相類似，它們在水溶液中形成雙電層.即周定離子層和可動離子層(反離子層)。當不同種類的反離子進行交換反應達到一定程度時.就建立起離子交換平衡狀態。由圖111l可以看出，對于每一顆粒樹脂來說，其中換交換基團很難全部轉變成一種離子形式。這就是樹脂的工作交換容量和再生交換容量小于全交換容量的原因之一。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

44、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=R=NCL+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+H2OR=NOH十HCl=R=NCl十H2O上述反應的結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：弱型樹脂指弱酸性陽離子交換樹脂和弱堿性陰離子交換樹脂。它們不能進行中性鹽分解反應，這是因為弱酸性樹脂

45、只能在pH>4時進行交換反應；弱堿性樹脂只能在pH<7時才能進行交換反應，而中性鹽分解反應則將生成強酸或強堿之緣故。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+NH40H2 .強酸或強堿的中和反應R(SO3H)2+2NaOH=2RCOONa+H2OR=NH20H+HCl=R=NH2Cl+H2O3 .復分解反應R(NCl)2+CaCl2=R(COO)2Ca+2NaClR=NH2Cl+NaN03=R=NH2N03+NaCl3.4.3 離子交換樹脂層的工作過程與再生過程(

46、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，從樹脂上層交換反應開始至下層交換平衡為止，形成了一定高度的離子交換反應區域，稱為交換帶或工作層。如果把交換帶中樹脂的組成作出曲線，縱坐標為樹脂層高度，橫坐標為樹脂的組

47、成，以表示，則交換帶的樹脂組成曲線，不難理解，在通水初期，由于離子交換反應剛剛開始，交換帶尚未定型，經一段時間后才形成一定高度的離子交換帶。（2）交換帶的移動階段隨著離子交換的進行，離子交換帶逐漸向下部樹脂層移動，這樣樹脂層中就形成了三個層或區域（圖1114）：交換帶以上的樹脂層，都為Ca2+所飽和，它已失去交換能力，水通過時，水質不發生變化，此層稱為失效層；接著是工作層，此層內鈣型樹脂和鈉型樹脂是混存的，上部鈣型樹脂多，下部鈉型樹脂多，水流經這一層時，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行離子交換的

48、層區，其層區高度即為交換帶的寬度；交換帶以下的樹脂層為尚未參與交換的樹脂層，即其中全為鈉型樹脂，稱為末交換層。所以，交換帶移動階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，致使失效層不斷增大，末交換層不斷縮小，當交換帶的下端達到樹脂層底部時，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采用含一定化學物質的水溶液，使樹脂層內失效（失去交換能力）的樹脂重新恢復交換能力，這種處理過程稱為樹脂的再生過程。再生能力或再生性能，通常用再生劑耗（分別稱為鹽耗、酸

49、耗或堿耗卜再生劑比耗表示。再生劑耗是指在失效的樹脂中再生1摩爾交換基團所耗用的再生劑質量，單位為g/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，是離子交換運行經濟性的重要指標。由于樹脂工作交換容量并不隨比耗正比地增加，因此在一定條件下應通過工作交換容量隨比耗變化的趨勢確定一個既經濟又實用的再生劑比耗。不同的樹脂、不同的離子交換工藝，這種經濟比耗也不同。3.4.4 陽離子交換樹脂床工作方式I表洗（用脫氣塔后的水）目的為整平樹脂層，同時逐出樹脂層表面之沉積物及破碎樹脂。R沉整：在逆洗樹脂會上浮，此步驟將所有

50、閥門與泵關閉使樹脂因重力而自然沉整排列。田通藥：目的為利用純水經過吸入器之作用而吸進鹽酸由塔底進入，分別再生陽離子交換樹脂，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轉為采水。即排泄：在使用過程中，若水質劣時候，則程序將自動跳到排泄過程。在設定時間如水質良時則由排泄轉入采水階段。不良時排泄轉為再生階段。陽床的工作過程就是采水一一再生采水的過程。3.5 脫氣塔脫氣塔，是原水當中含有的碳酸藉H作用，分解成H2O、CO2進入脫氣塔，其中CO2在脫

51、氣塔中通過邏資風機供氣逐出，以減輕后續的陰床之負荷。3.5.1 脫氣塔原理通常空氣等氣體溶解時，將使水對金屬具有腐蝕性。其中水的腐蝕性的增加主要是因為溶解氧及二氧化碳。脫氣是使溶存氣體放散于空氣中，而又氣液間物質移動的操作。此理論是以氣體在水中的溶解度，及在某種條件下氣體的平衡濃度及氣體由水中向大氣中移動速度等為基礎。（如圖）在工廠依據脫氣得要求不同通常采用不同的方法常用的物理方法有：加熱脫氣、真空脫氣、不活波氣體脫氣、超聲波脫氣在我們水環制程中由于對水中的溶存氣體去除率求不高，所以我們使用如上的脫氣裝置，由于在陽塔反應而產生的二氧化碳濃度遠高于它在該條件下的溶解度。所以我們用鼓入空氣的方法來

52、降低水中的二氧化碳含量。3.6 陰床本裝置采用43mx3mH的圓桶式裝置，里面裝載有陰離子交換樹脂，原水經過濾器、陽床、脫氣塔后的水進入陰床，水中之陰離子及硅酸被強酸性陰離子交換樹脂交換成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）混床：是在交換器內均勻混雜的裝填陰、陽兩種樹脂，一般混合床采用強酸性陽樹脂和強堿性陰樹脂，其陰、陽樹脂的混合比為1:12,用語混合床內

53、陰、陽樹脂混雜，因此原水流經樹脂層時，陰、陽離子同時被樹脂所吸附。其產物H+和OH-又因反應生成水而得以降低，有利于交換反應進行的徹底，使得出水水質大大提高。為了防止再生時陰、陽樹脂層難徹底分層，及交叉污染，發展了三層混床新技術。即在普通混合床中另填一層惰性樹脂，其高度介于陰陽樹脂之間，具顆粒大小能保證在反沖洗時將陰、陽樹脂分離開來。在我們的除鹽水系統中加設混床，其目的是為了進一步除去上述流程中未除去的陰、陽離子，使水質達到鍋爐補給水的標準。其工作方式與上述陽床、陰床工作方式原理一樣。在我們水環純水（除水）的處理的主要設備的選擇：因為水量大，活性碳過濾器選用臥式過濾器，并采用上下雙層布置。離子

54、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，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 冷凝水進出水質要求4.1.1 冷凝水進水要求項目數量(mg/l)名稱數量(mg/l)溫度95c總鐵0.06Cu0.007SiO20.05電導率5us/cmPH7-8Na+、K+0.064.1.2 冷凝水水質要求PH 7.0± 0.5Cu <0.005PPM溫度<600CN

55、a+K+<0.01Mol/LSiO2<0.01PPM電導率0.1us/cm總鐵0.01ppm4.2 工藝流程選擇為滿足水質要求選用過濾加混床系統，具水處理系統流程為：凝結水一一級換熱器一二級換熱器一三級換熱器一精密過濾器一體內再生陰陽混合離子交換器一凝結水箱。4.2.1 主要設備選擇由于凝結水回水溫度高（95）超過混床樹脂允許溫度上限，須經換熱器降溫至50C,換熱器選用Sweep板式換熱器，一級冷卻水用混床出水；二級冷卻水用來自Purewaterplant補給的純水；三級冷卻水用循環水。過濾器選用精密過濾器，該過濾器濾元為蜂房式聚丙烯纖維線繞濾芯，可除去凝結水中的鐵、銅等懸浮雜質。第五章WasteWaterTreatmentPlant5.1 污水處理廠的概述來自漿廠的廢水中所含化學成分較復雜，除具有一般污水性質外，尚含有油和較高色度等其他污染物質，且污水具有較高的溫度，為此采用物化一一生化相結合的污水處理工藝，能確保處理后水質達到排放要求。由于原污水水溫較高，故采用冷卻塔對原污水進行冷卻處理，以便保證后續生化處理的正常進行。由于紙漿廢水有機污染物濃度較高，本方案采用A/O生化處理和生物接觸氧化相結合的處理系統。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