1、水廠凈水工職工培訓主講：黃永衛一、緒論二、 現代供水概論及原理 三、飲用水源概述及其處理技術 四、制水工藝和深度處理的理論緒 論 一、水與環境1、水是地球上一切生物和人類賴以生存的必不可少的條件，是構成生物體的基本要素之一；水是一種寶貴的自然資源，是保證國民經濟發展與維持人民生活需要的最重要物質基礎之一。2、水體的污染水的另一個十分重要的特性是能電離為氫離子（H + ）和氫氧根離子（OH-），其電離方程式為： H 2O=H+ + OH-。從水的電離方程式看出，水具有弱酸性與弱堿性。水溶液的酸性和堿性取決于其中氫離子的濃度。通常用其對數值來表示酸堿性，即所謂pH 值。純水在 25時，其氫離子濃度

2、與氫氧離子濃度相等，此時溶液呈中性，所以pH=7.00 表示中性，大于7 的為堿性，小于7 的為酸性。地表水質的共同特點是含礦物質少水的硬度較低，但受污染的機會多，水的渾濁度高，細菌含量高。如水體被糞便污染的最好的判斷指標是大腸菌群。水體中存在的有機物亦很多，主要來源于水生動植物體的殘骸和工農業生產活動中排放到水中的大量有機物。水體受有機物污染的一個重要特征是消耗水體中的溶解氧。因此，人們用化學需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）、總有機碳（TOC）和總需氧量（TOD）作為表示水質污染的指標。一般來說，如果水體中氮和磷過多地進入水體后，增加水中養分，即總含磷量超過20 毫克立方米，無機氮超過

3、300 毫克立方米，發生所謂的“富營養化”。水體的富營養化會導致藻類和水生植物茂長，從而過分消耗水中的溶解氧，造成水中缺氧，使水中魚類等缺氧死亡。那么這種水體就被認為已處于富營養狀態。源水中雜質有：（1）水中懸浮物的雜物 （ 2）、 懸浮物 （3）、 膠體物質 （4）、溶解物質（5）、細菌微生物(如生活飲用水水質衛生標準規定大腸菌群不超過3個/1000ml)。水體具有凈化污染物的能力，叫自凈作用，即污染物在水中自然地降低濃度的現象。河流在流動過程中，可將污染物稀釋，使之擴散，這是物理凈化過程；污染物在水中發生氧化、還原或分解等化學過程，這稱為化學凈化；水中微生物對有機污染物的氧化、還原、分解的

4、過程則是生物凈化作用。當污染物排放到水體中的量太大，超過了水體的自凈能力，從而使水質惡化的現象就是人們常說的水污染。水體的污染源主要有工業廢水、生活污水、農業污水。水廠建立水源防護區，一般是水源防護區的距離是取水上游1000米到下游100米范圍內。二、水環境污染對飲用水安全的威脅胡錦濤總書記 在“中央人口資源環境工作座談會”上指出: “一定要把切實保護好飲用水源、讓群眾喝上放心水作為首要任務”。溫家寶總理指出“要加強對城鄉污染源的監控，保護飲用水源地，保障群眾飲水安全”。2005年第13屆“世界水日”之際，聯合國確定2005年-2015年為“生命之水”的國際行動10年； 第18屆“中國水周”的

5、主題是“保障飲水安全，維護生命健康”飲用水安全包括： 水量的安全性 水質的安全性 水污染是飲用水安全的重大隱患保障飲用水安全，必須從源頭上削減污染物排放控制水污染、保護水源是安全供水最核心的問題（一）生活飲用水水質標準（二）飲用水供應中存在的安全問題 1、我國城市飲用水的安全問題 2、我國農村飲用水安全問題（三）突發水污染事件造成的飲用水安全問題（一）生活飲用水水質標準（2004年）世界衛生組織飲用水水質準則144項 美國國家環保局美國飲用水水質標準歐盟飲用水水質指令 我國生活飲用水水質標準生活飲用水衛生標準（TJ20-76）23項 生活飲用水衛生標準（GB5749-1985） 35項生活飲用

6、水衛生標準（GB 5749-2006） 106項 感官性狀 一般化學指標 毒理學指標 細菌學指標微生物指標由2項增至6項；修訂了總大腸菌群；飲用水消毒劑指標由1項增至4項，增加了一氯胺、臭氧、二氧化氯；毒理指標中無機化合物由10項增至21項，增加了溴酸鹽、亞氯酸鹽、氯酸鹽、銻、鋇、鈹、硼、鉬、鎳、鉈、氯化氰；并修訂了砷、鎘、鉛、硝酸鹽；毒理指標中有機化合物由5項增至53項；感官性狀和一般理化指標由15項增至20項，增加了耗氧量、氨氮、硫化物、鈉、鋁；修訂了渾濁度；放射性指標中修訂了總放射性。新標準具有以下3個特點：加強了對有機物、微生物和水質消毒等方面的要求；統一了城鎮和農村飲用水衛生標準；實

7、現飲用水標準與國際接軌. 飲用凈水水質標準CJ94-2005 （38項） 生活飲用水衛生標準GB 5749-2006 （106項）生活飲用水衛生標準gb5749-2006_百度文庫（二）飲用水供應中存在的安全問題全球每年致病事件40億起，約2000萬人死亡每8分種有1名兒童死于不潔水源導致的疾病我國7億人飲用大腸桿菌超標水3億人飲用含鐵量超標水億人飲用高硬度水億人飲用高氟水億人飲用高硝酸鹽水 （1）城市供水系統存在的問題水源污染給凈化處理帶來了極大的困難，具體表現為：處理后的水質感官性指標不良，色度高、有異味消毒后水中消毒副產物增加，其中有致突變物、致癌物源水中的有毒有害物質及三致物質難以去除

8、有些污染物難以檢測：肝毒素、神經毒素和酯多糖毒素管網中水質不穩定。源水水質污染造成混凝劑、消毒劑投加劑量增加，降低了水的pH值，增加了水的不穩定性；城市供水途中的二次污染。（2）農村飲用水安全問題（三）突發水污染事件造成的飲用水安全問題事故 交通 污染物儲存設施破壞 污水管道破裂 污水處理廠事故排放等人為破壞極端自然現象吉林石化爆炸事故及松花江哈爾濱段松花江重大污染事件 廣東北江鎘污染事件 湘江重金屬污染威脅4000萬人飲用水安全太湖藍藻暴發太湖藍藻暴發曾經美麗怡人的陽宗海 陽宗海嚴重污染滇池出現藍藻水華暴發現象 巢湖出現藍藻水華暴發現象 硫酸銅：在浮游生物繁殖期間，可向水中投加硫酸銅，投量約

9、，對藻類有一定的殺傷作用。工人正在處理污水池中的含銅酸水突發水污染事件: 偶然原因長期排放產生累積效應 政府面臨的一項緊迫任務！ 為提醒公民注意節約用水國家制定了“節水徽記”，節水徽記。第一章 現代供水概論及原理一、現代供水概論及原理1、給水系統主要功能 水量保障：及時可靠地提供滿足用戶需求的用水量 水質保障：給水處理水質、貯水和輸配水水質 水壓保障：充分利用地形高差，水泵加壓2、給水系統的組成 水源取水系統 包括水源、取水設施、提升設備和輸水管渠等。 給水處理系統 包括各種采用物理、化學、生物等方法的水質處理設備和構筑物。 給水管網系統 包括輸水管渠、配水管網、水壓調節設施（泵站、減壓閥）及

10、水量調節設施（清水池、水塔等）等，簡稱輸配水系統。第二章 飲用水源概述及其處理技術一、飲用水源概述 現在我國生活飲用水水質標準是GB5749-85 ，共有 35項 ， 分為：感官性狀和一般化學指標、毒理學指標、細菌學指標、放射 四類。如：飲用水衛生標準中沒規定的毒理學指標是錳 ；保證飲用水水質達到流行病學上安全的重要指標是總大腸菌群1、2004年11月水利部、衛生部頒布農村飲用水安全衛生評價體系，規定飲用水安全由水質、水量、方便程度和保證率四項指標組成。只要其中有一項低于安全或基本安全最低值，就不能定為飲用水安全或基本安全。具體如下： 水質。集中供水管網末梢水水質符合國家生活用水衛生標準（GB

11、57492006）的要求。 水量。每人每天可獲得的水量不低于2040 L；每天每人攝入2升以上。 方便程度。 人力取水往返時間不超過1020min.也就是說，取水的垂直距離不大于100m，取水的水平距離不超過1000m。 保證率。 供水保證率不低于90%。二、飲用水源的污染1、飲用水源污染現狀一級水、二級水、三級水、 四級水、五級水2、飲用水源污染來源區分為： 天然污染 、 人為污染3、水中污染物對健康的危害（1）、微生物：飲用水中的致病微生物包括腸道致病菌、病毒、水性致病原崇和蠕蟲（血吸蟲），水體受病原生物（如細菌）的污染，如飲用此水或使用被此水污染的食物，會引起霍亂、傷寒、脊髓灰質炎、甲型

12、肝炎、痢疾等傳染病。（2）人飲用受重金屬（如汞、鎘、鉛、鎳、鉻等）及其他有毒無機物（如氰化物、砷化物、亞硝酸鹽等）污染的水，會引發疾病。其中砷、鎳、鉻等無機物和亞硝酸鹽等，還可誘發腫瘤。這些污染主要是工業的廢水、廢渣和廢棄物的直接排放，污染飲用水源。（3）難降解有機物人飲用受微量有機物如苯(C6H6)、三氯甲烷（CHCL3）、四氯化碳（CCL4）鹵乙酸（CH3COOCL）、丙烯氰（C3H3N）、殺蟲劑、除草劑、合成洗滌劑等污染的水，會引起中毒和疾病，如血液病、癌癥等。有機硝基化合物、有機氨基化合物、有機鹵素化合物，有較強致癌、致畸、致突變作用；溶解在水中的洗衣粉，可通過皮膚被吸收進入人體，長期

13、積累可損害血和肝脹功能。（4）、藻及藻毒素水污染的罪魁禍首是藻類中含有致癌的毒素節球藻和促癌毒素微囊藻毒素。三、農村飲水安全（一）、水性疾病1、水性傳染病人飲用受致病微生物（如致病菌）污染的水或食用被此水污染的食物，易引起霍亂、傷寒、脊髓灰質炎、甲型肝炎、細菌性痢疾、血吸蟲病、鉤端螺旋體病等。據報道每年1000萬2000萬人死于傳染病。2、水性地方病由于某一區域自然界的水和土壤中某種化學元素過多或過少使當地動植物和人群中發生特有的疾病，成為地方病（生物地球化學疾病）。我國常見的與飲水有關的地方病是地方性氟中毒、地方性甲狀腺腫和地方性砷中毒。3、癌癥調查研究發現，飲用水水質的好壞與肝癌、食道癌、

14、胃癌的發生密切相關。據WHO統計，全世界每年約有500萬人因癌癥而亡，平均6秒就有一人死于癌癥。中國每年有160多萬人死于癌癥，另外每年新出生的嬰兒出現畸胎、畸形和各種先天性缺陷也有100多萬人。水體的污染源主要有：工業廢水、生活污水、農業污水（二）飲用水衛生標準1、標準修訂的基本原則、要求、指標選擇與限值確定的依據 基本原則以GB5749-85為基礎進行修訂。水質指標項目的確定，是為了確保水質感官良好，防止水性傳染病爆發，預防急慢性中毒和其他健康危害。符合國情，并具有操作性。為了便于實施，將飲用水水質指標分為常規和非常規檢測項目 ，并單立農村小型供水和分散式供水的水質要求。制訂感官性指標的意

15、義：感官性指標就是人的感覺器官可以直接感受的指標，如達不到這些指標會讓使用者產生厭惡感。 基本要求新標準中明確規定生活飲用水必須滿足以下三項基本要求： 保證流行病學安全，即要求生活飲用水中不得含有病原微生物,應防止介水傳染病的發生和傳播; 水中所含化學物質和放射性物質不得對人體健康產生危害，不得產生急性或慢性中毒及潛在的遠期危害（致癌、致畸、致突變）； 生活飲用水必須確保感官性狀良好，能被飲用者接受。 確定限值的條件(見課本表25)500NTU時，為保證凈水效果，降低混凝劑用量，可進行預處理。2、預處理。當飲用水水源受到一定程度的污染時，在常規處理前，先進行預處理，以確保后續混凝沉淀的效果，包

16、括粗大懸浮物和漂浮物的篩除、沉砂、高濁度水的預沉淀、原水儲存、土層滲透、曝氣除臭、氣浮除藻、粉末炭吸附、生物預處理除氨氮、用氯、臭氧或高錳酸鉀等進行化學氧化預處理等工藝。第三章飲用水源概述一 水源水中雜質類型（1）、泥沙：（2）、漂浮物：（3）、懸浮物和膠體雜質：（4）、天然水中的溶解物質有：（5）、致病微生物：二 水質處理方法分類1、常規處理。主要去除地表水中懸浮物、膠體和病原微生物，降低水的濁度，其處理流程一般有混凝、沉淀（澄清）、快濾組成；當原水濁度經常超過3、強化混凝處理。當飲用水水源受到一定程度的污染時，在混凝處理工藝中投加新型混凝劑或助凝劑，加強混凝和絮凝作用，以提高混凝沉淀工藝對

17、有機物的去除效果。4、特殊處理。當地下水水源含過量鐵、錳、氟、砷或含鹽量時，采用專門的濾料或特殊工藝進行水質處理，使出水水質達到生活用水衛生標準的要求。5、深度處理。當飲用水水源受到相當程度的污染，又無適當的替代水源時，為達到飲用水的水質標準的要求，在常規處理工藝的基礎上，增設深度處理工藝，例如：活性炭吸附、臭氧氧化、生物活性碳和膜分離工藝燈。 化學水的預處理1、什么是混凝劑？常見的混凝劑有哪些，怎樣保存？作用是什么？ 在水的預處理中，能夠使水中的膠體微粒相互粘結和聚結的這類物質，稱為混凝劑。 常見的混凝劑有：硫酸鋁、明礬、堿式氯化鋁、硫酸亞鐵、三氯化鐵。凈水劑必須儲存在干燥、陰涼的地方，防止

18、潮解失效。 混凝劑之所以能夠使水中膠體脫穩而促使膠體微粒相互凝結和聚結沉淀，是因為混凝劑在混凝過程中有如下作用：A 吸附作用：由于混凝劑特別是高分子物質，在水中起著吸附架橋作用，而使水中微粒相互粘成較大顆粒，然后用沉淀的方法去除膠體物質。b中和作用：由于混凝劑在水中產生大量的高電荷的正離子，而天然水中的膠體物質大都帶負電，使它們異電相吸，相互中和， 從而消除了膠體微粒之間的靜電斥力，且能長為大顆粒，借自重沉降而去除。C 面接觸作用：絮凝過程是以微粒作核心在其表面上進行的，而使微粒表面相接觸，并粘結成大顆粒，通過沉淀而去除。d 過濾作用：凝絮在水中沉降的過程，猶如一個過濾網下降，從而包裹著其他微

19、粒一起沉降。 但是凈水劑不是加得越多，水越清。 （1） pH對Al（OH)3膠粒電荷性質的影響。鋁鹽在水解過程中所生成的Al（OH)3膠粒物質是屬于典型的兩性化合物，當其離解時它即能生成帶正電的陽離子，又能生成帶負電的陰離子，而混凝過程去除膠體物質需要大量帶正電荷（而不是負電荷）的混凝劑微粒，這個關鍵取決于PH值。當時, Al（OH)3離解成為帶負電的鋁酸鹽,反應式為Al（OH) 3= AlO2 -+ H2O +H + ( 2 )PH對于Al（OH)3溶解度有很大影響.水中PH過高或過低,都要會使得Al(OH)3溶解度增大.在時, Al(OH) 3溶解度逐步增加，而不斷生成溶解于水的偏鋁酸鹽。

20、當pH到達9時，溶解度迅速增大而成為鋁酸鹽。但當時Al(OH)3溶解度也會迅速增大而生成Al3+，反應式為 Al（OH)3 + 3 H+= Al3+3H2O只有pH在8左右，才生成難溶的Al(OH)3 膠體物質。加藥劑的相關計算和簡答：1、ppm就是百萬分之一，也就是毫克/升，假如你的水流量是100噸/小時，加藥量是6ppm,則該水每小時投加的藥的重量？ 解：水流量是100噸，加藥量是6ppm,那么每小時的加藥量就是100噸的百萬分之六，1001010610 = 600克/小時。2、某水廠購進一臺進水泵為3000立方米小時，實際操作時用20%硫酸鋁作混凝劑，現測得該水泵投加1升硫酸鋁溶液需10

21、秒。問（1）水泵運行5小時加礬量（固體硫酸鋁）多少？（2）加礬率為多少？ 解：3、簡要闡述水樣中氯離子的測定原理和測定時的操作分析步驟？在中性介質中,硝酸銀與氯化物反應生成氯化銀白色沉淀，當水樣中氯離子全部與硝酸銀反應后，過量的硝酸銀與鉻酸鉀指示劑反應生成磚紅色鉻酸銀沉淀。 分析步驟 ：量取100mL水樣于三角燒瓶中，加三滴鉻酸鉀指示劑，用硝酸銀標準溶液滴定至磚紅色為止，同時以蒸餾水做空白試驗。 確定粉末活性炭的投加位置。由于粉末活性炭對氯等氧化劑的吸附有極強的優先選擇性，粉末活性炭的投加點應與氯等氧化劑的投加點保持一定的安全距離。投加點的設置還應保證足夠的吸附時間。2) 投加方式：必須有防粉

22、塵爆炸措施。干式投加時，以粉末活性炭在水中快速均勻分散開，減少結團，提高粉末利用率為原則。濕式投加一般要有專用設備，先配成漿狀，攪拌均勻后再投加。3) 投加量：根據原水水質進行攪拌試驗第六章制水工藝和深度處理的理論一、預處理工序水源水往往不能滿足飲用水水質標準的要求，故需要進行處理，地面水的常規處理：混凝沉淀-過濾-消毒 等措施，供水才能符合相應的指標。1、粉狀活性炭技術應根據原水水質和出水要求，嚴格控制粉末活性炭投加量、投加點和投加方式應符合下列要求：1) 投加點：應考慮粉末活性炭與其它藥劑相互抵消和協同作用的影響，合理做出的等溫曲線為依據，合理確定投加量。2、消毒工序質量控制1) 化學消毒

23、劑的投加量應以消毒試驗推薦值為參考數據進行投加。并依據處理水量、水的 pH值、水溫和接觸時間等參數調整投加量。給水處理中最常用的消毒方法是加氯、臭氧、漂白粉。2) 一般氯氣消毒（最常見），可采用一點加氯法或多點加氯法。并應嚴格控制游離氯與水體的接觸時間大于 30 分鐘。嚴禁將液氯向水體中直接投加。并必須具備安全可靠啟動有效的氯氣吸收或中和的設施。3) 采用次氯酸鈉消毒時，應將有效氯在水體中的濃度作為消毒的控制指標，有效氯與水體的接觸時間應大于 30 分鐘。4) 采用二氧化氯消毒時，一般在使用現場制備，應嚴格控制制備原料的稀釋 二氧化氯發生器濃度，制備車間禁用火種、具有良好的通風換氣設施。同時應

24、對水中二氧化氯含量建立快速、靈敏、適合現場操作的檢測方法。實現對二氧化氯消毒工藝的有效控制。5) 出廠前加氨的工藝系統，應嚴格控制氯、氨的投加比為 34：1。并應具備安全可靠啟動有效的氨氣吸收的設施。 另外消毒劑和氧化劑還有漂白粉（是氯酸鈣和次氯酸鈣的混合物，有效成分是次氯酸鈣，目前，在我國條件不太好的地方，多數還用漂白粉消毒）、高錳酸鉀（KMnO4）、臭氧(O3)等 氯氣與二氧化氯消毒效果的比較 幾種消毒劑的比較注意，氯氣和二氧化氯作消毒劑本身不穩定且有毒，所以要注意運輸、保存防泄漏和危險事故等應急操控能力，做好防毒防塵的安全措施，并對自動化投氯機等設備要能熟練地操作和簡單應急處理能力和簡單

25、維修能力，做好操作的相關記錄。阻垢劑1、是用次氨基三亞甲基膦酸與聚丙烯酸以1:1復配而成，用堿調pH值到規定的水質標準。 2、三鈉一酸”復配劑被認為有良好的防垢、 防腐蝕作用。其主要組分是碳酸鈉、磷酸鈉、氫氧化鈉和丹寧酸。 3、中壓鍋爐的防垢藥劑主要是磷酸三鈉 地下水處理采用的氧化劑、消毒劑、吸附劑、阻垢劑、濾料等所有涉水產品不應對水質產生污染。水的凈化的相關計算和簡單：1、防塵防毒的主要解決措施？（全）答：我國工業多年來治理塵毒的實踐證明，在大多數情況下，靠單一的防塵治毒是行不通的，必須采取綜合治理措施。即首先改革工藝設備和操作方法，從根本上杜絕和減少有害物質的產生，在此基礎上采取合理的通風

26、措施，建立嚴格的檢查管理制度，這樣才能有效防止石化行業塵毒的危害。2、若水廠發生液氯泄漏，分析該類情況的操作處置方案？（全）答：液氯一旦泄漏，就會以氣體的形式向下風向傳播，危及下風向人員，泄漏點處形成最高濃度區。能否采取有效措施中和泄漏出來的氯氣，也是至關重要的，同時采用下面幾個步驟，會收到比較好的效果。（1）堿液噴淋中和堿液噴淋作為液氯泄漏后第一級防范氯氣擴散的措施，在貯罐的周邊形成一道低濃度堿液水幕，達到中和高濃度氯氣的目的。（2）捕消劑中和對于未被堿液中和的擴散氯氣，則用霧化捕消劑來中和，霧化捕消劑密度與氯氣基本相當，會與氯氣同步擴散，達到中和的目的。（3）霧狀消防水壓制擴散氯氣霧狀消防

27、水作為捕消劑的輔助措施，主要是在外圍對未被捕消劑中和到的氯氣進行壓制，要注意的是消防水不能噴到霧化捕消劑區，這樣會降低捕消劑的效果。3、在操作加氯機加氯期間，出現加氯量控制閥處真空度很高，加氯量調不上去，簡述其原因和解決辦法？（全）答：該故障產生的原因是氣源不足，應檢查真空調壓器是否打開、開啟度是否過小、通向加氯量控制閥的管路是否閥門沒開好、氯瓶角閥是否打開、連接氯瓶的柔性管是否堵塞、角閥是否堵塞等。也有可能是真空調節閥或氣源管路堵塞，產生的原因往往是由于氯氣中的雜質沉積引起。此時，拆卸真空調節閥，進行檢查清洗。4、簡單闡述下水廠在操作雙工藝二氧化氯發生器向水中投加二氧化氯時，對地下水和地表水的投加濃度和投加方式？答：投加方式主要取決于水廠生產方式，如屬連續生產型，可根據投加濃度和水量大小連續投加二氧化氯，若水廠為間斷生產型，可在生產期間投加藥劑，但需注意每天供水前，首先開機投加二氧化氯。（中、技）5、漂白粉的主要成分是什么，起漂白作用的物質是哪種？（中）答：主要成分是氯化鈣和次氯酸鈣，起作用的是次氯酸鈣。6、水廠在操作加氯機向水中氯氣時，簡述預防氯氣正壓管道泄漏氯氣的操作方法有哪些？（中 技）答：（1）嚴格執行氯瓶驗收制度，對角閥打不開的氯瓶，可用工具順角閥的軸向輕輕敲擊閥芯，使其銹蝕層松動，再用專用工具適當用力開啟；若還打不開