目前,我們生活中的飲用水一般是通過一系列凈化過程從自來水廠提取江河湖泊或地下水來制備的。由于原水濁度和取水方式的不同,飲用水處理工藝分為多種類型。以常見河流湖泊取水口為例,僅從原水取水、分流、絮凝、沉淀、過濾、消毒等方面闡述凈化工藝原理。
一般情況下,原水通過輸水管道輸送至凈水廠,凈水廠一般配備以下設備和基礎設施:
格柵絮凝、斜管沉淀池、絮凝沉淀部分合建。絮凝池采用聚氯化鋁、聚丙烯酰胺等凈水劑,使原水所含的懸浮物和膠體雜質發生絮凝反應,在沉淀池中沉淀出能快速沉淀的絮體。絮凝時間為20分鐘,在沉淀區的有效停留時間為30分鐘。
重力無閥濾池,濾池進一步過濾沉淀池出水,使濾池出水濁度達到GB飲用水標準。濾料為雙層濾料,上層為無煙煤,下層為石英砂。持力層為礫石,共3層。
清潔水池儲存凈化后的清潔水,水與水池中的消毒劑充分接觸進行消毒。經過上述過程,提取的原水可以通過自來水管道流向千家萬戶,為每個人提供清潔的飲用水。
原水進入后,經過管道混合器,原水加入混凝劑聚合氯化鋁和絮凝劑聚丙烯酰胺進行絮凝反應。進入絮凝池后,經過48層柵條后,流速進一步減慢,原水的懸浮物和膠體雜質與聚丙烯酰胺反應,產生絮狀沉淀,部分絮狀沉淀在絮凝池中。絮凝池和沉淀區之間設置緩沖區,穩定水流,緩慢進入沉淀區。沉淀區設有蜂窩狀斜管,水從沉淀區下方進入斜管,流速一般設定為2mm/s,在上升過程中,絮體進一步下沉,然后水流入沉淀區的集水箱,再通過管道流入過濾池。
過濾罐內一般有兩種濾料,從上到下分別是無煙煤濾料和石英砂濾料??捎没钚蕴看鏌o煙煤濾料,下面鋪設礫石持力層。水經濾料層過濾后,通過連通通道進入上部儲水空間,然后通過集水箱進入管道,流向清水箱。過濾時間長了,雜質會逐漸增多,透水性減弱,濾料上層水壓逐漸增大,水位開始上升。此時,我們需要進行必要的反沖洗,以恢復濾料池的過濾功能。我們的聚丙烯酰胺生產廠家建議,濾料池中的濾料應在反洗4-5次后及時更換,以免過濾后的水質達不到GB標準。
過濾后的水進入清水池時,加入二氧化氯進行后續消毒,消毒后的水可以直接進入自來水管網供用戶使用。