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  当饮用水的水源受到一定的污染,或具有某些特殊性质时,在常规处理之前,需要先进行预处理。

1.筛滤

  以地表水为水源的取水口处必须设置格栅,格栅后一般还设有更细的筛网,以防止水中粗大悬浮物和漂浮物(水草、木棍、鱼、浮冰等)进入取水系统中,堵塞管道或损坏水泵叶轮。格栅与筛网分为机械清除栅渣与手工清除栅渣两大类。在较大规模的取水工程中,通常采用机械自动清除,为了保护机械格栅、在它的前面往往设置一道间距更大的人工清除粗格栅。对于水中漂浮物较多的取水构筑物,常用的筛滤工艺流程是:地表水→人工清除粗格栅→机械格栅→机械筛网→提升水泵

2.除砂

  在饮用水水源的取水口出应尽量避免在取水中带入沙砾。如果当地条件限制下不能做到这一要求时,就需要设置除砂池。常用除砂池有水力旋流式和平流式两种,用以去除直径大于0.3mm的沙砾。

3.高浊度水的预沉淀

  含有较高悬浮固体的源水,如我国西北黄土高原的黄河、湟水、渭河等河流,西南地区长江上游的嘉陵江、金沙江,沱江等河流的丰水期,水中泥砂含量每升可达几克至几千克,属高浊度水。

  以高浊度水做为水源水时,需设预沉池去,去除水中的绝大部分泥沙,为后续构筑物的正常运行创造条件,预沉池分为利用天然洼地或部分河道改建的天然预沉池和人工预沉池两大类。天然预沉池一般沉淀时间较长,依靠吸泥船排除积泥。设计时需考虑到沉淀容积、积泥体积,排泥方式与处理方法、事故调节水量、防洪、冬季冰冻等方面的问题。人工预沉池构建物多为辐流式沉淀池或平流式沉淀池。为了适应高浊度水沉泥多的特点,预沉池一般采用机械装置集泥,再由排泥管连续排出池外。预沉方式分为絮凝沉淀和自然沉淀两种。对主要含较粗颗粒泥砂的高浊度水,如长江上游地区,预沉可采用自然沉淀。对主要含较细粒径,难于自然沉淀的高浊度水,如黄土高原地区,预沉多采用絮凝沉淀法,如在预沉前投加聚丙烯酰胺絮凝剂。

4.原水贮存

  以地表水微水源时,先把原水储存在蓄水池中,储蓄时间一般在一周左右,长的可达一个月。原水经储存停留可以减少一部分悬浮固体和细菌,通过生物氧化作用去除一部分有机污染物,使水质得到初步改善,并可利用贮存的水量避开取水河流的事故污染。此法的缺点是在地理与气候条件适宜的地区,水中藻类和浮游生物可能繁殖,其代谢产物可能对水带来不良气味。另一问题是蓄水池占地面积较大,并且需要定期清理池底,此方法在国内应用尚少。

5.渗滤

  在水文地质条件适宜的地方,沿河岸在地下设一系列渗井,进行取水。河水经过沿岸地下砂层的过滤,可以去除原水中大部分有机质,重金属和病原菌,能够明显地改善水源水的水质。

6.曝气

  通过对地下水的曝气,可以减少水中所含的挥发性物质,促进氨氮的硝化,对水质受一定污染的地表水进行曝气,可以提高水中溶解氧的浓度和pH值,去除一部分嗅和味,增进混凝效果,改善沉淀性能。对含有过量铁、锰的地下水曝气,可以氧化水中二价的铁、锰离子,使其转化为难溶于水的三价铁和二氧化锰,便于在后续的砂滤池或锰砂滤池中去除。

7.化学预氧化

  作为预处理所采用的氧化剂有:氯、臭氧、二氧化氯、高锰酸钾等。其中预氯化是目前我国饮用水处理中采用较为广泛的方法。

(1)预氯化

  预氯化湿在地表水的取水口或净水厂入口处向水中投加一定量的氯,能够有效地去除氨氮,氧化一部分有机物、降低嗅味,氧化二价的铁和锰离子,控制藻类及微生物在取水口至净水厂之间的管道中和净水构筑物中的生长繁殖,改善混凝和过滤效果,并起一定的杀菌作用。预氯化处理可以采用简单氯化法或折点氯化法。预氯化处理的缺点是当原水中有机物含量较高时,投加的氯会产生一些三卤甲烷类氯代有机物,可能会产生“三致”作用。

(2)预臭氧

  预臭氧是为了避免预氯化产生氯代有机物的问题而采用的替代方法,加入臭氧除了有上述氧化作用外,还可以增加水中有机物质的可生物降解性,并明显改善混凝效果。其不足之处是臭氧在水中保持时间较短,不适于长距离输水管道中的菌藻控制。

(3)二氧化氯预氯化

  二氧化氯在水中保持时间较长,不产生氯代有机物,不与水中氨氮发生反应,可以氧化分解水中酚类等有机污染物,改善色,味的去除效果与混凝效果,是替代氯化法的一种较理想的氧化剂,但是费用较高。

(4)高锰酸钾预氯化

  高猛酸钾也是一种替代预氯化的氧化剂,但其效果较差于二氧化氯。

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