水處理廠主要為造紙生產(chǎn)用水，對濁度、色度、Fe2+的處理結(jié)果要求較高。設(shè)計(jì)選用了常規(guī)的前加氯（預(yù)氧化、消毒及除色）、混凝、沉淀、過濾的處理工藝。除經(jīng)常能取得高水質(zhì)以外，還具有更強(qiáng)的應(yīng)變能力。在流程上還考慮到設(shè)備和構(gòu)筑物檢修和故障條件

下保證正常供水的措施，設(shè)置必要的超越、溢流、排空，備用設(shè)備和集散型的監(jiān)控設(shè)備，能及時發(fā)現(xiàn)問題及時解決，保證紙漿廠供水安全。水處理廠的設(shè)計(jì)處理水量規(guī)模為120’000m3/d。

一、加氯 加藥

    給水處理系統(tǒng)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(tǒng)的氯源由化工廠的堿氯課供給。水廠內(nèi)加氯點(diǎn)設(shè)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，大加氯量取

4mg/L；24小時連續(xù)工作，每日加氯量為528Kg/d。加氯機(jī)采用兩臺真空加氯機(jī)（一用一備），為閉環(huán)自動控制，控制系數(shù)為濾后水量和余氯量。加氯間至加氯點(diǎn)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(diào)節(jié)水的pH度，以及給水中的不可見的懸浮物的凝集，去除。

二、 混凝

    用自然沉降不能*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(zhì)，則雜質(zhì)容易形成較大粒子而容易沉淀！此方式即為混凝現(xiàn)象。

處理中的混凝現(xiàn)象比較復(fù)雜，不同的混凝劑以及不同的水質(zhì)條件，混凝機(jī)理都有所不同。常見的有以下四種水混凝現(xiàn)象：壓縮雙電層作用機(jī)理、吸附—電性中和作用機(jī)理、吸附架橋作用機(jī)理和沉淀物網(wǎng)捕或卷掃機(jī)理。

(1)壓縮雙電層：當(dāng)向溶液中投加電解質(zhì)時，溶液中反離子濃度增高，根據(jù)濃度擴(kuò)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(fā)生交換。擠入擴(kuò)散層，使擴(kuò)散厚度縮小，進(jìn)而更多地?cái)D入滑動面與吸附層，使膠粒帶電荷數(shù)減少，ξ電位降底，從而達(dá)到混凝效果。

(2) 吸附—電性中和作用機(jī)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(qiáng)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(jī)理：高分子物質(zhì)與膠粒的吸附與橋連。當(dāng)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—高分子—膠粒的絮凝體。

(4) 沉淀物網(wǎng)捕或卷掃機(jī)理：當(dāng)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(wǎng)捕、卷掃水中的膠粒，以致產(chǎn)生沉淀分離。

   PAC的混凝特性是同過投加鋁鹽后，發(fā)生金屬離子的水解和聚合反應(yīng)過程，其產(chǎn)物兼有凝聚和絮凝作用的特性。

1、混凝作用的影響因素：

膠質(zhì)系的凝集主要的是微粒子表面的物理化學(xué)性質(zhì)。因?yàn)樗械奈⒘Ｗ拥哪コ鋵ο笫菨岫燃吧龋恼扯龋恼承灾錀l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(yīng)、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(tǒng)的PH值:  系統(tǒng)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(zhì)粒子的電荷給予能力。

C、濁度粒子的離子交換能力。

D、水中共存物的影響。

E、其他因素：如凝集助劑、攪拌混合等。

2、藥品投加方式：

a. 凝集注入設(shè)備：

藥品的注入有濕式、及干式兩種。選擇適當(dāng)?shù)乃幤纷⑷敕绞绞怯斜匾模幤返淖⑷胗幸韵聨讉€要點(diǎn):

⑴注入速度,注入的高低量

⑵制御方式(自動、手動控制)

⑶動力的使用（pump、攪拌裝置的使用）

⑷藥品的儲留槽、倉庫、及搬運(yùn)等

⑸注入量的準(zhǔn)確度

Ⅰ.干式注入方式：

藥品（粉末狀固體）的注入一般用于較小規(guī)模，注入裝置不必?fù)?dān)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

Ⅱ.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(diào)節(jié)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，故需有溶液儲留槽。
  重力下滴式濕式注入裝置

  在我們水環(huán)制程中，混凝劑按三種藥劑設(shè)計(jì)，考慮干、濕并儲，以濕儲為主。液體藥劑的輸送以容積計(jì)量。隔膜計(jì)量泵投加量穩(wěn)定、準(zhǔn)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(tǒng)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(kuò)散、與水中的雜質(zhì)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(tài)混合器、混合池混合及機(jī)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(huán)藥劑溶解攪拌器的使用形式。

管式靜態(tài)混合器---混合效果較好、設(shè)備簡單，不需單建構(gòu)筑物，但水頭損失大，當(dāng)流量變化大時，影響混合效果；混合池混合---混合效果較好，占地面積大。某些進(jìn)水方式要帶進(jìn)

大量氣體，流量變化較大時，混合效果不穩(wěn)定；機(jī)械混合----混合效果好，適應(yīng)流量變化，水頭損失小，缺點(diǎn)是消耗電能，管理維護(hù)復(fù)雜。設(shè)計(jì)考慮原水水頭有富余，且供水流量均勻穩(wěn)定，因此，混合選用管式靜態(tài)混合器方式。擬采用管式微渦靜態(tài)混合器。

c. 絮凝反應(yīng):

  絮凝反應(yīng)方式一般分為水力和機(jī)械兩大類。前者結(jié)構(gòu)簡單，但適應(yīng)流量變化性差，后者可進(jìn)行調(diào)節(jié)，能適應(yīng)各種流量的變化，但需有一定的機(jī)械維修量，能耗大。為節(jié)省投資和運(yùn)行費(fèi)用，充分利用有效富余水頭，本工程采用水力反應(yīng)方式。擬在工藝中采用小孔眼網(wǎng)格絮凝反應(yīng)池，該工藝應(yīng)用“渦漩混凝低脈動沉淀給水處理技術(shù)”（國家技術(shù)、獲國家發(fā)明獎）。對混凝過程進(jìn)行強(qiáng)化與完善，使得該工藝對原水中色度的去除較常規(guī)工藝有明顯的效果。

三、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(zhì)因?yàn)槠浔戎乇人螅炭衫弥亓Χ两担诔两倒ざ稳コ械母∮挝锛癴loc.以減輕過濾池的負(fù)擔(dān)，是沉降池的主要目的。影響沉淀的事項(xiàng)有:

原水水質(zhì)(包括粘性、比重、PH、堿度、水溫等)

懸浮物的性質(zhì)（大小、比重、凝集性）

氣候條件（溫度、風(fēng)雨等等）

沉淀池的構(gòu)造（形狀、沉淀時間、池內(nèi)流速、水深、長寬比、整流設(shè)備）

沉淀池分為平流式、豎流式、輻流式及斜管（斜板）式沉淀池等形式。平流式沉淀池沉淀效果好；對充擊負(fù)荷和溫度變化的適應(yīng)能力較強(qiáng)；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(yùn)行較好，管理較簡單；排泥設(shè)備已趨定型。

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(shí)際上太淺物堆積，有效水深為3~4米，長寬比一般為3：1~8：1；圓形時，其直徑及深度之比為6:1~12:1左右較佳。

藥品沉淀池

⑴容量及平均流速：依原水的水質(zhì)而加以適當(dāng)?shù)哪瘎己玫膄loc形需要3~5小時的沉淀。沉淀池的容量為計(jì)劃靜水量3~5小時的總額

⑵整流設(shè)備：池內(nèi)水流的狀態(tài)受流入管、整流壁的設(shè)置、溫度、及流出側(cè)設(shè)置影響

⑶排泥裝置：連續(xù)式排泥通常設(shè)有sludge的刮除裝置，有走行式、回轉(zhuǎn)式，及ring belt式等等。

⑷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(diǎn).

           Ring belt 式平流沉淀池

輻流式沉淀池污泥靠池中水靜壓排

出池外，浮渣通過排渣管排出。

          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(shè)計(jì)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(yōu)點(diǎn)。沉淀工藝我們采用逆向流斜管沉淀設(shè)備，表面負(fù)荷 2.5mm/s，該沉淀池排泥采用穿孔管排泥，運(yùn)行管理時積泥必須及時得到排放，發(fā)揮斜管沉淀池的大效率，克服沉淀池因排泥不及時出現(xiàn)的“跑礬花”現(xiàn)象。每個沉淀池設(shè)有一臺超聲波泥位計(jì)，當(dāng)泥位超出預(yù)定值時及時報(bào)警，并參與控制排泥閥的運(yùn)行。    

四、過濾

過濾是指液體通過適當(dāng)?shù)亩嗫孜镔|(zhì)層，將液體中的浮游物及其他物質(zhì)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(jī)理

   在持續(xù)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(jī)與無機(jī)質(zhì)構(gòu)成的一種膠質(zhì)膜。又成為過濾膜，過濾膜有抑制細(xì)菌及浮游物質(zhì)使其留下的作用，此中作用不僅是機(jī)械作用，又有物理化學(xué)及生物作用，這種作用無法有物質(zhì)的本態(tài)來判定，而得考慮過濾膜內(nèi)膠質(zhì)、細(xì)菌、生物等等，其作用不至十表面過濾作用，亦需考慮其下沙層的作用。

    沙粒子的表面帶有負(fù)電荷，對有相同電荷的細(xì)菌及浮游物質(zhì)（有機(jī)物、無機(jī)物）的微粒子無法吸著。而表面膠質(zhì)膜在沙面形成時帶有正電荷，膠質(zhì)的組成由不*分解的有機(jī)物附帶鐵、錳、鋁及無水硅酸等，此狀態(tài)在初將吸著水中帶有負(fù)電荷的微細(xì)物質(zhì)。其次，經(jīng)過數(shù)日至數(shù)周，表層的無機(jī)鹽或磷酸鹽增加，當(dāng)陽光照射時稱為植物繁殖的好場所，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(yù)水中，幫助浮游物質(zhì)的氧化。 在藻類的薄膜之下有無數(shù)的細(xì)菌層生存，有機(jī)物受到細(xì)菌的分解而成為有機(jī)物。而使有害的物質(zhì)轉(zhuǎn)化成為無害物質(zhì)。

B.急速砂濾凈水裝置：

沙粒子的表面在水中帶有負(fù)電荷而能被帶有正電荷的鐵、鋁、錳、硅酸等的氧化物所吸著，帶正電的膜又吸著帶有負(fù)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(dá)到的，單單利用沙粒來抑留浮游物質(zhì)，固急速砂濾主要是依靠機(jī)械作用及物理的吸著作用來去除雜質(zhì)，而沒有生物學(xué)的無機(jī)化作用。

砂濾池構(gòu)造：

沙層 ；（2）砂礫層 ；（3）下部集水裝置  ：

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 (濾過網(wǎng))
    b.oilier (給油器型) 
    c. 多孔管  d 多孔性濾板

洗凈裝置

a .機(jī)械攪拌式 b 汽水反沖式 c 水逆流洗凈式 d 表面洗凈式

排水裝置 

    排水溝的配置

配管

a原水流入管 b.濾過水流出管 c.洗凈管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(zhì)濾料濾池和新引進(jìn)的瑞士翻板濾池等。翻板濾池具有許多特殊的優(yōu)點(diǎn)：施工簡單、周期短，投資比單層濾料濾池低，運(yùn)行費(fèi)用減少，操作簡單易管理，但由于該濾池的布?xì)饧夹g(shù)的技術(shù)費(fèi)用太高，經(jīng)綜合比較采用均質(zhì)濾料濾池。均質(zhì)濾料濾池于70年代初已在歐洲開始使用，經(jīng)過不斷完善，廣泛沿用至今。采用的均質(zhì)濾料、不均勻系數(shù)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(zhì)好，節(jié)水節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是控制系統(tǒng)復(fù)雜，造價較高。但經(jīng)過我國給排水設(shè)計(jì)人員和設(shè)備制造商的不斷探索和努力，均質(zhì)濾料濾池現(xiàn)已基本國產(chǎn)化，并被廣泛應(yīng)用，已達(dá)到了比較的水平。

    濾池設(shè)計(jì)我們采用深層截污的、氣水反沖、恒水頭濾速過濾的均質(zhì)濾料濾池。主要設(shè)計(jì)參數(shù)如下：

水質(zhì)：濾池出水濁度≤1NTU

設(shè)計(jì)濾速：8.89m/h；強(qiáng)制濾速10.67m/h；

沖洗強(qiáng)度：·氣沖強(qiáng)度：15L/s.m2, 3min

·氣、水同時反沖強(qiáng)度---氣沖強(qiáng)度：15L/s.m2 、4min

   ---水沖強(qiáng)度：3-4L/s.m2 、4min

·水沖強(qiáng)度：5L/s.m2 、4min

·表面掃洗強(qiáng)度：2.1L/s.m2 

濾料： 采用均粒石英砂濾料，砂粒徑0.95～1.25mm；濾床厚度1.3m。

氣水分配系統(tǒng)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(tǒng)，保證布水、布?xì)獾木鶆颉V頭和濾板為中國定型產(chǎn)品，采用成品的鋼筋混凝土濾板每塊濾板平面尺寸為975mmx975mm，其上裝624 個F—4型濾頭。

濾池進(jìn)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(jìn)口設(shè)有可調(diào)節(jié)的進(jìn)水堰板，通過堰板的調(diào)節(jié)和跌落配水，使各濾池的進(jìn)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(yīng)確保氣源的不間斷供應(yīng)，氣源進(jìn)氣量為2.0 m3/ 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(jìn)設(shè)備，出水蝶閥采用電-氣動定位器（恒水位控制閥），根據(jù)濾池水位進(jìn)行調(diào)節(jié)，保持水位穩(wěn)定。

    各格濾池內(nèi)均設(shè)置壓力變送器，過濾、反沖洗均由計(jì)算機(jī)自動操作。

濾池沖洗狀態(tài)：當(dāng)濾池出現(xiàn)下列三項(xiàng)中任意一項(xiàng)現(xiàn)象時，即準(zhǔn)備反沖洗：

過濾周期達(dá)到36-48h（可由計(jì)算機(jī)設(shè)定）；

濾層水頭損失達(dá)150cm；

清水管出水濁度≥1NTU。

濾池除常規(guī)的過濾、反沖洗實(shí)現(xiàn)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(cè)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(shù)據(jù)都在計(jì)算機(jī)及PLC上顯示，反映的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、完整，每個濾池的出水濁度直觀。兩臺取樣泵設(shè)在濾池管廊的南端，取樣后送至頂層化驗(yàn)室在線檢測。

另外，設(shè)計(jì)還考慮在濾池反沖洗排水出口處設(shè)置兩個自動控制閥門，其中通向廠區(qū)排水管道的是常閉閥，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(qū)排水管道；后階段的反沖洗低濁水排入回收水池，經(jīng)提升后再進(jìn)入反應(yīng)池進(jìn)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

五、清水池

清水池按照技術(shù)規(guī)范要求，清水池的儲存量需按供水規(guī)模4小時的水量設(shè)計(jì)。目的是為了儲存經(jīng)過絮凝、沉淀、過濾后的得到的處理水。

六、水質(zhì)化驗(yàn) 

廠級化驗(yàn)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(biāo)進(jìn)行檢測。