水厂常规净水工艺流程

无论任何水源中取来的水都含有不同程度的各式杂质，这些杂质不外乎来自两种来源：一是自然过程，例如地层矿物质在水中的溶解，水中微生物的繁殖及死亡的残骸等，另一种是人为因素即是工业废水，农业废水生活污水等。

水厂净水的任务就是通过必要的处理方法去除水中的杂质，使之符合生活饮用所要求的水质。常规的水厂净水工艺流程下图所示：

一般来说可以分为取水、加药混凝、沉淀、滤池过滤、加氯消毒、水泵出水等工艺。我们会分几个篇幅来分别介绍这些过程。这也是智慧水务最基础的内容。这一片我们主要是介绍加药混凝。

取水

水厂根据所处的位置不同，都会因水源的种类以及水源和给水区的远近水质等关系来选择取水水源。给水水源分地下水和地表水两种。通过一些预处理例如除砂，除浮油，除淤泥等后利用水泵或利用地势送入主体的构筑物。

混凝

所谓混凝就是水中胶体粒子以及微小悬浮物的聚集过程。现将对混凝的基本原理及相关混凝药剂作一概要的叙述。

关于混凝一词的概念，目前尚无统一规范化的定义。混凝一般同凝聚和絮凝互用。不过目前较多的专家学者大多数认为水中胶体“脱稳”——胶体失去稳定性的过程称为“凝聚”（所谓“胶体稳定性”是指胶体粒子在水中长期保持分散悬浮状态的特性。因此从水处理角度来看，凡是沉降速度很慢的胶体粒子以至微小悬浮物均被认为是稳定的。）；脱稳胶体相互聚集称为“絮凝”；“混凝”是凝聚和絮凝的总称。但是在实际应用中往往难以区别。

在净水工艺中混凝现象十分的复杂。不同的混凝剂，不同的水质条件，混凝剂作用机理也都不同。从铝盐和铁盐混凝现象开始，通过对混凝剂的作用机理研究的深入研究，在理论上也获得了长足的发展。当下，业界比较一致的看法是混凝剂对水中胶体粒子的混凝作用有三种：电性中和，吸附架桥和卷扫作用。它们往往决定于混凝剂种类和投加量、水中胶体粒子性质、含量以及水的PH值等因素。

应用于饮用水处理的混凝剂应符合以下基本要求：首先是混凝效果好；同时对人体健康无害；当然了使用方便；货源充足，价格低廉是必不可少的。

混凝剂种类很多，据目前所知，不少于200～300种。按化学成分可分为无机和有机两大类。无机混凝剂品种较少，目前主要是铁盐和铝盐及其聚合物，在水处理中用的最多。有机混凝剂品种很多，主要是高分子物质，但在水处理中的应用比无机的少。

无机混凝剂有硫酸铝、明矾、聚合铝、三氯化铁、硫酸亚铁和聚合铁等。硫酸铝使用方便、但是水温低时，硫酸铝水解困难，絮凝体松散，效果没有铁盐混凝剂好。聚合铝包括聚合氯化铝（PAC）和聚合硫酸铝（PAS）等。

目前使用最多的是聚合氯化铝，我国也是研制PAC较早的国家之一。一般来说三氯化铁的使用PH值范围较宽，形成的絮凝体比铝盐絮凝体密实；处理低温或低浊水的效果优于硫酸铝。但是三氯化铁的腐蚀性强，而且固体产品易吸水潮解，不易保管。聚合铁包括聚合硫酸铁（PFS）和聚合氯化铁（PFC）。而聚合氯化铁目前尚在研究之中。

聚合硫酸铁已经投入生产使用。聚合硫酸铁具有优良的混凝效果，但是它的腐蚀性远比三氯化铁小。在水厂实际应用中，明矾的应用比较多。

当单独使用混凝剂不能取得预期效果时，需投加某种辅助药剂以提高混凝效果，这种药剂称为助凝剂。助凝剂通常是高分子物质二其作用往往是为了改善絮凝体结构，促使细小而松散的絮粒变得粗大而密实，作用机理是高分子物质的吸附架桥。

要使杂质颗粒之间或杂质与混凝剂之间发生絮凝，一个必要条件是使颗粒相互碰撞。碰撞速率和混凝速率间题属于混凝动力学范畴，这里仅介绍一些基本概念。推动水中颗粒相互碰撞的动力来自两方面：颗粒在水中的布朗运动；在水力或机械搅拌下所造成的流体运动。由布朗运动所造成的颗粒碰撞聚集称“异向絮凝”( Perikinetic flocculation )。由流体运动所造成的颗粒碰撞聚集称“同向絮凝”（Orthokinetic flocculation）