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1.2 Conventional drinking water treatment在线视频

下一节:Discussion 1.2

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1.2 Conventional drinking water treatment课程教案、知识点、字幕

大家好 我们开始今天的课程

在之前的课程中

我们讨论了饮用水的来源和水质要求

今天我们将学习饮用水的净化

传统的集中式饮用水处理被设计用于

颗粒的去除和微生物的灭活

首先物理性地

通过格栅从饮用水源中去除一些污染物

之后借助化学品和其他手段

杀死或使有机体失去活性

传统的处理工艺利用化学品

来去除一些污染物和灭活生物体

如明矾这类混凝剂能够促使

饮用水中的颗粒松散地结合在一起

形成絮体,进而可以简单地

通过沉淀从水中去除

另一种广泛使用的化学品是氯

它能杀死水中的生物

氯的用量很低

故不会对人体产生显著的影响

其他一些化学品也被用于饮用水处理

包括臭氧 聚合物 氟化物

和调整pH值

即调节水的酸性的物质

这张图片展示了水处理厂的运作流程

用到的各项主要技术称为单元工艺

包括格栅 混凝

絮凝 沉降

过滤和消毒

这张幻灯片展示了原水进入

饮用水处理厂后加入氯和明矾的混合物

饮用水处理厂后加入氯和明矾的混合物

不同的水处理厂该具体做法略有区别

在添加了化学品后

原水就会进行剧烈的混合

在一个被称为快速混合的单元中

这样能确保化学品在水中均匀分布

混凝和絮凝适用于去除水中的悬浮物

混凝和絮凝适用于去除水中的悬浮物

混凝和絮凝是连续进行的

目的是克服使悬浮颗粒稳定的力

使得颗粒碰撞后 生长为絮体

混凝剂与水发生反应

能形成带正电的铝或铁离子

带负电的粒子由于电荷被中和而不稳定

失稳颗粒能够形成絮体

在通过分子扩散

剪切碰撞和差降絮凝后

天然有机物被水解混凝剂吸附或沉淀

天然有机物被水解混凝剂吸附或沉淀

当颗粒能够彼此黏附在一起时

水就离开絮凝单元

进入沉降单元

沉降单元为水提供了一个低能耗的环境

其中絮体可以沉降到

沉降单元的底部

从饮用水中去除

沉降是一个依靠重力

分离水和悬浮固体的过程

这是目前应用最广泛的水处理方法之一

当水离开了沉降单元

就会进入过滤单元

即使借助化学物质混凝

重力沉降也不足以去除水中的悬浮杂质

大约有5%的悬浮物仍然是

不可沉降的絮凝颗粒

所以饮用水处理厂的过滤设备

通常是由两到三层沙子或沙砾组成的

用于去除沉淀物中没有沉淀的颗粒

用于去除沉淀物中没有沉淀的颗粒

过滤单元能够去除颗粒

通过物理性地使水穿过沙层

同时能阻止颗粒与水一起移动

在现代水处理厂中

快滤池已经几乎取代了慢滤池

这是一个快滤池的原理图

包括过滤循环和反冲洗循环

过滤开始时通过一个干净的滤床

进口阀A和出口阀B打开

水自上而下通过过滤介质

当过滤床受到一定程度的堵塞时

就必须清洗或反冲洗过滤器

为此,此时阀门A和B被关闭

而阀门C和D被打开

回流水会上流穿过滤床

轻微地使滤层膨胀 带走堆积的固体

被污染的反冲洗水被回收

或排入城市污水系统

因混凝而失稳的粒子被过滤介质捕集

通过分子扩散

拦截和重力沉降

当水通过快滤池后

就进入清水池单元

在该单元中会中添加额外的化学品

对水预处理以进入分配系统和用户家庭

此处提到的加氯灭活了

在许多水源中常见的潜在有害物种

水从清水池流出后会进入一组管道

这些管道纵横交错于住宅区和商业区

这些管道被称为配水系统

在配水系统中

最初加入清水池

或沿途升压站的一些化学品

能保护水不受其他生物活动的影响

氯是强氧化剂 也是最常见的水消毒剂

氯能对残留的微生物继续进行消毒

在水经过处理后

但是氯消毒的一些副产物

会致癌 如THMs

让我们来学习一下氯消毒的机理

细胞通透性的破坏

核酸和酶的损伤

蛋白质外壳的损伤等等

失活率与游离氯浓度 接触时间(Ct)有关

失活率与游离氯浓度 接触时间(Ct)有关

氯的需求量是由

水中的其他还原性物质决定的

在较高的温度或较低的pH值下更有效

对病毒和细菌相对原生动物而言

然而 氯消毒仍存在一些问题

包括会产生消毒副产物

不能有效灭活新型致病微生物

此外 生物稳定性不高

微生物会在管网中再次生长

以及系统安全问题

此外 还有一些其他的传统消毒方法

比如臭氧 紫外线和煮沸消毒

此外还可采用光催化消毒

电化学消毒

超声消毒 新型无机物催化消毒

或综合的新型技术进行消毒

紫外线消毒是指利用紫外线使

水中的微生物失活

并破坏细胞的遗传物质

紫外线消毒具有资本和运行成本低

安装和操作方便

适用于小规模水处理工艺的特点

臭氧也可以被用于消毒

臭氧是一种更强的氧化剂

相比氯 紫外线等其他消毒剂而言

臭氧的产生依赖于氧气浓度

和气体中的灰尘 水蒸气等杂质

水中不会有臭氧的残留

此外 还有一些先进的水处理技术

例如膜技术

包括超滤和反渗透

高级氧化包括过氧化氢和紫外线氧化

膜过滤是使用半渗透薄膜

将目标污染物与水分离

膜过滤的动力有两种

一是压力梯度

二是电荷梯度

膜过滤可分为微滤 超滤

纳滤和反渗透

微滤可以去除颗粒 沉淀物

藻类 原生动物和细菌

除上述污染物外

超滤还可以去除小尺寸的胶体和病毒

纳滤可以去除溶解的有机物和二价离子

反渗透可以去除一价的离子

只有纯水才能通过反渗透膜

最后让我们学习高级氧化过程

高级氧化是指对水中污染物的氧化降解

通过H2O2 O3 紫外线等其他化学品的溶液中

产生的羟基自由基。

它是一种替代性的技术

可用于去除饮用水中难去除的有机污染物

例如NDMA和MTBE

下节课见

环境工程专业英语课程列表:

1. Drinking Water Treatment

-1.1 Introduction of water resource

--1.1 Introduction of water resource

--Discussion 1.1

-1.2 Conventional drinking water treatment

--1.2 Conventional drinking water treatment

--Discussion 1.2

-Task 1

2. Wastewater Treatment

-2.1 Introduction of wastewater

--2.1 Introduction of wastewater

--Discussion 2.1

-2.2 Introduction of wastewater treatment

--2.2 Introduction of wastewater treatment

--Discussion 2.2

-2.3 Physical unit process

--2.3 Physical unit process

--Discussion 2.3

-2.4 Chemical unit process

--2.4 Chemical unit process

--Discussion 2.4

-2.5 Fundamentals of biological unit processes

--2.5 Fundamentals of biological unit processes

--Discussion 2.5

-2.6 Suspended growth biological treatment processes

--2.6 Suspended growth biological treatment processes

--Discussion 2.6

-2.7 Attached growth biological treatment processes

--2.7 Attached growth biological treatment processes

--Discussion 2.7

-2.8 Anaerobic biological treatment processes

--2.8 Anaerobic biological treatment processes

--Discussion 2.8

-2.9 Nutrient Removal processes

--2.9 Nutrient Removal processes

--Discussion 2.9

-Task 2

3. Air Pollution

-3.1 Smog

--3.1 Smog

--Discussion 3.1

-3.2 Visibility and haze

--3.2 Visibility and haze

--Discussion 3.2

-3.3 Particle size

--3.3 Particle size

--Discussion 3.3

-3.4 Climate change

--3.4 Climate change

--Discussion 3.4

-Task 3

4. Solid waste pollution and treatment

-4.1 What is solid waste

--4.1 What is solid waste

--Discussion 4.1

-4.2 Issues in solid waste

--4.2 Issues in solid waste

--Discussion 4.2

-4.3Management of solid waste

--4.3 Management of solid waste

--Discussion 4.3

-4.4 Source control of solid waste

--4.4 Source control of solid waste

--Discussion 4.4

-4.5 Collection and transportation of solid waste

--4.5 Collection and transportation of solid waste

--Discussion 4.5

-4.6 Waste treatment technology

--4.6 Waste treatment technology

--Discussion 4.6

-4.7 Destination of solid waste treatment

--4.7 Destination of solid waste treatment

--Discussion 4.7

-Task 4

5. How to do a great research

-5.1 A brief introduction of research

--5.1 A brief introduction of research

-Discussion 5.1

-5.2 How to read scientific papers and management of references

--5.2 How to read scientific papers and management of references

-5.3 Research proposal (1)

--5.3 Research proposal (1)

-5.4 Research proposal (2)

--5.4 Research proposal(2)

-Task 5

6. Brief introduction of journal paper writing and publication

-6.1 What makes a great paper

--6.1 What makes a great paper

-6.2 Writing style of journal paper

--6.2 Writing style of journal paper

-6.3 Research article structure

--6.3 Research article structure

--Discussion 6.1

-6.4 Figures and tables

--6.4 Figures and tables

--Discussion 6.2

-6.5 Methodology(1)

--6.5 Methodology(1)

-6.6 Methodology(2)

--6.6 Methodology(2)

--Discussion 6.3

-6.7 Result

--6.7 Result

-6.8 Introduction(1)

--6.8 Introduction(1)

-6.9 Introduction(2)

--6.9 Introduction(2)

--Discussion 6.4

-6.10 Discussion and conclusion

--6.10 Discussion and conclusion

-6.11 Title

--6.11 Title

--Discussion 6.5

-6.12 Attribution

--6.12 Attribution

-6.13 Abstract and acknowledgement

--6.13 Abstract and acknowledgement

--Discussion 6.6

--Discussion 6.7

-6.14 Submission of academic paper(1)

--6.14 Submission of academic paper(1)

-6.15 Submission of academic paper(2)

--6.15 Submission of academic paper(2)

--Discussion 6.8

-6.16 Publication of academic paper

--6.16 Publication of academic paper

-Task 6

7. Academic communication

-7.1 E-mail expression

--7.1 E-mail expression

-7.2 The structure of presentation

--7.2 The structure of presentation

-7.3 The delivery of presentation

--7.3 The delivery of presentation

-7.4 Question and answer session

--7.4 Question and answer session

-7.5 Chairing a conference

--7.5 Chairing a conference

1.2 Conventional drinking water treatment笔记与讨论

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