水預(yù)處理

水質(zhì)指標(biāo)已經(jīng)成為水供應(yīng)系統(tǒng)領(lǐng)域一個(gè)重要且有時(shí)存在爭(zhēng)議的部分。關(guān)于水質(zhì)方面的考慮主要是基于將一些物質(zhì)的低濃度與如癌癥等疾病的高頻事件相聯(lián)系的發(fā)現(xiàn)。隨著1974年的安全飲用水法案(SDWA)(公共法93—523)的通過(guò)，制定水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的主要責(zé)任從州和當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)移到聯(lián)邦政府。許多原因說(shuō)明水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定對(duì)環(huán)境工程師是非常重要的。這些標(biāo)準(zhǔn)影響著：①原水水源的選擇；②處理工藝和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的選擇；③對(duì)已有處理設(shè)施的升級(jí)改造的選擇余地以達(dá)到和未來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)；④處理費(fèi)剛；⑤殘留液的管理。

水質(zhì)規(guī)定的制定典型地按照以下邏輯步驟進(jìn)行。

(1)認(rèn)定有益使用。

(2)設(shè)定指標(biāo)。

(3)頒布標(biāo)準(zhǔn)。

(4)設(shè)定目標(biāo)

為了生產(chǎn)出既能安全飲用又具有良好感官的自來(lái)水．必須對(duì)處理工藝加以選擇和組合以去除水中的特定成分。選擇水處理流程的決定性因素是水源水質(zhì)和處理水的用途。地表水、地下水是最主要的兩類(lèi)水源。取決于流域的水文地質(zhì)、水源附近的人類(lèi)活動(dòng)水平以及其他因素，所遇到的水質(zhì)可能干變?nèi)f化。相比地下水，地表水的顆粒物質(zhì)的濃度更高，而由于與巖石和礦物的長(zhǎng)期接觸．地下水中溶解性礦物含量較高。而人工合成的化學(xué)物質(zhì)則更容易進(jìn)入地表水。

另一種主要的分類(lèi)方法是基于水源中的溶解性鹽分或者總?cè)芙庑怨腆w(TDS)。TDS含量小于l 000 mg/I．的水源被劃分為淡水．而TDS含量在1000～10000 mg/I。的水源被劃分為苦咸水。淡水是最常用的飲用水源?？嘞趟?jīng)適當(dāng)處理后可用于某些場(chǎng)合。最豐富的水源是海洋水，海洋水含有約35 000mg/I，的TDS．在使用之前需要先進(jìn)行脫鹽處理。各種主要的水源，包括自然和人工的河流湖泊，需要的處理方法是不同的。

水廠(chǎng)選型和建沒(méi)所包含的典型步驟如下。

(1)水源水質(zhì)的檢測(cè)以及水處理目標(biāo)或標(biāo)準(zhǔn)的確定；

(2)初步設(shè)計(jì)．包括中試、處理流程的選擇以及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)化；

(3)對(duì)所選工藝的詳細(xì)設(shè)計(jì)；

(4)施工建造；

(5)水廠(chǎng)的運(yùn)行維護(hù)。 2100433B

水預(yù)處理的首要口標(biāo)，是生產(chǎn)既安全又在感官上使人感到愉悅的水來(lái)保障公眾的健康。同時(shí)又要滿(mǎn)足各種水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。公共或私有的水廠(chǎng)或供應(yīng)系統(tǒng)的主要目標(biāo)是在合理的價(jià)格基礎(chǔ)卜沒(méi)有干擾的為消費(fèi)者提供處理后的用水。要想達(dá)到這些目標(biāo)．主要包含以下幾個(gè)不同的活動(dòng)步驟：①水源流域和水輸送系統(tǒng)的保護(hù)和管理；②有效的水處理措施；③對(duì)配水管網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行有效的管理來(lái)保證用戶(hù)終端的水質(zhì)。

鐵水預(yù)處理是指鐵水進(jìn)入煉鋼爐之前采取的冶煉工藝。鐵水預(yù)處理工藝始于鐵水爐外脫硫，1877年，伊頓(A.E.Eaton)等人用以處理不合格的生鐵。鐵水預(yù)脫硅、預(yù)脫磷始于1897年，英國(guó)人賽爾(Thiel)等人用一座平爐進(jìn)行預(yù)處理鐵水，脫硅、脫磷后在另一座平爐中煉鋼，比兩座平爐同時(shí)煉鋼效率成倍提高。到20世紀(jì)初，由于人們致力于煉鋼工藝的改進(jìn)，所以鐵水預(yù)處理技術(shù)發(fā)展曾一度遲緩。直至20世紀(jì)60年代，隨著煉鋼工藝的不斷完善和材料工業(yè)對(duì)鋼材產(chǎn)品質(zhì)量的要求開(kāi)趨嚴(yán)格，鐵水預(yù)處理得到了迅速的發(fā)展，并逐步成為鋼鐵冶金的必要環(huán)節(jié)。

傳統(tǒng)的煉鋼方法常將煉鋼的所有任務(wù)放在轉(zhuǎn)爐內(nèi)的煉鋼工藝中去完成。但是隨著鋼鐵原料、燃料的日趨貧化，造成了這些原料、燃料中的磷、硫含量高，使得煉鋼用鐵水中初始磷、硫含量增加；另外，隨著科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的發(fā)展，用戶(hù)對(duì)煉鋼產(chǎn)品的質(zhì)量、性能的要求越來(lái)越苛刻，這就要求鋼中的雜質(zhì)含量如磷、硫含量很低才能滿(mǎn)足用戶(hù)的要求。而傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)爐煉鋼方法，由于爐內(nèi)的高溫和高氧化性，轉(zhuǎn)爐的脫磷、脫硫能力受到限制。因此為了解決這些矛盾，現(xiàn)代的高爐煉鐵和轉(zhuǎn)爐煉鋼之間采用了鐵水預(yù)處理工藝，對(duì)進(jìn)入轉(zhuǎn)爐冶煉之前的鐵水做去除雜質(zhì)元素的處理，以擴(kuò)大鋼鐵冶金原料的來(lái)源，提高鋼的質(zhì)量，增加轉(zhuǎn)爐煉鋼的品種和提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。鐵水預(yù)處理工藝實(shí)質(zhì)上是把原來(lái)在轉(zhuǎn)爐內(nèi)完成的一些任務(wù)在空間和時(shí)間上分開(kāi)，分別在不同的反應(yīng)器中進(jìn)行，這樣可以使冶金反應(yīng)過(guò)程在更適合的環(huán)境氣氛條件下進(jìn)行，以提高冶金反應(yīng)效果。鐵水預(yù)處理工藝已經(jīng)發(fā)展到了很成熟的階段，先進(jìn)國(guó)家的鐵水預(yù)處理比例高達(dá)90%—100%。

采用鐵水“三脫”處理能給轉(zhuǎn)爐煉鋼帶來(lái)一系列優(yōu)點(diǎn)，如減少轉(zhuǎn)爐煉鋼吹煉過(guò)程中除去硅、磷所需的石灰造渣料，減少渣量，減少熔渣外溢及噴濺等，熔渣對(duì)爐襯的侵蝕也因之減輕，爐齡顯著提高。同時(shí)又縮短了轉(zhuǎn)爐的吹煉時(shí)間，提高了轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)率，降低了鐵損，鋼水質(zhì)量也得到提高。這是轉(zhuǎn)爐采用少渣量操作帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)。