一、混凝:原水进入设备后,首先会投加混凝剂,如聚合氯化铝、硫酸铝等。混凝剂在水中会发生水解和聚合反应,形成带正电荷的胶体粒子。水中的胶体杂质通常带有负电荷,由于异性电荷相吸,这些胶体粒子会与水中的杂质颗粒相互吸引、碰撞,形成较大的絮体,这个过程称为凝聚。同时,混凝剂水解产生的高分子聚合物还会通过吸附架桥作用,将更多的杂质颗粒连接在一起,使絮体进一步长大,为后续的沉淀分离创造条件。
二、沉淀:经过混凝后的水进入沉淀区,在重力作用下,絮体和其他较重的杂质颗粒会逐渐下沉到设备底部,与水分离。沉淀区通常设计有合理的水流速度和停留时间,以确保絮体能够充分沉淀。为了提高沉淀效果,一些一体化净水设备还会采用斜管沉淀或斜板沉淀技术,通过增加沉淀面积,缩短颗粒的沉淀距离,从而提高沉淀效率,使水中的大部分固体杂质得以去除。
三、过滤:沉淀后的水进入过滤区,过滤区通常填充有石英砂、活性炭、无烟煤等滤料。水通过滤料层时,水中残留的细小颗粒、有机物、胶体等杂质会被滤料拦截、吸附,进一步去除水中的污染物,使水质更加清澈。石英砂主要用于去除水中的悬浮颗粒,活性炭则具有很强的吸附能力,能够吸附水中的有机物、色素、异味以及部分重金属离子等,无烟煤滤料通常用于过滤较大颗粒的杂质,与石英砂等滤料配合使用,提高过滤效果。
四、消毒:经过过滤后的水基本已经去除了大部分的杂质和污染物,但水中可能仍然存在一些细菌、病毒等微生物。为了确保水质安全,需要对水进行消毒处理。常用的消毒方法有紫外线消毒、二氧化氯消毒、液氯消毒等。紫外线消毒是利用紫外线的杀菌作用,破坏微生物的DNA结构,使其失去繁殖和生存能力;二氧化氯消毒则是通过二氧化氯与水中的微生物发生化学反应,氧化破坏微生物的细胞结构,达到杀菌消毒的目的;液氯消毒是利用氯气与水反应生成的次氯酸,次氯酸具有强氧化性,能够杀灭水中的细菌和病毒。
五、清水储存:经过消毒后的水进入清水区储存,等待被输送到用水点供用户使用。在清水区,通常会设置水位控制系统和水质监测设备,以确保清水的储存量和水质符合要求。当清水区的水位达到设定的下限值时,设备会自动启动进水系统,补充清水;当水位达到上限值时,进水系统会自动停止。同时,水质监测设备会实时监测清水的水质指标,如余氯含量、浊度、pH值等,确保出水水质稳定达标。