无论是饮用、烹饪还是沐浴，只需拧开水龙头，水就会毫不费力地流入脸盆。这股简单的水流足够丰富，无需任何进一步处理，如煮沸或过滤，即可安全使用。但是，你有没有想过，这股水流是如何流到你家的呢？
湖泊、河流和地下含水层中的水都是原生态的，最初可能看起来很吸引人，但除非经过处理程序，否则远远不适合人类饮用或回归自然。因此，水处理厂既能确保市民的健康，又能保护该地区。因此，在公共卫生和环境保护方面，水处理厂至关重要。
水处理厂工艺简介
水处理厂是一种精炼设施，在这里，水经过各种工序去除污染物，以确保水的安全使用。对于饮用水而言，最终产品必须是可饮用的，即可以安全饮用。就废水而言，其目标是使来自家庭、企业和工业的废水足够清洁，可以安全地排放到河流、湖泊或海洋中，从而大大减少对环境的潜在危害。尽管这些步骤和所使用的技术取决于水源的质量，但主要原则是不变的。
这些系统包括由水箱、管道、过滤装置、化学计量装置、泵和控制系统组成的复杂而相互关联的系统。每个步骤的完成都取决于水流、化学品剂量、反应和过滤时间的精确平衡。所有这些都是为了实现一个单一的目标，即在所有部件都不发生故障的情况下达到平衡。
步骤 1：混凝和絮凝说明
原水处理的第一步通常是处理无法自行沉降的小颗粒。这就是混凝和絮凝。
想象一下，未经处理的水中悬浮着微小的土壤和有机物。这些微粒通常带有轻微的负电荷，使它们相互排斥并悬浮在水中。在水处理过程中，加入混凝剂（如硫酸铝（明矾）等带正电荷的盐类）可以改变水质。这些混凝剂可以中和颗粒上的负电荷，使它们沉淀在一起。
在减慢搅拌速度以确保絮状物不会破裂并避免形成玉石后，就有可能产生大到足以用肉眼分辨的软团块。这些被称为 "絮凝物 "的团聚体在过滤或其他诱导洗涤过程中很容易去除。在最佳条件下有效地添加混凝剂并进行可靠的混合控制，可形成坚固的团聚体，便于在后期阶段回收。
步骤 2：沉淀去除固体
絮凝物形成后的下一步是水处理设备的肠道做轻微的颠簸运动，从而产生轻微的滑动运动，实现沉淀，也称为澄清；这是去除多余水分的理想阶段。
含有絮凝物的水被导入大型沉淀池。现在，絮凝物在重力作用下获得了好处。由于絮凝物的密度比周围的水大，它们会逐渐沉入池底，形成污泥层。顶部是杂质较少的水，被称为上清液，并流出水箱，进入下一阶段的处理。
沉积作用无缝完成了水体的大部分浑浊度和悬浮固体负荷。静止在底部表面的污泥会被定期抽出水池，以便进一步提炼或倾倒。将上清水转移到下一个水池，同时控制淤泥的清除，这就要求采用精确的无堵塞方法来管理流体流动，同时不干扰沉淀过程或造成堵塞。高效的固体清除取决于对进出这些池子的水流的最佳控制。
步骤 3：过滤，确保水质清澈
沉淀后仍会残留一些微小颗粒和微生物。过滤可有效去除这些杂质，确保水尽可能干净清澈。
过滤器是由多种材料组成的屏障，通过它可以过滤水。最常见的过滤类型包括
在过滤水的过程中，悬浮颗粒和微生物会被吸附在过滤介质和滤膜表面。过滤器可以清洗，但必须在积聚之后。过滤器的清洗方法是反冲洗，即用泵将清洁的水反向流过过滤器，以去除积聚的物质，然后进行处理或弃置。
循环控制可定义为控制水流路径，这在过滤过程中至关重要。水需要流经特定的滤床，需要保持一定的流速，启动反冲洗循环，以及关闭设备进行维护。所有这些活动都需要对水进行控制，没有精确的控制，过滤系统就无法可靠、高效地运行。
步骤 4：消毒，确保饮用水安全
确保饮用水安全需要采取许多步骤，但最关键的可能是消毒。虽然过滤可以起到很好的作用，但病毒、寄生虫和细菌等威胁仍然存在。这些微生物一旦活跃起来，就会对健康造成严重威胁，这就是为什么要使用专门用于中和并杀死这些微生物的消毒剂。
| 消毒方法 |
原则 |
优势 |
缺点 |
说明 |
| 氯化 |
化学氧化 |
有效、相对便宜，可在管道中留下残留保护层 |
可能会形成消毒副产物 (DBP)、味道/气味问题，需要小心处理 |
全球使用最广泛。 |
| 紫外线消毒 |
物理（紫外线辐射） |
有效杀灭多种病原体，无化学残留物，无 DBPs |
管道中无残留保护，浊度会降低效果 |
通常与氯气一起使用，以提供残留保护。 |
| 臭氧 |
化学氧化（臭氧） |
强力消毒剂，有效抑制耐氯病原体，减少味道/气味 |
无残留保护、成本高、半衰期短、需要现场生成 |
通常用作初级消毒剂，然后加氯进行残留消毒。 |
消毒可以通过多种方法进行，水源和成本规定决定了采用哪种方法。在进行消毒时，结合几种方法是很常见的。
无论采用哪种方法，要实现有效的消毒，都需要进行细致的控制，无论是化学方法中消毒剂的使用剂量，还是其他方法中水与消毒剂的接触时间。接触时间过短、消毒剂用量不足会导致某些病原体存活，而化学消毒剂用量过多会导致味道和气味问题，还会产生其他有害的副产品。为了保证微生物的安全，水厂的水需要是安全的，化学安全的水需要是不含微生物的，因此要控制通过消毒装置的流速，以及控制化学品的添加量。这种精确度依赖于强大而迅速的控制系统。
阀门在水处理中的关键作用
在水厂水处理的各个阶段，包括预处理进水、高级处理进水化学添加、过滤、消毒和输水，电力都发挥着重要作用，并成为主要能源。此外，水泵也由电力驱动。有一个部件往往没有得到应有的重视，但却在控制水流方面发挥着重要作用，那就是阀门，因为它们可以控制和管理水流。阀门是控制和管理水、化学品、空气，甚至是复杂管道工厂内污泥流的过时工人。
阀门的各种功能：
| 阀门功能 |
说明 |
在水处理中的重要性 |
| 开/关（隔离） |
完全启动或停止水流，以隔离管段或设备。 |
对于维护、修理、系统旁路以及隔离各部分以进行清洁或检查至关重要。 |
| 流量调节 |
控制通过阀门的流体量。 |
对保持处理过程中的最佳流速（如过滤、接触时间）、精确的化学计量和压力控制至关重要。 |
| 方向控制 |
在不同管道或工序之间切换流体流动路径。 |
有必要将水导入不同的过滤装置，管理反冲洗周期，或在维护期间改变水流方向。 |
| 压力控制 |
调节系统内的压力。 |
对保护设备、确保稳定的流量和优化工艺性能非常重要。 |
| 安全/保护 |
防止回流、释放过大压力或作为安全联锁装置。 |
防止回流造成污染，保护设备不超压，并确保安全的操作顺序。 |
自动化阀门（配备电动、气动或液压执行机构）在水处理厂中的作用至关重要。随着水厂不断升级和自动化，以提高效率、降低运营成本和增加可靠性，水阀需要在更高的水平上运行。SCADA 系统能够进行远程控制；自动化阀门能够即时响应调整流量、切换路径或隔离部分的信号，实时监控和优化整个水处理过程。
为此，阀门解决方案的质量和可靠性至关重要。一个功能不当的阀门可能会导致处理不充分、化学品使用过量、设备损坏以及处理后水的安全问题。这种用于水处理的阀门需要非常特殊的材料（如耐腐蚀性）、精确的化学计量控制和强大的自动化功能，以确保其可靠性。
Vincer了解水处理、化学处理和发电等各行业的这些严格要求，因此自2010年以来，Vincer已在自动化阀门解决方案领域确立了自己的地位。为了提供服务，我们量身定制了全系列的自动化阀门，包括电动球阀、电动蝶阀、电动闸阀和调节阀，以满足全球水处理厂的严格规格要求。
由于我们注重自动化，因此我们的阀门可在每个集成控制系统中可靠运行。我们的阀门由高级原材料和进口密封元件制成，可保证在水处理过程中经受恶劣且经常具有腐蚀性的介质，同时保持优异的耐磨性、耐高温性和较长的使用寿命。
无论是用于隔离大口径管道的坚固耐用的电动闸阀，还是用于准确注入化学品的精密电动球阀，抑或是根据传感器的实时信息调整控制设定点的调节控制阀，Vincer 都能满足不同的需求。
废水处理：主要概述
本文以饮用水的主要方面为中心，但有必要换个角度，关注一下废水处理。废水处理涉及来自家庭、商业机构甚至工业设施的废水，与原水相比，这些地方的污染物浓度要高得多。这里的目的是确保水经过处理后，在排放到大自然中时不会造成危害。
虽然处理废水的方法可能各不相同，但它们似乎总是围绕着相同的核心原则，将额外的重点放在废物的生物分解上。通常，其中的一些步骤包括：初步处理（包括筛选和除砂）、一级处理（包括沉淀）、二级处理（包括生物处理过程，如活性污泥法或涓流过滤器，然后进行二级沉淀），以及三级处理（包括消毒以及高级过滤和营养消耗）（如有必要）。此外，污泥处理也是污水处理厂的主要组成部分之一。
与饮用水厂一样，阀门也是污水处理厂系统的必要组成部分。它们可以管理流入的污水、控制曝气过程（空气可以更好地分解生物处理过程中的物质）、控制污泥在池子之间的流动、控制流经不同处理单元的流量以及控制处理后污水的流量。除此以外，废水的粗糙性质（如腐蚀性气体）也给阀门设计和材料控制带来了困难。为了使系统正常运行，污水处理基础设施系统必须以安全、合规和高效的方式工作，因此使用可靠的自动化阀门解决方案至关重要。 Vincer 的一系列工业阀门专为恶劣条件和精确控制而设计，也非常适合应对污水处理应用的挑战。
总结：清洁水的重要性
现代工程水处理厂是现代工程的奇迹之一，水处理需要经过无数不同的阶段，每一个阶段都需要精湛的科学知识才能产生最终产品。只有通过化学物质的冲洗和生物制剂的中和，水处理设施才能达到安全标准。
除了对硬件和软件进行周密的工程设计外，设施内还存在一个完整的生态系统。这里有主管、服务器和用于分离的化学辅助设备，当然还有管理员。自动控制阀就像木偶人的手，控制着工厂的命脉，指挥着压力和温度之间的平衡，否则就会给稳定、直接和间接的系统维护单元带来灾难。
获得清洁水是人类的基本需求，也是公共卫生和环境可持续发展的基石。了解水处理厂的工作原理，就能更好地理解这一重要服务，以及使其成为可能的先进自动化阀门等技术，从而确保为世界各地的社区持续提供安全用水。
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