自來水廠水處理設備是為了滿足城市居民能夠享用到健康、安全飲用水的核心設施。整個水處理過程包括多個階段，每個階段都有其特定的設備和技術要求。下面詳細介紹自來水廠水處理設備的主要組成部分及其工作原理。

1.原水預處理

原水預處理的主要作用是防止鐵銹物質(zhì)污染軟化器、防止有機物污染堵塞、防止硬度過高膜堵塞、防止強氧化劑對反滲透膜的氧化損傷、防止鈣、鎂離子結垢，對反滲透膜的壽命影響。預處理系統(tǒng)出水指標包括濁度＜0.5NTU、污染指數(shù)(FI)＜3、朗格利爾指數(shù)＜0.5。

1.1原水箱

原水箱用于貯存中轉，供后道預處理使用。

1.2原水泵

原水泵的主要作用是對原水增壓到0.3Mpa左右供后道使用，通常選用效率高、噪音低的水泵。

1.3石英砂過濾器

石英砂過濾器主要用于過濾水中的大顆粒物質(zhì)，是去除水中懸浮物的有效手段之一。

1.4活性炭過濾器

活性炭過濾器通過碳床來完成工作，具有很強的物理吸附能力，能有效去除水中的有機污染物和余氯，防止反滲透膜被污染及氧化損傷。

1.5精密過濾器

精濾器的作用主要是攔截有可能從活性炭過濾器漏出的細小顆粒，以防止損傷高壓泵機械密封和劃傷反滲透膜表面。

2.反滲透部分

反滲透部分是整個水處理系統(tǒng)的核心，其作用是對原水進行脫鹽處理，去除水中的大部分無機鹽、有機物、微生物等。反滲透裝置由高壓泵、反滲透膜組件、控制監(jiān)測儀表等組成。

2.1高壓泵

高壓泵用于提供反滲透過程所需的高壓環(huán)境，本系統(tǒng)選用多級不銹鋼高壓泵，效率高、噪音低。

2.2反滲透裝置

反滲透裝置由高壓泵、反滲透膜組件、控制監(jiān)測儀表等組成，良好的前處理措施可以使反滲透膜獲得相對較高的產(chǎn)水量，單支膜元件脫鹽率不小于99.5%。

3.后段處理

后段處理部分主要包括純水箱和臭氧滅菌器。

3.1純水箱

純水箱用于儲存反滲透主機產(chǎn)水，以備使用，同時用于調(diào)節(jié)主機產(chǎn)水與管網(wǎng)供水的流量差，以滿足高峰時期的用水量。

3.2臭氧滅菌器

臭氧滅菌器用于對凈水進行有效殺菌，目前管道直飲水工程中應用廣泛和最穩(wěn)定可靠的技術是采用臭氧殺菌技術。

4.維護方式

為了確保水處理設備的長期穩(wěn)定運行，需要對設備進行定期清洗和維護。設備中的膜元件需要定期清洗和維護，否則會造成膜污染和堵塞，直接影響設備的穩(wěn)定運行和出水質(zhì)量。

5.自動化控制系統(tǒng)

自來水廠自動化控制系統(tǒng)采用PC+PLC集散控制系統(tǒng)，具有上位機遠程監(jiān)控、操作現(xiàn)場設備運行、設備能耗監(jiān)管及全廠設備視屏監(jiān)控和全廠安全監(jiān)控等功能。操作人員可在中控室遠程監(jiān)測進水廠流量、濁度、pH、濾池液位、清水池液位、出廠水的余氯、流量、壓力、pH和濁度等。

6.消毒設備

消毒設備是自來水廠水處理系統(tǒng)中的重要組成部分，其目的是消滅水中的致病微生物，保證飲用水的安全性。常用的消毒技術包括氯消毒、臭氧消毒、紫外線消毒和二氧化氯消毒等。

6.1氯消毒

氯消毒技術是通過氯氣與水的反應來產(chǎn)生次氯酸，次氯酸具有很強的氧化性，會使得微生物及病菌細胞中的酶被氧化，并且細胞內(nèi)的蛋白質(zhì)無法合成，進而將病菌及微生物消滅。

6.2臭氧消毒

臭氧消毒技術是利用臭氧的強氧化性來破壞微生物的結構，從而起到消毒的作用。臭氧消毒的效果和氧化還原的電位密切相關。

6.3紫外線消毒

紫外線消毒技術是利用紫外線對微生物的DNA進行破壞，從而阻止蛋白質(zhì)的合成，使細菌不能夠進行繁殖。紫外線消毒市場潛力非常大，因為紫外線對隱孢子蟲卵囊有非常好的殺滅效果。

6.4二氧化氯消毒

二氧化氯消毒技術主要是由二氧化氯發(fā)生器產(chǎn)生二氧化氯溶液來對自來水進行消毒，二氧化氯在水中具有很強的穩(wěn)定性，使用相對較為安全。

7.凈水設備

凈水設備主要包括管道混合器、混凝加藥裝置、一體化凈水設備、消毒設備等。

7.1管道混合器

管道混合器在自來水廠中的主要作用是投加了混凝劑的水中的各種成分充分混合，包括懸浮物、膠體物質(zhì)、化學藥劑等。

7.2混凝加藥裝置

混凝加藥裝置主要負責投加混凝劑，將水源中的懸浮物和膠體物質(zhì)進行混凝反應，形成易于沉淀的大顆粒絮狀物，以便后續(xù)的過濾和凈化處理。

7.3一體化凈水設備

一體化凈水設備集反應池、沉淀池和無閥濾池于一體，具有施工周期短、綜合投資省、占地面積小、處理效率高、出水水質(zhì)優(yōu)良以及操作維護簡單等諸多優(yōu)點。

7.4消毒設備

消毒設備用于對凈水進行有效殺菌，目前國內(nèi)管道直飲水工程中應用廣泛和最穩(wěn)定可靠的技術是采用臭氧殺菌技術。

8.其他設備

除了上述設備外，自來水廠還配備有水泵閥門、儲水設備、提升設備、管網(wǎng)等。

8.1水泵閥門

水泵閥門用于控制水流的方向、流量和壓力，確保水處理過程的順利進行。

8.2儲水設備

儲水設備用于儲存處理后的水，以備不時之需。

8.3提升設備

提升設備用于將水提升到所需的高度，以便進行后續(xù)的處理或輸送。

8.4管網(wǎng)

管網(wǎng)用于輸送處理后的水到用戶家中，確保水的及時供應。

9.技術改造

隨著技術的發(fā)展，自來水廠也在不斷地進行技術改造，以提高水質(zhì)處理能力和滿足人們對高品質(zhì)飲用水的需求。技術改造通常包括引進先進的水處理工藝和自動化控制系統(tǒng)。

10.安全防護

自來水廠在運行過程中需要注意安全防護，防止設備故障和安全事故的發(fā)生。這包括定期檢查設備、遵守操作規(guī)程、配備必要的安全設施等。

自來水廠水處理設備系統(tǒng)是一個復雜而精細的工程，涉及多個階段和多種設備。通過合理的維護和管理，可以確保水質(zhì)的安全和穩(wěn)定供應，滿足城市居民的生活需求。