混凝過程 一等獎

混凝過程張寶軍教授水處理工程技術主要內容混凝劑的配制與投加混凝試驗的目的與方法水處理工程技術混凝劑的配制與投加水處理工程技術混凝劑的配制與投加水處理過程中，向水中投加藥劑并加以混合，使水中的膠體物質產生凝聚或絮凝這一綜合過程稱為混凝過程混合過程包括藥劑的溶解、配制、計量、投加、混合和反應等幾個部分溶解配制計量投加混合反應混合過程金沙灣水廠鳥瞰混凝劑的配制與投加混凝劑投加干法投加濕法投加干法投加是把藥劑直接投放到被處理的水中，干法投加勞動強度大，投配量較難掌握和控制，對攪拌設備要求高。目前國內已很少使用。濕法投加是將混凝劑配成一定濃度的溶液，直接定量投加到原水中。濕法投加是目前普遍采用的投加方式?；炷齽┑呐渲婆c投加用以投加混凝劑溶液的投藥系統(tǒng)，包括溶解池、溶液池、計量設備、提升設備和投加設備等藥劑的溶解和投加過程如圖所示，先將藥劑投入溶解池溶解為濃藥，再進入溶液池加水配制成要求的濃度通過計量泵和投藥設備投加到系統(tǒng)中，通過混合設備混合溶解池是把塊狀或粒狀的混凝劑溶解成濃溶液，對難溶的藥劑或在冬季水溫較低時，可用蒸汽或熱水加熱一般情況下只要適當攪拌即可溶解雙擊添加標題文字藥劑雙擊添加標題文字溶解池雙擊添加標題文字水雙擊添加標題文字溶液池雙擊添加標題文字水雙擊添加標題文字計量泵雙擊添加標題文字投藥設備雙擊添加標題文字混合設備雙擊添加標題文字混合后水藥劑溶解后流入溶液池，配成一定濃度，在溶液池中配制時同樣要進行適當攪拌攪拌時可采用水力、機械或壓縮空氣等方式一般藥量小時采用水力攪拌，藥量大時采用機械攪拌

凡和混凝劑溶液接觸的池壁、設備、管道等，應根據(jù)藥劑的腐蝕性采取相應的防腐措施雙擊添加標題文字藥劑雙擊添加標題文字溶解池雙擊添加標題文字水雙擊添加標題文字溶液池雙擊添加標題文字水雙擊添加標題文字計量泵雙擊添加標題文字投藥設備雙擊添加標題文字混合設備雙擊添加標題文字混合后水混凝劑的配制與投加混凝劑的溶解與溶液配制大中型水廠通常建造混凝土溶解池，一般設計兩格，交替使用溶解池通常設在加藥間的底層，為地下式溶解池池頂高出地面0.2m，底坡應大于2%，池底設排渣管，超高為0.2～0.3m大場水廠混凝劑的溶解與溶液配制溶解池容積可按溶液池容積的20～30%計算根據(jù)經(jīng)驗，中型水廠溶解池容積為0.5～0.9m3／(104m3·d)，小型水廠為1m3／(104m3·d)溶液池是配制一定濃度溶液的設施溶解池內的濃藥液送入溶液池后，用自來水稀釋到所需濃度以備投加

混凝劑的投加通過計量或定量設備將藥液投入到原水中，并能夠隨時調節(jié)一般中小水廠可采用孔口計量，常用的有苗嘴和孔板混凝劑的投加在一定液位下，一定孔徑的苗嘴出流量為定值。當需要調整投藥量時，只要更換苗嘴即可標準圖中苗嘴共有18種規(guī)格，其孔徑從0.6mm到6.5mm為保持孔口上的水頭恒定，還要設置恒位水箱為實現(xiàn)自動控制，可采用計量泵、轉子流量計或電磁流量儀混凝劑的投加投加方式分為重力投加或壓力投加一般根據(jù)水廠高程布置和溶液池位置的高低來確定投加方式投加方式重力投加壓力投加重力投加是利用重力將藥劑投加在水泵吸水管內，或吸水井中的吸水喇叭口處，利用水泵葉輪混合。取水泵房離水廠加藥間較近的中小型水廠采用這種辦法較好，如果取水泵房離水廠較遠，可建造高位溶液池，利用重力將藥劑投入水泵壓水管上。

壓力投加是利用水泵或水射器將藥劑投加到原水管中，適用于將藥劑投加到壓力水管中，或需要投加到標高較高、距離較遠的凈水構筑物內?；炷齽┑耐都又亓ν都又亓ν都邮抢弥亓⑺巹┩都釉谒梦軆龋蛭械奈瓤谔幚盟萌~輪混合。取水泵房離水廠加藥間較近的中小型水廠采用這種辦法較好如果取水泵房離水廠較遠，可建造高位溶液池，利用重力將藥劑投入水泵壓水管上吸水管處重力投加高位溶液池重力投加吸水喇叭口處重力投加混凝劑在水泵吸水管處的重力投加混凝劑在水泵吸水管處的重力投加，是利用重力將藥劑投加在水泵吸水管內，利用水泵葉輪混合的一種方法適合于取水泵房離水廠加藥間較近的中小型水廠該裝置由溶液池、水封箱、加藥漏斗、加藥管道、閥門等組成溶液池中的混凝劑在重力作用下，通過漏斗進入吸水管內，利用水泵葉輪高速轉動實現(xiàn)混合混凝劑在水泵吸水管喇叭口處的重力投加混凝劑在水泵吸水管喇叭口處的重力投加，是利用重力將藥劑投加在水泵吸水管喇叭口內利用水泵葉輪混合的一種方法，適合于取水泵房離水廠加藥間較近的中小型水廠該裝置由溶液池進水管、水封箱、加藥管道、閥門等組成混凝劑依靠重力自流到吸水管喇叭口內，被吸入水泵，利用水泵葉輪高速轉動實現(xiàn)混合混凝劑高位溶液池重力投加混凝劑通過高位溶液池重力投加，是利用重力將混凝劑投加在水泵壓水管內的一種投加方法將混凝劑通過水泵提升到高位溶液池，由投藥箱閥門調節(jié)控制加藥量，依靠重力，從漏斗自流到水泵壓水管該投加方式適合于取水泵房離水廠較遠，有條件建造高位溶液池的場合混凝劑的投加壓力投加壓力投加是利用水泵或水射器將藥劑投加到原水管中適用于將藥劑投加到壓力水管中，或需要投加到標高較高、距離較遠的凈水構筑物內應用計量泵壓力投加水射器壓力投加水泵投加水泵投加是從溶液池抽提藥液送到壓力水管中有直接采用計量泵和采用耐酸泵配以轉子流量計兩種方式水射器投加水射器投加是利用高壓水(壓力＞0.25MPa)通過噴嘴和喉管時的負壓抽吸作用，吸入藥液到壓力水管中水射器投加應設有計量設備一般水廠內的給水管都有較高壓力，故使用方便混凝劑的投加投加藥管的投加點要求藥劑注入管道的方式，應有利于水與藥劑的混合投藥管道與零件宜采用耐酸材料，并且便于清洗和疏通管道重力投加吸水喇叭口重力投加吸水管道重力投加混凝劑的投加藥劑倉庫的設置藥劑倉庫應設在加藥間旁，盡可能靠近投藥點，藥劑的固定儲量一般按15～30d最大投藥量計算其周轉儲量根據(jù)供藥點的遠近與當?shù)剡\輸條件決定天津凌河水廠加藥間混凝試驗的目的與方法根據(jù)原水水質、水量變化和既定的出水水質目標，確定出混凝劑最佳投加量，是進行混凝試驗的目的。混凝試驗目的由于影響混凝效果的因素較復雜，且在水廠運行過程中水質、水量不斷變化，故要達到最佳劑量且能即時調節(jié)、準確投加是相當困難的。過去，我國大多數(shù)水廠還是根據(jù)實驗室混凝攪拌試驗確定混凝劑最佳劑量，然后進行人工調節(jié)。傳統(tǒng)試驗方法為了提高混凝效果，節(jié)省耗藥量，混凝工藝的自動控制和優(yōu)化控制技術正逐步推廣應用，如數(shù)學模型法、現(xiàn)場模擬試驗法和特性參數(shù)法等?，F(xiàn)代試驗手段混凝試驗數(shù)學模擬法

數(shù)學模擬法，是指根據(jù)原水有關的水質參數(shù)，例如濁度、水溫、pH值、堿度、溶解氧、氨氮和原水流量等影響混凝效果的主要參數(shù)作為前饋值，以沉淀后出水的濁度等參數(shù)作為后饋值，建立數(shù)學模型來自動調節(jié)加藥量的多少。早期僅采用原水的參數(shù)建立的數(shù)學模型稱為前饋模型。目前一般采用前、后饋參數(shù)共同參與控制的數(shù)學模型，又稱為閉環(huán)控制法。根據(jù)原水水質和水量，用數(shù)理統(tǒng)計方法建立前饋數(shù)學模型，在此基礎上，根據(jù)沉淀池與濾池出水水質，建立反饋數(shù)學模型。由前饋給出量和反饋調節(jié)量就可獲得最佳劑量。此方法是國內外比較先進的控制方式，可以達到提高水質、降低藥耗的目的。采用數(shù)學模型的關鍵，是必須要有大量可靠的生產數(shù)據(jù)。針對各地各水源的條件不同和所采用的藥劑種類不同，建立的數(shù)學模型也各不相同。數(shù)學模擬法實現(xiàn)加藥自動控制的4種方法根據(jù)原水流量作為前饋，給出一個信號；用處理水水質（一般為沉淀池出水濁度）作為后饋給出另一個信號；分別控制加注泵的沖程和轉速，實現(xiàn)自動調節(jié)加注泵。根據(jù)原水水質參數(shù)和流量，共同建立數(shù)學模型并給出一個參數(shù)；用處理水水質給出另一個信號；分別控制加注泵的沖程和轉速，來實現(xiàn)自動調節(jié)加注量。根據(jù)原水水質參數(shù)，建立數(shù)學模型，給出一個信號；用原水流量給出另一個信號；分別控制加注泵的沖程和轉速，來實現(xiàn)自動調節(jié)加注量。根據(jù)原水水質參數(shù)和原水流量，共同建立數(shù)學模型；給出一個控制信號，控制加注泵的轉速來實現(xiàn)加注泵自動調節(jié)加注量?；炷囼灛F(xiàn)場模擬法

現(xiàn)場模擬試驗法是目前應用較多的一種方法，確定和控制投藥量較為簡單，常用的模擬裝置有斜管沉淀器、過濾器，或二者串聯(lián)使用。現(xiàn)場模擬法原水溫度較低時原水溫度較高時當原水濁度較低時，常用模擬過濾器法。將水廠混合后的水引一定水樣連續(xù)進入模擬過濾器（直徑一般為0.1m左右），連續(xù)測定出水濁度，從而判斷投藥量是否合適，并反饋到投藥量的自動控制系統(tǒng)。當原水濁度較高時，可將模擬沉淀池和模擬濾池串聯(lián)使用。現(xiàn)場模擬試驗法是在現(xiàn)場連續(xù)檢測，十幾分鐘的時間就可以檢測完成，檢測時間較短，相對接近生產實際?；炷囼炋匦詤?shù)法

在影響混凝效果的多種復雜因素中，可以發(fā)現(xiàn)某種情況下總是有一些影響混凝效果的主要參數(shù)，我們稱之為特性參數(shù)，這些特性參數(shù)的變化能夠反映混凝程度的變化。目前應用的特性參數(shù)法有流動電流檢測法和透光率脈動法。特性參數(shù)法流動電流檢測法透光率脈動法流動電流是指膠體擴散層中反離子在外力作用下隨著流體流動而產生的電流。流動電流與膠體的移動電位（ξ電位）有正相關關系?；炷竽z體的ξ電位變化可以反映膠體脫穩(wěn)程度，因此混凝后的流動電流變化同樣可以反映膠體脫穩(wěn)程度。流動電流檢測法的控制系統(tǒng)包括檢測器、控制器和執(zhí)行裝置三部分。其核心部分為