水污染控制混凝

水污染控制混凝第一頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三第五節(jié)混凝工藝與設(shè)備一、工藝流程混凝工藝流程由藥劑投加、混合、反應(yīng)及沉淀分離等單元組成。

混合

使混凝劑迅速、均勻地分散到廢水中，通過(guò)壓縮雙電層和電中和作用，使膠體脫穩(wěn)，形成小“礬花”。

反應(yīng)

在一定的水流條件下，小“礬花”通過(guò)吸附架橋和沉淀物網(wǎng)捕等作用形成較大的絮體。沉淀

反應(yīng)過(guò)程形成的大絮體進(jìn)入沉淀池進(jìn)行分離。（問(wèn)題）第二頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三第五節(jié)混凝工藝與設(shè)備問(wèn)題：分離絮體可以采用哪些工藝？

混凝沉淀工藝混凝工藝混凝氣浮工藝第三頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三二、混凝劑的調(diào)配與投加（1）混凝劑的調(diào)配（2）混凝劑的投加固體投加液體投加第五節(jié)混凝工藝與設(shè)備第四頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三(一)混凝劑干投法（應(yīng)用較少）

第五節(jié)混凝工藝與設(shè)備工藝流程：藥劑輸送→粉碎→提升→計(jì)量→加藥混合工作原理：圖第五頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三(二)混凝劑濕投法

第五節(jié)混凝工藝與設(shè)備工藝流程：溶解池→溶液池→定量控制設(shè)備→投加設(shè)備→混合池溶解設(shè)備：溶解池、攪拌設(shè)備。藥劑調(diào)配：水力調(diào)配、機(jī)械調(diào)配、壓縮空氣調(diào)配和人工調(diào)配等。

溶液池：配制一定濃度溶液的設(shè)施。其它設(shè)備：（略）第六頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三(三)混凝劑投加方式①重力投加②虹吸式定量投加③水射器投加④用計(jì)量泵投加藥劑

第五節(jié)混凝工藝與設(shè)備第七頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三①重力投加

第五節(jié)混凝工藝與設(shè)備可直接將混凝劑溶液投入管道內(nèi)或水泵吸水管喇叭口處。第八頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三

②虹吸式定量投加

第五節(jié)混凝工藝與設(shè)備

可通過(guò)改變虹吸管進(jìn)口和出口高度之差(H)，控制投加量。第九頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三

③水射器投加第五節(jié)混凝工藝與設(shè)備第十頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三④用計(jì)量泵投加藥劑第五節(jié)混凝工藝與設(shè)備第十一頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三(三)混凝劑計(jì)量方式

基本要求：

投量準(zhǔn)確；工作靈活可靠；設(shè)備簡(jiǎn)單；操作方便。

第五節(jié)混凝工藝與設(shè)備①浮子—苗嘴(孔板)計(jì)量系統(tǒng)

②浮球閥計(jì)量系統(tǒng)

③流量計(jì)計(jì)量系統(tǒng)

④計(jì)量泵計(jì)量

⑤三角堰計(jì)量系統(tǒng)第十二頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三

①

浮子—苗嘴(孔板)計(jì)量系統(tǒng)第五節(jié)混凝工藝與設(shè)備第十三頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三

②浮球閥計(jì)量系統(tǒng)

第五節(jié)混凝工藝與設(shè)備利用槽內(nèi)浮球閥與槽底管口高差(H)恒定，槽底管口流量不變?cè)恚ㄟ^(guò)改變池底管口苗嘴或孔板的孔徑來(lái)控制投藥量。第十四頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三

③流量計(jì)計(jì)量系統(tǒng)

④計(jì)量泵計(jì)量

第五節(jié)混凝工藝與設(shè)備第十五頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三⑤三角堰計(jì)量系統(tǒng)（適用于大、中流量計(jì)量。）第五節(jié)混凝工藝與設(shè)備第十六頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三三、混合(一)混合的作用

使藥劑能快速、均勻地分散到廢水中。

第五節(jié)混凝工藝與設(shè)備★★快速：是因混凝劑在廢水中發(fā)生水解反應(yīng)的速度很快，需要盡量造成急速擾動(dòng)以生成大量細(xì)小絮體，并不要求生成大顆粒；

★★均勻：是為了化學(xué)反應(yīng)能在廢水中各部分得到均衡發(fā)展。

水力條件要求：

攪拌時(shí)間：10－30s，工業(yè)應(yīng)用常取2min。速度梯度：G=500～1000s-1。第十七頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三

攪拌強(qiáng)度用速度梯度G來(lái)表示。

速度梯度是指由于攪拌在垂直水流方向上引起的速度差du與垂直水流距離dy間的比值，即G=du/dy。（單位：s-1）

速度梯度實(shí)質(zhì)上反映了顆粒的碰撞機(jī)會(huì)。速度差越大，顆粒間越易發(fā)生碰撞；間距越小，顆粒間也越易發(fā)生碰撞。第五節(jié)混凝工藝與設(shè)備速度梯度與攪拌時(shí)間的乘積Gt值可間接表示整個(gè)反應(yīng)時(shí)間內(nèi)顆粒碰撞的總次數(shù)，可用來(lái)控制反應(yīng)效果，一般Gt值應(yīng)控制在104～105之間。在G值給定的情況下，可調(diào)節(jié)t值來(lái)改善反應(yīng)效果。第十八頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三

(二)混合方式水力混合機(jī)械混合

第五節(jié)混凝工藝與設(shè)備常見(jiàn)混合方式：管式混合水泵混合機(jī)械混合第十九頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三1、管式混合

A、普通管道混合B、管式靜態(tài)混合器C、擴(kuò)散混合器第五節(jié)混凝工藝與設(shè)備第二十頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三A、普通管道混合

把藥劑投入水泵壓水水管內(nèi)，借助水流進(jìn)行混合。藥劑加入方式：《圖》第二十一頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三B、管式靜態(tài)混合器

管內(nèi)裝設(shè)若干個(gè)固體混合單元體。第五節(jié)混凝工藝與設(shè)備第二十二頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三

C、擴(kuò)散混合器

在管式孔板混合器前加一錐形帽，水流和藥劑對(duì)沖錐形帽而后擴(kuò)散形成劇烈紊流，使藥劑和水達(dá)到快速混合。第五節(jié)混凝工藝與設(shè)備第二十三頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三2、其它水力混合方式

A、分流隔板混合池B、跌水混合池C、水躍式混合池D、渦流式混合設(shè)備E、廊道式格板混合池第五節(jié)混凝工藝與設(shè)備第二十四頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三A、分流隔板混合池第五節(jié)混凝工藝與設(shè)備第二十五頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三

B、跌水混合池利用水流在跌落過(guò)程中產(chǎn)生的沖擊達(dá)到混合的效果。第五節(jié)混凝工藝與設(shè)備第二十六頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三C、水躍式混合池

利用3m/s以上的流速迅速流下時(shí)所產(chǎn)生的水躍進(jìn)行混合。

第五節(jié)混凝工藝與設(shè)備第二十七頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三

D、渦流式混合設(shè)備設(shè)計(jì)要點(diǎn)：底部錐角30-45°；反應(yīng)時(shí)間1-1.5min，≤2min；入口流速1-1.5m/s；圓柱部分上升流速25mm/s。第五節(jié)混凝工藝與設(shè)備第二十八頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三

E、廊道式格板混合池第五節(jié)混凝工藝與設(shè)備第二十九頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三3、水泵混合將藥劑投加在水泵的吸水管內(nèi)或喇叭口處，利用水泵葉輪高速旋轉(zhuǎn)達(dá)到快速混合的目的。特點(diǎn)：混合效果好，不需另建混合設(shè)施；節(jié)省動(dòng)力；各型水廠均可采用；要求：泵房距離處理設(shè)備不大于150m。第五節(jié)混凝工藝與設(shè)備第三十頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三水泵混合的投藥位置

（1）泵前投加☆★（2）泵后投加☆★第五節(jié)混凝工藝與設(shè)備

1、泵前投加

加注在取水泵吸水管中或吸水喇叭口處，見(jiàn)圖。目前大多數(shù)采用這種方式，主要優(yōu)點(diǎn)是可利用水泵葉輪使藥劑和原水得到充分混合，而且借助于水泵吸力吸入，容易加注。缺點(diǎn)是藥劑對(duì)水泵有一定的腐蝕作用。

2、泵后投加

加注在水泵出水壓力管（見(jiàn)圖）或沉淀池進(jìn)口處。當(dāng)取水泵離凈水裝置較遠(yuǎn)（約大于500m）時(shí)，為防止反應(yīng)過(guò)早，已結(jié)成的絮粒在管道或進(jìn)入沉淀池時(shí)破碎，從而影響凈水效果，所以采用泵后投加。泵后投加因投藥點(diǎn)承壓或無(wú)吸力，故需要用水射器或加藥泵。其優(yōu)點(diǎn)是不發(fā)生藥劑對(duì)水泵的腐蝕。第三十一頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三4、機(jī)械攪拌混合

第五節(jié)混凝工藝與設(shè)備第三十二頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三四、絮凝反應(yīng)(1)反應(yīng)的作用是使混合形成的小絮凝體經(jīng)過(guò)充分碰撞接觸，絮凝成較大顆粒的過(guò)程。

第五節(jié)混凝工藝與設(shè)備第三十三頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三四、反應(yīng)（絮凝）(2)反應(yīng)過(guò)程的水力條件

反應(yīng)設(shè)備應(yīng)有一定的停留時(shí)間和適當(dāng)?shù)臄嚢鑿?qiáng)度，使小絮體有一適宜的相互碰撞機(jī)會(huì)。

攪拌強(qiáng)度太大或太小，會(huì)對(duì)反應(yīng)池的絮凝效果產(chǎn)生影響。

第五節(jié)混凝工藝與設(shè)備絮凝控制指標(biāo)：速度梯度G=10～70s-1。水流速度v=15－30mm/s。反應(yīng)時(shí)間t=15－30min。絮凝控制指標(biāo)Gt值=104-4×105》》》》第三十四頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三

絮凝控制指標(biāo)研究(1)Gt值(2)GtC值(3)aGtC值考慮顆粒濃度及脫穩(wěn)程度等因素進(jìn)去，提出（2）、（3）。

第五節(jié)混凝工藝與設(shè)備

(2)GtC值以GtC值（C為膠體濃度）作為反應(yīng)設(shè)備的控制參數(shù)，并建議GtC值控制在100左右較好。理由是反應(yīng)效果與水中顆粒濃度有關(guān)，例如當(dāng)?shù)蜐舛葧r(shí)，反應(yīng)設(shè)備的效率就會(huì)降低，但如果人工投加粘土，效果就能提高。

(3)aGtC值以aGtC值（C為膠體濃度，a表示有效碰撞系數(shù)）作為反應(yīng)設(shè)備的控制參數(shù)。如果脫穩(wěn)顆粒每次碰撞都能導(dǎo)致凝聚，則a=1，實(shí)際上總是a<1。第三十五頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三

(三)絮凝反應(yīng)設(shè)備

(1)設(shè)備分類（按攪拌方式分）A、水力攪拌反應(yīng)池：B、機(jī)械攪拌反應(yīng)池：

第五節(jié)混凝工藝與設(shè)備第三十六頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三

(2)水力攪拌反應(yīng)池

A、隔板反應(yīng)池B、折板反應(yīng)池C、穿孔旋流反應(yīng)池D、旋流式反應(yīng)池E、渦流式反應(yīng)池

第五節(jié)混凝工藝與設(shè)備第三十七頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三A、隔板反應(yīng)池

a、往復(fù)式b、回轉(zhuǎn)式

第五節(jié)混凝工藝與設(shè)備a、往復(fù)式特點(diǎn)：水流在池內(nèi)作180o轉(zhuǎn)彎，局部水頭損失較大，且絮凝體有破碎的可能。水頭損失0.3-0.5m。

b、回轉(zhuǎn)式特點(diǎn)：水流在池內(nèi)作90o轉(zhuǎn)彎，局部水頭損失大為減小，且絮凝效果有所提高。水頭損失比往復(fù)式小40%。第三十八頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三B、折板反應(yīng)池平折板反應(yīng)池一般分為三段。三段的折板布置可分別采用相對(duì)折板、平行折板和平行直板。另外還有采用波形板的。

（豎直放置）第五節(jié)混凝工藝與設(shè)備第三十九頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三

C、穿孔旋流反應(yīng)池

第五節(jié)混凝工藝與設(shè)備由若干方格組成，分格數(shù)不少于6格。隔墻上下開(kāi)孔，水流沿池壁切線進(jìn)入形成旋流。第一格孔口小，旋轉(zhuǎn)速度大，隨后依次遞減，對(duì)應(yīng)G值遞減。第四十頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三

D、旋流式反應(yīng)池

第五節(jié)混凝工藝與設(shè)備設(shè)計(jì)要點(diǎn)：反應(yīng)時(shí)間8-15min；噴嘴入口流速2-3m/s。第四十一頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三E、渦流式反應(yīng)池第五節(jié)混凝工藝與設(shè)備設(shè)計(jì)要點(diǎn)：底部錐角30-45°，反應(yīng)時(shí)間6-10min，入口流速0.7m/s，圓柱部分上升流速4-6mm/s。第四十二頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三

（3）機(jī)械攪拌反應(yīng)池

A、漿板式和葉輪式。B、水平軸和垂直軸

第五節(jié)混凝工藝與設(shè)備分格串聯(lián)，每格設(shè)以攪拌機(jī)。分格越多，絮凝效果越好。但造價(jià)高和維修量大。

為適應(yīng)絮體形成規(guī)律，第一格攪拌強(qiáng)度最大，其余依次遞減，對(duì)應(yīng)G值也遞減。第四十三頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三

機(jī)械攪拌反應(yīng)池設(shè)計(jì)參數(shù)：

A、絮凝時(shí)間為15-20min。B、池內(nèi)設(shè)3-4擋攪拌機(jī)。C、隔墻上下開(kāi)孔，防止水流短路。D、葉輪線速度自第一擋0.5m/s起逐漸減小到末擋的0.25m/s。

第五節(jié)混凝工藝與設(shè)備第四十四頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三（4）組合絮凝池第五節(jié)混凝工藝與設(shè)備第四十五頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三(5)混凝反應(yīng)池的設(shè)計(jì)要點(diǎn)：反應(yīng)流速一般按由大逐漸變小進(jìn)行設(shè)計(jì)。為防止絮粒被破碎，應(yīng)控制反應(yīng)器內(nèi)的流速。要有足夠的反應(yīng)時(shí)間（10-30min為宜），并控制反應(yīng)速度，使梯度值G值達(dá)到10-75s-1，通常20-60s-1，使Gt值應(yīng)控制在104～105之間，保證反應(yīng)過(guò)程的充分完全。對(duì)于低濁度、低堿度廢水宜采用較大的t值；對(duì)粗分散、雜質(zhì)含量高的廢水宜采用較大的G值。采用水力攪拌的反應(yīng)設(shè)備，其攪拌強(qiáng)度可由水流速度來(lái)控制，攪拌時(shí)間即水在反應(yīng)設(shè)備中的停留時(shí)間，一般采用6～30min。第五節(jié)混凝工藝與設(shè)備第四十六頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三第六節(jié)影響混凝的因素第四十七頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三第六節(jié)影響混凝的因素絮凝作用是復(fù)雜的物理化學(xué)過(guò)程，影響混凝效果因素主要包括：（P211）1.濁度濁度過(guò)高或過(guò)低都不利于絮凝，濁度不同，所需的絮凝劑用量也不同。低濁水缺少凝聚核心，可將部分沉渣連續(xù)回流到混合池入口，以促進(jìn)反應(yīng)過(guò)程。2.水溫水溫會(huì)影響無(wú)機(jī)鹽類的水解。水溫低，水解反應(yīng)慢；水的粘度增大，布朗運(yùn)動(dòng)減弱，混凝效果下降。另外，水溫也影響反應(yīng)后的沉降過(guò)程。第四十八頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三第六節(jié)影響混凝的因素3pH值及堿度—影響混凝效果的重要因素

(1)pH值影響膠體顆粒表面電荷及ξ電位對(duì)于帶正電膠體，pH降低，H+吸附量增加，膠粒電荷增大，電泳速度加快；pH升高，結(jié)果與上相反。

(2)pH值對(duì)混凝劑作用的影響pH影響著混凝劑在水中的存在狀態(tài)，不同的pH，混凝劑水解產(chǎn)物不同，所起的混凝作用各異。工程上應(yīng)充分考慮混凝劑水解而引起水pH值的變化，必要時(shí)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)，使其滿足混凝作用的要求。

第四十九頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三第六節(jié)影響混凝的因素４共存雜質(zhì)(1)有利成分:

可促進(jìn)混凝過(guò)程。除硫、磷化合物以外的其他各種無(wú)機(jī)金屬鹽，均能壓縮膠體粒子的擴(kuò)散層厚度，促進(jìn)膠體凝聚，且濃度越高，促進(jìn)能力越強(qiáng)。

(2)不利成分:

不利于混凝過(guò)程的進(jìn)行。磷酸離子、亞硫酸離子、高級(jí)有機(jī)酸離子影響高分子絮凝作用。氯、螯合物、水溶性高分子物質(zhì)和表面活性物質(zhì)不利于混凝。第五十頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三第六節(jié)影響混凝的因素5.混凝劑（重點(diǎn)）