第六章-混凝課件

第二節(jié)混凝工藝與設(shè)備

CoagulationProcessandEquipment《水污染控制工程》課件1精選課件ppt第二節(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)過程形成的大絮體進(jìn)入沉淀池進(jìn)行分離。（問題）2精選課件ppt第二節(jié)混凝工藝與設(shè)備

問題：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3精選課件ppt混凝的設(shè)備混凝劑的溶解配置投加設(shè)備反應(yīng)設(shè)備混合設(shè)備二、化學(xué)混凝的設(shè)備4精選課件ppt1、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二節(jié)混凝工藝與設(shè)備5精選課件ppt(一)混凝劑干投法(dry)

（應(yīng)用較少）

第二節(jié)混凝工藝與設(shè)備工藝流程：藥劑輸送→粉碎→提升→計量→加藥混合工作原理：圖6精選課件ppt(二)混凝劑濕投法(wetted)

第二節(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）7精選課件ppt溶液池容積V1：

式中V1為溶液池容積。Q——處理的水量m3/hA——混凝劑最大投加量，mg/Lw—溶液濃度，無機(jī)藥劑一般取10~20%；有機(jī)0.5～1.0%n——每日調(diào)制次數(shù)，一般2~6次1、混凝劑的溶解和溶液配制V2=（0.2~0.3）V1式中：V2——溶解池容積，m38精選課件ppt2、混凝劑投加設(shè)備混凝劑投加設(shè)備計量設(shè)備藥液提升設(shè)備投藥箱注入設(shè)備9精選課件ppt

①浮球閥計量系統(tǒng)

利用槽內(nèi)浮球閥與槽底管口高差(H)恒定，槽底管口流量不變原理，通過改變池底管口苗嘴或孔板的孔徑來控制投藥量。

當(dāng)浮球由于水滿了之后，產(chǎn)生浮力使它上升時，便會關(guān)閉閥門停止供水，而水位下降后，浮球下降，則閥門由于彈簧的作用而打開，進(jìn)水，直到浮球受到水的浮力上升后，將閥門閉合才將水關(guān)閉。1）計量設(shè)備轉(zhuǎn)子流量計；電磁流量計；苗嘴；計量泵等。10精選課件ppt11精選課件ppt

②浮子—苗嘴(孔板)計量系統(tǒng)12精選課件ppt2）投加方式①泵前投加：安全可靠，一般適用取水泵房距水廠較近②高位溶液池重力投加：適用取水泵房距水廠較遠(yuǎn)者，安全可靠，但溶液池位置高。③水射器投加：設(shè)備簡單，使用方便，溶液池高度不會受太大限制，但效率低，易磨損。④計量泵投加：不必另設(shè)計量設(shè)備，適合混凝劑自動控制系統(tǒng)，有利于藥劑與水混合。13精選課件ppt①重力投加

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。14精選課件ppt15精選課件ppt

②水射器投加16精選課件ppt水射器又稱射流器17精選課件ppt水射器投加Flash示意圖18精選課件ppt

④用計量泵投加藥劑19精選課件ppt1、混合的作用

使藥劑能快速、均勻地分散到廢水中。

★★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：攪拌時間：10～30s，工業(yè)應(yīng)用常取2min。速度梯度：G=500～1000s-1。三、混合20精選課件ppt

攪拌強(qiáng)度用速度梯度G來表示。

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）

速度梯度實質(zhì)上反映了顆粒的碰撞機(jī)會。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。速度梯度與攪拌時間的乘積Gt值可間接表示整個反應(yīng)時間內(nèi)顆粒碰撞的總次數(shù)，可用來控制反應(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值來改善反應(yīng)效果。攪拌強(qiáng)度表示21精選課件ppt混合方式水泵混合隔板混合機(jī)械混合2、混合方式混合方式22精選課件ppt

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：混合效果好，不需另建混合設(shè)施；節(jié)省動力；各型水廠均可采用；要求：泵房距離處理設(shè)備不大于150m。1）水泵混合23精選課件ppt

2）分流隔板混合池24精選課件ppt

3）機(jī)械攪拌混合25精選課件ppt26精選課件ppt1、管式混合

A、普通管道混合B、管式靜態(tài)混合器C、擴(kuò)散混合器第二節(jié)混凝工藝與設(shè)備27精選課件pptA、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》28精選課件pptB、管式靜態(tài)混合器

管內(nèi)裝設(shè)若干個固體混合單元體。第二節(jié)混凝工藝與設(shè)備29精選課件pptLPD系列管式靜態(tài)混合器示意圖由一系列安裝在空心管道中的半橢圓形葉片構(gòu)成，一個單元包括兩個互相垂直的葉片，混合過程也是分裂過程，其結(jié)果是將物流分成幾股，在湍流過程中，單元能夠提高每股支流的散射程度，因此，一個含有六個單元的LPD系列靜式混合機(jī)能夠充分滿足大多數(shù)污水混合需要。

30精選課件ppt管式靜態(tài)混合器：流速不宜小于1m/s，水頭損失不小于0.3-0.4m，簡單易行。31精選課件ppt

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。第二節(jié)混凝工藝與設(shè)備32精選課件ppt2、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二節(jié)混凝工藝與設(shè)備33精選課件ppt

D、渦流式混合設(shè)備設(shè)計要點：底部錐角30～45°；反應(yīng)時間1～1.5min，≤2min；入口流速1～1.5m/s；圓柱部分上升流速25mm/s。第二節(jié)混凝工藝與設(shè)備34精選課件ppt

E、廊道式格板混合池第二節(jié)混凝工藝與設(shè)備35精選課件ppt水泵混合的投藥位置

（1）泵前投加☆★（2）泵后投加☆★第二節(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，見圖。目前大多數(shù)采用這種方式，主要優(yōu)點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。缺點是藥劑對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，為防止反應(yīng)過早，已結(jié)成的絮粒在管道或進(jìn)入沉淀池時破碎，從而影響凈水效果，所以采用泵后投加。泵后投加因投藥點承壓或無吸力，故需要用水射器或加藥泵。其優(yōu)點是不發(fā)生藥劑對水泵的腐蝕。36精選課件ppt1、反應(yīng)的作用是使混合形成的小絮凝體經(jīng)過充分碰撞接觸，絮凝成較大顆粒的過程。

四、絮凝反應(yīng)(reaction)37精選課件ppt反應(yīng)設(shè)備應(yīng)有一定的停留時間和適當(dāng)?shù)臄嚢鑿?qiáng)度，使小絮體有一適宜的相互碰撞機(jī)會。

攪拌強(qiáng)度太大或太小，會對反應(yīng)池的絮凝效果產(chǎn)生影響。

2、反應(yīng)過程的水力條件絮凝控制指標(biāo)：速度梯度G=10～70s-1。水流速度v=15～30mm/s。反應(yīng)時間t=15～30min。絮凝控制指標(biāo)Gt值=104～4×105》》》》38精選課件ppt

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）。

第二節(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，反應(yīng)設(shè)備的效率就會降低，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，實際上總是a<1。39精選課件ppt

(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：

3、絮凝反應(yīng)設(shè)備40精選課件ppt

(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41精選課件pptA、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：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：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%。42精選課件ppt回轉(zhuǎn)式隔板反應(yīng)池43精選課件pptB、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）第二節(jié)混凝工藝與設(shè)備44精選課件ppt45精選課件ppt

C、旋流式反應(yīng)池

第二節(jié)混凝工藝與設(shè)備設(shè)計要點：反應(yīng)時間8-15min；噴嘴入口流速2-3m/s。46精選課件pptD、渦流式反應(yīng)池第二節(jié)混凝工藝與設(shè)備設(shè)計要點：底部錐角30-45°，反應(yīng)時間6-10min，入口流速0.7m/s，圓柱部分上升流速4-6mm/s。47精選課件ppt渦流式反應(yīng)池示意返回目錄進(jìn)水出水48精選課件ppt

（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

第二節(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，對應(yīng)G值也遞減。49精選課件ppt

第一格攪拌強(qiáng)度最大，而后逐步減小，G值也相應(yīng)減小，攪拌強(qiáng)度決定于攪拌器轉(zhuǎn)速和槳板面積。

50精選課件ppt

機(jī)械攪拌反應(yīng)池設(shè)計參數(shù)：

A、絮凝時間為15-20min。B、池內(nèi)設(shè)3-4擋攪拌機(jī)。C、隔墻上下開孔，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。

第二節(jié)混凝工藝與設(shè)備51精選課件ppt（4）組合絮凝池第二節(jié)混凝工藝與設(shè)備52精選課件ppt(5)混凝反應(yīng)池的設(shè)計要點：反應(yīng)流速一般按由大逐漸變小進(jìn)行設(shè)計。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)過程的充分完全。對于低濁度、低堿度廢水宜采用較大的t值；對粗分