溫度對混凝反應的影響

1、溫度對混凝反應的影響經(jīng)過混凝反應形成的礬花同諸多因素有關，其中水溫是最重要的，它既影響化學反應，也影響水的粘度，所以也就影響了顆粒在水中的運動速度，影響礬花的形成和結大。混凝反應速率和沉降速度與水溫也有密切關系1 ，其規(guī)律為反應速度和微粒沉降速度同水溫成正比關系， 實驗表明溫度每升高攝氏十度，反應速率要增高倍到倍，而最佳混凝溫度為 10，在混凝反應中，溫度增高有利于混凝反應的發(fā)生。此外2，水溫對水解反應有明顯的影響。1 儀器、試劑1.1 試劑華光硫酸鋁（液體，含量5%），配制成 1%（重量百分比）1.2 儀器上海華水牌 DC-506型臺式六聯(lián)攪拌儀美國 HACH-2100N濁度儀日本 HA-1

2、20M天平上海浦東躍欣產6402- 電子繼電器上海標水模型廠產6511- 電動攪拌機調速器鎮(zhèn)江京口儀器廠產電接點玻璃水銀溫度計江蘇金壇江南儀器廠產HH恒溫水浴鍋1.3 其它攪拌時的轉速與攪拌時間設置：300r/min 1min，90r/min10min沉淀時間： 30min2 實驗2.1實驗裝置將兩個 HH恒溫水浴鍋連接在一起，盡量保持底部在同一水平面上，兩個水浴鍋用虹吸管相通，以保持水面一致，將DC-506型六聯(lián)攪拌儀放入兩個水浴鍋中， 在攪拌儀的兩個腳上放兩片大小合適的較硬的物體，以防止水浴鍋被壓塌。 只能使用六聯(lián)攪拌儀中的五個攪拌棒。實驗時將裝好原水的杯子放到已設定溫度的水浴鍋中操作即可

3、。2.2實驗結果本實驗對寧波自來水總公司下屬三個最大的水廠：江東水廠、南郊水廠、梅林水廠原水進行了溫度實驗，實驗結果如下。江東水廠原水：表 1-1原水濁度： 20.9NTU表 1-2*剩余濁加入量溫度度加入量溫度剩余濁度（ml）（ml）（NTU）（）（NTU）（）1.05.620.81.015.120.02.05.621.22.014.619.43.05.616.03.015.212.84.05.69.154.014.96.475.05.64.955.014.83.60表 1-3*剩余濁加入量溫度剩余濁表 1-4*溫度（）度（ml）（）度加入量（NTU）（NTU）（ml）1.019.919.9

4、1.025.616.92.019.419.22.025.716.93.020.111.53.025.610.14.019.75.624.025.24.005.020.22.345.025.42.02表 1-5*表 1-6*加入量溫度剩余濁度加入量溫度剩余濁度（ml）（） （NTU）（ml）（） （NTU）1.030.419.01.034.817.72.030.716.72.035.116.23.030.68.503.035.111.34.030.44.124.034.65.055.030.41.685.034.72.45* 該實驗所用原水同表 1-1表 2-1原水濁度： 27.1NTU表 2-

5、2*加入量溫度剩余濁度加入量溫度剩余濁度（ml）（）（NTU）（ ml）（） （NTU）5.09.53.755.016.23.066.09.52.206.015.92.007.09.51.617.016.01.248.09.51.368.016.11.119.09.51.159.016.20.85表2-3*表2-4*加入量溫度剩余濁度加入量溫度剩余濁度（ml）（）（NTU）（ml）（）（NTU）5.020.52.055.024.51.876.020.01.566.024.71.187.020.41.137.024.81.028.020.80.688.024.20.669.021.50.629.

6、024.10.60表 2-5* 表 2-6*加入量溫度剩余濁度加入量溫度剩余濁度（ml）（）（NTU）（ml）（）（NTU）5.030.51.745.035.01.806.030.51.066.035.11.197.030.10.867.035.11.098.030.60.638.035.00.779.030.20.469.035.00.75* 該實驗所用原水同表南郊水廠原水表 3-1 原水濁度： 5.35NTU 表 3-2*加入量溫度剩余濁度加入量溫度剩余濁度（ml）（）（NTU）（ml）（）（NTU）1.011.24.671.015.64.712.011.24.062.015.03.933

7、.011.21.803.015.50.984.011.20.914.015.20.805.011.20.785.015.20.60表 3-3* 表 3-4*加入量溫度剩余濁度加入量溫度剩余濁度（ml）（）（NTU）（ml）（）（NTU）1.021.44.541.024.95.122.021.53.762.025.13.883.021.50.643.024.90.594.021.50.394.025.10.355.021.50.355.025.10.33表3-5*表3-6*加入量溫度剩余濁度加入量溫度剩余濁度（ml）（）（NTU）（ml）（）（NTU）1.030.24.171.035.04.17

8、2.030.24.242.035.24.713.030.30.583.035.00.524.030.30.344.034.90.355.030.50.325.034.90.27* 該實驗所用原水同表梅林水廠原水表 4-1 原水濁度： 12.3NTU 表 4-2#加入量 溫度剩余濁度加入量溫度剩余濁度（ml） （） （ NTU）（ml）（）（NTU）1.010.511.81.014.911.72.010.511.62.014.910.63.010.54.283.014.93.804.010.51.654.014.81.505.010.51.495.014.81.16表 4-3#表 4-4#加入量

9、 溫度剩余濁度加入量 溫度剩余濁度（ml） （）（NTU）（ml） （）（NTU）1.021.711.11.025.610.72.021.49.702.025.59.253.021.52.963.025.52.324.021.51.304.025.71.205.021.40.845.025.50.78表 4-5#表 4-6#加入量 溫度剩余濁度加入量 溫度剩余濁度（ml） （）（NTU）（ml） （）（NTU）1.030.015.31.035.113.92.031.29.092.034.610.13.030.62.053.035.13.454.030.81.104.034.91.445.031

10、.00.545.034.90.97# 該實驗所用原水同表4-13 結果與討論溫度對混凝反應的影響是顯而易見的，因為所有的物理化學反應都是能量吸放的過程， 溫度大小對于反應進行的程度，甚至于反應的方向都有很大的影響。1 從表 1-1 到表 1-6 、 -1 到 3-6 、4-1 到 4-6 可得，對于江東水廠、南郊水廠、梅林水廠而言，當混凝劑的加入量較低（例如，加入量為 1ml）時，剩余濁度與溫度的關系毫無規(guī)律可言，當溫度上升時，相同混凝劑加入量的剩余濁度或大或小， 這說明在低的混凝劑加入量時，有比溫度更重要的因素在對混凝反應起作用， 又因為攪拌時間、攪拌轉速及攪拌設備等外設條件基本可保持一致，

11、 因而引起這種結果的只能是混凝反應本身，也就是說，它是混凝反應的性質之一，在實驗中我們發(fā)現(xiàn)，對于任何原水，總有一個最低量，在小于這個量時，剩余濁度與溫度的關系將是雜亂無章的，這是一個普遍的規(guī)律。2 當混凝劑加入量大于某一數(shù)值（加入量大于 3ml）時，剩余濁度與溫度呈現(xiàn)出明顯的規(guī)律， 即相同的混凝劑加入量隨著溫度的升高其剩余濁度逐漸降低，但當溫度升高到一定程度時（大約 30）以后，三個水廠表現(xiàn)出了各自不同的規(guī)律， 江東水廠和梅林水廠原水的剩余濁度在溫度進一步上升時反而升高， 即有反轉點存在， 南郊水廠的剩余濁度在實驗溫度范圍內則僅單調下降， 不存在反彈的現(xiàn)象 （見表 3-1 到 3-6 ），其剩

12、余濁度隨溫度升高繼續(xù)降低。出現(xiàn)這種現(xiàn)象是由于三水廠所使用的原水的不同， 江東水廠和梅林水廠使用的均為河網(wǎng)水，水質污染比較嚴重，水質較差，水中各種指標如濁度、 PH、堿度、氨性氮等都比較高，南郊水廠使用的為水庫水，水中各種指標如濁度、 PH、堿度、氨性氮等都很低。通俗地說，就是江東水廠、梅林水廠較“臟”，南郊水廠較“干凈”。3 溫度的升高值和剩余濁度的減少值之間并沒有很確定的定量關系，大約是溫度升高 20，混凝效果大約好 1.5 倍，不會超過 2倍。4 在不同的溫區(qū)范圍， 升高大約相同的溫度， 剩余濁度的減小值是不同的（見圖 1、圖 2、圖 3），從圖中可見，在溫度約為 20時（即溫度從 15升

13、高到 20時），剩余濁度的減小值最大，表明此時混凝反應效果最好， 當高于此溫度時， 混凝效果的減小值則逐漸變小，而低于此溫度的混凝效果也較差， 這個結果對于三個不同的水廠來說都是一樣的，同一水廠不同的混凝劑加入量時也有相同的變化趨勢。注意點 ：實驗時應盡量保持條件一致， 不大的變化將會給結果帶來比較大的偏差渦凹氣?。?CAF）在石化廢水處理中的應用1 系統(tǒng)的結構及工作原理渦凹氣?。–AF）系統(tǒng)是世界獨創(chuàng)的專利水處理設備，也是美國商務部和環(huán)保局的出口推薦技術。 CAF是專門為去除工業(yè)和城市污水中的油脂、膠狀物及固體懸浮物（ SS）而設計的系統(tǒng)。整個氣浮系統(tǒng)共由五部分組成，如圖 1 所示：經(jīng)過予處

14、理后的污水流入裝有渦凹曝氣機的小型充氣段， 污水在上升的過程中通過充氣段與曝氣機產生的微氣泡充分混合， 曝氣機將水面上的空氣通過抽風管道轉移到水下。 曝氣機的工作原理是利用空氣輸送管底部散氣葉輪的高速轉動在水中形成一個真空區(qū)， 液面上的空氣通過曝氣機輸入水中， 填補真空，微氣泡隨之產生并螺旋型地上升到水面，空氣中的氧氣也隨之溶入水中。由于氣水混合物和液體之間密度的不平衡， 產生了一個垂直向上的浮力，將 SS帶到水面。上浮過程中，微氣泡會附著到 SS上，到達水面后 SS便依靠這些氣泡支撐和維持在水面。 浮在水面上的 SS間斷地被鏈條刮泥機清除。刮泥機沿著整個液面運動，并將 SS從氣浮槽的進口端推

15、到出口端的污泥排放管道中。 污泥排放管道里有水平的螺旋推進器，將所收集的污泥送入集泥池中。 凈化后的污水流入溢流槽再自流至生化處理部分。開放的回流管道從曝氣段沿著氣浮槽的底部伸展。 在產生微氣泡的同時，渦凹曝氣機會在有回流管的池底形成一個負壓區(qū)， 這種負壓作用會使廢水從池底回流至曝氣區(qū)， 然后又返回氣浮段。 這個過程確保了 40%左右的污水回流及沒有進水的情況下氣浮段仍可進行工作。2 在處理石化廢水中的應用應用實例 1：東明石化集團有限公司污水處理場技改工程。3東明石化集團污水處理場始建于 1988 年，處理規(guī)模為 100m/h ，流程采用隔油、 兩級部分回流加壓溶氣氣浮、 圓形表面曝氣的傳統(tǒng)

16、處理工藝。由于工藝生產裝置的擴建使排水量增加， 同時隨著企業(yè)環(huán)保意識的增強及環(huán)保對排污要求的提高， 使得現(xiàn)有污水處理工藝及設施已不能滿足達標排放的要求。要對現(xiàn)有污水處理工藝及設施進行改3造。改造后的處理規(guī)模為 200m/h ，污水處理工藝流程為：污水經(jīng)格柵予處理后由泵提升至調節(jié)除油罐進行除油， 除油后再流入隔油池進行進一步隔油處理。 隔油池出水經(jīng)一級渦凹氣浮設備處理后依次進入表面曝氣池、推流式曝氣池、二沉池、過濾器再處理，處理后合格污水外排。該污水處理改造工程已于1999 年 12 月底通過東明市環(huán)保局驗收，各項控制指標均達到污水綜合排放標準 1 中的二類污染物二級排放標準。本工程中渦凹氣浮設

17、備的占地面積僅為 36.15m2；能耗僅為5.435kW。不但減少了占地面積、節(jié)約了投資，還降低了運行費用。應用實例 2：青島廣源發(fā)集團公司瀝青廠污水處理工程。青島廣源發(fā)集團公司瀝青廠地處青島城陽區(qū)，主要生產中海 36-1型高級道路瀝青，生產過程中產生大量的石油類、SS及有機污染物，未經(jīng)處理直接外排對接納水體造成很大污染。3該廠的廢水量為50m/h; 水質為 COD：600mg/L、SS:300mg/L、含油量為 600800mg/L。污水處理工藝流程為：污水經(jīng)格柵予處理后流入調節(jié)池，再由泵提升至波紋斜板隔油池進行隔油處理。隔油池出水經(jīng)渦凹氣浮設備處理后依次進入生化池、二沉池、過濾器再處理，處

18、理后部分水回用，部分水外排。該污水處理工程已于1999 年 12 月底通過青島環(huán)保局驗收。 二沉池出水 COD100mg/L、ss30mg/L、含油量為 10mg/L。其中：渦凹氣浮設備進水水質為COD500mg/L、SS300mg/L、含油量為120mg/L；出水水質為 COD200mg/L、SS60mg/L、含油量為 10mg/L。渦凹氣浮設備對COD、SS、石油類的去除率分別達到60%、80%、85%以上。2本工程中渦凹氣浮設備的占地面積僅為9.60m ；能耗僅為 300KW。3 渦凹氣浮 (CAF)的優(yōu)點3.1節(jié)省投資渦凹氣浮沒有壓力容器、空壓機、循環(huán)泵等設備，因而設備投資少。3設備占地面積小，減少土建投資。