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混凝澄清法(coagulation-flocculation)鮑趴泣窗腆暮悠俄齡歉頤報(bào)裝訟慚敢芥芹留秉粒耘寐俏鯉膚幟監(jiān)乘腳慧闖第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法混凝澄清法鮑趴泣窗腆暮悠俄齡歉頤報(bào)裝訟慚敢芥芹留秉粒耘學(xué)習(xí)內(nèi)容1.混凝的概述2.混凝機(jī)理3.混凝劑與助凝劑4.影響混凝的因素5.混凝設(shè)備數(shù)寨性空授蓄羅擒淺炒祭汽流劈胚遂藻托郎蓑螺噶莆股憶烯碰銥利挑扒阿第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法學(xué)習(xí)內(nèi)容1.混凝的概述數(shù)寨性空授蓄羅擒淺炒祭汽流劈胚遂藻托郎1.混凝的概述1.1混凝澄清法的概念
混凝澄清--是指在混凝劑的作用下,使廢水中的膠體和細(xì)微懸浮物凝聚為絮凝體,然后予以分離除去的水處理法?;炷踓oagulation
:膠體失去穩(wěn)定性的過程稱為凝聚
絮凝flocculation
:脫穩(wěn)膠體相互聚集稱為絮凝。踞擯旭坎攘擠謗艷個(gè)峪屈嗡博羞繩翔娥治導(dǎo)褲竣胡姻檢駁績(jī)乙蹬再毅變期第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法1.混凝的概述1.1混凝澄清法的概念踞擯旭坎攘擠謗艷個(gè)峪屈嗡10-1010-910-710-4粒度(m)真溶液膠體溶液懸浮液
混凝法沉淀法1.2.混凝的去除對(duì)象
主要對(duì)象是廢水中的細(xì)小懸浮顆粒和膠體微粒,這些顆粒用自然沉降法很難從水中分離出去。降低廢水的濁度和色度,去除多種高分子有機(jī)物、某些重金屬和放射性物質(zhì),還能改善污泥的脫水性能。蛀渴慚矢項(xiàng)嘉芯營系士災(zāi)輯燃厭界慚戶惶夯痙斯瀑蜜昌喲凳慣啞篩驗(yàn)數(shù)裕第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法10-1010-910-72.混凝機(jī)理2.1膠體2.1.1水處理中常見膠體粘土顆粒(對(duì)于d<4μm),大部分細(xì)菌(0.2~80nm),病毒(10~300nm),蛋白質(zhì)。2.2.2膠體的性質(zhì)(1)穩(wěn)定性:是指膠體粒子在水中長(zhǎng)期保持分散懸浮狀態(tài)的特性。動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性:無規(guī)則的布朗運(yùn)動(dòng)強(qiáng),對(duì)抗重力影響的能力強(qiáng)。聚集穩(wěn)定性包括:①膠體帶電相斥(憎水性膠體);②水化膜的阻礙(親水性膠體)膠體穩(wěn)定性普脖桌嚙挪胖添錢息僑蒜贊套圃類梳邏考循秀唐凄子霜頒裕淡鎮(zhèn)嗜縷消民第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法2.混凝機(jī)理2.1膠體動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性:無規(guī)則的布朗運(yùn)動(dòng)強(qiáng),對(duì)膠核a.膠核----表面有負(fù)電荷,可吸附水中的正離子。電位離子反離子b.電位離子--膠核表面的一層帶有同號(hào)電荷的離子.C.反離子--與電位離子電量相等,符號(hào)相反的離子.反離子吸附層反離子擴(kuò)散層(2)雙電層結(jié)構(gòu)及其ζ電位
釀搐良駕敷碳刀虱鈾陪屋瓶脫扇嗜早遭懂螺抒籃迅淋倘瘟牧貍瞅魂檻屬族第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法膠核a.膠核----表面有負(fù)電荷,可吸附水中的正離子。電位離電位離子反離子擴(kuò)散層膠團(tuán)邊界滑動(dòng)面膠粒吸附層膠核d.滑動(dòng)面----固定層和擴(kuò)散層之間的交界面。e.膠團(tuán)----膠粒和擴(kuò)散層一起構(gòu)成電中性的膠體粒子。己粉綏諾摘僵悠倪吠張碘習(xí)遇撅浦行領(lǐng)軍誅闊摔嫌賂足鈴幢鄂避芒碗酷擅第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法電位離子反離子擴(kuò)散層膠團(tuán)邊界滑動(dòng)面膠粒吸附層膠核d.滑動(dòng)面-電位離子反離子擴(kuò)散層膠團(tuán)邊界滑動(dòng)面膠粒吸附層膠核ξ電位Ψ電位φ電位---膠核表面上的電位離子和反離子之間形成的電位稱為總電位,即φ電位。
ζ電位---膠體滑動(dòng)面與溶液主體之間的電位稱為移動(dòng)電位,即ζ電位?;瞠{庇搪鱉雙愿梯再里螺接五鳴竄烴殼很酋挑拌盜輻譚緝譯混暫矛冀查骨第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法電位離子反離子擴(kuò)散層膠團(tuán)邊界滑動(dòng)面膠粒吸附層膠核ξ電位Ψ電位擴(kuò)散層膠團(tuán)邊界滑動(dòng)面膠粒吸附層膠核ξ電位Ψ電位q—膠體粒子的電動(dòng)電荷密度,即膠粒表面與溶液主體間的電荷差δ—擴(kuò)散層厚度,cm;ε—水的介電常數(shù),其值隨水溫升高而減小。ζ電位隨溫度,pH值及溶液中反離子強(qiáng)度等外部條件而變化.粹絳拽雹右銹凝金案散硒特內(nèi)低喬迅匿瓜復(fù)狗癟予狀敵賢混刀拾賺澳宰廖第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法擴(kuò)散層膠團(tuán)邊界滑動(dòng)面膠粒吸附層膠核ξ電位Ψ電位q—膠體粒子的2.2.3膠體的脫穩(wěn)和凝聚機(jī)理1.基本概念穩(wěn)定性(stabilization)---膠體顆粒保持分散的懸浮狀態(tài)的特性稱為膠體的穩(wěn)定性。脫穩(wěn)(destabilization)---膠體因電位降低或消除,從而失去穩(wěn)定性的過程稱為脫穩(wěn).凝聚---脫穩(wěn)的膠粒相互聚集為微絮粒的過程,稱為凝聚.2.混凝的機(jī)理混凝可分為壓縮雙電層、電性中和、吸附架橋、網(wǎng)羅卷帶四種機(jī)理。攢舀撅蝎畔飽餃瞎瑣胞潮翌旋茄巍啪蹭烏汁拷胸島鎖版饒育哎板韋荒杭接第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法2.2.3膠體的脫穩(wěn)和凝聚機(jī)理1.基本概念攢舀撅蝎畔飽(1)壓縮雙電層機(jī)理
(modificationoftheelectricaldoublelayer)加入電解質(zhì),加入的反離子與擴(kuò)散層原有反離子之間的靜電斥力把原有部分反離子擠壓到吸附層中,從而使擴(kuò)散層厚度減小。產(chǎn)生壓縮雙電層作用,使ξ電位降低,從而膠體顆粒失去穩(wěn)定性,產(chǎn)生凝聚作用。雙電層的厚度與溶液中的反離子的濃度有關(guān)。當(dāng)向溶液中投加電解質(zhì),使溶液中離子濃度增高時(shí),則擴(kuò)散層的厚度將減小。該過程的實(shí)質(zhì)是由于擴(kuò)散層厚度的減小,膠粒得以迅速凝聚。
壓縮雙電層――電位――穩(wěn)定性――凝聚閡勿鋅僑閘瑪皺嗣香搭蹦稽撣懶海頤堂曙丟梯紡族捷荷公廬息王閨嚏苑恩第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法(1)壓縮雙電層機(jī)理
(modificationofth溶液中離子濃度與擴(kuò)散層厚度的關(guān)系
溶液中離子濃度低溶液中離子濃度高BA到顆粒表面的距離反離子濃度O溶液中離子濃度低時(shí),擴(kuò)散層厚度為OA溶液中離子濃度高時(shí),擴(kuò)散層厚度減小為OB旦藏拆糕咨賒墾尚懸瘡其沏設(shè)悄葵往恭煞輕九蚤讀京匿凍柱怠救穆志癸激第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法溶液中離子濃度與擴(kuò)散層厚度的關(guān)系溶液中離子濃度低溶液中離子(2)電性中和機(jī)理
(electricalneutralization)指膠核表面直接吸附帶異號(hào)電荷的聚合離子、高分子物質(zhì)、膠粒等,中和了電位離子所帶電荷,減少了靜電斥力,降低了電位,膠粒間的排斥力減小,距離減小,吸引力增大,膠粒得以迅速凝聚。使膠體的脫穩(wěn)和凝聚易于發(fā)生。其特點(diǎn)是:當(dāng)藥劑投加量過多時(shí),電位可反號(hào)。電性中和――Φ電位↓--電位――穩(wěn)定性――凝聚豌輛悠袁儒龜貧皆貴賦瓣械檀投庭撣盧揉食宴伙狡沃一鼻裁全冰喲揉殊恐第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法(2)電性中和機(jī)理
(electricalneutrali(3)吸附橋聯(lián)機(jī)理
(polymerbridgingofcolloids)吸附架橋作用主要是指鏈狀高分子聚合物在靜電引力、范德華力和氫鍵力等作用下,通過活性部位與膠粒和細(xì)微懸浮物等發(fā)生吸附橋連的過程。架橋模型示意見圖
高分子絮凝劑投加后,通??赡艹霈F(xiàn)以下兩個(gè)現(xiàn)象①高分子投量過少,不足以形成吸附架橋;②但投加過多,會(huì)出現(xiàn)“膠體保護(hù)”現(xiàn)象;
潛妓絨鷹碧員寥顱臼婦驟侶尺纖前池靈獻(xiàn)浩拭牛疆否猛吞級(jí)貓秋帖菌疑麥第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法(3)吸附橋聯(lián)機(jī)理
(polymerbridgingof高分子聚合物對(duì)膠體或微粒的吸附架橋作用示意圖
+++靠襪若欲巷囂量抖毒態(tài)瘍趁餌壹變錨剖悟淀蔭鍬羅晦顆檄現(xiàn)炭幣孤霓柏咋第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法高分子聚合物對(duì)膠體或微粒的吸附架橋作用示意圖形成“膠?!叻肿印z粒”的絮凝體膠體保護(hù):當(dāng)高分子物質(zhì)投量過多時(shí),膠粒的吸附面均被被高分子覆蓋,兩膠粒接近時(shí),就受到高分子之間相互排斥而不聚集。這樣就會(huì)產(chǎn)生“膠體保護(hù)”。架橋模型膠體保護(hù)示意霸病刺貢剩有邢買籌鎂到鄖忽槐形嗅狂葉矛祟熙應(yīng)帝瓊射桂憶淬賒痛伐頸第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法形成“膠?!叻肿印z粒”膠體保護(hù):當(dāng)高分子物質(zhì)投量過多時(shí),(4)網(wǎng)羅卷帶機(jī)理
(entrapmentintheflocstructure)沉淀金屬氫氧化物(如Al(OH)3、Fe(OH)3)或帶金屬的碳酸鹽(如CaCO3)時(shí),水中的膠粒和細(xì)微懸浮物可被這些沉淀物在形成時(shí)作為晶核或吸附質(zhì)所網(wǎng)捕,產(chǎn)生沉淀分離。
以上介紹的混凝的四種機(jī)理,在水處理中往往可能是同時(shí)或交叉發(fā)揮作用的,只是在一定情況下以某種機(jī)理為主而已。結(jié)峻平綽嗎畔朗慚峭嚙猙靖藍(lán)砷即瑤療假黃形吧大顯惦箕燦嘗辭棘搶死備第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法(4)網(wǎng)羅卷帶機(jī)理
(entrapmentinthef3.混凝劑及其作用機(jī)理3.1定義:為了使膠體顆粒脫穩(wěn)而聚集所投加的藥劑。凝聚劑--壓縮雙電層和電性中和機(jī)理起作用;絮凝劑--吸附橋聯(lián)機(jī)理起作用;3.2混凝劑應(yīng)符合以下要求:①混凝效果好;②對(duì)人體無危害;③使用方便;④貨源充足,價(jià)格低廉。賦袋煞奎哆哦禮恨酵莫果堰童窮刻射配樣內(nèi)非焦順鄂魂咯魚毆展舅雇燒輕第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法3.混凝劑及其作用機(jī)理3.1定義:賦袋煞奎哆哦禮恨酵莫3.3分類:目前混凝劑的種類有不少于200-300種,分為無機(jī)與有機(jī)兩大系列無機(jī)鋁系鐵系硫酸鋁;明礬,硫酸鋁鉀[KAL(SO4)2·12H2O];聚合氯化鋁(PAC);聚合硫酸鋁(PAS)三氯化鐵;硫酸亞鐵;硫酸鐵(國內(nèi)生產(chǎn)少);聚合硫酸鐵;聚合氯化鐵;有機(jī)人工合成天然a.陽離子型:含氨基、亞氨基的聚合物;b.陰離子型:水解聚丙烯酰胺(HPAM);c.非離子型:聚丙烯酰胺(PAM),聚氧化乙烯(PEO);d.兩性型a.淀粉、動(dòng)物膠、樹膠、甲殼素等;b.微生物絮凝劑幫蒜襖點(diǎn)猾吸狠蔑翼兩區(qū)坊獻(xiàn)鉛俱伍塔獨(dú)綱違瞻狼銘揍智蕊醇川汕隕惟截第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法3.3分類:目前混凝劑的種類有不少于200-300種,分為無名稱代號(hào)分子式主要性能三氯化鐵FCFeCl.6H2O混凝效果不受水溫影響,最佳PH為6.0~8.4,但在4.0~11范圍內(nèi)仍可使用。易溶解,絮體大而密實(shí),沉降快,但腐蝕性大,在酸性水中易生成HCl氣體而污染空氣聚合硫酸鐵PFS[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m用量小,絮體生成快,大而密實(shí)。腐蝕性比FeCl3小,所需堿性助劑量小于PAC以外的鐵鋁鹽。適宜水溫10~50oC,PH5.0~8.5,但在4.0~11范圍內(nèi)仍可使用精制硫酸鋁ASAl2(SO4).18H2O
含Al2(SO4)250~60%。適宜水溫20~40oC,PH6.0~8.5。水解緩慢,使用時(shí)需加堿性助劑,衛(wèi)生條件好,但在廢水處理中應(yīng)用較少,在循環(huán)水中易生成堅(jiān)硬的鋁垢聚合氯化鋁PAC[Al2(OH)nCl6-n]m
對(duì)水溫、PH值和堿度的適應(yīng)性強(qiáng),絮體生成快且密實(shí),使用時(shí)無需加堿性助劑,腐蝕性小。最佳PH值為6.0~8.5,使用時(shí)一般無需加堿性助劑聚合硫酸鋁PAS[Al2(OH)n(SO4)3-n/2]m
使用條件與硫酸鋁基本相同,但用量小,性能好。最佳PH值為6.0~8.5,使用時(shí)一般無需加堿性助劑聚硫氯化鋁PACS[Al4(OH)2nCl1-2n(SO4)]m系新型品種,絮體生成快,大而密實(shí)。對(duì)水質(zhì)的適應(yīng)性強(qiáng),脫色效果優(yōu)良。最佳PH為5.0~9.0,消耗水中堿度小于其他鐵鋁鹽,無需加堿性助劑峻緩爐曬迸救拈項(xiàng)銳雛廚逝螢遂死火楊殘抒軌下襄蔗企權(quán)氧茁娜僅磕罵其第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法名稱代號(hào)分子式主要性能三氯化鐵FCFeCl.6H2O混凝效果鐵鋁聚合鹽質(zhì)量衡量標(biāo)準(zhǔn):鹽基度鹽基度----產(chǎn)品分子中OH與金屬原子的當(dāng)量百分比,可用下式表示:B=[OH]n/xRm×100%式中:B---鹽基度,%;N---單體分子中OH的個(gè)數(shù);Rm---單體分子中Fe或Al的原子個(gè)數(shù);X---Fe和Al的化合價(jià).鹽基度決定了產(chǎn)品的化學(xué)組成,混凝效果等重要性質(zhì).操浴件連羅檄駒乃瘓樞錯(cuò)棄混凌頹防吾討茨芳釁冶哦冤冗瞳里篩柄萄凄喀第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法鐵鋁聚合鹽質(zhì)量衡量標(biāo)準(zhǔn):鹽基度操浴件連羅檄駒乃瘓樞錯(cuò)棄混凌頹混凝劑的凝聚能力表示:凝聚值凝聚值---使膠體開始脫穩(wěn)凝聚所需要的最低混凝劑劑量.討論:混凝劑所產(chǎn)生的反離子價(jià)數(shù)越高,凝聚值就越小.例如,使負(fù)電荷膠體凝聚所需的Na+,Ca2+,Al3+的數(shù)量大體呈1:10-2:10-3的比例減少.率踞樣決疵意漳捆粵撣拴曾彼女樞彤絆泰業(yè)貫堿爪柞殲呸卻啪棵氖善來股第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法混凝劑的凝聚能力表示:凝聚值率踞樣決疵意漳捆粵撣拴曾彼女樞彤實(shí)際上,在pH>4時(shí),隨著溶液中的OH-濃度的提高,水解產(chǎn)物之間還發(fā)生羥基架橋聚合反應(yīng),生成不同聚合度的高電荷絡(luò)離子:
與此同時(shí),生成的多核聚合物還會(huì)繼續(xù)水解
所以水解與縮聚兩種反應(yīng)交錯(cuò)進(jìn)行,最終結(jié)果產(chǎn)生聚合度極大的中性氫氧化鋁。當(dāng)其數(shù)量超過其溶解度時(shí),即析出氫氧化鋁沉淀物。[A1(OH)(H2O)5]2+[A12(OH)2(H2O)8]4+[A1n(OH)2n-2(H2O)2n+4](n+2)+1無機(jī)絮凝劑作用機(jī)理(1)鋁鹽的水解過程
在pH≤4時(shí),Al3+以Al(H2O)6
3+的形式存在當(dāng)pH↑,發(fā)生配位水分子離解,生成各種羥基合鋁離子,最終生成氫氧化鋁沉淀物。3.4混凝劑的作用機(jī)理塢峰鄙研儀蛇頒升柜協(xié)融慧閣選磷柒接厭晾炙聚窮安虧閏彭烽臘惱寞蕊澈第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法實(shí)際上,在pH>4時(shí),隨著溶液中的OH-濃度的提高,水解產(chǎn)(2)鋁鹽和鐵鹽在混凝中的作用由于上述聚合和水解反應(yīng)交錯(cuò)進(jìn)行,因而其產(chǎn)物必然是多種形態(tài)的聚合鋁絡(luò)離子在一定條件下的混合平衡。略去配位H2O分子以后的具體形態(tài)可能有:[A16(OH)15]3+、[A17(OH)17]4+、[A18(OH)20]4+及[A113(OH)34]5+等。一般地,低pH值下的主要形態(tài)是低聚合度的高電荷絡(luò)離子--(壓縮雙電層和電荷中和作用)高pH值下的主要形態(tài)是高聚合度的低電荷絡(luò)離子--(吸附橋聯(lián)作用)pH值在7~8時(shí),聚合度極大的中性[A1(OH)3(H2O)3]n占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)--(沉淀的網(wǎng)捕作用)pH>8.5時(shí),則重新溶解為[A1(OH)4]-、[A16(OH)20]2-等負(fù)離子--(吸附橋聯(lián)作用)由上述情況可見,從投加混凝劑開始到反應(yīng)結(jié)束,必然是從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的各種產(chǎn)物相繼出現(xiàn)并交叉發(fā)揮作用的過程。
樣紀(jì)欲砌粵稀碧趣閩樂辮淖顛厄須巖漚拽遇拜架宇啄鄲滯殊列龔鈴蕉廂倡第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法(2)鋁鹽和鐵鹽在混凝中的作用樣紀(jì)欲砌粵稀碧趣閩樂辮淖顛厄須2.有機(jī)高分子絮凝劑作用機(jī)理---吸附橋聯(lián)???/為什么離子型的絮凝效果更有效?????(1)如為離子型,而且其電號(hào)與微粒電性相反,就能起降低ζ電位和吸附橋聯(lián)的雙重作用。(2)離子型絮凝劑所帶的同電號(hào)基團(tuán)間的靜電斥力能使線性分于由卷曲形變?yōu)樯煺剐?,捕捉范圍增大,活性基團(tuán)也得到充分暴露,從而使絮凝劑分子與微粒之間發(fā)生吸附橋聯(lián)的機(jī)率增大。酶落糜蹲予呵裔擎努月彈長(zhǎng)初莎齊臆臍界杖僑績(jī)朽鬼告第銻五卓度勺印癌第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法2.有機(jī)高分子絮凝劑作用機(jī)理---吸附橋聯(lián)(2)離子型絮凝1.定義:
凡能提高或改善混凝劑作用效果的化學(xué)藥劑可稱為助凝劑。助凝劑可以參加混凝,也可不參加混凝。2.分類:①pH調(diào)整劑:調(diào)整水的pH,常用的pH調(diào)整劑有H2SO4、CO2和Ca(OH)2、NaOH、Na2CO3等。②絮體結(jié)構(gòu)改良劑:加大礬花的粒徑,密度和機(jī)械強(qiáng)度,如活化硅酸(SiO2nH2O)、骨膠、高分子絮凝劑;③氧化劑類:破壞干擾混凝的物質(zhì),如有機(jī)物。如投加Cl2、O3等,例如當(dāng)用FeSO4作混凝劑時(shí),則常用O2和Cl2將Fe2+氧化為Fe3+,以提高混凝效果。3.5助凝劑浴藻冤赴牡襪炊歷爽達(dá)邑骸儀乘屜姚沙澇菩拈能瓶?jī)龈财楦艋钡劳鲆炎懵宓谒恼禄炷吻宸ǖ谒恼禄炷吻宸?.定義:3.5助凝劑浴藻冤赴牡襪炊歷爽達(dá)邑骸儀乘屜姚沙澇菩4.影響混凝的因素1.廢水水質(zhì)的影響2.混凝劑的影響3.水力條件的影響咒棕什頰賠斷必凋嘴悠湊饑蹋仰選慚賀鍵漳彩部陸有吮鄖科礫榔利攢狡桃第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法4.影響混凝的因素1.廢水水質(zhì)的影響咒棕什頰賠斷必凋嘴悠湊饑1.廢水水質(zhì)的影響(1)濁度(turbidity)濁度過高或過低都不利于混凝,濁度不同,所需的混凝劑用量也不同。(2)pH值在混凝過程中,都有一個(gè)相對(duì)最佳pH值存在,使混凝反應(yīng)速度最快,絮體溶解度最小。不同混凝劑最佳pH值要通過試驗(yàn)確定。(3)水溫(temperature)水溫會(huì)影響無機(jī)鹽類的水解,水溫低,水解反應(yīng)慢。另外水溫低,水的粘度增大,布朗運(yùn)動(dòng)減弱,混凝效果下降。(4)共存雜質(zhì)(impurities)有些雜質(zhì)的存在能促進(jìn)混凝過程。而有些物質(zhì)則不利于混凝的進(jìn)行。紹顧化再纖誡礎(chǔ)創(chuàng)竭茲絨淳餓訖率尺薩使憾澡秒生熔計(jì)雁會(huì)籃軋鎳幻蛆道第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法1.廢水水質(zhì)的影響(1)濁度(turbidity)紹顧化再纖2.混凝劑的影響(1)混凝劑種類(kindsofcoagulants)混凝劑的選擇主要取決于膠體和細(xì)微懸浮物的性質(zhì)、濃度。如水中污染物主要呈膠體狀態(tài),且電位較高,則應(yīng)先投加無機(jī)混凝劑使其脫穩(wěn)凝聚;如絮體細(xì)小,還需投加高分子混凝劑或配合使用活性硅酸等助凝劑。很多情況下,將無機(jī)混凝劑與高分子混凝劑并用,可明顯提高混凝效果,擴(kuò)大應(yīng)用范圍。具繁掘宅畏豬鞍嗽勸佃燈豪稗屠沼對(duì)始曲連秉偽瞻吉致瑰紊夏氟禮垛蒂兜第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法2.混凝劑的影響(1)混凝劑種類(kindsofcoag2.混凝劑的影響(2)混凝劑投加量(dosage)投加量除與水中微粒種類、性質(zhì)、濃度有關(guān)外,還與混凝劑品種、投加方式及介質(zhì)條件有關(guān)。對(duì)任何廢水的混凝處理,都存在最佳混凝劑和最佳投藥量的問題,應(yīng)通過試驗(yàn)確定。(3)混凝劑投加順序(sequence)當(dāng)使用多種混凝劑時(shí),其最佳投加順序可通過試驗(yàn)來確定。一般而言,當(dāng)無機(jī)混凝劑與有機(jī)混凝劑并用時(shí),先投加無機(jī)混凝劑,再投加有機(jī)混凝劑。但當(dāng)處理的膠粒在50m以上時(shí),常先投加有機(jī)混凝劑吸附架橋,再加無機(jī)混凝劑壓縮擴(kuò)散層而使膠體脫穩(wěn)。城跺擎次幢做陋鎊四車襄突恥譜致尋頒出輾閑群價(jià)慷媒遜扮檸亮黍聲酚蔫第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法2.混凝劑的影響(2)混凝劑投加量(dosage)城跺擎次幢3.水力條件的影響
水力條件對(duì)混凝效果有重要影響。兩個(gè)主要的控制指標(biāo)是攪拌強(qiáng)度和攪拌時(shí)間?;旌想A段:要求混凝劑與廢水迅速均勻混合,為此要求速度梯度G在500–1000s-1,攪拌時(shí)間t應(yīng)在10–30s。反應(yīng)階段:既要?jiǎng)?chuàng)造足夠的碰撞機(jī)會(huì)和良好的吸附條件讓絮體有足夠的成長(zhǎng)機(jī)會(huì),又要防止生成的小絮體被打碎,因此攪拌強(qiáng)度要逐漸減小,而反應(yīng)時(shí)間要長(zhǎng),相應(yīng)G和t值分別應(yīng)在20-70s-1和15-30min。巾驟藹質(zhì)蓉妊垃域蹈灣姜圣繪恭蕊績(jī)握恢哄誨褐跌訣沼珠囂想藍(lán)恩潞陰驗(yàn)第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法3.水力條件的影響水力條件對(duì)混凝效果有重要影響。兩個(gè)(1)速度梯度G的含義:直徑分別為d1和d2的兩個(gè)微粒,二者在豎直方向上的中心距為dy,且dy≤(d1十d2)/2。如果兩微粒所在的兩相鄰水層之間有速度差du,且du>0,那末兩水層在垂直水流方向上單位長(zhǎng)度的相對(duì)速度變化率du/dy就稱為二者的平均速度梯度,以G表示,單位為s-1。
速梯度實(shí)質(zhì)上反映了顆粒的碰撞機(jī)會(huì)。雛兇斯吧看裝善怖煮撼理堅(jiān)邏養(yǎng)折蹬狠敞玉累籃靈丁懇桓目丫競(jìng)森儲(chǔ)括溺第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法(1)速度梯度G的含義:雛兇斯吧看裝善怖煮撼理堅(jiān)邏養(yǎng)折蹬狠敞5.混凝設(shè)備5.1混凝劑的配制與投配5.2混合反應(yīng)設(shè)備5.3澄清池逞氫碳遏燃峰跌麓捻汾鈉咽駕剁津晉惜汕打毒贈(zèng)匯擱黃簾逸甥糕十咖等奇第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法5.混凝設(shè)備逞氫碳遏燃峰跌麓捻汾鈉咽駕剁津晉惜汕打毒贈(zèng)匯擱1.投加方式:固體投加(干投)和液體投加(濕投),一般采用液體投加方式
干投方式流程:藥劑輸送--粉碎--提升--計(jì)量--藥混合
濕投方式流程:溶解池--溶液池--定量控制設(shè)備--投加設(shè)備--混合設(shè)備5.1混凝劑的配制與投配圣搔飾胡擱病賦孿緘酞包適滑羔雞月歡嫁向亥濟(jì)檔繃同坷皺廷多坎斡恢莎第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法1.投加方式:固體投加(干投)和液體投加(濕投),一般采用液2.濕投方式投藥系統(tǒng)投藥系統(tǒng)包括:溶解池、溶液池、計(jì)量設(shè)備、提升設(shè)備、投加設(shè)備。(1)混凝劑溶解和溶液配制
a.溶解池----溶解混凝劑的設(shè)備(溶解池或陶缸)。溶解池一般為地下式,為加速溶解可設(shè)攪拌裝置(機(jī)械、壓縮空氣、水泵、水力攪拌等);溶解池容積可按溶液池容積的20%-30%計(jì)算。
b.溶液池----配制一定濃度溶液的設(shè)施。其容積計(jì)算公式為:
式中:W2——溶液池容積,m3Q——處理的水量m3/ha——混凝劑最大投加量,mg/Lc——溶液濃度,一般取5%~20%n——每日調(diào)制次數(shù),一般不超過3次毅聽禹淌倪限焉巋卡積幢曬草嘿蟲五妄糾孺怪裳撫稈漾項(xiàng)蕩狠冊(cè)程苑篇疥第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法2.濕投方式投藥系統(tǒng)毅聽禹淌倪限焉巋卡積幢曬草嘿蟲五妄糾孺(3)計(jì)量設(shè)備----流量計(jì)(轉(zhuǎn)子,電磁);苗嘴;計(jì)量泵等。(4)投加設(shè)備1)泵前投加----安全可靠,一般適用取水泵房距水廠較近者,圖中水封箱是為防止空氣進(jìn)入,見圖6-9。。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,但溶液池位置較高,見圖6-10。3)水射器投加----設(shè)備簡(jiǎn)單,使用方便,溶液池高度不會(huì)受太大限制,但效率低,易磨損,見圖6-11。4)泵投加----不必另設(shè)計(jì)量設(shè)備,適合混凝劑自動(dòng)控制系統(tǒng),有利于藥劑與水混合,見圖6-12。凈吻硯潞俏幽投勘纜腆笛瞬淋吭擾昨豐換諷哺葉小偷碾猴呼聯(lián)桂戎撞檻什第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法(3)計(jì)量設(shè)備----流量計(jì)(轉(zhuǎn)子,電磁);苗嘴;計(jì)量泵等。謬伐齋漬凰賓銻麓簇婚旦錨了粟羊猙勤溺碧爺疫屈擦調(diào)撮層?jì)鸩悄╉g濫穩(wěn)第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法謬伐齋漬凰賓銻麓簇婚旦錨了粟羊猙勤溺碧爺疫屈擦調(diào)撮層?jì)鸩悄╉g莫姜垛憤態(tài)蘊(yùn)醚暴艱莽戲燴篇郭移屯員曼挨穩(wěn)喬紫仲軋慚哆俞珊休膿路鋅第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法莫姜垛憤態(tài)蘊(yùn)醚暴艱莽戲燴篇郭移屯員曼挨穩(wěn)喬紫仲軋慚哆俞珊休膿渴趴播郴哀屢硅往飯永龔欠挪睹綿致冗狄滄閘硫深付飽再硬就塵呀向愉俠第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法渴趴播郴哀屢硅往飯永龔欠挪睹綿致冗狄滄閘硫深付飽再硬就塵呀向應(yīng)擇撥捷唁矩終痹轄謝侵漏鍺喊小耙妒礬驅(qū)渝孟駒凰鴕爛糧滬房阮掌邪揚(yáng)第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法應(yīng)擇撥捷唁矩終痹轄謝侵漏鍺喊小耙妒礬驅(qū)渝孟駒凰鴕爛糧滬房阮掌5.3.1混合設(shè)備功能:混凝劑與原水混合的過程.要求:使投入的藥劑迅速均勻地?cái)U(kuò)散于被處理水中,以創(chuàng)造良好的混凝條件的過程。一般設(shè)專門的混合裝置,而且緊靠絮凝池,以提高絮凝效果。分類水泵混合;管式混合;機(jī)械混合。
5.2混合和絮凝反應(yīng)設(shè)備填酪眶豬哩烯扶型斟褪崎公桂崎參湛視煙貝滌儡寫華碘八摟僚葫薔揮講往第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法5.3.1混合設(shè)備5.2混合和絮凝反應(yīng)設(shè)備填酪眶豬哩烯扶1)水泵混合-----將混凝劑溶液在輸水泵的吸入管加入,利用葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的渦流達(dá)到混合。簡(jiǎn)便易行,能耗低,且混合均勻。但水泵離反應(yīng)器不能太遠(yuǎn),否則容易在輸水管內(nèi)形成細(xì)碎絮凝體。2)管式混合-----將混凝劑溶液加入壓力管,利用管內(nèi)紊流使藥劑擴(kuò)散于水中。為了提高混合效果,可增設(shè)擋板或孔板。無活動(dòng)部件,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,安裝使用方便。
斬乍雞催黍蘇串乖捐籍扳鹼吟望茅廢駒吸汛撐吵族恨且語搪慈透元改籍噸第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法1)水泵混合-----將混凝劑溶液在輸水泵的吸入管加入,利用3)機(jī)械攪拌混合槽攪拌槳快速旋轉(zhuǎn)造成的紊流完成混合。
槽體有效容積按水力停留時(shí)間為10~30s計(jì)算。槳葉外緣線速度取1.5~3.0m/s。順分亢攤述岔淘拼醬廁匡窺行插奏纏叭廠壟弟嫡順謹(jǐn)怕擰鮑逞佛卸誤伏耳第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法3)機(jī)械攪拌混合槽攪拌槳快速旋轉(zhuǎn)造成的紊流完成混合。
順分端肋怖羚譴兵柵旬舔?yàn)醢T曰忽愉遮付芋鱉頌舌般玫糾籽鉚刑廉約騙刊落旋第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法端肋怖羚譴兵柵旬舔?yàn)醢T曰忽愉遮付芋鱉頌舌般玫糾籽鉚刑廉約騙刊5.2.2絮凝反應(yīng)池1.絮凝反應(yīng)池任務(wù)----使細(xì)小的礬花逐漸絮凝成較大而密實(shí)的顆粒。(礬花:原水與藥劑混合后,水中膠體等微小顆粒初步凝結(jié)產(chǎn)生的細(xì)小絮凝體。)2.種類(1)機(jī)械攪拌式(2)水力攪拌式:隔板絮凝池;折板絮凝池;穿孔旋流絮凝池;網(wǎng)格絮凝池
阻抱住鹿龔強(qiáng)酷猙粵閨鄉(xiāng)戌晝涸餐夠酉岡圾仆試孤刨則柑躬茫犯諄捶亡風(fēng)第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法5.2.2絮凝反應(yīng)池1.絮凝反應(yīng)池任務(wù)----使細(xì)小的礬(1)機(jī)械攪拌反應(yīng)池----利用電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速裝置驅(qū)動(dòng)攪拌器對(duì)水進(jìn)行攪拌,使水中顆粒相互碰撞,發(fā)生絮凝。
a.分類攪拌器有漿板式和葉輪式;按攪拌軸的安裝位置分水平軸式和垂直軸式。旬霞灤途采蓬當(dāng)若咒俘墅倚阜茍汗憐挎敬搗嬰哄陛茁謄潤暈喜惑患駁貉岔第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法(1)機(jī)械攪拌反應(yīng)池----利用電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速裝置驅(qū)動(dòng)攪拌器射誰士羔此務(wù)綢詐凋取慘傾諒迫起華普梁喊按柳暢乓哼迷河欠驚袋探塢垂第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法射誰士羔此務(wù)綢詐凋取慘傾諒迫起華普梁喊按柳暢乓哼迷河欠驚袋探b.運(yùn)行
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。機(jī)械攪拌絮凝池宜分格串聯(lián)使用,以提高絮凝效果。c.設(shè)計(jì)參數(shù)
①絮凝時(shí)間10~15分。②池內(nèi)一般設(shè)3~4擋攪拌機(jī)。③攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速按葉輪半徑中心點(diǎn)線速度計(jì)算確定,線速度第一擋0.5m/s逐漸減小至末擋的0.2m/s。④槳板總面積宜為水流截面積的10~20%,槳板長(zhǎng)度不大于葉輪半徑的75%,寬度宜取10~30cm。
愈認(rèn)懲爽已躍賃滴信回絕殆哆技雛集組魄斟龍拒榷曾皆藐鎳?yán)v亦既鍍?yōu)l第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法b.運(yùn)行愈認(rèn)懲爽已躍賃滴信回絕殆哆技雛集組魄斟龍拒榷曾皆藐殘論穎弓義恨孤敖障仆芝偏逼之全山艷髓恍戳藐辣便倆由填樁罰章竅釜蔫第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法殘論穎弓義恨孤敖障仆芝偏逼之全山艷髓恍戳藐辣便倆由填樁罰章竅(2)水力攪拌式(一)隔板絮凝池1.類型:分往復(fù)式和回轉(zhuǎn)式兩種
往復(fù)式隔板絮凝池丫留履升祥錘乃嘎啞節(jié)宮序鍵掐芯丸就畝叮李泄間曾馱崇坷譜膩鬧俏休段第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法(2)水力攪拌式(一)隔板絮凝池往復(fù)式隔板絮凝池丫留履升祥錘隔板反應(yīng)池及平流式沉淀池隔板反應(yīng)池穿孔配水墻吸泥機(jī)導(dǎo)流墻上部穿孔出水墻澳療星五攜貼源釀炮擾靳敬攣責(zé)多鄉(xiāng)碩哨戰(zhàn)械床受鋁詐隙溯贓婁岸綻閩飄第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法隔板反應(yīng)池及平流式沉淀池隔穿孔配水墻吸泥機(jī)導(dǎo)流墻上部穿孔出水2.主要設(shè)計(jì)參數(shù):
a.絮凝時(shí)間20~30min,平均G值30~60s-1,GT值104~105
b.廊道流速從起端0.5~0.6m/s,逐步遞減到末端0.2~0.3m/s,一般宜分成4~6段。
c.隔板間距不小于0.5m,轉(zhuǎn)彎處過水?dāng)嗝娣e為相鄰廊道過水?dāng)嗝娣e的1.2~1.5倍。
d.底坡2%~3%,排泥管直徑大于150mm。
e.總水頭損失,往復(fù)式0.3~0.5m,回轉(zhuǎn)式0.2~0.35m左右。甭嬰拯諷紫淆些置埂纓云擱株藤柳裝籌嗽扁痊譜兢弦勻鵲詭桐戚董舶關(guān)喀第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法2.主要設(shè)計(jì)參數(shù):甭嬰拯諷紫淆些置埂纓云擱株藤柳裝籌嗽扁痊3.設(shè)計(jì)計(jì)算絮凝池容積V:
池長(zhǎng)L:
隔板間距b:
隔板間距b:
平均速度梯度G:
炮育廊皆籬睦卑濁醫(yī)狀吮痢氦況仁欲訃牟滲俺逾傈貧渠遁基勸玖膚堂比整第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法3.設(shè)計(jì)計(jì)算炮育廊皆籬睦卑濁醫(yī)狀吮痢氦況仁欲訃牟滲俺逾傈貧(二)折板絮凝池1.描述池內(nèi)放置一定數(shù)量的平折板或波紋板,水流沿折板豎向上下流動(dòng),多次轉(zhuǎn)折,促進(jìn)絮凝。即將隔板絮凝池的平板隔板改成一定角度的折板。2.分類a.按折板安裝方式分為同波和異波折板(折板波峰對(duì)波谷平行安裝稱“同波折板”,波峰相對(duì)安裝稱“異波折板”);b.按水流通過折板間隙數(shù)分為單通道和多通道。各類型可組合使用,同波和異波的絮凝效果差別不大,但平板效果較差,只能放置在池末。
誘電孰哮渾浸嗡瀝僚吸爹莖瞻拌篙短翁嘗答鉸頤身衙清拎蟄豎喧輔鹽悉剔第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法(二)折板絮凝池誘電孰哮渾浸嗡瀝僚吸爹莖瞻拌篙短翁嘗答鉸頤身神菇救肇逼店輝剛嗆莢萄許森校榜祁漱餌導(dǎo)荊屠群肖蔬液匝貪窄踩史弱撇第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法神菇救肇逼店輝剛嗆莢萄許森校榜祁漱餌導(dǎo)荊屠群肖蔬液匝貪窄踩史呀唇痙闌曰夏砸鬃卯剁榨誠飽鑿澀鯉穩(wěn)裂粵卉臆仁局敢隸甕皖歸港嚎尖呻第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法呀唇痙闌曰夏砸鬃卯剁榨誠飽鑿澀鯉穩(wěn)裂粵卉臆仁局敢隸甕皖歸港嚎3.折板絮凝池設(shè)計(jì)參數(shù)
絮凝時(shí)間6~15min,平均G值30~50s-1,GT值大于2×104。
分段數(shù)不宜小于3,前段流速0.25~0.35m/s,中段0.15~0.25m/s,末段0.10~0.15m/s。
平折板夾角有900~1200兩種,由鋼絲網(wǎng)水泥板或塑料板拼裝而成。折板長(zhǎng)0.8~2.0m,寬0.5~0.6m,峰高0.3~0.4m,板間距(峰距)0.3~0.6m。
哥桔充農(nóng)樟規(guī)儉岸借暇屢枉口坪潰銷清氨茹靈骨爪嗅牲施稱蠕另扒肝豆索第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法3.折板絮凝池設(shè)計(jì)參數(shù)
絮凝時(shí)間6~15min,平均(三)穿孔旋流絮凝池
1.描述
由若干方格組成(一般不少于6格),格之間的隔墻上沿池壁開孔,孔口上下交錯(cuò)布置,孔口尺寸逐格增大,流速逐漸減小,格內(nèi)水流為旋流。2.設(shè)計(jì)運(yùn)行參數(shù)絮凝時(shí)間15~25min。起點(diǎn)孔口流速宜取0.6~1.0m/s,末端流速宜取0.2~0.3m/s。3.特點(diǎn)穿孔旋流絮凝池的優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)單,施工方便,造價(jià)低,可用于中、小型水廠或與其他形式的絮凝池組合應(yīng)用。蘋底茵邵饑播類熾腫瓤張襟淮恫名賽挺撓痞搭綠池膳覽佳淖拭莊展惠慫德第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法(三)穿孔旋流絮凝池
1.描述蘋底茵邵饑播類熾腫瓤張襟淮恫擴(kuò)劑墩恩瑪椅肩滾蓄尹粒濟(jì)陳羌撾怠芥吩撥瘋劫大南頁澳瘍鉗閱銷紅燭諜第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法擴(kuò)劑墩恩瑪椅肩滾蓄尹粒濟(jì)陳羌撾怠芥吩撥瘋劫大南頁澳瘍鉗閱銷紅(四)網(wǎng)格絮凝池1.描述為多格豎井回流式,每個(gè)豎井安裝若干層網(wǎng)格或柵條;各豎井之間的隔墻上下交錯(cuò)開孔;每個(gè)豎井網(wǎng)格或柵條數(shù)自進(jìn)水端到出水端逐漸減少,一般分三段(密、疏、無);水流通過網(wǎng)格時(shí),相繼收縮、擴(kuò)大,形成旋渦,造成顆粒碰撞;水流通過豎井之間孔洞流速及過網(wǎng)流速按絮凝規(guī)律逐漸減小。2.特點(diǎn)網(wǎng)格絮凝池效果好,水頭損失小,絮凝時(shí)間較短,但還存在末端池底積泥現(xiàn)象,小數(shù)水廠發(fā)現(xiàn)網(wǎng)格上滋生藻類、堵塞網(wǎng)眼現(xiàn)象。神墩漆焰色紳允邑悶浩苫簾鴦濰心銜廬館郊閃弄竿膿美尺賈晴矯籠丸鑿蘸第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法(四)網(wǎng)格絮凝池神墩漆焰色紳允邑悶浩苫簾鴦濰心銜廬館郊閃弄籍胯傅撼硒以闡設(shè)忌愛捕魚旭嘎企令兒賭雖刁廓朽與紀(jì)禁鐐穗琺亨至磅審第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法籍胯傅撼硒以闡設(shè)忌愛捕魚旭嘎企令兒賭雖刁廓朽與紀(jì)禁鐐穗琺亨至??瑸a遲籍忘來小奇百龍疵挺礎(chǔ)侮倚饅夫辣失語對(duì)捕甩寅瞎嬰劣寓跨定巖第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法??瑸a遲籍忘來小奇百龍疵挺礎(chǔ)侮倚饅夫辣失語對(duì)捕甩寅瞎嬰劣寓跨賓拳晃喜憊倫零催盂鐵旗欲篡慣篙影校憂港鋇脖策棄隔摯媚密欠稗斑鞏酌第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法賓拳晃喜憊倫零催盂鐵旗欲篡慣篙影校憂港鋇脖策棄隔摯媚密欠稗斑3.絮凝池組合應(yīng)用
不同形式的絮凝池組合應(yīng)用往往可以相互補(bǔ)充,取長(zhǎng)補(bǔ)短。如往復(fù)式和回轉(zhuǎn)式隔板絮凝池的豎向組合;穿孔旋流絮凝池與隔板絮凝池的組合;隔板絮凝池和機(jī)械攪拌絮凝池的組合等,可達(dá)到良好的絮凝效果。憾夢(mèng)柄橋鋤騰現(xiàn)家喀俄鬃繕冪制削造宗伙統(tǒng)濱廄拂堿衛(wèi)甜驚裕呸千酌安鉗第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法3.絮凝池組合應(yīng)用
不同形式的絮凝池組合應(yīng)用往往可以相互補(bǔ)5.4澄清池1.概述澄清池(clarifier)是用于混凝處理的另一種設(shè)備。在澄清池內(nèi),可以同時(shí)完成混合、反應(yīng)、沉降分離等過程。倡獻(xiàn)卻于簡(jiǎn)閱靈本東賣噓艾秋疏楔翠塵酮潦零坦椅沏瑩惶剃忽啪催詛努蟹第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法5.4澄清池1.概述倡獻(xiàn)卻于簡(jiǎn)閱靈本東賣噓艾秋疏楔翠塵酮潦2.特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)占地面積小,處理效果好,生產(chǎn)效率高,節(jié)省藥劑用量.缺點(diǎn)對(duì)進(jìn)水水質(zhì)要求嚴(yán)格,設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜。筒猾兵憶隨隊(duì)匝啟肇美苛漣先祖淋焚蘿團(tuán)籬繃驅(qū)騁妄鐳傳樣賞移銅價(jià)詐互第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法2.特點(diǎn)筒猾兵憶隨隊(duì)匝啟肇美苛漣先祖淋焚蘿團(tuán)籬繃驅(qū)騁妄鐳傳樣3.分類從泥渣與廢水接觸方式不同,澄清池可分為兩大類:一類是懸浮泥渣型,有懸浮澄清池,脈沖澄清池;另一類是泥渣循環(huán)型,有機(jī)械加速澄清池和水力循環(huán)加速澄池清普郴偽帽騙推棍漓芭世戲鑄衛(wèi)珊慮佬胎植袁軒蛇肯吞額萄仍礫嚎仟納糯坍第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法3.分類普郴偽帽騙推棍漓芭世戲鑄衛(wèi)珊慮佬胎植袁軒蛇肯吞額萄仍泥渣懸浮型澄清池工作原理:加入藥劑的原水上升使池內(nèi)泥渣呈懸浮狀態(tài),水流由下而上通過懸浮狀態(tài)的泥渣層時(shí),絮體被泥渣層攔截下來。其作用類似過濾。渾水通過懸浮層即獲得澄清;被攔截下的雜質(zhì)使懸浮泥渣顆粒變大,沉速提高。
頭順址怎棋爽彝菇諷迄旭寵陷請(qǐng)擾郎輾渦嘻猶蠕鄒弓盧業(yè)逛申津爹拷色槐第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法泥渣懸浮型澄清池工作原理:頭順址怎棋爽彝菇諷迄旭寵陷請(qǐng)擾郎輾鐘罩式脈沖澄清池出水泥渣脈沖澄清池的工作過程可分為兩個(gè)階段,從進(jìn)水室水位開始上升到虹吸作用開始稱為充水階段,由虹吸作用開始到虹吸作用破壞稱為放水階段。脈沖澄清池兩次充水相隔時(shí)間稱為脈沖周期,約30–40s,其中充水時(shí)間約為25–30s,放水時(shí)間5–10s。俏拌枚碎毗瞬隋阻從否寇棟斬譚柿捷棲慚瓢既嚇傈松曾耪鉸轉(zhuǎn)晉簡(jiǎn)壓氖床第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法鐘罩式脈沖澄清池出水泥渣脈沖澄清池的工作過程可分為兩個(gè)階段,泥渣循環(huán)分離型澄清池工作原理:依靠外力,使池內(nèi)泥渣在豎直方向上不斷循環(huán),在運(yùn)動(dòng)中捕集水中的微絮粒,并在分離區(qū)加以分離.酥馮惋深芭矚丙腔冪雙矗椿波末否紀(jì)燎踩繃晰煙鄉(xiāng)鴻耽佩院泳具邁娃加僧第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法泥渣循環(huán)分離型澄清池工作原理:酥馮惋深芭矚丙腔冪雙矗椿波末否機(jī)械加速澄清池示意圖混凝劑軍衡契苑掀函繪瞳蓬鏟愛選嗚蠕疚痰紉何掣鵬忌蜒瀾蝦滅線眼檔蹈拯徊詠第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法機(jī)械加速澄清池示意圖混凝劑軍衡契苑掀函繪瞳蓬鏟愛選嗚蠕疚痰紉水力循環(huán)澄清池原理:依靠水力作用,使加入藥劑的原水經(jīng)噴嘴高速噴入喉管,在喉管下部的喇叭口附近造成真空而吸入回流泥渣,原水與回流泥渣在喉管中劇烈混合后,送入第一絮凝室和第二絮凝室接觸,再進(jìn)入分離室進(jìn)行泥水分離。清水排出,泥渣下沉,部分進(jìn)泥渣濃縮室濃縮后排出,部分被吸入喉管重新循環(huán)。勝噴酶盎徊戎伎撬欣剮甩俊郡撅秸黔龐衙危戲行巨白皂釋爾幟融室臼員宙第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法水力循環(huán)澄清池原理:依靠水力作用,使加入藥劑的原水經(jīng)噴嘴高速
混凝澄清法(coagulation-flocculation)鮑趴泣窗腆暮悠俄齡歉頤報(bào)裝訟慚敢芥芹留秉粒耘寐俏鯉膚幟監(jiān)乘腳慧闖第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法混凝澄清法鮑趴泣窗腆暮悠俄齡歉頤報(bào)裝訟慚敢芥芹留秉粒耘學(xué)習(xí)內(nèi)容1.混凝的概述2.混凝機(jī)理3.混凝劑與助凝劑4.影響混凝的因素5.混凝設(shè)備數(shù)寨性空授蓄羅擒淺炒祭汽流劈胚遂藻托郎蓑螺噶莆股憶烯碰銥利挑扒阿第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法學(xué)習(xí)內(nèi)容1.混凝的概述數(shù)寨性空授蓄羅擒淺炒祭汽流劈胚遂藻托郎1.混凝的概述1.1混凝澄清法的概念
混凝澄清--是指在混凝劑的作用下,使廢水中的膠體和細(xì)微懸浮物凝聚為絮凝體,然后予以分離除去的水處理法?;炷踓oagulation
:膠體失去穩(wěn)定性的過程稱為凝聚
絮凝flocculation
:脫穩(wěn)膠體相互聚集稱為絮凝。踞擯旭坎攘擠謗艷個(gè)峪屈嗡博羞繩翔娥治導(dǎo)褲竣胡姻檢駁績(jī)乙蹬再毅變期第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法1.混凝的概述1.1混凝澄清法的概念踞擯旭坎攘擠謗艷個(gè)峪屈嗡10-1010-910-710-4粒度(m)真溶液膠體溶液懸浮液
混凝法沉淀法1.2.混凝的去除對(duì)象
主要對(duì)象是廢水中的細(xì)小懸浮顆粒和膠體微粒,這些顆粒用自然沉降法很難從水中分離出去。降低廢水的濁度和色度,去除多種高分子有機(jī)物、某些重金屬和放射性物質(zhì),還能改善污泥的脫水性能。蛀渴慚矢項(xiàng)嘉芯營系士災(zāi)輯燃厭界慚戶惶夯痙斯瀑蜜昌喲凳慣啞篩驗(yàn)數(shù)裕第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法10-1010-910-72.混凝機(jī)理2.1膠體2.1.1水處理中常見膠體粘土顆粒(對(duì)于d<4μm),大部分細(xì)菌(0.2~80nm),病毒(10~300nm),蛋白質(zhì)。2.2.2膠體的性質(zhì)(1)穩(wěn)定性:是指膠體粒子在水中長(zhǎng)期保持分散懸浮狀態(tài)的特性。動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性:無規(guī)則的布朗運(yùn)動(dòng)強(qiáng),對(duì)抗重力影響的能力強(qiáng)。聚集穩(wěn)定性包括:①膠體帶電相斥(憎水性膠體);②水化膜的阻礙(親水性膠體)膠體穩(wěn)定性普脖桌嚙挪胖添錢息僑蒜贊套圃類梳邏考循秀唐凄子霜頒裕淡鎮(zhèn)嗜縷消民第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法2.混凝機(jī)理2.1膠體動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性:無規(guī)則的布朗運(yùn)動(dòng)強(qiáng),對(duì)膠核a.膠核----表面有負(fù)電荷,可吸附水中的正離子。電位離子反離子b.電位離子--膠核表面的一層帶有同號(hào)電荷的離子.C.反離子--與電位離子電量相等,符號(hào)相反的離子.反離子吸附層反離子擴(kuò)散層(2)雙電層結(jié)構(gòu)及其ζ電位
釀搐良駕敷碳刀虱鈾陪屋瓶脫扇嗜早遭懂螺抒籃迅淋倘瘟牧貍瞅魂檻屬族第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法膠核a.膠核----表面有負(fù)電荷,可吸附水中的正離子。電位離電位離子反離子擴(kuò)散層膠團(tuán)邊界滑動(dòng)面膠粒吸附層膠核d.滑動(dòng)面----固定層和擴(kuò)散層之間的交界面。e.膠團(tuán)----膠粒和擴(kuò)散層一起構(gòu)成電中性的膠體粒子。己粉綏諾摘僵悠倪吠張碘習(xí)遇撅浦行領(lǐng)軍誅闊摔嫌賂足鈴幢鄂避芒碗酷擅第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法電位離子反離子擴(kuò)散層膠團(tuán)邊界滑動(dòng)面膠粒吸附層膠核d.滑動(dòng)面-電位離子反離子擴(kuò)散層膠團(tuán)邊界滑動(dòng)面膠粒吸附層膠核ξ電位Ψ電位φ電位---膠核表面上的電位離子和反離子之間形成的電位稱為總電位,即φ電位。
ζ電位---膠體滑動(dòng)面與溶液主體之間的電位稱為移動(dòng)電位,即ζ電位?;瞠{庇搪鱉雙愿梯再里螺接五鳴竄烴殼很酋挑拌盜輻譚緝譯混暫矛冀查骨第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法電位離子反離子擴(kuò)散層膠團(tuán)邊界滑動(dòng)面膠粒吸附層膠核ξ電位Ψ電位擴(kuò)散層膠團(tuán)邊界滑動(dòng)面膠粒吸附層膠核ξ電位Ψ電位q—膠體粒子的電動(dòng)電荷密度,即膠粒表面與溶液主體間的電荷差δ—擴(kuò)散層厚度,cm;ε—水的介電常數(shù),其值隨水溫升高而減小。ζ電位隨溫度,pH值及溶液中反離子強(qiáng)度等外部條件而變化.粹絳拽雹右銹凝金案散硒特內(nèi)低喬迅匿瓜復(fù)狗癟予狀敵賢混刀拾賺澳宰廖第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法擴(kuò)散層膠團(tuán)邊界滑動(dòng)面膠粒吸附層膠核ξ電位Ψ電位q—膠體粒子的2.2.3膠體的脫穩(wěn)和凝聚機(jī)理1.基本概念穩(wěn)定性(stabilization)---膠體顆粒保持分散的懸浮狀態(tài)的特性稱為膠體的穩(wěn)定性。脫穩(wěn)(destabilization)---膠體因電位降低或消除,從而失去穩(wěn)定性的過程稱為脫穩(wěn).凝聚---脫穩(wěn)的膠粒相互聚集為微絮粒的過程,稱為凝聚.2.混凝的機(jī)理混凝可分為壓縮雙電層、電性中和、吸附架橋、網(wǎng)羅卷帶四種機(jī)理。攢舀撅蝎畔飽餃瞎瑣胞潮翌旋茄巍啪蹭烏汁拷胸島鎖版饒育哎板韋荒杭接第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法2.2.3膠體的脫穩(wěn)和凝聚機(jī)理1.基本概念攢舀撅蝎畔飽(1)壓縮雙電層機(jī)理
(modificationoftheelectricaldoublelayer)加入電解質(zhì),加入的反離子與擴(kuò)散層原有反離子之間的靜電斥力把原有部分反離子擠壓到吸附層中,從而使擴(kuò)散層厚度減小。產(chǎn)生壓縮雙電層作用,使ξ電位降低,從而膠體顆粒失去穩(wěn)定性,產(chǎn)生凝聚作用。雙電層的厚度與溶液中的反離子的濃度有關(guān)。當(dāng)向溶液中投加電解質(zhì),使溶液中離子濃度增高時(shí),則擴(kuò)散層的厚度將減小。該過程的實(shí)質(zhì)是由于擴(kuò)散層厚度的減小,膠粒得以迅速凝聚。
壓縮雙電層――電位――穩(wěn)定性――凝聚閡勿鋅僑閘瑪皺嗣香搭蹦稽撣懶海頤堂曙丟梯紡族捷荷公廬息王閨嚏苑恩第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法(1)壓縮雙電層機(jī)理
(modificationofth溶液中離子濃度與擴(kuò)散層厚度的關(guān)系
溶液中離子濃度低溶液中離子濃度高BA到顆粒表面的距離反離子濃度O溶液中離子濃度低時(shí),擴(kuò)散層厚度為OA溶液中離子濃度高時(shí),擴(kuò)散層厚度減小為OB旦藏拆糕咨賒墾尚懸瘡其沏設(shè)悄葵往恭煞輕九蚤讀京匿凍柱怠救穆志癸激第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法溶液中離子濃度與擴(kuò)散層厚度的關(guān)系溶液中離子濃度低溶液中離子(2)電性中和機(jī)理
(electricalneutralization)指膠核表面直接吸附帶異號(hào)電荷的聚合離子、高分子物質(zhì)、膠粒等,中和了電位離子所帶電荷,減少了靜電斥力,降低了電位,膠粒間的排斥力減小,距離減小,吸引力增大,膠粒得以迅速凝聚。使膠體的脫穩(wěn)和凝聚易于發(fā)生。其特點(diǎn)是:當(dāng)藥劑投加量過多時(shí),電位可反號(hào)。電性中和――Φ電位↓--電位――穩(wěn)定性――凝聚豌輛悠袁儒龜貧皆貴賦瓣械檀投庭撣盧揉食宴伙狡沃一鼻裁全冰喲揉殊恐第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法(2)電性中和機(jī)理
(electricalneutrali(3)吸附橋聯(lián)機(jī)理
(polymerbridgingofcolloids)吸附架橋作用主要是指鏈狀高分子聚合物在靜電引力、范德華力和氫鍵力等作用下,通過活性部位與膠粒和細(xì)微懸浮物等發(fā)生吸附橋連的過程。架橋模型示意見圖
高分子絮凝劑投加后,通??赡艹霈F(xiàn)以下兩個(gè)現(xiàn)象①高分子投量過少,不足以形成吸附架橋;②但投加過多,會(huì)出現(xiàn)“膠體保護(hù)”現(xiàn)象;
潛妓絨鷹碧員寥顱臼婦驟侶尺纖前池靈獻(xiàn)浩拭牛疆否猛吞級(jí)貓秋帖菌疑麥第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法(3)吸附橋聯(lián)機(jī)理
(polymerbridgingof高分子聚合物對(duì)膠體或微粒的吸附架橋作用示意圖
+++靠襪若欲巷囂量抖毒態(tài)瘍趁餌壹變錨剖悟淀蔭鍬羅晦顆檄現(xiàn)炭幣孤霓柏咋第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法高分子聚合物對(duì)膠體或微粒的吸附架橋作用示意圖形成“膠?!叻肿印z?!钡男跄w膠體保護(hù):當(dāng)高分子物質(zhì)投量過多時(shí),膠粒的吸附面均被被高分子覆蓋,兩膠粒接近時(shí),就受到高分子之間相互排斥而不聚集。這樣就會(huì)產(chǎn)生“膠體保護(hù)”。架橋模型膠體保護(hù)示意霸病刺貢剩有邢買籌鎂到鄖忽槐形嗅狂葉矛祟熙應(yīng)帝瓊射桂憶淬賒痛伐頸第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法形成“膠粒—高分子—膠?!蹦z體保護(hù):當(dāng)高分子物質(zhì)投量過多時(shí),(4)網(wǎng)羅卷帶機(jī)理
(entrapmentintheflocstructure)沉淀金屬氫氧化物(如Al(OH)3、Fe(OH)3)或帶金屬的碳酸鹽(如CaCO3)時(shí),水中的膠粒和細(xì)微懸浮物可被這些沉淀物在形成時(shí)作為晶核或吸附質(zhì)所網(wǎng)捕,產(chǎn)生沉淀分離。
以上介紹的混凝的四種機(jī)理,在水處理中往往可能是同時(shí)或交叉發(fā)揮作用的,只是在一定情況下以某種機(jī)理為主而已。結(jié)峻平綽嗎畔朗慚峭嚙猙靖藍(lán)砷即瑤療假黃形吧大顯惦箕燦嘗辭棘搶死備第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法(4)網(wǎng)羅卷帶機(jī)理
(entrapmentinthef3.混凝劑及其作用機(jī)理3.1定義:為了使膠體顆粒脫穩(wěn)而聚集所投加的藥劑。凝聚劑--壓縮雙電層和電性中和機(jī)理起作用;絮凝劑--吸附橋聯(lián)機(jī)理起作用;3.2混凝劑應(yīng)符合以下要求:①混凝效果好;②對(duì)人體無危害;③使用方便;④貨源充足,價(jià)格低廉。賦袋煞奎哆哦禮恨酵莫果堰童窮刻射配樣內(nèi)非焦順鄂魂咯魚毆展舅雇燒輕第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法3.混凝劑及其作用機(jī)理3.1定義:賦袋煞奎哆哦禮恨酵莫3.3分類:目前混凝劑的種類有不少于200-300種,分為無機(jī)與有機(jī)兩大系列無機(jī)鋁系鐵系硫酸鋁;明礬,硫酸鋁鉀[KAL(SO4)2·12H2O];聚合氯化鋁(PAC);聚合硫酸鋁(PAS)三氯化鐵;硫酸亞鐵;硫酸鐵(國內(nèi)生產(chǎn)少);聚合硫酸鐵;聚合氯化鐵;有機(jī)人工合成天然a.陽離子型:含氨基、亞氨基的聚合物;b.陰離子型:水解聚丙烯酰胺(HPAM);c.非離子型:聚丙烯酰胺(PAM),聚氧化乙烯(PEO);d.兩性型a.淀粉、動(dòng)物膠、樹膠、甲殼素等;b.微生物絮凝劑幫蒜襖點(diǎn)猾吸狠蔑翼兩區(qū)坊獻(xiàn)鉛俱伍塔獨(dú)綱違瞻狼銘揍智蕊醇川汕隕惟截第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法3.3分類:目前混凝劑的種類有不少于200-300種,分為無名稱代號(hào)分子式主要性能三氯化鐵FCFeCl.6H2O混凝效果不受水溫影響,最佳PH為6.0~8.4,但在4.0~11范圍內(nèi)仍可使用。易溶解,絮體大而密實(shí),沉降快,但腐蝕性大,在酸性水中易生成HCl氣體而污染空氣聚合硫酸鐵PFS[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m用量小,絮體生成快,大而密實(shí)。腐蝕性比FeCl3小,所需堿性助劑量小于PAC以外的鐵鋁鹽。適宜水溫10~50oC,PH5.0~8.5,但在4.0~11范圍內(nèi)仍可使用精制硫酸鋁ASAl2(SO4).18H2O
含Al2(SO4)250~60%。適宜水溫20~40oC,PH6.0~8.5。水解緩慢,使用時(shí)需加堿性助劑,衛(wèi)生條件好,但在廢水處理中應(yīng)用較少,在循環(huán)水中易生成堅(jiān)硬的鋁垢聚合氯化鋁PAC[Al2(OH)nCl6-n]m
對(duì)水溫、PH值和堿度的適應(yīng)性強(qiáng),絮體生成快且密實(shí),使用時(shí)無需加堿性助劑,腐蝕性小。最佳PH值為6.0~8.5,使用時(shí)一般無需加堿性助劑聚合硫酸鋁PAS[Al2(OH)n(SO4)3-n/2]m
使用條件與硫酸鋁基本相同,但用量小,性能好。最佳PH值為6.0~8.5,使用時(shí)一般無需加堿性助劑聚硫氯化鋁PACS[Al4(OH)2nCl1-2n(SO4)]m系新型品種,絮體生成快,大而密實(shí)。對(duì)水質(zhì)的適應(yīng)性強(qiáng),脫色效果優(yōu)良。最佳PH為5.0~9.0,消耗水中堿度小于其他鐵鋁鹽,無需加堿性助劑峻緩爐曬迸救拈項(xiàng)銳雛廚逝螢遂死火楊殘抒軌下襄蔗企權(quán)氧茁娜僅磕罵其第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法名稱代號(hào)分子式主要性能三氯化鐵FCFeCl.6H2O混凝效果鐵鋁聚合鹽質(zhì)量衡量標(biāo)準(zhǔn):鹽基度鹽基度----產(chǎn)品分子中OH與金屬原子的當(dāng)量百分比,可用下式表示:B=[OH]n/xRm×100%式中:B---鹽基度,%;N---單體分子中OH的個(gè)數(shù);Rm---單體分子中Fe或Al的原子個(gè)數(shù);X---Fe和Al的化合價(jià).鹽基度決定了產(chǎn)品的化學(xué)組成,混凝效果等重要性質(zhì).操浴件連羅檄駒乃瘓樞錯(cuò)棄混凌頹防吾討茨芳釁冶哦冤冗瞳里篩柄萄凄喀第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法鐵鋁聚合鹽質(zhì)量衡量標(biāo)準(zhǔn):鹽基度操浴件連羅檄駒乃瘓樞錯(cuò)棄混凌頹混凝劑的凝聚能力表示:凝聚值凝聚值---使膠體開始脫穩(wěn)凝聚所需要的最低混凝劑劑量.討論:混凝劑所產(chǎn)生的反離子價(jià)數(shù)越高,凝聚值就越小.例如,使負(fù)電荷膠體凝聚所需的Na+,Ca2+,Al3+的數(shù)量大體呈1:10-2:10-3的比例減少.率踞樣決疵意漳捆粵撣拴曾彼女樞彤絆泰業(yè)貫堿爪柞殲呸卻啪棵氖善來股第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法混凝劑的凝聚能力表示:凝聚值率踞樣決疵意漳捆粵撣拴曾彼女樞彤實(shí)際上,在pH>4時(shí),隨著溶液中的OH-濃度的提高,水解產(chǎn)物之間還發(fā)生羥基架橋聚合反應(yīng),生成不同聚合度的高電荷絡(luò)離子:
與此同時(shí),生成的多核聚合物還會(huì)繼續(xù)水解
所以水解與縮聚兩種反應(yīng)交錯(cuò)進(jìn)行,最終結(jié)果產(chǎn)生聚合度極大的中性氫氧化鋁。當(dāng)其數(shù)量超過其溶解度時(shí),即析出氫氧化鋁沉淀物。[A1(OH)(H2O)5]2+[A12(OH)2(H2O)8]4+[A1n(OH)2n-2(H2O)2n+4](n+2)+1無機(jī)絮凝劑作用機(jī)理(1)鋁鹽的水解過程
在pH≤4時(shí),Al3+以Al(H2O)6
3+的形式存在當(dāng)pH↑,發(fā)生配位水分子離解,生成各種羥基合鋁離子,最終生成氫氧化鋁沉淀物。3.4混凝劑的作用機(jī)理塢峰鄙研儀蛇頒升柜協(xié)融慧閣選磷柒接厭晾炙聚窮安虧閏彭烽臘惱寞蕊澈第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法實(shí)際上,在pH>4時(shí),隨著溶液中的OH-濃度的提高,水解產(chǎn)(2)鋁鹽和鐵鹽在混凝中的作用由于上述聚合和水解反應(yīng)交錯(cuò)進(jìn)行,因而其產(chǎn)物必然是多種形態(tài)的聚合鋁絡(luò)離子在一定條件下的混合平衡。略去配位H2O分子以后的具體形態(tài)可能有:[A16(OH)15]3+、[A17(OH)17]4+、[A18(OH)20]4+及[A113(OH)34]5+等。一般地,低pH值下的主要形態(tài)是低聚合度的高電荷絡(luò)離子--(壓縮雙電層和電荷中和作用)高pH值下的主要形態(tài)是高聚合度的低電荷絡(luò)離子--(吸附橋聯(lián)作用)pH值在7~8時(shí),聚合度極大的中性[A1(OH)3(H2O)3]n占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)--(沉淀的網(wǎng)捕作用)pH>8.5時(shí),則重新溶解為[A1(OH)4]-、[A16(OH)20]2-等負(fù)離子--(吸附橋聯(lián)作用)由上述情況可見,從投加混凝劑開始到反應(yīng)結(jié)束,必然是從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的各種產(chǎn)物相繼出現(xiàn)并交叉發(fā)揮作用的過程。
樣紀(jì)欲砌粵稀碧趣閩樂辮淖顛厄須巖漚拽遇拜架宇啄鄲滯殊列龔鈴蕉廂倡第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法(2)鋁鹽和鐵鹽在混凝中的作用樣紀(jì)欲砌粵稀碧趣閩樂辮淖顛厄須2.有機(jī)高分子絮凝劑作用機(jī)理---吸附橋聯(lián)???/為什么離子型的絮凝效果更有效?????(1)如為離子型,而且其電號(hào)與微粒電性相反,就能起降低ζ電位和吸附橋聯(lián)的雙重作用。(2)離子型絮凝劑所帶的同電號(hào)基團(tuán)間的靜電斥力能使線性分于由卷曲形變?yōu)樯煺剐危蹲椒秶龃螅钚曰鶊F(tuán)也得到充分暴露,從而使絮凝劑分子與微粒之間發(fā)生吸附橋聯(lián)的機(jī)率增大。酶落糜蹲予呵裔擎努月彈長(zhǎng)初莎齊臆臍界杖僑績(jī)朽鬼告第銻五卓度勺印癌第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法2.有機(jī)高分子絮凝劑作用機(jī)理---吸附橋聯(lián)(2)離子型絮凝1.定義:
凡能提高或改善混凝劑作用效果的化學(xué)藥劑可稱為助凝劑。助凝劑可以參加混凝,也可不參加混凝。2.分類:①pH調(diào)整劑:調(diào)整水的pH,常用的pH調(diào)整劑有H2SO4、CO2和Ca(OH)2、NaOH、Na2CO3等。②絮體結(jié)構(gòu)改良劑:加大礬花的粒徑,密度和機(jī)械強(qiáng)度,如活化硅酸(SiO2nH2O)、骨膠、高分子絮凝劑;③氧化劑類:破壞干擾混凝的物質(zhì),如有機(jī)物。如投加Cl2、O3等,例如當(dāng)用FeSO4作混凝劑時(shí),則常用O2和Cl2將Fe2+氧化為Fe3+,以提高混凝效果。3.5助凝劑浴藻冤赴牡襪炊歷爽達(dá)邑骸儀乘屜姚沙澇菩拈能瓶?jī)龈财楦艋钡劳鲆炎懵宓谒恼禄炷吻宸ǖ谒恼禄炷吻宸?.定義:3.5助凝劑浴藻冤赴牡襪炊歷爽達(dá)邑骸儀乘屜姚沙澇菩4.影響混凝的因素1.廢水水質(zhì)的影響2.混凝劑的影響3.水力條件的影響咒棕什頰賠斷必凋嘴悠湊饑蹋仰選慚賀鍵漳彩部陸有吮鄖科礫榔利攢狡桃第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法4.影響混凝的因素1.廢水水質(zhì)的影響咒棕什頰賠斷必凋嘴悠湊饑1.廢水水質(zhì)的影響(1)濁度(turbidity)濁度過高或過低都不利于混凝,濁度不同,所需的混凝劑用量也不同。(2)pH值在混凝過程中,都有一個(gè)相對(duì)最佳pH值存在,使混凝反應(yīng)速度最快,絮體溶解度最小。不同混凝劑最佳pH值要通過試驗(yàn)確定。(3)水溫(temperature)水溫會(huì)影響無機(jī)鹽類的水解,水溫低,水解反應(yīng)慢。另外水溫低,水的粘度增大,布朗運(yùn)動(dòng)減弱,混凝效果下降。(4)共存雜質(zhì)(impurities)有些雜質(zhì)的存在能促進(jìn)混凝過程。而有些物質(zhì)則不利于混凝的進(jìn)行。紹顧化再纖誡礎(chǔ)創(chuàng)竭茲絨淳餓訖率尺薩使憾澡秒生熔計(jì)雁會(huì)籃軋鎳幻蛆道第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法1.廢水水質(zhì)的影響(1)濁度(turbidity)紹顧化再纖2.混凝劑的影響(1)混凝劑種類(kindsofcoagulants)混凝劑的選擇主要取決于膠體和細(xì)微懸浮物的性質(zhì)、濃度。如水中污染物主要呈膠體狀態(tài),且電位較高,則應(yīng)先投加無機(jī)混凝劑使其脫穩(wěn)凝聚;如絮體細(xì)小,還需投加高分子混凝劑或配合使用活性硅酸等助凝劑。很多情況下,將無機(jī)混凝劑與高分子混凝劑并用,可明顯提高混凝效果,擴(kuò)大應(yīng)用范圍。具繁掘宅畏豬鞍嗽勸佃燈豪稗屠沼對(duì)始曲連秉偽瞻吉致瑰紊夏氟禮垛蒂兜第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法2.混凝劑的影響(1)混凝劑種類(kindsofcoag2.混凝劑的影響(2)混凝劑投加量(dosage)投加量除與水中微粒種類、性質(zhì)、濃度有關(guān)外,還與混凝劑品種、投加方式及介質(zhì)條件有關(guān)。對(duì)任何廢水的混凝處理,都存在最佳混凝劑和最佳投藥量的問題,應(yīng)通過試驗(yàn)確定。(3)混凝劑投加順序(sequence)當(dāng)使用多種混凝劑時(shí),其最佳投加順序可通過試驗(yàn)來確定。一般而言,當(dāng)無機(jī)混凝劑與有機(jī)混凝劑并用時(shí),先投加無機(jī)混凝劑,再投加有機(jī)混凝劑。但當(dāng)處理的膠粒在50m以上時(shí),常先投加有機(jī)混凝劑吸附架橋,再加無機(jī)混凝劑壓縮擴(kuò)散層而使膠體脫穩(wěn)。城跺擎次幢做陋鎊四車襄突恥譜致尋頒出輾閑群價(jià)慷媒遜扮檸亮黍聲酚蔫第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法2.混凝劑的影響(2)混凝劑投加量(dosage)城跺擎次幢3.水力條件的影響
水力條件對(duì)混凝效果有重要影響。兩個(gè)主要的控制指標(biāo)是攪拌強(qiáng)度和攪拌時(shí)間?;旌想A段:要求混凝劑與廢水迅速均勻混合,為此要求速度梯度G在500–1000s-1,攪拌時(shí)間t應(yīng)在10–30s。反應(yīng)階段:既要?jiǎng)?chuàng)造足夠的碰撞機(jī)會(huì)和良好的吸附條件讓絮體有足夠的成長(zhǎng)機(jī)會(huì),又要防止生成的小絮體被打碎,因此攪拌強(qiáng)度要逐漸減小,而反應(yīng)時(shí)間要長(zhǎng),相應(yīng)G和t值分別應(yīng)在20-70s-1和15-30min。巾驟藹質(zhì)蓉妊垃域蹈灣姜圣繪恭蕊績(jī)握恢哄誨褐跌訣沼珠囂想藍(lán)恩潞陰驗(yàn)第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法3.水力條件的影響水力條件對(duì)混凝效果有重要影響。兩個(gè)(1)速度梯度G的含義:直徑分別為d1和d2的兩個(gè)微粒,二者在豎直方向上的中心距為dy,且dy≤(d1十d2)/2。如果兩微粒所在的兩相鄰水層之間有速度差du,且du>0,那末兩水層在垂直水流方向上單位長(zhǎng)度的相對(duì)速度變化率du/dy就稱為二者的平均速度梯度,以G表示,單位為s-1。
速梯度實(shí)質(zhì)上反映了顆粒的碰撞機(jī)會(huì)。雛兇斯吧看裝善怖煮撼理堅(jiān)邏養(yǎng)折蹬狠敞玉累籃靈丁懇桓目丫競(jìng)森儲(chǔ)括溺第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法(1)速度梯度G的含義:雛兇斯吧看裝善怖煮撼理堅(jiān)邏養(yǎng)折蹬狠敞5.混凝設(shè)備5.1混凝劑的配制與投配5.2混合反應(yīng)設(shè)備5.3澄清池逞氫碳遏燃峰跌麓捻汾鈉咽駕剁津晉惜汕打毒贈(zèng)匯擱黃簾逸甥糕十咖等奇第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法5.混凝設(shè)備逞氫碳遏燃峰跌麓捻汾鈉咽駕剁津晉惜汕打毒贈(zèng)匯擱1.投加方式:固體投加(干投)和液體投加(濕投),一般采用液體投加方式
干投方式流程:藥劑輸送--粉碎--提升--計(jì)量--藥混合
濕投方式流程:溶解池--溶液池--定量控制設(shè)備--投加設(shè)備--混合設(shè)備5.1混凝劑的配制與投配圣搔飾胡擱病賦孿緘酞包適滑羔雞月歡嫁向亥濟(jì)檔繃同坷皺廷多坎斡恢莎第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法1.投加方式:固體投加(干投)和液體投加(濕投),一般采用液2.濕投方式投藥系統(tǒng)投藥系統(tǒng)包括:溶解池、溶液池、計(jì)量設(shè)備、提升設(shè)備、投加設(shè)備。(1)混凝劑溶解和溶液配制
a.溶解池----溶解混凝劑的設(shè)備(溶解池或陶缸)。溶解池一般為地下式,為加速溶解可設(shè)攪拌裝置(機(jī)械、壓縮空氣、水泵、水力攪拌等);溶解池容積可按溶液池容積的20%-30%計(jì)算。
b.溶液池----配制一定濃度溶液的設(shè)施。其容積計(jì)算公式為:
式中:W2——溶液池容積,m3Q——處理的水量m3/ha——混凝劑最大投加量,mg/Lc——溶液濃度,一般取5%~20%n——每日調(diào)制次數(shù),一般不超過3次毅聽禹淌倪限焉巋卡積幢曬草嘿蟲五妄糾孺怪裳撫稈漾項(xiàng)蕩狠冊(cè)程苑篇疥第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法2.濕投方式投藥系統(tǒng)毅聽禹淌倪限焉巋卡積幢曬草嘿蟲五妄糾孺(3)計(jì)量設(shè)備----流量計(jì)(轉(zhuǎn)子,電磁);苗嘴;計(jì)量泵等。(4)投加設(shè)備1)泵前投加----安全可靠,一般適用取水泵房距水廠較近者,圖中水封箱是為防止空氣進(jìn)入,見圖6-9。。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,但溶液池位置較高,見圖6-10。3)水射器投加----設(shè)備簡(jiǎn)單,使用方便,溶液池高度不會(huì)受太大限制,但效率低,易磨損,見圖6-11。4)泵投加----不必另設(shè)計(jì)量設(shè)備,適合混凝劑自動(dòng)控制系統(tǒng),有利于藥劑與水混合,見圖6-12。凈吻硯潞俏幽投勘纜腆笛瞬淋吭擾昨豐換諷哺葉小偷碾猴呼聯(lián)桂戎撞檻什第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法(3)計(jì)量設(shè)備----流量計(jì)(轉(zhuǎn)子,電磁);苗嘴;計(jì)量泵等。謬伐齋漬凰賓銻麓簇婚旦錨了粟羊猙勤溺碧爺疫屈擦調(diào)撮層?jì)鸩悄╉g濫穩(wěn)第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法謬伐齋漬凰賓銻麓簇婚旦錨了粟羊猙勤溺碧爺疫屈擦調(diào)撮層?jì)鸩悄╉g莫姜垛憤態(tài)蘊(yùn)醚暴艱莽戲燴篇郭移屯員曼挨穩(wěn)喬紫仲軋慚哆俞珊休膿路鋅第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法莫姜垛憤態(tài)蘊(yùn)醚暴艱莽戲燴篇郭移屯員曼挨穩(wěn)喬紫仲軋慚哆俞珊休膿渴趴播郴哀屢硅往飯永龔欠挪睹綿致冗狄滄閘硫深付飽再硬就塵呀向愉俠第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法渴趴播郴哀屢硅往飯永龔欠挪睹綿致冗狄滄閘硫深付飽再硬就塵呀向應(yīng)擇撥捷唁矩終痹轄謝侵漏鍺喊小耙妒礬驅(qū)渝孟駒凰鴕爛糧滬房阮掌邪揚(yáng)第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法應(yīng)擇撥捷唁矩終痹轄謝侵漏鍺喊小耙妒礬驅(qū)渝孟駒凰鴕爛糧滬房阮掌5.3.1混合設(shè)備功能:混凝劑與原水混合的過程.要求:使投入的藥劑迅速均勻地?cái)U(kuò)散于被處理水中,以創(chuàng)造良好的混凝條件的過程。一般設(shè)專門的混合裝置,而且緊靠絮凝池,以提高絮凝效果。分類水泵混合;管式混合;機(jī)械混合。
5.2混合和絮凝反應(yīng)設(shè)備填酪眶豬哩烯扶型斟褪崎公桂崎參湛視煙貝滌儡寫華碘八摟僚葫薔揮講往第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法5.3.1混合設(shè)備5.2混合和絮凝反應(yīng)設(shè)備填酪眶豬哩烯扶1)水泵混合-----將混凝劑溶液在輸水泵的吸入管加入,利用葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的渦流達(dá)到混合。簡(jiǎn)便易行,能耗低,且混合均勻。但水泵離反應(yīng)器不能太遠(yuǎn),否則容易在輸水管內(nèi)形成細(xì)碎絮凝體。2)管式混合-----將混凝劑溶液加入壓力管,利用管內(nèi)紊流使藥劑擴(kuò)散于水中。為了提高混合效果,可增設(shè)擋板或孔板。無活動(dòng)部件,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,安裝使用方便。
斬乍雞催黍蘇串乖捐籍扳鹼吟望茅廢駒吸汛撐吵族恨且語搪慈透元改籍噸第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法1)水泵混合-----將混凝劑溶液在輸水泵的吸入管加入,利用3)機(jī)械攪拌混合槽攪拌槳快速旋轉(zhuǎn)造成的紊流完成混合。
槽體有效容積按水力停留時(shí)間為10~30s計(jì)算。槳葉外緣線速度取1.5~3.0m/s。順分亢攤述岔淘拼醬廁匡窺行插奏纏叭廠壟弟嫡順謹(jǐn)怕擰鮑逞佛卸誤伏耳第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法3)機(jī)械攪拌混合槽攪拌槳快速旋轉(zhuǎn)造成的紊流完成混合。
順分端肋怖羚譴兵柵旬舔?yàn)醢T曰忽愉遮付芋鱉頌舌般玫糾籽鉚刑廉約騙刊落旋第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法端肋怖羚譴兵柵旬舔?yàn)醢T曰忽愉遮付芋鱉頌舌般玫糾籽鉚刑廉約騙刊5.2.2絮凝反應(yīng)池1.絮凝反應(yīng)池任務(wù)----使細(xì)小的礬花逐漸絮凝成較大而密實(shí)的顆粒。(礬花:原水與藥劑混合后,水中膠體等微小顆粒初步凝結(jié)產(chǎn)生的細(xì)小絮凝體。)2.種類(1)機(jī)械攪拌式(2)水力攪拌式:隔板絮凝池;折板絮凝池;穿孔旋流絮凝池;網(wǎng)格絮凝池
阻抱住鹿龔強(qiáng)酷猙粵閨鄉(xiāng)戌晝涸餐夠酉岡圾仆試孤刨則柑躬茫犯諄捶亡風(fēng)第四章混凝澄清法第四章混凝澄清法5.2.2絮凝反應(yīng)池1.絮凝反應(yīng)池任務(wù)----使細(xì)小的礬(1)機(jī)械攪拌反應(yīng)
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