第11讲 混凝工艺及设备

1、LOGO第11讲 混凝工艺与应用 混凝的基本概念 概念：在混凝剂的离解和水解产物作用下，使 水中的胶体杂质和细小悬浮物脱稳，并聚结成可以与水分离的絮凝体的过程。混凝是凝聚和絮凝的总称。 凝聚：水中的胶体颗粒在混凝剂的作用下脱稳、并聚结成可以与水分离的絮凝体“小矾花”的过程。 絮凝：凝聚形成的“小矾花”通过吸附、卷带、架桥等作用形成颗粒较大絮凝体（大矾花）的过程。 处理对象：是水和废水中的微小悬浮物和胶体杂质。 双电层压缩吸附电中和吸附架桥网捕、卷扫混凝的作用机理混凝的作用 去除悬浮物和胶体物质，降低浊度和COD； 去除微生物、病原体和病毒； 去除乳化油、色度、重金属离子； 除磷； 改善水质，利

2、于后续处理。 浊度 水温（ 2030 ） pH值及碱度 共存杂质 混凝剂种类 混凝剂投加量 混凝剂的投加顺序 水力条件 影响混凝的因素 影响因素：搅拌强度和搅拌时间。 混合阶段：混凝剂与废水迅速均匀混合，要求快混，搅拌时间t 为1030s，工业应用常取2min，速度梯度G=5001000s-1。 反应阶段：相絮凝阶段，要去慢混，搅拌时间t为1530min 。水力条件废水混凝剂混合混合反应反应沉降沉降出水出水污泥污泥混凝的工艺过程使混凝剂尽快与水混合，需要短时间高强度搅拌。使药剂与水中的细小颗粒或胶体作用生成大的絮体，为沉降分离创造条件，需要低强度长时间搅拌。使所生成的絮体与水分离，完成净化过程

3、。混凝剂的配制与投配混凝剂的配制与投配 一般采用一般采用液体投加液体投加的方式。的方式。 投配流程：投配流程： 药剂药剂 溶解池溶解池 溶液池溶液池 计量设计量设备备 投加设备投加设备 混合设备混合设备 重力投加虹吸式定量投加水射器投加计量泵投加混凝剂投加方式药剂投加方式 重力投加 可 直 接 将 混可 直 接 将 混凝 剂 溶 液 投凝 剂 溶 液 投入 管 道 内 或入 管 道 内 或水 泵 吸 水 管水 泵 吸 水 管喇叭口处。喇叭口处。 虹吸式定量投加 可通过改变可通过改变虹吸管进口虹吸管进口和出口高度和出口高度之差之差(H)(H)，控，控制投加量。制投加量。 水射器投加 水射器 用计

4、量泵投加计量与投加方式计量与投加方式 计量：计量：流量计（转子、电磁）、流量计（转子、电磁）、孔口计量、孔口计量、计量泵计量泵投加：投加：泵前投加泵前投加 虹吸定量投加虹吸定量投加 水射器投加水射器投加 泵投加泵投加 搅拌方式 水射器 静态混合混合设备 分流隔板混合池分流隔板混合池 水射器 水射器 水射器机械搅拌混合 A A、浆板式浆板式和和叶轮式叶轮式 B B、水平轴水平轴和和垂直轴垂直轴 机械搅拌反应池 水射器 水射器数学模型法：数学模型法：根据水质水量建立模型，但需要根据水质水量建立模型，但需要大量的生产数据、涉及仪表多大量的生产数据、涉及仪表多现场模拟试验法：现场模拟试验法：根据试验结

5、果反馈到投药，根据试验结果反馈到投药，仍有一定滞后。仍有一定滞后。 流动电流检测器流动电流检测器（SCD）：）：流动电流是指胶体流动电流是指胶体扩散层中反离子在外来作用下随流体流动而产生扩散层中反离子在外来作用下随流体流动而产生的电流。的电流。絮凝监测器：絮凝监测器：利用光电原理检测水中絮凝颗粒利用光电原理检测水中絮凝颗粒变化变化 3投加量自动控制投加量自动控制 二、混合设备二、混合设备 水泵混合水泵混合：投药投加在水泵吸水口或管上。投药投加在水泵吸水口或管上。管式混合管式混合：管式静态混合器、扩散混合器，混管式静态混合器、扩散混合器，混合时间合时间23秒秒机械混合机械混合：搅拌搅拌 不锈钢管

6、道混合器玻璃钢管道混合器管路机械搅拌器管路机械搅拌器旋浆式搅拌器旋浆式搅拌器涡轮式搅拌器涡轮式搅拌器浆式搅拌器浆式搅拌器锚式搅拌器锚式搅拌器带式搅拌器带式搅拌器框式搅拌器框式搅拌器三、絮凝设备三、絮凝设备 1. 隔板絮凝池：由往复式和回转式两种隔板絮凝池：由往复式和回转式两种 水头损失：局部水头和沿程水头损失水头损失：局部水头和沿程水头损失 机械絮凝池机械絮凝池 调节容易，效果好，大、中、小水厂均可调节容易，效果好，大、中、小水厂均可 但维修是问题。但维修是问题。 )(8414231rrlCPnD每根旋转轴全部每根旋转轴全部浆板所耗功率：浆板所耗功率：4. 不同型式组合絮凝池不同型式组合絮凝池

7、 往复式回转式隔往复式回转式隔板板隔板机械隔板机械LOGO混凝的应用一、给水处理一、给水处理 以地面水为水源时，去除浊度和细菌。以地面水为水源时，去除浊度和细菌。 经混凝沉淀后一般浊度小于经混凝沉淀后一般浊度小于10度度 。以地面水为水源的给水处理工艺：以地面水为水源的给水处理工艺：原水原水 混凝混凝 沉淀沉淀 过滤过滤 消毒消毒 饮用水饮用水 二、废水处理二、废水处理 1工业废水：工业废水： 用于处理一些特殊废水，脱色、去除悬浮物等用于处理一些特殊废水，脱色、去除悬浮物等 。印染废水处理：印染废水处理：适用于含颜料、分散染料、适用于含颜料、分散染料、水溶性分子量较大的等染料废水处理。水溶性分

8、子量较大的等染料废水处理。 混凝剂的选择与染料种类有关，需做混凝试验。混凝剂的选择与染料种类有关，需做混凝试验。 可以单独用无机混凝剂，也可和有机高分子絮可以单独用无机混凝剂，也可和有机高分子絮凝剂联用。凝剂联用。 例：某针织厂废水例：某针织厂废水TOC为为5060mg/L，pH值为值为7.5。采用采用PAC混凝剂，投加量为混凝剂，投加量为140mg/L时，时，TOC去除率为去除率为68。 含油废水处理：含油废水处理：乳化油颗粒小、表面带电荷，加混凝剂，压乳化油颗粒小、表面带电荷，加混凝剂，压缩双电层。缩双电层。通常采用混凝气浮工艺。通常采用混凝气浮工艺。 例：兰州炼油厂废水加例：兰州炼油厂废

9、水加PAC采用二级气浮采用二级气浮原水含油原水含油50-100mg/L 投加投加PAC50mg/L一级气浮出水，油一级气浮出水，油2030mg/L PAC30mg/L二级气浮出水，油二级气浮出水，油1520mg/L 肉类加工厂废水处理：肉类加工厂废水处理： 例：某肉类加工厂屠宰废水例：某肉类加工厂屠宰废水COD为为670mg/L，用聚合硫酸铁处理后，用聚合硫酸铁处理后，COD去除率在去除率在77以上。以上。 混凝优点混凝优点：上马快、投资省、效果好。：上马快、投资省、效果好。混凝缺点混凝缺点：运转费高，沉渣多：运转费高，沉渣多 2废水深度处理与回用废水深度处理与回用 二级生物二级生物处理出水处理出水混凝沉淀混凝沉淀过滤过滤混凝剂混凝剂COD50 mg/LBOD5: 20-30mg/LCOD: 60-100mg/LSS: 20-30mg/L含有粒径数含有粒径数nm到到10 m的颗粒的颗粒市政杂用市政杂用绿化、洗车绿化、洗车冷却用水冷却用水去除颗粒物去除颗粒物氮、磷氮、磷砷、汞等砷、汞等3改善污泥脱水性能改善污泥脱水性能 计算计算 现将现将1818水合硫酸铝配制成水合硫酸铝配制成1010浓度的硫酸铝浓度的硫酸铝溶液