环保设备原理与设计—5混凝

1、1第二章第二章 典型的化学典型的化学/ /物化法水物化法水处理技术与设备处理技术与设备23一、概述一、概述( (一一) )混凝定义和用途混凝定义和用途1 1）混凝）混凝 是通过向废水中投加是通过向废水中投加混凝剂混凝剂，破坏胶体的稳，破坏胶体的稳定性，使细小悬浮颗粒和胶体微粒聚集成较粗大定性，使细小悬浮颗粒和胶体微粒聚集成较粗大的颗粒而沉降与水分离，使废水得到净化。的颗粒而沉降与水分离，使废水得到净化。 混凝的主要对象是废水中的混凝的主要对象是废水中的细小悬浮颗粒细小悬浮颗粒和和胶体微粒胶体微粒，这些颗粒用自然沉降法很难从水中分，这些颗粒用自然沉降法很难从水中分离出去。离出去。2 2）用途）用

2、途（1 1）可以用来降低废水的）可以用来降低废水的浊度浊度和和色度色度，去除多种，去除多种高分子有机物高分子有机物、某些、某些重金属重金属和和放射性物质放射性物质。（2 2）混凝法还能改善污泥的脱水性能。）混凝法还能改善污泥的脱水性能。43 3）混凝方法的优缺点）混凝方法的优缺点优点：优点： 设备简单，维护操作易于掌握，处理效果好，设备简单，维护操作易于掌握，处理效果好，间歇或连续运行均可以。间歇或连续运行均可以。缺点：缺点： 由于不断向废水中投药，经常性运行费用较高，由于不断向废水中投药，经常性运行费用较高，沉渣量大，且脱水较困难。沉渣量大，且脱水较困难。5废水废水混凝剂混凝剂L混合混合L反

3、应反应L沉降沉降L（澄清）（澄清）出水出水污泥污泥( (二二) )混凝的工艺过程混凝的工艺过程混合目的是使混凝剂尽混合目的是使混凝剂尽快与水混合，快与水混合，需要短时需要短时间高强度搅拌间高强度搅拌.反应阶段的目的是使药剂与水中的反应阶段的目的是使药剂与水中的细小颗粒或胶体物质作用生成尽可细小颗粒或胶体物质作用生成尽可能大的絮体，为沉降分离创造条件，能大的絮体，为沉降分离创造条件，需要低强度长时间搅拌。需要低强度长时间搅拌。澄清的目的是使所澄清的目的是使所生成的絮体与水分生成的絮体与水分离，完成净化过程离，完成净化过程6二、投药方法及设备二、投药方法及设备（一）投药方法（一）投药方法2 2、湿

4、投法、湿投法 是将混凝剂和助凝剂配成一定浓度的溶液，然是将混凝剂和助凝剂配成一定浓度的溶液，然后按处理水量大小定量添加。后按处理水量大小定量添加。 混凝剂的湿法投加包括混凝剂的湿法投加包括药剂的配制药剂的配制、药剂的计药剂的计量量和和药剂的投加药剂的投加三个过程。三个过程。1 1、干投法、干投法 是把经过破碎易于溶解的药剂直接投入废水中。是把经过破碎易于溶解的药剂直接投入废水中。干投法占地面积小，但对药剂的粒度要求较严，投干投法占地面积小，但对药剂的粒度要求较严，投加量较难控制，对机械设备的要求较高，同时劳动加量较难控制，对机械设备的要求较高，同时劳动条件也较差。条件也较差。目前应用的较少。目

5、前应用的较少。7（二）投药设备（二）投药设备水力调制设备水力调制设备L压缩空气调制设备压缩空气调制设备L机械调制设备机械调制设备投药量小投药量小投药量大投药量大应采用两个溶液池交替使用应采用两个溶液池交替使用8混凝剂配制一：混凝剂配制一：水力调制设备水力调制设备9混凝剂配制二：混凝剂配制二：压缩空气调制压缩空气调制10混凝剂配制三：混凝剂配制三：机械调制设备机械调制设备轴承轴承轴承轴承出管出管浆叶浆叶浆叶浆叶立轴立轴底板底板返回返回11三、混合槽与反应池三、混合槽与反应池（一）（一） 混合槽混合槽 1 1、混合槽类型、混合槽类型 （1 1）一种是借水泵的吸水管或压水管混合。）一种是借水泵的吸水

6、管或压水管混合。 （2 2）另一种是在）另一种是在混合槽混合槽内进行混合。内进行混合。 机械混合槽机械混合槽分流隔板式混合槽分流隔板式混合槽L多孔隔板式混合槽多孔隔板式混合槽L12（1）分流隔板式混合槽分流隔板式混合槽L溢流管溢流管溢流堰溢流堰13（2）多孔隔板式混合槽）多孔隔板式混合槽14（二）反应池（二）反应池1 1、作用：、作用： 水与药剂混合后进入反应池进行反应，水与药剂混合后进入反应池进行反应，其作用其作用是使凝聚颗粒凝结成沉淀性能良好的絮凝体是使凝聚颗粒凝结成沉淀性能良好的絮凝体 。2 2、反应池内水流特点：、反应池内水流特点： 流速由大到小流速由大到小。 在在较大的反应流速较大的

7、反应流速时，使水中的胶体颗粒发时，使水中的胶体颗粒发生碰撞吸附，在生碰撞吸附，在较小的反应流速较小的反应流速时，使碰撞吸附时，使碰撞吸附后的颗粒结成更大的矾花。后的颗粒结成更大的矾花。3 3、反应池的型式、反应池的型式 有有机械搅拌机械搅拌、隔板反应池隔板反应池，涡流式反应池涡流式反应池等。等。15（1 1）机械搅拌反应池）机械搅拌反应池16（2 2）隔板反应池）隔板反应池（平流式）（平流式）回转式回转式17（3 3）带回转式隔板反应池的平流式沉淀池）带回转式隔板反应池的平流式沉淀池隔隔板板反反应应池池穿孔配穿孔配水墙水墙吸泥机吸泥机导流墙导流墙上部穿孔上部穿孔出水墙出水墙18（4 4）涡流式

8、反应池）涡流式反应池进水进水出水出水返回目录圆周出水槽出水管放水阀19四、沉降与澄清四、沉降与澄清（1 1）设备：澄清池）设备：澄清池 在澄清池内，可以在澄清池内，可以同时完成混合、反应、同时完成混合、反应、沉降分离沉降分离等过程。等过程。 包括：包括：混合室混合室、反应室反应室、导流室导流室、分离分离室室四个功能区。四个功能区。（2 2）特点：）特点：优点：优点：占地面积小，处理效果好，生产效率高，占地面积小，处理效果好，生产效率高，节省药剂用量节省药剂用量. .缺点：缺点：对进水水质要求严格，设备结构复杂。对进水水质要求严格，设备结构复杂。20（3 3）分类：）分类： 悬浮澄清池悬浮澄清池

9、悬浮泥渣型悬浮泥渣型 脉冲澄清池脉冲澄清池 机械加速澄清池机械加速澄清池泥渣循环型泥渣循环型 水力循环加速澄池清水力循环加速澄池清21 （i i）机械加速澄清池）机械加速澄清池 加混凝剂后的水，由进水管流经环形配水加混凝剂后的水，由进水管流经环形配水槽至第一反应池。在此，受提升叶轮桨搅拌，槽至第一反应池。在此，受提升叶轮桨搅拌，与数倍于进水量的回流活性泥渣混合，完成初与数倍于进水量的回流活性泥渣混合，完成初步反应。然后，被提升至第二反应室继续反应。步反应。然后，被提升至第二反应室继续反应。反应后的水经导流室进入分离室。在分离室内，反应后的水经导流室进入分离室。在分离室内，泥渣下沉，清水经集水管

10、流出。下沉的泥渣，泥渣下沉，清水经集水管流出。下沉的泥渣，大部分经回流缝流入第一反应池；其余进入集大部分经回流缝流入第一反应池；其余进入集泥斗浓集。泥斗浓集。 加速澄清池可调控泥渣回流量，对水量、加速澄清池可调控泥渣回流量，对水量、水质和水温变化的适应性强。但需机械设备。水质和水温变化的适应性强。但需机械设备。 22机械加速澄清池示意图机械加速澄清池示意图混凝剂混凝剂23（iiii）水力循环澄清池）水力循环澄清池24（iiiiii）脉冲发生器）脉冲发生器 多为真空泵式脉冲澄清池。由于真空泵造成进水室真多为真空泵式脉冲澄清池。由于真空泵造成进水室真空，使加药后的原水进入进水室；当进水室达到最高水

11、位空，使加药后的原水进入进水室；当进水室达到最高水位时，进气阀自动开启，使进水室通大气；此时进水室即迅时，进气阀自动开启，使进水室通大气；此时进水室即迅速放水；当水位下降至最低水位时，进气阀自动关闭，真速放水；当水位下降至最低水位时，进气阀自动关闭，真空泵自动开启，使进水室再次造成真空。如此反复进行脉空泵自动开启，使进水室再次造成真空。如此反复进行脉冲式放水。原水由进水室放出后，从配水支管的孔口高速冲式放水。原水由进水室放出后，从配水支管的孔口高速喷出，在稳流板下进行混合和初步反应。然后通过稳流板喷出，在稳流板下进行混合和初步反应。然后通过稳流板整流，进入悬浮泥渣区，悬浮泥渣层在脉冲水流作用下

12、，整流，进入悬浮泥渣区，悬浮泥渣层在脉冲水流作用下，时而膨胀，时而收缩，使颗粒既保持悬浮状态，又能相互时而膨胀，时而收缩，使颗粒既保持悬浮状态，又能相互碰撞絮凝。因而颗粒被截留，清水则经清水区由集水槽引碰撞絮凝。因而颗粒被截留，清水则经清水区由集水槽引出。出。 真空式脉冲澄清池，工作可靠，易于调节，但真空真空式脉冲澄清池，工作可靠，易于调节，但真空设备较复杂，噪声大。设备较复杂，噪声大。 25钟罩式脉冲澄清池示意图出水出水泥渣泥渣26 脉冲澄清池的工作过程可分为两个脉冲澄清池的工作过程可分为两个阶段，从进水室水位开始上升到虹阶段，从进水室水位开始上升到虹吸作用开始称为吸作用开始称为充水阶段充水

13、阶段，由虹吸，由虹吸作用开始到虹吸作用破坏称为作用开始到虹吸作用破坏称为放水放水阶段阶段。 脉冲澄清池两次充水相隔时间称为脉冲澄清池两次充水相隔时间称为脉冲周期脉冲周期，约，约3040s,3040s,其中充水时其中充水时间约为间约为2530s2530s，放水时间，放水时间510s510s。27五、混凝设备设计一般规定五、混凝设备设计一般规定1、选择澄清池类型时，应根据原水水质、设计生产能力、处理选择澄清池类型时，应根据原水水质、设计生产能力、处理后水质要求，并考虑原水水温变化、制水均匀程度以及是否后水质要求，并考虑原水水温变化、制水均匀程度以及是否连续运转等因素，结合当地条件通过技术经济比较确

14、定。连续运转等因素，结合当地条件通过技术经济比较确定。2 2、澄清池的个数或能够单独排空的分格数、澄清池的个数或能够单独排空的分格数不宜少于两个。不宜少于两个。3 3、经过混凝沉淀或澄清处理的水，在进入滤池前的浑浊、经过混凝沉淀或澄清处理的水，在进入滤池前的浑浊度一般不宜超过度一般不宜超过1010度，遇高浊度原水或低温低浊度原水时，度，遇高浊度原水或低温低浊度原水时，不宜超过不宜超过1515度。当生产用水允许沉淀或澄清后水的浑浊度度。当生产用水允许沉淀或澄清后水的浑浊度高于高于1010度时，本节有关条文中的设计指标可适当放宽。度时，本节有关条文中的设计指标可适当放宽。4 4、 设计澄清池时应考

15、虑均匀的配水和集水。设计澄清池时应考虑均匀的配水和集水。28絮凝池宜与沉淀池合建絮凝池宜与沉淀池合建 絮凝池型式的选择和絮凝时间的采用，应絮凝池型式的选择和絮凝时间的采用，应根据原水水质情况和相似条件下的运行经验或根据原水水质情况和相似条件下的运行经验或通过试验确定。通过试验确定。 一、设计隔板絮凝池时，应符合下列要求：一、设计隔板絮凝池时，应符合下列要求：1、絮凝时间一般宜为、絮凝时间一般宜为2030分钟；分钟；2、絮凝池廊道的流速，应按由大到小的渐变流、絮凝池廊道的流速，应按由大到小的渐变流速进行设计，起端流速一般宜为速进行设计，起端流速一般宜为0.50.6米米/秒，秒，末端流速一般宜为末端流速一般宜为0.20.3米米/秒；秒；3、隔板间净距一般宜大于、隔板间净距