悬浮物质和胶体物质去除

关于悬浮物质和胶体物质去除第1页，共109页，2023年，2月20日，星期四筛滤沉降去除水流中分散稳定性增强第2页，共109页，2023年，2月20日，星期四水中杂质分类杂质溶解物（低分子、离子）胶体悬浮物颗粒尺寸

0.1nm1nm10nm100nm1μ10μ100μ1mm分辨工具电子显微镜超显微镜显微镜肉眼水的外观透明浑浊浑浊

第3页，共109页，2023年，2月20日，星期四环境纳米-微米颗粒物(100nm~10µm）土壤：胶体、粘土矿物、团粒

水体：悬浮物、沉积物、腐殖质

大气：可吸入微粒、气溶胶、烟尘生物：大分子、细胞、细菌、藻类环境纳米污染物ENP(1nm~100nm)无机：重金属水合物,聚硫化物,聚磷酸,聚硅酸,碳黑,烟雾,微晶体有机：POPs,PTS(持久性,难降解)农药,染料,卤代烃,多环芳烃,多氯联苯,内分泌干扰物生物：蛋白质,含氧酸,DNA,酶,病毒,藻毒素MW>1000,粒度>1nm第4页，共109页，2023年，2月20日，星期四微界面特别巨大

结构重复自组装分子量粒度分散化学官能团多种形态形貌多样化反应活性区各异结构组成多变化电性或极性显著聚合聚集趋势明显复合组合体系复杂界面反应过程普遍生态干扰毒性强烈迁移扩散范围广阔环境效应功能深远环境纳米污染物的特征第5页，共109页，2023年，2月20日，星期四微界面体系

水体颗粒物-溶液大气颗粒物-空气土壤颗粒物-地下水大气颗粒物-水膜动植生物膜-溶液植物根系-土壤、固定滤层-水溶液空气除尘-水溶液浮选气泡-水溶液活性炭-废水溶液高分子膜-水溶液活性污泥-污水溶液环境纳米物质构成环境微界面体系的重要组成部分第6页，共109页，2023年，2月20日，星期四水体纳米污染物的界面过程与界面控制技术

水质界面转化过程溶解,沉淀络合,螯合氧化,还原催化,光解吸附,解吸吸收,释放降解,富集凝聚,絮凝聚合,解聚渗透,过滤扩散,迁移沉积,蓄积

界面控制技术

混合,沉淀澄清,过滤吸附,絮凝气浮,超滤化学沉淀生物过滤生物氧化离子交换浓缩脱水不平衡动力学，环境毒性效应决定性步骤第7页，共109页，2023年，2月20日，星期四沉淀池絮凝池混合池过滤池原水投药消毒后出水传统工艺处理流程Cl2Cl2混凝过程第8页，共109页，2023年，2月20日，星期四污水处理常规工艺第9页，共109页，2023年，2月20日，星期四混凝过程胶体结构稳定性ζ电位和Ψ电位混凝剂混凝过程G值、GT值和GTρ混凝机理压缩双电层电中和架桥粘结网捕共沉淀混凝过程的影响因素胶体浓度混凝剂类型和投加量水体碱度pH值其他离子有机物水力条件等

混凝目标

强化混凝

优化混凝第10页，共109页，2023年，2月20日，星期四第11页，共109页，2023年，2月20日，星期四②难溶的离子型晶体与溶液离子之间有一平衡关系（由溶度积来确定），使得晶体表面有了一定符号的电荷。铁、铝氢氧化物颗粒表面电荷可以是依此机理产生的。由于金属氧化物或氢氧化物的溶解沉淀反应与溶液pH值有关，因此，这类颗粒的表面电荷和电势受pH控制；①固相表面对水中某种离子的特异吸附；第12页，共109页，2023年，2月20日，星期四③颗粒表面离子化官能团的离解，特别是高分子有机物因其极性能团的酸碱离解而使表面带上电荷；（受pH控制）（如蛋白质：COOH–R–NH2）④某些离子型晶体缺陷在晶体表面产生过量的阳或阴离子，而在其表面层带正电或负电。（粘土及其它铝硅酸盐矿物晶体的表面电荷成因）第13页，共109页，2023年，2月20日，星期四0斥力引力d第14页，共109页，2023年，2月20日，星期四±混凝＝混和＋凝聚＋絮凝吸附混和电中和凝聚絮凝絮体、絮团投药分离颗粒物混凝剂絮凝剂n－

+++++++++n－n－n－

n－n－n－n+±±±+++第15页，共109页，2023年，2月20日，星期四目前研究混凝技术方法混凝剂元素测定、形态表征、形貌、设计、合成混凝过程混凝机理激光光散射PDA、形态表征、动态测定、电镜、原子力显微镜、zeta电位、絮体结构特性表征、自动投药系统等混凝目标

强化混凝TOC、GC、LC、GC－Ms等

优化混凝综合指标（技术指标和经济指标）工艺组合优化预氧化、过滤、沉淀、气浮、氧化、消毒、吸附、BAC、消毒等工艺组合涉及动态检测第16页，共109页，2023年，2月20日，星期四混凝机理及主要影响因素压缩双电层吸附电中和粘结架桥网捕共沉淀主要影响因素：混凝剂、混凝剂浓度、水体颗粒物浓度和性质、水力条件、温度、碱度、pH值等混凝过程中的两个关键性的控制因素是混凝剂的混凝结合效力和水力条件。

第17页，共109页，2023年，2月20日，星期四第18页，共109页，2023年，2月20日，星期四0斥力引力d第19页，共109页，2023年，2月20日，星期四吸附电中和

胶粒表面对异号离子、胶粒或链状离子带异号电荷的部位有强烈的吸附作用而中和自身部分电荷，减少了静电斥力，使之容易与其它颗粒接近、互相吸附而凝聚。胶粒吸附异号离子或胶粒，ξ电位降低，引力使该种胶粒相互靠近发生凝聚。混凝中，混凝剂一般为高价电解质及其聚合离子，这些成分在有效压缩双电层的同时，发挥着吸附电中和的作用。第20页，共109页，2023年，2月20日，星期四

3、吸附架桥作用

吸附架桥主要是指投加的水溶性链状高分子聚合物絮凝剂，在静电力、范德华力和氢键力等的作用下，将胶体和悬浮颗粒吸附、架桥形成一串串絮体（矾花）相互融合聚结为大絮体而沉降的过程。第21页，共109页，2023年，2月20日，星期四第22页，共109页，2023年，2月20日，星期四

4、网捕作用三价铝盐或铁盐水解生成的沉淀物在自身沉降过程中，集卷、网捕水中的胶体微粒，使胶体凝结。第23页，共109页，2023年，2月20日，星期四

5、一些概念（1）凝聚——从作用机理来看，是指胶体和分散系双电层压缩、ζ电位破坏、电性中和而脱稳并聚集为絮粒的过程。（2）絮凝——从工艺上看，是指絮粒通过吸附、交联、网捕，聚结为大絮体沉降的过程。（3）混凝——凝聚和絮凝统称为混凝。

（4）絮凝剂——是从化学角度看，是使胶体和悬浮颗粒凝聚和絮凝的药剂，所以也称为混凝剂。第24页，共109页，2023年，2月20日，星期四

二、影响混凝效果的因素

1、污水水质（1）胶体杂质浓度胶体浓度不同，所需投加金属离子量也不同。（2）PH值不同混凝剂都有最佳PH值。（3）水温一般水温高有利于混凝，但水温过高会使一些高分子混凝剂老化。（4）共存杂质第25页，共109页，2023年，2月20日，星期四

2、混凝剂的影响

（1）混凝剂分子形态分子量应适当，不宜过高或过低（2）混凝剂的投加量经实验确定最佳投加量（3）混凝剂的投加顺序第26页，共109页，2023年，2月20日，星期四无机铝系硫酸铝、明矾、聚合氯化铝（PAC）、聚合硫酸铝（PAS）适宜pH：5.5~8铁系三氯化铁、硫酸亚铁、硫酸铁、聚合硫酸铁、聚合氯化铁

适宜pH：5~11，但腐蚀性强有机人工合成阳离子型：含氨基、亚氨基的聚合物阴离子型：水解聚丙烯酰胺（HPAM）

天然淀粉、动物胶、树胶、甲壳素等。微生物絮凝剂第27页，共109页，2023年，2月20日，星期四铝的水解第28页，共109页，2023年，2月20日，星期四无机高分子絮凝剂

InorganicPolymerFlocculants阳离子型

聚合氯化铝PAC,PACl

聚合硫酸铝PAS

聚合硫酸铁PFS

聚合氯化铁PFC

聚合磷酸铝PAP

聚合磷酸铁PFP阴离子型

聚合硅酸PSi(活化硅酸)ASi复合絮凝剂聚合硫酸铝铁PAFS聚合氯化铝铁PAFC聚合硅酸铝PASI聚合硅酸铁PFSI聚合硅酸铝铁PAFSI无机+有机复合型聚合铝-聚丙烯酰胺

聚合铝-甲壳素聚合铝-合成有机高分子第29页，共109页，2023年，2月20日，星期四

AlO4Al12(OH)24(H2O)127+(Al13)

分子量(1039)纳米级高电荷(+7)电中和能力强链状枝状聚集架桥能力强界面吸附絮凝能力强稳定性抗水解退化强

现有生产产品中只占40～50％第30页，共109页，2023年，2月20日，星期四聚合氯化铝(Al13)晶格AlO4Al12(OH)24(H2O)127+第31页，共109页，2023年，2月20日，星期四DiameternmAl132-3nmAggregates40-400nm第32页，共109页，2023年，2月20日，星期四MSNMRSpectrogramofPurifiedAl13第33页，共109页，2023年，2月20日，星期四ElectronmicroscopyimageofAl13precursor第34页，共109页，2023年，2月20日，星期四AtomicForceMicroscopyimageofPACmicro-flocs第35页，共109页，2023年，2月20日，星期四絮凝剂的原子力显微镜三维图像第36页，共109页，2023年，2月20日，星期四Al13聚集体原子力显微镜(AFM)图象第37页，共109页，2023年，2月20日，星期四水处理中铝盐适用的pH范围为6~8.5，以Al2(SO4)3·14H2O计的投量为：混凝+过滤10~100mg/L，直接过滤0.5~5mg/L。铁盐与铝盐有相似的水解过程。适用pH范围6~8.5，以FeCl3计投量为：混凝+过滤7~70mg/L，直接过滤0.5~5mg/L。第38页，共109页，2023年，2月20日，星期四3、助凝剂

可以参加混凝，也可不参加混凝。（1）pH值调整剂

：调整水的pH，如石灰、硫酸等（2）絮体结构改良剂

：如活化硅酸（SiO2nH2O）、骨胶、高分子絮凝剂（3）氧化剂：破坏干扰混凝的物质，如有机物。如投加Cl2、O3等第39页，共109页，2023年，2月20日，星期四4、水利条件的影响

混合阶段：激烈紊动，不超过2分钟，使药剂迅速均匀扩散到水中反应阶段：紊动程度逐渐减弱，13~15分钟，使形成具有良好沉淀性能的絮凝体。第40页，共109页，2023年，2月20日，星期四混凝设备混凝剂的配制溶解池容积W1：W1=（0.2-0.3）W2

式中W2为溶液池容积。式中：W2——溶液池容积，m3Q——处理的水量，m3/ha——混凝剂最大投加量，mg/Lc——溶液浓度，一般取5%-20%n——每日调制次数，一般不超过3次第41页，共109页，2023年，2月20日，星期四

混凝剂投加

混凝剂投加设备包括计量设备、药液提升设备、投药箱、必要的水封箱以及注入设备等。

1.计量设备计量设备有：转子流量计；电磁流量计；计量泵等。

第42页，共109页，2023年，2月20日，星期四（3）水射器投加：设备简单，使用方便，溶液池高度限制小，但效率低，易磨损。（4）泵投加：不必另设计量设备，适合混凝剂自动控制系统，有利于药剂与水混合。第43页，共109页，2023年，2月20日，星期四（2）管式混合管式静态混合器：流速不宜小于

1m/s，水头损失不小于0.3-0.4m，简单易行。第44页，共109页，2023年，2月20日，星期四扩散混合器，是在管式孔板混合器前加一个锥形帽，锥形帽夹角90°。顺流方向投影面积为进水管总截面面积的1/4，开孔面积为进水管总截面面积的3/4，流速为1.0-1.5m/s，混合时间2-3s。（3）机械混合在池内安装搅拌装置，搅拌器可以是桨板式、螺旋桨式或透平式，速度梯度700-1000s-1，时间10-30s以内，优点是混合效果好，不受水质影响，缺点是增加机械设备，增加维修工作。第45页，共109页，2023年，2月20日，星期四

1.隔板絮凝池隔板絮凝池分往复式和回转式。

絮凝设备第46页，共109页，2023年，2月20日，星期四

隔板絮凝池的水头损失由局部水头和沿程水头损失组成。往复式总水头损失一般在0.3-0.5m，回转式的水头损失比往复式的小40％左右。隔板絮凝池特点：构造简单、管理方便，但絮凝效果不稳定，池子大。适应大水厂。第47页，共109页，2023年，2月20日，星期四

2.折板絮凝池通常采用竖流式，它将隔板絮凝池的平板隔板改成一定角度的折板。折板波峰对波谷平行安装称“同波折板”，波峰相对安装称“异波折板”。与隔板式相比，水流条件大大改善，有效能量消耗比例提高，但安装维修较困难，折板费用较高。第48页，共109页，2023年，2月20日，星期四

3.机械絮凝池搅拌器有浆板式和叶轮式，按搅拌轴的安装位置分水平轴式和垂直轴式。第一格搅拌强度最大，而后逐步减小，G值也相应减小，搅拌强度决定于搅拌器转速和桨板面积。

第49页，共109页，2023年，2月20日，星期四

设计参数

①絮凝时间10-15分。

②池内一般设3～4挡搅拌机。

③搅拌机转速按叶轮半径中心点线速度计算确定，线速度第一挡0.5m/s逐渐减小至末挡的0.2m/s。

④桨板总面积宜为水流截面积的10～20％，不宜超过75％，桨板长度不大于叶轮半径的75％，宽度宜取10～30cm。优缺点机械絮凝池的优点是调节容易，效果好，大、中、小水厂均可，但维修是问题。第50页，共109页，2023年，2月20日，星期四

4.穿孔旋流絮凝池由若干方格组成。分格数一般不少于6格。流速逐渐减小，G也相应减小以适应絮凝体形成，孔口流速宜取0.6～1.0m/s，末端流速宜取0.2～0.3m/s。絮凝时间15～25min。穿孔旋流絮凝池的优点是构造简单，施工方便，造价低，可用于中、小型水厂或与其他形式的絮凝池组合应用。

第51页，共109页，2023年，2月20日，星期四

5.网格、栅条絮凝池网格、栅条絮凝池设计成多格竖井回流式。每个竖井安装若干层网格或栅条，各竖井间的隔墙上、下交错开孔，进水端至出水端逐渐减少，一般分3段控制。前段为密网或密栅，中段为疏网或疏栅，末段不安装网、栅。网格絮凝池效果好，水头损失小，絮凝时间较短，但还存在末端池底积泥现象，小数水厂发现网格上滋生藻类、堵塞网眼现象。第52页，共109页，2023年，2月20日，星期四

6.不同形式絮凝池组合应用每种形式的絮凝池各有其优缺点。不同形式的絮凝池组合应用可以相互补充，取长补短。往复式和回转式隔板絮凝池在竖向组合是常用方式之一，穿孔旋流与隔板絮凝池也往往组合应用。不同形式絮凝池配合使用，效果良好，但设备形式增多，应根据具体情况决定。第53页，共109页，2023年，2月20日，星期四AlCl3絮凝体的流动电流特性流动电流胶体扩散层中反离子在外力作用下随着流体流动（胶粒固定不动）而产生的电流。与胶体zeta电位有正相关第54页，共109页，2023年，2月20日，星期四聚合铝凝聚形态的流动电流特性PACAlCl3第55页，共109页，2023年，2月20日，星期四PAC絮凝体粒度成长絮凝指数图谱SO4/Al第56页，共109页，2023年，2月20日，星期四聚合铝在颗粒物的吸附第57页，共109页，2023年，2月20日，星期四聚合铝的除浊效果第58页，共109页，2023年，2月20日，星期四混凝目标及强化混凝混凝技术与强化混凝研究前沿

混凝重要性

混凝研究概况

消毒剂/消毒副产物的发现及法规制定

强化混凝的提出

强化混凝与优化混凝

研究进展和发展前景我国强化混凝与优化混凝国家目标

第59页，共109页，2023年，2月20日，星期四强化混凝与其他工艺强化混凝处理的目标体系----混凝过程对几乎所有的水体杂质都有一定的去除作用

广义颗粒物

有机物

DOM（DissolvedOrganicMatter）

部分无机离子衔接与匹配

预氧化

沉淀与气浮

过滤与吸附

深度处理

消毒第60页，共109页，2023年，2月20日，星期四气浮什么是气浮？气浮的实质和功能气浮过程作用机理和影响因素气浮工艺的构成运行和维护与上下游工艺的联系研究动向和发展前景第61页，共109页，2023年，2月20日，星期四气浮的基本概念利用高度分散的微小气泡作为载体粘附于废水中的悬浮污染物，其浮力大于重力和阻力，从而使污染物上浮至水面，形成泡沫，然后用刮渣设备自水面刮除泡沫，实现固液或液液分离的过程称为气浮。更专业的定义：气浮处理技术是借鉴矿物浮选过程的机理，应用于水处理过程中的一个工艺。使用上浮气泡与絮体或污染物异相絮凝，产生密度低于水的气泡絮体共聚体，通过上浮过程与主水体分离，在此过程中吸附、拦截其他污染物，以达到去除水体污染物、净化水质的目的。

第62页，共109页，2023年，2月20日，星期四气浮实质是利用外加气泡的方法促进不易沉降物质上浮分离的一种工艺。功能特点*分离效果去除率高、时间短*工艺多参数调控适应性好*种类多样选择性好*设备化、可自动控制*占地面积小、基建投资小第63页，共109页，2023年，2月20日，星期四气浮过程气泡的产生气泡的历程颗粒物和絮体的形成复合体的形成和破碎复合体的上浮形成浮渣浮渣的刮除出水水质控制第64页，共109页，2023年，2月20日，星期四气浮机理悬浮颗粒与气泡粘附的原理：水中悬浮固体颗粒能否与气泡粘附主要取决于颗粒表面的性质。

颗粒表面易被水湿润，颗粒属亲水性；

如不易被水湿润，属疏水性。

亲水性与疏水性可用气、液、固三相接触时形成的接触角大小来表示。

在气、液、固三相接触时，气、液界面张力线和气固张力线之间的夹角(对着水的一侧)称为湿润接触角以θ表示。第65页，共109页，2023年，2月20日，星期四

接触角第66页，共109页，2023年，2月20日，星期四第67页，共109页，2023年，2月20日，星期四第68页，共109页，2023年，2月20日，星期四如在气、液、固相接触时，三个界面张力总是平衡的。以γ表示界面张力，有：

γ1.3=γ1.2cos(180ْ－θ)+γ2.3(1-1)

式中：γ1.3——水、固界面张力；

γ1.2——液、气界面张力；

γ2.3——气、固界面张力；

θ——接触角。

水中气泡与颗粒粘附之前单位界面面积上的界面能为W1=γ1.3+

γ1.2，而粘附后则减为W2=γ2.3界面能减少的数值为：

∆W＝W1—W2＝γ1.3+γ1.2-γ2.3

（1—2)

将式(1—1)代入式(1—2)得；

∆W＝γ1.2

(1-cosθ)

当θ→0ْ，即颗粒完全被水湿润cosθ→l，∆W→0，颗粒不与气泡粘附，就不宜用气浮法处理。

θ<90ْ为亲水性颗粒，不易与气泡粘附，

θ>90ْْ为疏水性颗粒，易于与气泡粘附。

θ→180ْ，颗粒完全不被水湿润，cosθ→-1，∆W→2γ1.2，颗粒易于与气泡粘附，宜于气浮法处理。此外如γ1.2很小，∆W亦小，也不利于气泡与颗粒的粘附。

第69页，共109页，2023年，2月20日，星期四气浮的主要影响因素气泡的大小和表面性质絮体或颗粒物的性质气泡和絮体的相互作用气、水流向温度、水质等浮选药剂的应用第70页，共109页，2023年，2月20日，星期四(1)投加表面活性剂促进气泡形成，维持泡沫的稳定性(2)利用混凝剂脱稳。(3)投加浮选剂改变颗粒表面性质

以油微滴为例，表面活性物质的非极性端吸附于油滴上，极性端则伸向水中，极性端在水中电离，使油粒被包围了一层负电荷，产生了双电层现象，增大了ζ-电位，不仅阻碍油滴兼并，也影响油滴与气泡粘附浮选药剂的作用第71页，共109页，2023年，2月20日，星期四工艺构成气泡的形成设备浮选剂选择和投加设备浮选接触和分离设备混凝浮选过滤组合工艺第72页，共109页，2023年，2月20日，星期四气浮的分类与特点根据气泡产生的方式气浮法分为：电解气浮法；散气气浮法：扩散板曝气气浮、叶轮气浮。溶气气浮法：溶气真空气浮、加压溶气气浮：全溶气流程、部分溶气流程、回流加压溶气流程。按流向分为：顺流气浮和逆流气浮第73页，共109页，2023年，2月20日，星期四1、布气气浮设备(1)叶轮气浮设备(2)射流式空气扩散装置

第74页，共109页，2023年，2月20日，星期四第75页，共109页，2023年，2月20日，星期四第76页，共109页，2023年，2月20日，星期四第77页，共109页，2023年，2月20日，星期四第78页，共109页，2023年，2月20日，星期四（三）压力溶气浮上法系统的组成及设计1、压力溶气浮上法系统的组成与主要工艺参数(1)压力溶气系统压力溶气系统包括加压水泵、压力溶气罐、空气供给设备(空压机或射流器)及其他附属设备。加压水泵的作用是提升污水，将水、气以一定压力送至压力溶气罐，其压力的选择应考虑溶气罐压力和管路系统的水力损失二部分。影响填料溶气罐效率的主要因素为：填料特性、填料层高度、罐内液位高、布水方式和温度等。填料溶气罐的主要工艺参数为：过流密度2500～5000m3／m2.d

填料层高度0.8～1.3m

液位的控制高0.6～1.0m(从罐底计)

溶气罐承压能力大于0.6MPa第79页，共109页，2023年，2月20日，星期四溶气系统：第80页，共109页，2023年，2月20日，星期四(2)空气释放系统空气释放系统是由溶气释放装置和溶气水管路组成。溶气释放装置的功能是将压力溶气水减压，使溶气水中的气体以微气泡的形式释放出来，并能迅速、均匀地与水中的颗粒物质粘附。常用的溶气释放装置有减压阀、溶气释放喷嘴、释放器等。(3)气浮池气浮池的功能是提供一定的容积和池表面积，使微气泡与水中悬浮颗粒充分混合、接触、粘附，并使带气颗粒与水分离。常用的气浮池有平流式和竖流式二种。

第81页，共109页，2023年，2月20日，星期四气浮池：第82页，共109页，2023年，2月20日，星期四气浮池的有效水深通常为2.0—2.5m，一般以单格宽度不超过10m，长度不超过15m为宜。废水在反应池中的停留时间与混凝剂种类、投加量、反应形式等因素有关，一般为5～15min。为避免打碎絮体，废水经挡板底部进入气浮接触室时的流速应小于0.11m/s。废水在接触室中的上升流速一般为10～20mm/s,停留时间应大于60s。废水在气浮分离室的停留时间一般为10～20min，其表面负荷率约为6～8m3／m2.h，最大不超过10m3／m2.h。第83页，共109页，2023年，2月20日，星期四第84页，共109页，2023年，2月20日，星期四第85页，共109页，2023年，2月20日，星期四运行和维护通气量和气泡性能的控制絮体形成控制絮凝剂投药量气水回流比的控制及时刮渣第86页，共109页，2023年，2月20日，星期四与上下游工艺的联系

絮凝池

滤池研究动向和发展前景

浮选剂的研发

气泡的启动和控制

高效接触反应器

去除率更高

控制特殊污染物

效率更高，高负荷

节能、环保第87页，共109页，2023年，2月20日，星期四澄清池

澄清池是能够同时实现混凝剂与原水的混合、反应和絮体沉降三种功能的设备。它利用的是接触凝聚原理，即为了强化混凝过程，在池中让已经生成的絮凝体悬浮在水中成为悬浮泥渣层(接触凝聚区)，当投加混凝剂的水通过它时，废水中新生成的微絮粒被迅速吸附在悬浮泥渣上，从而能够达到良好的去除效果。所以澄清池的关键部分是接触凝聚区。保持泥渣处于悬浮、浓度均匀稳定的工作条件已成为所有澄清池共同特点。

第88页，共109页，2023年，2月20日，星期四

根据泥渣与废水接触方式的不同，澄清池可分为两大类：一类是悬浮泥渣型，它的泥渣悬浮状态通过上升水流的能量在池内形成的，当水流从下往上通过泥渣层时，截留水中夹带的小絮体，主要形式有悬浮澄清池、脉冲澄清池等；另一类是泥渣循环型，即让泥渣在竖直方向上不断循环，通过该循环运动捕集水中的微小絮粒,并在分离区加以分离，主要形式有机械加速澄清池和水力循环加速澄清池。在废水处理中，应用最广泛的机械加速澄清池。

第89页，共109页，2023年，2月20日，星期四废水从进水管进入环形配水三角槽,混凝剂通过投药管加在配水三角槽中，再一起流入混合室，进行水与药剂和回流污泥的混合、絮凝。由于涡轮的提升，混合后的泥被提升到反应室，继续进行混凝反应,并溢流到导流室。导流室中有导流板，使废水平稳地沿伞形罩进入分离室，分离室中设有排气管，将废水中带入的空气排出，减少对泥水分离的干扰，泥渣便靠重力自然下沉，清液由集水槽和出水管流出池外。第90页，共109页，2023年，2月20日，星期四第91页，共109页，2023年，2月20日，星期四过滤基本概念一、过滤过程混合物的分离：液体或气体混合物什么现象属于过滤？混合物中的流体在推动力（重力、压力、离心力）的作用下通过过滤介质，固体粒子被截留，而流体通过过滤介质，从而实现流体与颗粒物的分离。液－固分离，气－固分离如砂滤池、袋式除尘器、口罩……

过滤分离的对象？粗大颗粒、细菌、病毒、高分子物质和微细离子等

第92页，共109页，2023年，2月20日，星期四二、过滤介质粒状颗粒：具有一定形状的固体颗粒，包括天然的和人工合成的。天然：石英砂、无烟煤、磁铁矿粒等人工：聚苯乙烯发泡塑料球等。粒状颗粒过滤介质在水处理中的各类滤池中应用广泛，通常称为滤料。第93页，共109页，2023年，2月20日，星期四织物介质：又称滤布，如棉、麻、丝、毛、合成纤维、金属丝等编制成的滤布。多孔固体介质：如素烧陶瓷板或管、烧结金属板或管等。多孔膜：由高分子有机材料或无机材料制成的薄膜，根据分离孔径的大小，可分为微滤、超滤等。第94页，共109页，2023年，2月20日，星期四表面过滤的基本理论

一、表面过滤过程被过滤的颗粒粒径较小的情况表面过滤通常发生在过滤流体中颗粒物浓度较高的情况。给水处理：慢滤池污泥脱水：使用的各类脱水机（如真空过滤机、板框式压滤机等）滤饼过滤多孔性介质第95页，共109页，2023年，2月20日，星期四滤膜慢滤池水第96页，共109页，2023年，2月20日，星期四表面过滤主要特征：随着过滤过程的进行，悬浮液中的固体颗粒被截留在过滤介质表面并逐渐积累成滤饼层。滤饼层厚度：随过滤时间的增长而增厚，其增加速率与过滤所得的滤液的量成正比。过滤速度：由于滤饼层厚度的增加，因此在过滤过程中是变化的。

过滤速度是描述过滤过程的关键！推动力其它因素第97页，共109页，2023年，2月20日，星期四过滤过程的主要参数：处理量：处理的悬浮液流量或分离得到的纯净滤液量V(m3).过滤推动力：由流体位差、压差或离心力场造成的过滤压差p。过滤面积：表示过滤设备的大小A(m2)。过滤速度：单位时间通过单位面积的滤液量第98页，共109页，2023年，2月20日，星期四某一过滤时间t时的过滤状态p

过滤压差

相应的过滤滤液为V过滤速度u定义为：

dt——微分过滤