水污染控制工程课件教学作者孙体昌娄金生混凝PPT课件

1、11/19/202111第6章 混凝6.1 6.1 混凝剂的配制和投混凝剂的配制和投加加 混凝剂的溶解和溶液混凝剂的溶解和溶液的配制的配制混凝剂的投加混凝剂的投加6.2 6.2 对混合的要求及混对混合的要求及混合设备合设备 混合的基本要求与方混合的基本要求与方式式 混合设备混合设备6.3 6.3 絮凝设备絮凝设备 几种常用的絮凝池几种常用的絮凝池 澄清池澄清池选择絮凝池形式的主要因选择絮凝池形式的主要因素素6.4 6.4 常用混凝剂和助凝剂常用混凝剂和助凝剂混凝剂混凝剂助凝剂助凝剂6.5 6.5 混凝机理混凝机理水中胶体的稳定性水中胶体的稳定性第1页/共145页11/19/202122第6章

2、混凝胶体脱稳的机理胶体脱稳的机理 硫酸铝混凝机理分析硫酸铝混凝机理分析6.6 6.6 影响混凝效果的主影响混凝效果的主要因素要因素 水质的影响水质的影响 混凝剂的影响混凝剂的影响水利条件的影响水利条件的影响6.7 6.7 絮凝池的设计絮凝池的设计设计指标的确定设计指标的确定隔板絮凝池设计隔板絮凝池设计折板絮凝池设计折板絮凝池设计机械搅拌絮凝池设计机械搅拌絮凝池设计栅条栅条( (网格网格) )絮凝池设计絮凝池设计机械搅拌澄清池设计机械搅拌澄清池设计6.8 6.8 混凝的优缺点及应混凝的优缺点及应用实例用实例 第2页/共145页11/19/202133第6章 混凝6.1 6.1 混凝剂的配制和投混

3、凝剂的配制和投加加 混凝剂的溶解和溶液混凝剂的溶解和溶液的配制的配制混凝剂的投加混凝剂的投加6.2 6.2 对混合的要求及混对混合的要求及混合设备合设备 混合的基本要求与方混合的基本要求与方式式 混合设备混合设备6.3 6.3 絮凝设备絮凝设备 几种常用的絮凝池几种常用的絮凝池 澄清池澄清池选择絮凝池形式的主要因选择絮凝池形式的主要因素素6.4 6.4 常用混凝剂和助凝剂常用混凝剂和助凝剂混凝剂混凝剂助凝剂助凝剂6.5 6.5 混凝机理混凝机理水中胶体的稳定性水中胶体的稳定性第3页/共145页11/19/20214n混凝混凝是向水中投加药剂（常称为混凝剂），先是向水中投加药剂（常称为混凝剂），

4、先快速混合，使药剂均匀分散在水中，然后慢速混快速混合，使药剂均匀分散在水中，然后慢速混合，使水中难以沉淀的胶体颗粒互相聚合形成大合，使水中难以沉淀的胶体颗粒互相聚合形成大的可沉降絮体的过程。的可沉降絮体的过程。n混凝可降低原水的浊度和色度，去除多种有机混凝可降低原水的浊度和色度，去除多种有机物、某些重金属和放射性物质等。它既可以自成物、某些重金属和放射性物质等。它既可以自成独立的处理系统，又可以与其他处理单元组合，独立的处理系统，又可以与其他处理单元组合，作为预处理、中间处理和最终处理过程，还可用作为预处理、中间处理和最终处理过程，还可用于污泥脱水前的浓缩过程。于污泥脱水前的浓缩过程。n混凝的

5、混凝的处理对象处理对象是水中的胶体粒子以及微小悬是水中的胶体粒子以及微小悬浮物。浮物。4第4页/共145页11/19/202155进水混合快速搅拌反应慢速搅拌澄清出水沉渣混凝剂配制和投加混凝剂混凝包括混凝包括凝聚凝聚与与絮凝絮凝两个过程，凝聚是指胶体失两个过程，凝聚是指胶体失去稳定性的过程，絮凝则指胶体脱稳后聚结成大去稳定性的过程，絮凝则指胶体脱稳后聚结成大颗粒絮体的过程。从药剂与水均匀混合起直至大颗粒絮体的过程。从药剂与水均匀混合起直至大颗粒絮体形成为止，在工艺上总称混凝过程。能颗粒絮体形成为止，在工艺上总称混凝过程。能起凝聚与絮凝作用的药剂统称为混凝剂。完成絮起凝聚与絮凝作用的药剂统称为混

6、凝剂。完成絮凝作用的设备为絮凝池（也称反应池）。凝作用的设备为絮凝池（也称反应池）。混凝的工艺流程混凝的工艺流程混凝的工艺流程第5页/共145页11/19/2021666.1 6.1 混凝剂的配制和投加混凝剂的配制和投加混凝剂的溶解和溶液的配制混凝剂的溶解和溶液的配制混凝剂的投配方法分混凝剂的投配方法分干投法干投法与与湿投法湿投法两种；两种；湿投法湿投法是将块状或粒状混凝剂溶解成浓药液，是将块状或粒状混凝剂溶解成浓药液，然后通过耐腐蚀泵或射流泵将浓药液送入溶解然后通过耐腐蚀泵或射流泵将浓药液送入溶解池，用自来水稀释到所需浓度后再投入水中的池，用自来水稀释到所需浓度后再投入水中的方法。方法。湿投

7、法系统湿投法系统包括药剂溶解、配制、计量、包括药剂溶解、配制、计量、投加等过程。投加等过程。药剂的溶解药剂的溶解可采用水力、机械或压缩空气等搅可采用水力、机械或压缩空气等搅拌方式，其中用的较多的是机械搅拌。拌方式，其中用的较多的是机械搅拌。第6页/共145页11/19/202177水力溶解水力溶解采用压力水对药剂进行冲溶和淋溶，适采用压力水对药剂进行冲溶和淋溶，适用于小水量和易溶解的药剂。其优点是可以节省用于小水量和易溶解的药剂。其优点是可以节省机电等设备，缺点是效率较低，溶药不够充分。机电等设备，缺点是效率较低，溶药不够充分。压缩空气溶解压缩空气溶解一般在溶解池底部设置环形穿孔布一般在溶解池

8、底部设置环形穿孔布气管。气源一般由空压机提供，适用于各种药剂气管。气源一般由空压机提供，适用于各种药剂和各种规模的废水处理，但不宜用作较长时间的和各种规模的废水处理，但不宜用作较长时间的石灰乳液连续搅拌。石灰乳液连续搅拌。机械溶解机械溶解方法大多采用电动搅拌机。适用于各种方法大多采用电动搅拌机。适用于各种药剂和各种规模的废水，具有溶解效率高、溶药药剂和各种规模的废水，具有溶解效率高、溶药充分、便于实现自动控制操作等优点，因而被普充分、便于实现自动控制操作等优点，因而被普遍采用。遍采用。混凝剂的溶解和溶液的配制混凝剂的溶解和溶液的配制第7页/共145页11/19/202188设计和选用搅拌机时应

9、注意： 转速，搅拌机转速有减速和全速两种，减速转速，搅拌机转速有减速和全速两种，减速搅拌机一般为搅拌机一般为100100200r/min200r/min，全速一般为，全速一般为100010001500r/min1500r/min； 结合转速选用合适的叶片型式和叶片直径，结合转速选用合适的叶片型式和叶片直径，常用的叶片型式有螺旋桨式、平板式等；常用的叶片型式有螺旋桨式、平板式等； 采用防腐蚀措施和耐腐蚀材料，尤其在使用采用防腐蚀措施和耐腐蚀材料，尤其在使用强腐蚀药剂时。搅拌机适用于大、中、小尺寸强腐蚀药剂时。搅拌机适用于大、中、小尺寸的溶解池的溶解池第8页/共145页11/19/20219912

10、345电动机减速机传动或减速器轴杆叶片溶解池机械搅拌设备第9页/共145页11/19/20211010混凝剂投加设备包括计量设备、药液提升设备、混凝剂投加设备包括计量设备、药液提升设备、投药箱、必要的水封箱及注入设备等。根据不投药箱、必要的水封箱及注入设备等。根据不同的投药方式或投药量控制系统，所用设备也同的投药方式或投药量控制系统，所用设备也有所不同有所不同（1 1）投加地点与方式l 泵前投加：一般投加在水泵吸水管进口处或吸泵前投加：一般投加在水泵吸水管进口处或吸水管中，利用水泵叶轮转动使药剂充分混合，水管中，利用水泵叶轮转动使药剂充分混合，从而可省去混合设备。从而可省去混合设备。l 原水管

11、中投加：是最常用的方式，但根据废水原水管中投加：是最常用的方式，但根据废水处理工艺和生产管理的需要，也可投加在原水处理工艺和生产管理的需要，也可投加在原水总管上也可投加在各絮凝池的进水管中。加药总管上也可投加在各絮凝池的进水管中。加药管应采用耐腐蚀材料。管应采用耐腐蚀材料。混凝剂的投加混凝剂的投加第10页/共145页11/19/20211111（a a）重力投加l 系统需设置高位溶液池，利用重力将药液投入水中系统需设置高位溶液池，利用重力将药液投入水中l 溶液池与投药点水位高差应满足克服输液管的水头溶液池与投药点水位高差应满足克服输液管的水头损失并留有一定的余量损失并留有一定的余量l 重力投加

12、输液管不宜过长，并力求平直，以避免堵重力投加输液管不宜过长，并力求平直，以避免堵塞和气阻塞和气阻l 重力投加时，溶液池的液面标高应通过计算确定，重力投加时，溶液池的液面标高应通过计算确定，一般高于絮凝池或澄清池水面一般高于絮凝池或澄清池水面3m3m以上。加药管尽以上。加药管尽量按最短路线敷设以减小水头损失。重力投加适宜量按最短路线敷设以减小水头损失。重力投加适宜于中小水量，且投加点较集中的场合。于中小水量，且投加点较集中的场合。 投加方式投加方式第11页/共145页11/19/20211212水泵溶液池浮球阀水封箱压力管水泵吸水管漏斗来自溶液池浮球阀水封箱吸水井吸水喇叭口吸水喇叭口处重力投药第

13、12页/共145页11/19/20211313水泵溶液池浮球阀水封箱压力管水泵吸水管漏斗来自溶液池浮球阀水封箱吸水井吸水喇叭口吸水管内重力投药第13页/共145页11/19/20211414（b b）压力投加u有水射器和加药泵两种方法有水射器和加药泵两种方法u利用水射器投加具有设备简单、使用方便、不受溶利用水射器投加具有设备简单、使用方便、不受溶液池高程所限等优点，但效率较低，且需另外设置液池高程所限等优点，但效率较低，且需另外设置水射器压力水系统。水射器压力水系统。u 加药泵投加通常采用计量泵。计量泵同时具有压力加药泵投加通常采用计量泵。计量泵同时具有压力输送药液和计量两种功能，与加药自控设

14、备和水质输送药液和计量两种功能，与加药自控设备和水质监测仪表配合，可以组成全自动投药系统，达到自监测仪表配合，可以组成全自动投药系统，达到自动调节药剂投加量的目的。动调节药剂投加量的目的。u目前常用的计量泵有隔膜泵和柱塞泵。目前常用的计量泵有隔膜泵和柱塞泵。采用计量泵采用计量泵投加具有计量精度高、加药量可调节投加具有计量精度高、加药量可调节等优点，适应等优点，适应于各种规模的废水处理，但于各种规模的废水处理，但计量泵价格较高计量泵价格较高。第14页/共145页11/19/20211515312894325761水射器压力投加计量装置溶液池阀门投药箱水射器漏斗原水进水管第15页/共145页11/

15、19/20211616167523498213 计量泵压力投药计量泵溶液池进水管新建以及改建的处理厂大多已采用计量泵投加方式。第16页/共145页11/19/20211717（2 2）提升设备由搅拌池或储液池到溶液池，以及当溶液池高度由搅拌池或储液池到溶液池，以及当溶液池高度不满足重力投加条件时均需设置药液提升设备，最不满足重力投加条件时均需设置药液提升设备，最常用的是耐腐蚀泵常用的是耐腐蚀泵常用的耐腐蚀泵： 1 1） 耐腐蚀金属离心泵：型号有耐腐蚀金属离心泵：型号有IHIH、F F、BFBF等，等，其过流部件的材料采用耐腐蚀的金属材料。另一种其过流部件的材料采用耐腐蚀的金属材料。另一种是泵体

16、采用金属材料，但其过流部件采用耐腐蚀塑是泵体采用金属材料，但其过流部件采用耐腐蚀塑料，型号有料，型号有FSFS等，这种泵较常采用等，这种泵较常采用 2 2）塑料离心泵：泵体用聚氯乙烯等塑料制成，塑料离心泵：泵体用聚氯乙烯等塑料制成，型号有型号有SBSB、101101、102102型等；型等； 3 3）耐腐蚀液下立式泵：型号有耐腐蚀液下立式泵：型号有FyFy型等。这种泵型等。这种泵的泵体及加长部件均采用耐腐蚀金属材料制成，适的泵体及加长部件均采用耐腐蚀金属材料制成，适宜用于地下储液池等场合宜用于地下储液池等场合第17页/共145页11/19/20211818第6章 混凝6.1 6.1 混凝剂的配

17、制和投混凝剂的配制和投加加 混凝剂的溶解和溶液混凝剂的溶解和溶液的配制的配制混凝剂的投加混凝剂的投加6.2 6.2 对混合的要求及混对混合的要求及混合设备合设备 混合的基本要求与方混合的基本要求与方式式 混合设备混合设备6.3 6.3 絮凝设备絮凝设备 几种常用的絮凝池几种常用的絮凝池 澄清池澄清池选择絮凝池形式的主要因选择絮凝池形式的主要因素素6.4 6.4 常用混凝剂和助凝剂常用混凝剂和助凝剂混凝剂混凝剂助凝剂助凝剂6.5 6.5 混凝机理混凝机理水中胶体的稳定性水中胶体的稳定性第18页/共145页11/19/202119196.2 6.2 对混合的要求及混合设备对混合的要求及混合设备混合

18、的基本要求与方式n混合是将药剂充分、均匀地扩散于水中的工艺过混合是将药剂充分、均匀地扩散于水中的工艺过程，是取得良好混凝效果的重要前提程，是取得良好混凝效果的重要前提n对混合设施的基本要求是通过对水的强烈搅动，对混合设施的基本要求是通过对水的强烈搅动，在很短时间内使药剂均匀地扩散到水中，即采用在很短时间内使药剂均匀地扩散到水中，即采用快速混合方式。快速混合方式。n为了使药剂均匀分布于水体中，可采用水流断面为了使药剂均匀分布于水体中，可采用水流断面上多点投加，或者采用强烈的搅拌，使药剂迅速上多点投加，或者采用强烈的搅拌，使药剂迅速均匀地扩散到水体中。均匀地扩散到水体中。n混合设施与后续处理构筑物

19、混合设施与后续处理构筑物( (反应池、沉淀池等反应池、沉淀池等) )的距离越近越好，尽可能采用直接连接的方式。的距离越近越好，尽可能采用直接连接的方式。第19页/共145页11/19/20212020式中：G G是速度梯度，是速度梯度，s s-1 -1；P P是输入功率，是输入功率，WW；V V是混合设施体积，是混合设施体积，mm3 3；是水的动力粘度，是水的动力粘度，PasPas；QQ是水流量，是水流量，mm3 3/s /s；t t是停留时间，是停留时间，s s 根据工程实践经验，混合阶段的G G值一般取7007001000s1000s-1-12121)QtP()VP(G反映混合程度的指标主

20、要为速度梯度反映混合程度的指标主要为速度梯度G G值：值：第20页/共145页11/19/20212121 混合方式还与混凝剂种类有关。混合方式还与混凝剂种类有关。 当使用高分子絮凝剂时，由于其作用机理主要是絮当使用高分子絮凝剂时，由于其作用机理主要是絮凝，故只要求使药剂均匀地分散于水体中，而不要凝，故只要求使药剂均匀地分散于水体中，而不要求采用求采用“快速快速”和和“剧烈剧烈”的混合。的混合。混合的基本要求与方式混合的主要方式混合的主要方式管式混合管式混合水力混合水力混合水泵混合水泵混合机械搅拌混合机械搅拌混合第21页/共145页11/19/20212222混合设备（1 1）管式混合器 常用

21、的管式混合有常用的管式混合有管道静态混合器管道静态混合器、孔板式混合孔板式混合器器、文氏管式管道混合器文氏管式管道混合器、扩散混合器扩散混合器等，其中等，其中管道静态混合器应用较多。管道静态混合器应用较多。 p管道静态混合器是在管道管道静态混合器是在管道内设置多节固定叶片，使内设置多节固定叶片，使水流成对分流，同时产生水流成对分流，同时产生涡旋反向旋转及交叉流动，涡旋反向旋转及交叉流动，从而获得混合效果。从而获得混合效果。投药锥帽塑料阀进水投药支架橡胶垫水流方向孔板管式静态混合器管式静态混合器第22页/共145页11/19/20212323管式扩散混合器是在孔板混合器前加上锥形配药管式扩散混合

22、器是在孔板混合器前加上锥形配药帽帽锥形帽的顶角为锥形帽的顶角为9090，锥形帽顺水流方向的投影，锥形帽顺水流方向的投影面积为进水管总面积的面积为进水管总面积的1/41/4，孔板开孔面积为进，孔板开孔面积为进水管总面积的水管总面积的3/43/4，混合器管节长度，混合器管节长度L500mmL500mm孔板处的流速取孔板处的流速取1.01.02.0m/s2.0m/s，混合时间为，混合时间为2 23s3s，速度梯度，速度梯度G G值约为值约为7007001000s1000s1 1。管式扩散混合器第23页/共145页11/19/20212424管式扩散混合器投药锥帽塑料阀进水投药支架橡胶垫水流方向孔板第

23、24页/共145页11/19/20212525（2 2）机械搅拌混合池搅拌器D固定挡板浆板出水管进水管机械搅拌混合池机械搅拌机采用较多的为机械搅拌机采用较多的为桨板式和推进式。桨板式桨板式和推进式。桨板式结构简单，加工制造容易结构简单，加工制造容易，但效率比推进式低。，但效率比推进式低。推进式效率较高，但制造推进式效率较高，但制造较复杂。有条件时宜首先较复杂。有条件时宜首先考虑采用推进式搅拌机考虑采用推进式搅拌机为避免产生共同旋流，应为避免产生共同旋流，应在混合池中设置竖直固定在混合池中设置竖直固定挡板。挡板。第25页/共145页11/19/20212626机械搅拌混合池可以在要求的混合时间内

24、达到需机械搅拌混合池可以在要求的混合时间内达到需要的搅拌强度，满足速度快、均匀充分混合的要要的搅拌强度，满足速度快、均匀充分混合的要求，水头损失小，并可适应水量、水温、水质等求，水头损失小，并可适应水量、水温、水质等的变化，可取得较好的混合效果，适用于各种规的变化，可取得较好的混合效果，适用于各种规模的处理厂和使用场合模的处理厂和使用场合混合池可采用单格或多格串联混合池可采用单格或多格串联混合池停留时间一般为混合池停留时间一般为101060s60s（有的国家建议（有的国家建议混合时间为混合时间为l l5min5min），），G G值一般采用值一般采用5005001000s1000s1 1机械搅

25、拌机一般采用立式安装，为减少共同旋流机械搅拌机一般采用立式安装，为减少共同旋流，可将搅拌机轴中心适当偏离混合池的中心。，可将搅拌机轴中心适当偏离混合池的中心。机械搅拌混合池第26页/共145页11/19/20212727（3 3）水泵混合 水泵混合是利用水泵叶轮产生的涡流而达到混水泵混合是利用水泵叶轮产生的涡流而达到混合的一种方式（与前面加药方式类似）合的一种方式（与前面加药方式类似）采用水泵混合应注意的要点是：采用水泵混合应注意的要点是： 药剂可投加入每台水泵的吸水管中，或者吸药剂可投加入每台水泵的吸水管中，或者吸水喇叭管处，不宜投在吸水井；水喇叭管处，不宜投在吸水井； 为防止空气进入水泵，

26、投药管中不能有空气，为防止空气进入水泵，投药管中不能有空气，需在加药设施中采取适当的措施；需在加药设施中采取适当的措施； 投加点距絮凝池的距离不能过长，以避免在投加点距絮凝池的距离不能过长，以避免在原水管中形成絮凝体；当所用药剂有腐蚀性时，原水管中形成絮凝体；当所用药剂有腐蚀性时，应考虑对水泵的腐蚀问题。应考虑对水泵的腐蚀问题。第27页/共145页11/19/20212828不同混合方式的特点不同混合方式的特点水力混合虽设备简单，但难以适应水量、水温水力混合虽设备简单，但难以适应水量、水温等条件的变化，故已很少采用；等条件的变化，故已很少采用；机械混合可以适应水量、水温等的变化，但相机械混合可

27、以适应水量、水温等的变化，但相应增加了机械设备；应增加了机械设备；水泵混合没有专用的混合设施，但水泵与絮凝水泵混合没有专用的混合设施，但水泵与絮凝池相距必须较近；池相距必须较近；管式混合无需设置专用混合池，混合效果较好，管式混合无需设置专用混合池，混合效果较好，但受水量变化影响较大。但受水量变化影响较大。具体采用何种形式应根据废水处理的工艺布置、水质、水量、药剂品种等因素综合确定。第28页/共145页11/19/20212929第6章 混凝6.1 6.1 混凝剂的配制和投混凝剂的配制和投加加 混凝剂的溶解和溶液混凝剂的溶解和溶液的配制的配制混凝剂的投加混凝剂的投加6.2 6.2 对混合的要求及

28、混对混合的要求及混合设备合设备 混合的基本要求与方混合的基本要求与方式式 混合设备混合设备6.3 6.3 絮凝设备絮凝设备 几种常用的絮凝池几种常用的絮凝池 澄清池澄清池选择絮凝池形式的主要因选择絮凝池形式的主要因素素6.4 6.4 常用混凝剂和助凝剂常用混凝剂和助凝剂混凝剂混凝剂助凝剂助凝剂6.5 6.5 混凝机理混凝机理水中胶体的稳定性水中胶体的稳定性第29页/共145页11/19/202130306.3 6.3 絮凝设备完善的絮凝反应，必须具备完善的絮凝反应，必须具备两个主要条件：具有充分絮凝能力的颗粒；具有充分絮凝能力的颗粒；保证颗粒获得适当的碰撞接触而又不被破碎的保证颗粒获得适当的碰

29、撞接触而又不被破碎的水力条件。水力条件。（1 1）机械絮凝池完成絮凝过程的设备称絮凝池，按输入能量的方完成絮凝过程的设备称絮凝池，按输入能量的方式不同，可分为机械絮凝池和水力絮凝池：式不同，可分为机械絮凝池和水力絮凝池：l 通过电机或其他动力带动叶片进行搅动，使水流产通过电机或其他动力带动叶片进行搅动，使水流产生一定的速度梯度，不消耗水流自身的能量，其絮生一定的速度梯度，不消耗水流自身的能量，其絮凝所需的能量由外部输入。凝所需的能量由外部输入。第30页/共145页11/19/202131316.3 6.3 絮凝设备（2 2）水力絮凝池 利用水流自身能量，通过流动过程中的阻力给液利用水流自身能量

30、，通过流动过程中的阻力给液体输入能量，表现为絮凝过程中产生一定的水头体输入能量，表现为絮凝过程中产生一定的水头损失损失除了采用上述两种絮凝池形式外，另一种是通过沉淀泥渣的回流，增加颗粒的浓度，以增加颗粒接触碰撞和吸附的机会，即澄清工艺第31页/共145页11/19/20213232几种常用的絮凝池（1 1） 隔板絮凝池水流以一定流速在隔板之间通过而完成絮凝过程水流以一定流速在隔板之间通过而完成絮凝过程的絮凝池称为隔板絮凝池。的絮凝池称为隔板絮凝池。如果水流方向为水平的，称为水平隔板絮凝池；如果水流方向为水平的，称为水平隔板絮凝池；如果水流为上下竖向的，称垂直隔板絮凝池如果水流为上下竖向的，称垂

31、直隔板絮凝池水平隔板絮凝池是应用最早且较普遍的一种，隔水平隔板絮凝池是应用最早且较普遍的一种，隔板的布置可采用来回往复的形式。为减少能量损板的布置可采用来回往复的形式。为减少能量损失，以后又发展了一种把失，以后又发展了一种把180180的急剧转折改为的急剧转折改为9090转折的回转式隔板絮凝池转折的回转式隔板絮凝池第32页/共145页11/19/20213333水平隔板絮凝池的不同形式进水(a)平面-沉池淀(b)进水管平面进水管-a)a)往复式隔板絮凝池 b)b)回转式隔板絮凝池第33页/共145页11/19/20213434u往复式隔板絮凝池：水平隔板絮凝池的隔板的布往复式隔板絮凝池：水平隔

32、板絮凝池的隔板的布置可采用来回往复的形式，水流沿槽来回往复前置可采用来回往复的形式，水流沿槽来回往复前进，流速则由大逐渐减小。进，流速则由大逐渐减小。u为达到流速递减的目的，有两种措施：一是将隔为达到流速递减的目的，有两种措施：一是将隔板间距从起端至末端逐步放宽，池底相平；一是板间距从起端至末端逐步放宽，池底相平；一是隔板间距相等，从起端至末端池底逐渐降低。隔板间距相等，从起端至末端池底逐渐降低。u回转式隔板絮凝池：把水流槽回转式隔板絮凝池：把水流槽180180的急剧转折改的急剧转折改为为9090转折，一般水流由池中间进入，逐渐回转转折，一般水流由池中间进入，逐渐回转流向外侧，最高水位出现在池

33、的中间，而出口处流向外侧，最高水位出现在池的中间，而出口处的水位基本与沉淀池水位相配合。的水位基本与沉淀池水位相配合。u回转式隔板絮凝池更适合于对原有水池提高水量回转式隔板絮凝池更适合于对原有水池提高水量时的改造。时的改造。隔板絮凝池第34页/共145页11/19/20213535往复式与回转式相结合的形式 充分考虑到絮凝初期增加颗粒的碰撞是主要因充分考虑到絮凝初期增加颗粒的碰撞是主要因素，而后期则应着重于避免絮体的破碎。素，而后期则应着重于避免絮体的破碎。双层隔板絮凝池p当处理水量较小时，为了控制絮凝槽内的流速，当处理水量较小时，为了控制絮凝槽内的流速，并避免槽的宽度太窄，隔板絮凝池也可以布

34、置并避免槽的宽度太窄，隔板絮凝池也可以布置成双层。上、下层分别设置隔板串联运行成双层。上、下层分别设置隔板串联运行p隔板的布置可以是来回的，也可以是回流的。隔板的布置可以是来回的，也可以是回流的。p水流可以先通过下层隔板再进入上层，也可以水流可以先通过下层隔板再进入上层，也可以先经过上层再流入下层，一般认为先进下层可先经过上层再流入下层，一般认为先进下层可以避免积泥对于规模较小的絮凝池，双层隔板以避免积泥对于规模较小的絮凝池，双层隔板絮凝可以充分利用空间而节省用地，并可与沉絮凝可以充分利用空间而节省用地，并可与沉淀池深度保持一致而利于结构设计。淀池深度保持一致而利于结构设计。第35页/共145

35、页11/19/20213636（2 2）折板絮凝池n 折板絮凝池是在隔板絮凝池的基础上改造而发折板絮凝池是在隔板絮凝池的基础上改造而发展起来的。从展起来的。从2020世纪世纪7070年代应用以来，取得了年代应用以来，取得了成功经验，成为目前应用较普遍的形式之一成功经验，成为目前应用较普遍的形式之一n 这种折板絮凝池的总絮凝时间由以往的这种折板絮凝池的总絮凝时间由以往的202030min30min（隔板絮凝池）缩减至（隔板絮凝池）缩减至15min15min左右，絮凝左右，絮凝效果良好效果良好n 折板絮凝池的布置方式按照水流方向可分成竖折板絮凝池的布置方式按照水流方向可分成竖流式和平流式两种，目前

36、采用竖流式较多流式和平流式两种，目前采用竖流式较多n 根据折板相对位置的不同又可分为异波和同波根据折板相对位置的不同又可分为异波和同波两种形式两种形式第36页/共145页11/19/202137373bb21bh竖流式折板絮凝池的不同形式异波折板是将折板交错布置，使水流速在通过收缩段时最大，通过扩张段时最小，从而产生絮凝反应所需要的紊动同波折板是将折板平行布置，使水的流速保持不变，水在流过转角处产生紊动。异波折板絮凝池同波折板絮凝池垂直隔板(平行直板)絮凝池第37页/共145页11/19/20213838折板絮凝池可布置成多通道或单通道，单通道是折板絮凝池可布置成多通道或单通道，单通道是指水流

37、沿两折板间不断循序流行，多通道则指将指水流沿两折板间不断循序流行，多通道则指将絮凝反应池分隔为若干区格，各区格内设一定数絮凝反应池分隔为若干区格，各区格内设一定数量的折板，水流按各区格逐格通过。量的折板，水流按各区格逐格通过。絮凝反应池可设计为絮凝反应池可设计为3 36 6段，同隔板絮凝反应段，同隔板絮凝反应池一样，折板间距应根据水流速度由大到小而改池一样，折板间距应根据水流速度由大到小而改变。目前为提高大规模的废水处理的效果，采用变。目前为提高大规模的废水处理的效果，采用不同形式的折板相组合，即多通道折板絮凝反应不同形式的折板相组合，即多通道折板絮凝反应池，第一阶段可采用异波，第二阶段采用同

38、波，池，第一阶段可采用异波，第二阶段采用同波，第三阶段采用平板。第三阶段采用平板。折板絮凝池第38页/共145页11/19/20213939接 入 沉 淀 池进 水相对折板或波纹板平行折板板纹波或板直行平第 一 阶 段第 二 阶 段第 三 阶 段多通道折板絮凝反应池的布置形式第39页/共145页11/19/20214040（3 3）机械搅拌絮凝池p机械搅拌絮凝池通过机械带动叶片而使液体运动完机械搅拌絮凝池通过机械带动叶片而使液体运动完成絮凝。叶片可以作旋转运动或上下往复运动成絮凝。叶片可以作旋转运动或上下往复运动p分为水平轴式和垂直轴式两种，搅拌叶片目前多用分为水平轴式和垂直轴式两种，搅拌叶片

39、目前多用条形浆板，有时也布置成网状形式条形浆板，有时也布置成网状形式p为了适应絮凝过程中为了适应絮凝过程中G G值变化的要求和提高絮凝的效值变化的要求和提高絮凝的效率，机械搅拌絮凝池一般采用多级串联率，机械搅拌絮凝池一般采用多级串联p对于较大规模的絮凝池，各级分设搅拌器，为适应对于较大规模的絮凝池，各级分设搅拌器，为适应絮凝体形成的规律，第一级搅拌强度最大，而后逐絮凝体形成的规律，第一级搅拌强度最大，而后逐级减少，从而速度梯度级减少，从而速度梯度G G值也相应由大变小值也相应由大变小p搅拌强度取决于搅拌器转速和桨板面积。小规模的搅拌强度取决于搅拌器转速和桨板面积。小规模的机械絮凝池也可采用一根

40、传动轴带动不同回转半径机械絮凝池也可采用一根传动轴带动不同回转半径桨板的形式桨板的形式第40页/共145页11/19/20214141进水穿墙孔r/minr/min5.23.8r/min2.8絮凝设备水平轴机械r/min1.8水平轴式机械搅拌絮凝池进水出水搅拌桨板搅拌器轴搅拌速度池壁第41页/共145页11/19/20214242沉淀池垂直轴式机械搅拌絮凝池池壁搅拌桨板搅拌器轴隔墙进水出水第42页/共145页11/19/20214343（4 4） 栅条( (网格) )絮凝池n栅条栅条( (网格网格) )絮凝池是在沿流程一定距离絮凝池是在沿流程一定距离( (一般为一般为0.60.60.7m)0.

41、7m)的过水断面中设置栅条或网格的过水断面中设置栅条或网格n通过栅条或网格的能量消耗完成絮凝过程通过栅条或网格的能量消耗完成絮凝过程n当水流通过网格时，相继收缩、扩大，形成涡当水流通过网格时，相继收缩、扩大，形成涡旋，造成颗粒碰撞，所需絮凝时间相对较少。旋，造成颗粒碰撞，所需絮凝时间相对较少。 第43页/共145页11/19/20214444栅条网格栅条（网格）絮凝池示意图第44页/共145页11/19/20214545栅条絮凝池一般由上、下翻越的多格竖井所组成栅条絮凝池一般由上、下翻越的多格竖井所组成，各竖井的过水断面尺寸相同，因而平均流速也，各竖井的过水断面尺寸相同，因而平均流速也相同。为

42、了控制絮凝过程中相同。为了控制絮凝过程中G G值的变化，絮凝池前值的变化，絮凝池前段采用密型栅条或网格，中段采用疏型栅条或网段采用密型栅条或网格，中段采用疏型栅条或网格，末段可不放置栅条或网格。格，末段可不放置栅条或网格。栅条或网格可采用木材、扁钢、铸铁或水泥预制栅条或网格可采用木材、扁钢、铸铁或水泥预制件组成。由于栅条比网格加工容易，因而应用较件组成。由于栅条比网格加工容易，因而应用较多多栅条栅条( (网格网格) )絮凝池的分格数一般采用絮凝池的分格数一般采用8 81818格，但格，但也可以通过降低竖井流速，以减少分格数的布置也可以通过降低竖井流速，以减少分格数的布置，其分格数仅为，其分格数

43、仅为3 36 6格。格。 栅条（网格）絮凝池第45页/共145页11/19/20214646澄清池则将絮凝和沉淀两个过程综合于一个构澄清池则将絮凝和沉淀两个过程综合于一个构筑物中完成，在澄清池中保留有一定高浓度的筑物中完成，在澄清池中保留有一定高浓度的活性絮体，称为泥渣层，当脱稳杂质随水流与活性絮体，称为泥渣层，当脱稳杂质随水流与泥渣层接触时，便被泥渣层阻留下来，使水得泥渣层接触时，便被泥渣层阻留下来，使水得到澄清到澄清这种把泥渣层作为接触介质的过程，实际上也这种把泥渣层作为接触介质的过程，实际上也是絮凝过程，一般称为接触絮凝。在絮凝的同是絮凝过程，一般称为接触絮凝。在絮凝的同时，杂质从水中分

44、离出来，清水在澄清池上部时，杂质从水中分离出来，清水在澄清池上部被收集被收集澄清池形式很多，按水与泥渣的接触情况，分澄清池形式很多，按水与泥渣的接触情况，分为循环（回流）泥渣型和悬浮泥渣（泥渣过滤）为循环（回流）泥渣型和悬浮泥渣（泥渣过滤）型两大类型两大类澄清池第46页/共145页11/19/20214747u循环泥渣型澄清池是利用机械或水力的作用，使部循环泥渣型澄清池是利用机械或水力的作用，使部分沉淀泥渣循环回流以增加和水中杂质的接触碰撞分沉淀泥渣循环回流以增加和水中杂质的接触碰撞和吸附机会，提高混凝的效果和吸附机会，提高混凝的效果u一部分泥渣沉积到泥渣浓缩室，大部分泥渣又被送一部分泥渣沉积

45、到泥渣浓缩室，大部分泥渣又被送入絮凝室重新与原水中的杂质碰撞和吸附，如此不入絮凝室重新与原水中的杂质碰撞和吸附，如此不断循环断循环u在循环泥渣型澄清池中，加注混凝剂后形成的新生在循环泥渣型澄清池中，加注混凝剂后形成的新生微絮粒和絮凝室出口呈悬浮状态的高浓度原有大絮微絮粒和絮凝室出口呈悬浮状态的高浓度原有大絮粒之间进行接触吸附，也就是新生微絮粒被吸附结粒之间进行接触吸附，也就是新生微絮粒被吸附结合在原有粗大絮粒（即在池内循环的泥渣）之上而合在原有粗大絮粒（即在池内循环的泥渣）之上而形成较为结实易沉的粗大絮粒。机械搅拌澄清池和形成较为结实易沉的粗大絮粒。机械搅拌澄清池和水力循环澄清池就属于此种形式

46、水力循环澄清池就属于此种形式循环（回流）泥渣型第47页/共145页11/19/20214848u悬浮泥渣型澄清池是使上升水流的流速等于絮粒悬浮泥渣型澄清池是使上升水流的流速等于絮粒在静水中靠重力沉降的速度，絮粒处于既不沉淀在静水中靠重力沉降的速度，絮粒处于既不沉淀又不随水流上升的悬浮状态，当絮粒集结到一定又不随水流上升的悬浮状态，当絮粒集结到一定厚度时，就构成泥渣悬浮层厚度时，就构成泥渣悬浮层u原水通过时，水中的杂质有充分的机会与絮粒碰原水通过时，水中的杂质有充分的机会与絮粒碰撞接触，并被悬浮泥渣层的絮粒吸附、过滤而截撞接触，并被悬浮泥渣层的絮粒吸附、过滤而截留下来留下来u由于悬浮泥渣层是处于

47、悬浮状态，所以为了与循由于悬浮泥渣层是处于悬浮状态，所以为了与循环泥渣的接触絮凝相区别，就把这种接触絮凝称环泥渣的接触絮凝相区别，就把这种接触絮凝称作泥渣过滤作泥渣过滤u脉冲澄清池和悬浮澄清池就属于此种类型脉冲澄清池和悬浮澄清池就属于此种类型悬浮泥渣（泥渣过滤）型第48页/共145页11/19/20214949与沉淀池不同的是，沉淀池池底的沉泥均被排除与沉淀池不同的是，沉淀池池底的沉泥均被排除而未被利用，而澄清池则充分利用了沉淀泥渣的而未被利用，而澄清池则充分利用了沉淀泥渣的絮凝作用，排除的是只经过反复絮凝的多余泥渣絮凝作用，排除的是只经过反复絮凝的多余泥渣其排泥量与新形成的泥渣量相等，泥渣层

48、始终处其排泥量与新形成的泥渣量相等，泥渣层始终处于新陈代谢状态中，因而泥渣层能始终保持着接于新陈代谢状态中，因而泥渣层能始终保持着接触絮凝的活性触絮凝的活性由于澄清池重复利用了有吸附能力的絮粒来澄清由于澄清池重复利用了有吸附能力的絮粒来澄清原水，因此可以充分发挥混凝剂的净水效率原水，因此可以充分发挥混凝剂的净水效率澄清池的优点第49页/共145页11/19/20215050澄清池循环泥渣型循环泥渣型脉冲式脉冲式悬浮泥渣型悬浮泥渣型机械搅拌式机械搅拌式澄清池的类型澄清池的类型水力循环式水力循环式悬浮式悬浮式由于近年来国内对悬浮澄清池及水力循环澄清池已较少应用，故着重叙述机械搅拌澄清池和脉冲澄清池

49、第50页/共145页11/19/20215151机械搅拌澄清池利用安装在同一根轴上的机械搅拌机械搅拌澄清池利用安装在同一根轴上的机械搅拌装置和提升叶轮，使进入第一絮凝室的水流，先通装置和提升叶轮，使进入第一絮凝室的水流，先通过搅拌叶片缓慢回转，使水中杂质能和泥渣相互凝过搅拌叶片缓慢回转，使水中杂质能和泥渣相互凝聚吸附，并保持泥渣呈悬浮状态，进而通过提升叶聚吸附，并保持泥渣呈悬浮状态，进而通过提升叶轮将泥渣水从第一絮凝室提升到第二絮凝室继续混轮将泥渣水从第一絮凝室提升到第二絮凝室继续混凝反应以结成更大的颗粒，从第二絮凝室出来经过凝反应以结成更大的颗粒，从第二絮凝室出来经过导流室进入分离区导流室进

50、入分离区在分离区内，由于过水断面的面积突然增大，流速在分离区内，由于过水断面的面积突然增大，流速降低，絮凝状颗粒与清水靠密度差而实现分离降低，絮凝状颗粒与清水靠密度差而实现分离沉下的泥渣除部分通过泥渣浓缩室排出以保持泥渣沉下的泥渣除部分通过泥渣浓缩室排出以保持泥渣平衡外，大部分泥渣则通过搅拌、提升装置在池内平衡外，大部分泥渣则通过搅拌、提升装置在池内不断与原水再度循环。不断与原水再度循环。机械搅拌澄清池机械搅拌澄清池第51页/共145页11/19/2021525243810114Q25Q6135QQ清水区917512出水排泥放空、排泥进水管三角配水槽透气管投药管搅拌桨提升叶轮集水槽出水管泥渣浓

51、缩室排泥管排泥罩搅拌轴第一絮凝室第二絮凝室导流室沉降分离室机械搅拌澄清池剖面示意图第52页/共145页11/19/20215353特点特点处理效率高，运行较稳定，对原水浊度、温度和处处理效率高，运行较稳定，对原水浊度、温度和处理水量的变化适应性较强理水量的变化适应性较强适用条件适用条件无机械刮泥时，进水浊度一般不超过无机械刮泥时，进水浊度一般不超过500500度，短度，短时间内不超过时间内不超过10001000度；度；有机械刮泥时，进水浊度一般为有机械刮泥时，进水浊度一般为50050030003000度，度，短时间内不超过短时间内不超过50005000度，当超过度，当超过50005000度时，

52、应加设度时，应加设预沉池预沉池机械搅拌澄清池的单位面积产水量较大，适用于机械搅拌澄清池的单位面积产水量较大，适用于大、中型处理水厂。与其他形式的澄清池比较，其大、中型处理水厂。与其他形式的澄清池比较，其机械设备的日常管理和维修工作量较大。机械设备的日常管理和维修工作量较大。机械搅拌澄清池机械搅拌澄清池第53页/共145页11/19/20215454脉冲澄清池工作原理工作原理：利用脉冲发生器，将进入水池的原水脉动地流利用脉冲发生器，将进入水池的原水脉动地流入池底配水系统，在配水管的孔口处以高速喷出，入池底配水系统，在配水管的孔口处以高速喷出，并激烈地撞在人字形稳流板上，使原水与混凝剂并激烈地撞在

53、人字形稳流板上，使原水与混凝剂在配水管与稳流板之间的狭窄空间中，以极短的在配水管与稳流板之间的狭窄空间中，以极短的时间进行充分的混合和初步絮凝，形成微絮粒时间进行充分的混合和初步絮凝，形成微絮粒然后通过稳流板缝隙整流后，以缓慢速度垂直然后通过稳流板缝隙整流后，以缓慢速度垂直上升，在上升过程中，絮粒则进一步凝聚，逐渐上升，在上升过程中，絮粒则进一步凝聚，逐渐变大变重而趋于下沉，但因上升水流的作用而被变大变重而趋于下沉，但因上升水流的作用而被托住，形成了悬浮泥渣层。托住，形成了悬浮泥渣层。第54页/共145页11/19/20215555n 由于悬浮泥渣具有一定的吸附性能，在进水由于悬浮泥渣具有一定

54、的吸附性能，在进水“脉冲脉冲”的作用下，悬浮泥渣层有规律地上下的作用下，悬浮泥渣层有规律地上下运动，时疏时密。这样有利于絮粒的继续碰撞运动，时疏时密。这样有利于絮粒的继续碰撞和进一步接触絮凝，同时也能使悬浮泥渣层的和进一步接触絮凝，同时也能使悬浮泥渣层的分布更趋均匀分布更趋均匀n 当水流上升至泥渣浓缩室顶部后，因断面突然当水流上升至泥渣浓缩室顶部后，因断面突然扩大，水流速度变慢，因此，过剩的泥渣流入扩大，水流速度变慢，因此，过剩的泥渣流入浓缩室，从而使原水得以澄清，并向上汇集于浓缩室，从而使原水得以澄清，并向上汇集于集水系统而流出集水系统而流出n 过剩的泥渣则在浓缩室浓缩后排出池外。过剩的泥渣

55、则在浓缩室浓缩后排出池外。脉冲澄清池工作原理第55页/共145页11/19/20215656采用真空泵脉冲发生器的澄清池剖面示意图进水室真空泵进气阀水位电极集水槽稳流板配水管排泥管泥渣浓缩区进水第56页/共145页11/19/20215757脉冲澄清池的优点：脉冲澄清池的优点：n澄清效率高，具有快速混合、缓慢充分絮凝、大澄清效率高，具有快速混合、缓慢充分絮凝、大阻力配水系统使布水较均匀、池体利用较充分等优阻力配水系统使布水较均匀、池体利用较充分等优点。点。n池型可做成圆形、方形、矩形，便于因地制宜布池型可做成圆形、方形、矩形，便于因地制宜布置，也适用于平流式沉淀池改建。置，也适用于平流式沉淀池

56、改建。n腐蚀影响小，维修保养较简单，适用于大、中、腐蚀影响小，维修保养较简单，适用于大、中、小型水处理厂。小型水处理厂。脉冲澄清池的缺陷：脉冲澄清池的缺陷：当原水浊度大于当原水浊度大于30003000度时需考虑预沉措施。对水度时需考虑预沉措施。对水量、水温适应能力较差，当选用真空式时需要一套量、水温适应能力较差，当选用真空式时需要一套真空设备，操作管理要求较高，当选用虹吸式时水真空设备，操作管理要求较高，当选用虹吸式时水头损失较大，脉冲周期也较难控制。头损失较大，脉冲周期也较难控制。 第57页/共145页11/19/20215858絮凝形式机械絮凝水力絮凝增加颗粒絮凝水平轴机械搅拌絮凝垂直轴机

57、械搅拌絮凝隔板絮凝往复隔板栅条（网格）絮凝折板絮凝回转隔板异波折板同波折板波纹板穿孔旋流絮凝泥渣循环型泥渣接触型絮凝设备的种类絮凝设备的种类还可以将上述不同形式加以组合，如隔板絮凝与机械搅拌絮凝组合、穿孔絮凝与隔板絮凝组合等等，可根据不同的适用条件和设计要求灵活选用第58页/共145页11/19/20215959选择絮凝池形式的主要因素（1 1） 絮凝效果最主要考虑因素p目前对于絮凝效果还缺乏科学的评价方法，一目前对于絮凝效果还缺乏科学的评价方法，一般常以总结实践运行的结果来进行比较。由于般常以总结实践运行的结果来进行比较。由于运行条件的不同，这种比较常带有一定的局限运行条件的不同，这种比较常

58、带有一定的局限性。性。合理的絮凝池形式应具有如下合理的絮凝池形式应具有如下特点特点：在絮凝过程中有较大的在絮凝过程中有较大的G G值变化范围；值变化范围；絮凝速度较快；絮凝速度较快；不使已形成絮凝体颗粒破碎。不使已形成絮凝体颗粒破碎。希望其G值在进口处能与混合相衔接，出口处则与沉淀池相接近希望絮凝池的水流呈推流或多级串联混合流第59页/共145页11/19/20216060（2 2）水量影响l 有些絮凝池的形式，虽从效果考虑选用是合理有些絮凝池的形式，虽从效果考虑选用是合理的，但用于某种水量规模时，却可能是有困难的，但用于某种水量规模时，却可能是有困难的，甚至是难以实施的。的，甚至是难以实施的

59、。l 隔板絮凝很少用于小规模的絮凝池。隔板絮凝很少用于小规模的絮凝池。（3 3）水质条件影响p 对于浊度很低的废水，无论凝聚还是絮凝都比对于浊度很低的废水，无论凝聚还是絮凝都比较困难，需要选用能产生较大速度梯度和达到较困难，需要选用能产生较大速度梯度和达到较长絮凝时间的絮凝池形式。较长絮凝时间的絮凝池形式。p同时，有必要考虑采用泥渣接触或泥渣循环的同时，有必要考虑采用泥渣接触或泥渣循环的方式。在考虑原水水质时，水中的含砂情况也方式。在考虑原水水质时，水中的含砂情况也应引起重视。应引起重视。第60页/共145页11/19/20216161（4 4） 运行条件影响l比如，水量变化的适应性以及积泥的

60、影响等，比如，水量变化的适应性以及积泥的影响等，絮凝池内积泥也是在运行中常遇到的问题。絮凝池内积泥也是在运行中常遇到的问题。l采用水力絮凝池，当进水流量变化时，水流速采用水力絮凝池，当进水流量变化时，水流速度也将相应变化并带来速度梯度的显著变化，从度也将相应变化并带来速度梯度的显著变化，从而对絮凝效果产生影响。而对絮凝效果产生影响。l絮凝池内积泥也是在运行中常遇到的问题。絮凝池内积泥也是在运行中常遇到的问题。l因此，应尽量选择不易积泥的絮凝池型式或采因此，应尽量选择不易积泥的絮凝池型式或采取相应的措施。取相应的措施。 第61页/共145页11/19/20216262（5 5） 工程造价和运行费