高效混凝设备

1、高 效 混 凝 设 备2015.3.23目录微砂絮凝新工艺Actiflo 澄清池微涡流混凝技术微涡流反应池普通混凝、澄清设备高效混凝、澄清设备总结工程实例普通混凝设备普通混凝、澄清设备亟待解决的问题：低温低浊水低温低浊水：一般认为水温在4左右，浊度为20NTU上下的水都可以称为低温低浊水。水温低，使得水的粘滞性大，热运动缓慢，胶体颗粒 电位高，相互碰撞机率少，胶体稳定性增强浊度低，使得水中杂质浓度小，不利于颗粒碰撞聚并。另外，水温低也不利于药剂的水解，使混凝效果不佳，絮体体积较小而且松散。高效混凝设备Actiflo澄清池Actiflo微砂加重絮凝高效沉淀工艺是法国Veolia Water（威立

2、雅）集团在上世纪90年代初开发的一项用于给水及污水处理的专利技术，主要用于去除水中的悬浮物、浊度、铁、锰以及颗粒态有机物等。该工艺通过投加微砂，使水中的颗粒物和胶体在高分子絮凝剂的作用下与微砂聚合成大颗粒的易于沉淀的絮体，从而加快了污染物在沉淀池中的沉淀速度，又结合斜管（板）沉淀的原理，大大减少了沉淀池的面积及沉淀时间，并能得到良好的出水效果。Actiflo工艺流程分为混合、加注、絮体熟化、高速沉淀、污泥回流5个阶段工艺流程Actiflo澄清池（1）混合原水进入混凝池前投加铝盐或铁盐混凝剂，进入混和池进行快速搅拌混合，使悬浮物及胶体颗粒脱稳，停留时间约为12min工艺流程Actiflo澄清池（

3、2）絮凝将粒径为60140m的微砂和PAM投到加注池中，微砂为絮凝反应提供核心，通过PAM的吸附架桥作用，加速了絮体、悬浮固体和微砂之间的聚结，形成高密度絮体。停留时间约为12min。工艺流程Actiflo澄清池（3）絮体熟化絮体进入絮体熟化池，熟化阶段的作用是为了形成更大的絮凝体，以利于后续沉淀池的快速分离。熟化阶段搅拌强度降低，在保持絮体悬浮状态的前提下，又能防止破坏絮体，停留时间约为46min。工艺流程Actiflo澄清池（4）高速沉淀水流进入上流式斜管（板）沉淀池，悬浮物及胶体通过沉淀分离，沉淀区的分离速度可达3040m/h。所需沉淀面积是传统斜管沉淀池的 1/4。工艺流程Actifl

4、o澄清池（5）微砂循环系统沉淀池底部细砂和污泥由循环污泥泵抽送至水力泥砂旋流分离器，在水力旋流器通过离心作用进行泥砂分离，泥从旋流器的上部排除并进入污泥处理系统，细砂则由旋流器的下部再次进入絮凝池中循环使用。工艺流程Actiflo澄清池（5）微砂循环系统细砂和污泥的回流量取决于进水水质情况，一般控制在3%6%左右，进水浊度增加时回流量也会相应提高。水力旋流器溢流损失的微砂量最多不超过2g/m3，一般在1g/m3以下，通常需要定期补充损失的部分。工艺流程Actiflo澄清池1、采用了高分子絮凝剂助凝，提高了絮凝效果与高密度澄清池相同2、投加微砂，提高了絮凝效果增加絮体密度及沉速3、沉淀部分采用斜

5、管沉淀池，提高了沉淀效果分离速度高于高密池工艺特点Actiflo澄清池微涡流反应器是方永忠等提出的一种微涡流混凝新工艺，属于水力絮凝工艺之一。该工艺中水流通过涡流反应器时流速、流向变化，使水流产生微涡旋扰动。其技术同网格絮凝工艺相比，微涡流技术能够产生更小的涡旋流动，不易堵塞，因而较好地克服了网格絮凝池的缺点。微涡流反应器(1) 空心球型结构；直径根据处理水的性质和工艺需要确定,打毛内外表面；(2)反应器的表面开有小的孔洞,孔径和开孔率根据工艺和处理水质的需要确定(3) 以ABS塑料为材料，其比重略微大于水(大概在1.05左右),壁厚由结构强度设计来确定水力特性微涡流反应器(1)涡流反应器可以

6、直接投入到被处理的水质中使用，投加无方向性，无需固定安装；(2)设备中的水流经过涡流反应器表面时水力条件被改变，水流的流速、流向均发生了变化，加之反应器内外壁面打毛所产生的磨擦阻力，使水流产生微涡旋流动；(3)在上向水流中涡流反应器会浮动和转动，因其比重，不会漂浮于水面，同时因为其不断地在水流下的微小运动漂浮物也不易堵塞涡流反应器壁孔。工艺机理微涡流反应器微涡流反应器混凝作用示意图微涡流凝聚立体接触絮凝Kolmogoroff局部各向同性紊流理论涡流形成流层之间较大的流速差涡流的旋转作用形成离心惯性力絮凝区域更多絮体成长质量更高微涡流反应器混凝作用示意图混凝效率高水质水量适应性强反应时间可以缩短

7、到58min，这就意味着与传统工艺相比，产水量可以提高12倍,占地少，投资省。工艺特点微涡流反应器出水水质优长期使用、运行简便运行稳定、药耗低实施简便有利于高/低浊度水处理，水力条件不主要依赖水流的宏观速度既适于新建水厂，也适于老水厂传统工艺的改造，改造施工简单，安装方便，而且反应器寿命长工程应用实例醴陵铁路水厂设计规模：0.8万吨/d 工艺流程：原水沉砂池网格反应池斜管沉淀池改进型无阀滤池清水池原水水质：浊度较低，但变化幅度较大，最高浊度为200NTU左右。处理问题：(1)低温（8）低浊处理效果较差；(2)原水浊度变化（高浊度季节）水处理效果不稳定，引起出水浊度较高；(3)丰水期原水中含大量

8、杂质，致使反应池中沉淀较多泥渣，需定期清除反应底部泥渣，除渣工作量较大；清洗周期缩短，运行维护工作量加大，运行成本上升醴陵铁路水厂微涡流混凝技术改造实例醴陵铁路水厂设计规模：0.8万吨/d 工艺流程：原水沉砂池网格反应池斜管沉淀池改进型无阀滤池清水池醴陵铁路水厂微涡流混凝技术改造实例投入微涡流反应器考虑到峰水时含砂量较大，建议第一格反应池作沉砂池作用，其余9格作涡流反应池，第n格不放。网格反应池示意图醴陵铁路水厂微涡流混凝技术改造实例比较项目改造前改造后原设计标准产水量（万吨/日）0.81.00.8投药量（PAC）mg/L10712絮凝反应时间（min）868沉淀池停留时间（min）60506

9、0矾花情况不明显颗粒清晰颗粒清晰沉淀池出水浊度（NTU）10315滤速（m/h）810.88滤池工作周期（h）约24约36反冲洗强度（L/sm2）约13约1315反冲洗时间（min）969反冲效果不是很彻底干净彻底干净彻底每格滤池反冲水量（m3/d）约50约3548.6出厂水浊度2NTU0.5NTU3反冲洗水量节省30%工作周期延长，反冲洗次数降低水厂改造前后各技术指标对比醴陵铁路水厂微涡流混凝技术改造实例施工简单施工、安装方便，只须往池中投加微涡流反应器，而且反应器寿命长(可达到三十年)，对于水温等各种指标变化反应不敏感即其适应能力强在该水厂的改造中，每万吨水反应池的综合造价（包括涡流反应器

10、材料费、安装费、土建费等各种费用）大约为10万元改造投资低维护方便只须打捞起来即可进行更换北京第九水厂Actiflo沉淀池改造实例北京第九水厂设计规模：150万吨/d工艺流程：原水机械搅拌混合、折板水力反应池波形板侧向流沉淀煤滤池过滤活性炭滤池吸附清水池原水水质：水温612；浊度较低，1.071.97NTU。处理问题：(1)原斜板沉淀池对浊度去除率仅为20%低温（8）低浊处理效果较差；(2)原斜板沉淀池对浊度去除率仅为20%；(3)藻类含量较大，可达104个/L；(4)预处理构筑物与后续滤池合建的方式，因此新的沉淀池可使用空间受到限制，改造比较困难北京第九水厂Actiflo沉淀池改造实例北京第

11、九水厂设计规模：150万吨/d工艺流程：原水机械搅拌混合、折板水力反应池波形板侧向流沉淀煤滤池过滤活性炭滤池吸附清水池北京第九水厂Actiflo沉淀池改造实例各项指标ACTIFLO进水0100NTU11001000NTU210003000NTU95%砂损失率 85%。调试期间ACTIFLO沉淀池浊度去除率施工简单对比传统的饮用水预处理工艺，ACTIFLO沉淀池对于低浊、高藻原水处理有更理想的效果构造紧凑，占地面积小，在空间有限的情况下有良好的适应性构造紧凑北京第九水厂Actiflo沉淀池改造实例结论Actiflo 澄清池Actiflo澄清池作为高效沉淀工艺的一种，采用了微砂加重分离的技术，具有非常高的分离速度，因而可以缩小池体的占地面积，并且Actiflo澄清池对于原水水量水质的变化具有很强的耐受能力，并且尤其适合于低温低浊水以及高藻水的处理等。微涡流混凝技术具有较低的投资成本，施工周期较快，同传统水力絮凝工艺相比水量水质的提升效果较为明显，因而比较适合于老水厂的改造，从而在较短的时间内快速提高产水量。适合高浊/低浊水，不适宜低温水。微涡旋混凝1卢普平. 微涡流絮凝技术的实验研究及其应用D.南昌大学,2011.2路光杰,黄柱崇,段杰辉. 新型高效强化絮凝法的原理与应用J. 清华大学学报(自然科学版),200