技校学生用动态混凝试验实验系统设计

1、技校学生用动态混凝试验实验系统设计摘要:技校新增环保专业，主要专业课程有环境工程技术等，涉及大气污染防治、污水控制、噪音控制及固体废物处理等知识。为加深学生对课程的理解，增加感性认识，学校应设计一些操作性强的模拟工作实验器材。本文针对污水控制技术中的三级处理一一混凝沉淀做出供学生试验用的系统设计方案。本方案简洁易懂，方便学生学习;占地面积小，可让一班学生分多组观察练习。关键词:混凝环保技校实验器材1系统概述微粒凝结现象一一凝聚和絮凝总称为混凝。絮凝是指由高分子物质吸附架桥作用而使微粒相互黏结的过程；脱稳的胶粒相互聚结，称为凝聚。混凝则包括凝聚与絮凝两种过程。混凝可以降低污水的浊度和色度，与其他

2、污水处理法比较，优点是设备简单，维护操作易于掌握。本实验系统由前水箱、絮凝反应池、中和池、斜板沉淀池和后水箱五部分组合而成，可根据情况加装电控系统，实现系统按设计程序的自动运行。2教学目的了解什么是混凝作用，了解常用的混凝剂有哪些，了解污水处理中混凝沉淀方法的步骤，掌握不同污水加药量的控制3单元部件的作用前水箱:收集须处理的原水；磁力泵:将水抽至另一部件；中和池:调节水的pH值至最佳絮凝条件；絮凝反应池：加药使颗粒聚合，变大至能自然沉淀；斜板沉淀池：分离净水与沉淀物；后水箱:收集处理后的净水；pH调节液箱（2个）:分别装酸和碱，配加药泵，往中和池输送药液；混凝液箱:装混凝剂，配加药泵，往絮凝反

3、应池输送药液；计量泵（2个）:计量加入的酸碱和混凝剂。4系统流程图（如图1）4.1混凝沉淀系统的操作控制（1）初始状态:电源关闭，所有阀门关闭,所有水泵、搅拌机关闭。（2）工作状态:打开电源，并打开阀门V1,往前水箱加水并加入需絮凝沉淀的物质，打开搅拌机3,使混合物搅拌均匀。然后打开V6、V9,并启动泵1、搅拌器1,启动pH调节液箱的计量泵，调节计量泵的流量,使中和池中水的pH值为最适宜当前混凝剂作用的值。待中和池充满水后，打开V10、V7,启动泵2、搅拌机2和混凝液箱的计量泵。待混凝反应池充满水后，打开V8、V11,并启动泵3使水流入斜板沉淀池，并打开V15，水经处理之后流入后水箱。后水箱水

4、满之后打开V5,使水自然排出。停机时，关闭所有阀门，停止搅拌机,之后关闭水泵。排污状态：打开电源，并打开阀门V1、V6、V9、V10、V7、V8、V11,V15，并按顺序启动泵1、泵2、泵3,使所有水箱与池体都充满水。之后关闭阀门V1、V6、V9、V10、V7、V8、V11,V15,水泵1、2、3,打开阀门V12、V14、V13、V10、V14、V5,使各水箱及反应池的污泥随水排出。5中和池5.1作用在池中调节污水的pH值，使之达到最佳的混凝状态，在下一单元设备絮凝反应池中取得最优混凝效果。5.2作用原理污水具有一定的pH值。选好混凝剂后,可从资料查知该混凝剂发挥最佳作用的pH条件。通过向污水

5、添加盐酸或者氢氧化钠，使它与混凝剂相配合。6絮凝反应池6.1作用水中悬浮的颗粒在粒径小到一定程度时，其布朗运动的能量足以阻止重力的作用，而使颗粒不发生沉降。这种悬浮液可以长时间保持稳定状态。而且，悬浮颗粒表面往往带电（常常是负电）,颗粒间同种电荷的斥力使颗粒不易合并变大，从而增加了悬浮液的稳定性。混凝过程就是加入带正电的混凝剂去中和颗粒表面的负电，使颗粒脱稳”于是，颗粒间通过碰撞、表面吸附、范德华引力等作用，互相结合变大，以利于从水中分离。这一单元设备是系统的关键设备。混凝的目的在于通过向水里投加一些药剂（通常称为混凝剂或者助凝剂）,使水中难以沉淀的胶体颗粒互相接触，长大至能自然沉淀的程度，这

6、个方法称作混凝沉淀。在给水处理和废水处理中混凝沉淀都是最常用的方法之一。6.2作用原理混凝处理中包括凝聚和絮凝两个阶段。在凝聚阶段水中的胶体双电层被压缩失稳而形成较小的微粒；在絮凝阶段这些微粒互相聚结（或由于高分子物质的吸附架桥作用相助）形成较大颗粒絮体，这些絮体在一定的沉淀条件下可以从水中分离去除。6.3混凝剂把能起凝聚与絮凝作用的药剂统称为混凝剂。混凝剂是分子量低而阳电荷密度高的水溶性聚合物。种类有不少于200300种。主要包括无机和有机两部分。无机包括铝系和铁系，铝系如硫酸铝、明矶、聚合氯化铝、聚合硫酸铝，适宜pH:5.58;铁系如三氯化铁、硫酸亚铁、硫酸铁（国内生产少）、聚合硫酸铁、聚合氯化铁，适宜pH:511,但腐蚀性强。有机包括人工合成和天然，人工合成如阳离子型：含氨基、亚氨基的聚合物，阴离子型：水解聚丙烯酰胺，非离子型：聚丙烯酰胺，聚氧化乙烯，两性型;天然如淀粉、动物胶、树胶、甲壳素等,微生物混凝剂7斜板沉淀池7.1作用斜板沉淀池是根据浅层理论”在沉淀池中加设斜板，以提高沉淀效率的一种新型沉淀池。它具有沉淀效率高、停留时间短、占地少等优点。7.2作用原理采用了浅层沉淀理论，其基本原理是原水进入斜板单体，水流方向与颗粒沉淀方向相反，沉泥借自重而下滑进入下部集泥区，澄清后的水则经分离区，由上部集水系统导流出池外。8结语本实验系统设备简单