第11讲 混凝工艺及设备

第11讲混凝工艺与应用混凝的基本概念概念：在混凝剂的离解和水解产物作用下，使

水中的胶体杂质和细小悬浮物脱稳，并聚结成可以与水分离的絮凝体的过程。混凝是凝聚和絮凝的总称。凝聚：水中的胶体颗粒在混凝剂的作用下脱稳、并聚结成可以与水分离的絮凝体“小矾花”的过程。絮凝：凝聚形成的“小矾花”通过吸附、卷带、架桥等作用形成颗粒较大絮凝体（大矾花）的过程。处理对象：是水和废水中的微小悬浮物和胶体杂质。双电层压缩吸附电中和吸附架桥网捕、卷扫混凝的作用机理混凝的作用去除悬浮物和胶体物质，降低浊度和COD；去除微生物、病原体和病毒；去除乳化油、色度、重金属离子；除磷；改善水质，利于后续处理。浊度水温（20℃～30℃）pH值及碱度共存杂质混凝剂种类混凝剂投加量混凝剂的投加顺序水力条件影响混凝的因素影响因素：搅拌强度和搅拌时间。混合阶段：混凝剂与废水迅速均匀混合，要求快混，搅拌时间t为10~30s，工业应用常取2min，速度梯度G=500～1000s-1。反应阶段：相絮凝阶段，要去慢混，搅拌时间t为15~30min。水力条件废水混凝剂混合反应沉降出水污泥混凝的工艺过程使混凝剂尽快与水混合，需要短时间高强度搅拌。使药剂与水中的细小颗粒或胶体作用生成大的絮体，为沉降分离创造条件，需要低强度长时间搅拌。使所生成的絮体与水分离，完成净化过程。混凝剂的配制与投配

一般采用液体投加的方式。投配流程：药剂溶解池溶液池计量设备投加设备混合设备

重力投加虹吸式定量投加水射器投加计量泵投加混凝剂投加方式药剂投加方式

重力投加可直接将混凝剂溶液投入管道内或水泵吸水管喇叭口处。

虹吸式定量投加可通过改变虹吸管进口和出口高度之差(H)，控制投加量。

水射器投加

水射器

用计量泵投加计量与投加方式

计量：流量计（转子、电磁）、孔口计量、计量泵投加：泵前投加 虹吸定量投加水射器投加 泵投加

搅拌方式

水射器

静态混合混合设备分流隔板混合池

水射器

水射器

水射器机械搅拌混合

A、浆板式和叶轮式

B、水平轴和垂直轴

机械搅拌反应池

水射器

水射器数学模型法：根据水质水量建立模型，但需要大量的生产数据、涉及仪表多现场模拟试验法：根据试验结果反馈到投药，仍有一定滞后。流动电流检测器（SCD）：流动电流是指胶体扩散层中反离子在外来作用下随流体流动而产生的电流。絮凝监测器：利用光电原理检测水中絮凝颗粒变化

3．投加量自动控制

二、混合设备

水泵混合：投药投加在水泵吸水口或管上。管式混合：管式静态混合器、扩散混合器，混合时间2－3秒机械混合：搅拌

不锈钢管道混合器玻璃钢管道混合器管路机械搅拌器旋浆式搅拌器涡轮式搅拌器浆式搅拌器锚式搅拌器带式搅拌器框式搅拌器三、絮凝设备

1.隔板絮凝池：由往复式和回转式两种水头损失：局部水头和沿程水头损失

机械絮凝池调节容易，效果好，大、中、小水厂均可但维修是问题。每根旋转轴全部浆板所耗功率：4.不同型式组合絮凝池

往复式＋回转式隔板隔板＋机械混凝的应用一、给水处理

以地面水为水源时，去除浊度和细菌。经混凝沉淀后一般浊度小于10度。以地面水为水源的给水处理工艺：原水混凝沉淀过滤消毒饮用水

二、废水处理

1．工业废水：

用于处理一些特殊废水，脱色、去除悬浮物等。印染废水处理：适用于含颜料、分散染料、水溶性分子量较大的等染料废水处理。混凝剂的选择与染料种类有关，需做混凝试验。可以单独用无机混凝剂，也可和有机高分子絮凝剂联用。例：某针织厂废水TOC为50－60mg/L，pH值为7.5。采用PAC混凝剂，投加量为140mg/L时，TOC去除率为68％。

含油废水处理：乳化油颗粒小、表面带电荷，加混凝剂，压缩双电层。通常采用混凝气浮工艺。例：兰州炼油厂废水加PAC采用二级气浮原水含油50-100mg/L投加PAC50mg/L一级气浮出水，油20－30mg/LPAC30mg/L二级气浮出水，油15－20mg/L肉类加工厂废水处理：

例：某肉类加工厂屠宰废水COD为670mg/L，用聚合硫酸铁处理后，COD去除率在77％以上。混凝优点：上马快、投资省、效果好。混凝缺点：运转费高，沉渣多2．废水深度处理与回用

二级生物处理出水混凝沉淀过滤混凝剂COD<50mg/LBOD5:20-30mg/LCOD:60-100mg/LSS:20-30mg/L含有粒径数nm到10m的颗粒市政杂用绿化、洗车冷却用水去除颗粒物氮、磷砷、汞等3．改善污泥脱水性能计算

现将18水合