絮凝反应原理与絮凝剂及其工艺课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,*,絮凝反应过程与设备,汇报人：毛彩彩,2014.3.13,1,1,絮凝原理,2,絮凝剂,3,工艺,应用,4,2,1.,絮凝原理,3,1.1 DLVO,理论,1.,絮凝原理,4,其中，,V,A,引力势能,r,为离子半径,H,离子表面间的最短距离,A,范德华常数,1.1 DLVO,理论,1.,絮凝原理,5,其中，,V,R,斥力势能,r,为离子半径,H,离子表面间的最短距离,0,表面电势,n,0,溶液中正或负离子的数密度,z,电解质离子电荷数,1,絮凝原理,1.1 DLVO,理论,6,图,斥力势能与引力势能的叠加,(a),低电解质浓度,(b),中等电解质浓度,(c),高电解质浓度,7,1,絮凝原理,1.1 DLVO,理论,临界聚沉时 及相应聚沉值,8,吸附架桥机理主要是指投加的水溶性链,状高分子聚合物在静电引力、范德华引,力和氢键力等作用下，通过活性部位与,胶体和细微悬浮物发生吸附，将微粒搭,桥联结为一个个絮凝体（俗称矾花）的,过程，其模式如下图所示：,1,絮凝原理,1.2,吸附架桥,9,1.2,吸附架桥,(a),初期吸附；,(b),絮凝体形成,10,当采用铁、铝盐等高价金属盐类作混凝,剂，且其投加量大到足以使它们迅速生,成难溶性氢氧化物（如,Al(OH),3,、,Fe(OH),3,）或金属碳酸盐时，水中的胶,粒和细微悬浮物可被这些沉淀物在形成,时作为晶核或吸附质予以捕获而其同沉,降下来。,1,絮凝原理,1.3,网捕作用,11,微生物作用相当于高分子絮凝剂，且微,生物通过自身代谢作用分泌出能产生絮,凝作用的物质。,1,絮凝原理,1.4,生物絮凝剂作用,12,2,絮凝剂,2.1,无机絮凝剂,无机低分,子絮凝剂,无机阳离子絮凝剂,硫酸铝、明矾、硫酸亚铁等,无机阴离子絮凝剂,氧化钙、碳酸钙、氢氧化钠等,无机高分,子絮凝剂,铝盐无机高分子絮凝剂,碱式氯化铝、,碱式硫酸铝等,铁盐无机高分子絮凝剂,碱式氯化铁、,碱式硫酸铁等,硅酸金属盐及各种复合絮凝剂,无机复合型、,有机复合型,13,2,絮凝剂,2.2,有机絮凝剂,人工合成有机,高分子絮凝剂,有机阳离子絮凝剂,阳离子型聚丙烯酰胺,有机阴离子絮凝剂,阴离子聚丙烯酰胺,两性有机絮凝剂,实验室合成，没有产品市场,非离子有机絮凝剂,聚丙烯酞胺、聚氧化乙烯,天然有机高,分子絮凝剂,淀粉衍生物、纤维素衍生物、甲壳素衍生物、植物胶改性产物、多糖类蛋白质改性产物等,14,2,絮凝剂,2.3,生物絮凝剂,利用微生物细胞壁提取物的絮凝剂,利用微生物细胞代谢产物的絮凝剂,直接利用微生物细胞的絮凝剂,克隆技术所获得的絮凝剂,15,3,絮凝工艺,16,微涡流絮凝工艺的核心是微涡流絮凝器，,其为空心球体结构，表面开有小孔，当,水流以适当的流速穿过小孔，在壳体内,外表面处产生大量的小涡流，同时因壳,体流速较小，形成絮凝泥渣层，泥渣层,对水流的扰动产生微涡流。,3,絮凝工艺,3.1,微涡流絮凝工艺,17,微涡流絮凝工艺的特点是：,絮凝效率高，与传统工艺相比产水量可提高,50,100%,；,反应时间短，只要,5,8,分钟，是传统工艺的,1/3/1/2,；,絮体质量高，有利于提高沉淀效率；,水量水质变化适应能力强，可适应负荷,50,120,范围内变化；,出水质量稳定，絮凝剂消耗降低,10,20%,，,滤池反洗水节约,30%,以上；,安装简单，维护方便，改造只需少量土建改,动，微涡流絮凝器直接投入使用，施工周期短，,且絮凝器不易堵塞，便于清洗，寿命长。,3,絮凝工艺,微涡流絮凝工艺特点,18,隔板絮凝池是应用历史悠久、目前仍常,应用的一种水力搅拌絮凝池，有往复式和回,转式两种。,隔板絮凝池优点是构造简单，管理方便。,缺点是流量变化大者，絮凝效果不稳定，,与折板及网格絮凝池相比，因水流条件不甚,理想，能量消耗（即水头损失）中的无效部,分比例较大，故需较长絮凝时间，池子容积,较大。,3,絮凝工艺,3.2,隔板絮凝工艺,19,折板絮凝池的优点是：水流在同波折板之间,曲折流动或在异波折板之间缩放、流动且连,续不断，以至形成众多的小涡旋，提高了颗,粒碰撞絮凝效果。与隔板絮凝池相比，水流,条件大大改善，亦即在总的水流能量消耗,中，有效能量消耗比例提高，故所需絮凝时,间可以缩短，池子体积减小。,折板絮凝池的缺点是：因板距小，安装维修,较困难，折板费用较高。,3,絮凝工艺,3.3,折板絮凝工艺,20,网格絮凝池的优点是：水头损失小，絮凝时,间较短、效果较好。,网格絮凝池的缺点是：存在末端池底积泥现,象，及网格上滋生藻类、堵塞网眼现象。,3,絮凝工艺,3.4,网格絮凝工艺,21,比较项目,反应时间,优 点,缺 点,隔板工艺,20,30 min,1,、絮凝效果较好,2,、构造简单，管理方便,1,、絮凝时间较长,2,、出水流量不易分配均匀,3,、水量变化大者絮凝效果不稳定,折板工艺,12,20 min,1,、絮凝时间较短,2,、絮凝效果较好,1,、构造较复杂，安装维修较困难,2,、水量变化影响絮凝效果,3,、折板费用较高,网格工艺,12,20 min,1.,、絮凝时间较短,2,、絮凝效果较好,3,、构造简单,1,、水量变化影响絮凝效果,2,、存在末端池底积泥现象,3,、网格容易滋生藻类，堵塞网眼,微涡流工艺,5,8 min,1,、絮凝时间很短,2,、絮凝效果很好,3,、抗冲击能力强,4,、构造简单，施工周期短,1,、核心产品加工工艺要求较高,22,械絮凝池的优点是，可根据水量、水质的变,化随时调节各个絮凝池的搅拌强度，以达到,最佳的絮凝,G,值，取得最佳絮凝效果。因此，,絮凝效果好，消耗能量少，可适用于各种规,模的水处理厂。,缺点是与折板、网格絮凝池相比，絮凝时间,稍长，特别是增加了一套机械没备，使工程,造价增加，同时也增加了设备管理维修工作,量。,3,絮凝工艺,3.4,机械反应池工艺,23,4,絮凝应用,24,吉林市三水厂始建于,1975,年，于,2006,年末,进行扩建工程。改建后其絮凝沉淀工艺流,程如下：,4,絮凝应用,4.1,微涡流絮凝反应池,混凝剂（,PAC,）投加采用水下摄像法,FCD,值作中馈,管道混合辅以静态混合器的快速混合,微涡网格絮凝池,小间距斜板沉淀池,25,4,絮凝应用,4.1,微涡流絮凝反应池,竖井一档流速为,0.29m/s,，规范值为,0.14m/s,；竖井二档流速为,0.16m/s,，规范值为,0.12m/s,；竖井三档流速为,0.11m/s,，规范值为,0.1m/s.,孔洞一档流速,0.66m/s,，规范值为,0.3m/s,；孔洞二档流速,0.39m/s,，规范值为,0.12m/s,；空洞三档流速,0.19m/s,，规范值为,0.1m/s,。,26,4,絮凝应用,4.2,竖流式相对折板絮凝池,江苏省吴江净水厂一期工程设计规模为,35,10,4,m,3,/d,二期工程为,25,10,4,m,3,/d,总供水规模达,60,10,4,m,3,/d,。水源为东太湖,采用机械快速混合、竖流式相对折板絮凝池,絮凝剂为液体硫酸铝。混合池、絮凝池与平流沉淀池合建。工艺流程见下图。,27,4,絮凝应用,4.2,竖流式相对折板絮凝池,吴江净水厂采用多道并联、单通道,3,级串联的,絮凝池,施工简易、精度高,实际运行效果良好。,28,4,絮凝应用,4.2,竖流式相对折板絮凝池,29,4,絮凝应用,4.2,竖流式相对折板絮凝池,一期工程设,2,组,4,座絮凝池,每座由,7,道竖流式折板絮凝单元并联而成,折板采用,60,相对折板,宽度为,500mm,不锈钢材质。总絮凝时间为,15min,具体参数见下表,:,30,4,絮凝应用,4.3,化学生物絮凝反应池,上海竹园第一污水处理厂的设计工艺流程为：快速混合池,化学生物絮凝反应池,沉淀池。该厂的设计进水水质：,BOD,5,为,120mg/L,，,COD,为,250mg/L,，,SS,为,150 mg/L,，,NH,3,一,N,为,30mg/L,，,TP,为,4 mg/L,。近期设计出水水质为：,COD150mg/L,，,BOD,5,60 mg/L,，,SS40 mg/L,，,NH,3,一,N30mg/L,，,TP1 mg/L,。,该水厂设计,18 m,9,9m,6,5 m,的反应池,48,座,31,4,絮凝应用,4.3,化学生物絮凝反应池,混合反应沉淀池的局部区域示意图,32,4,絮凝应用,4.3,化学生物絮凝反应池,反应池停留时间为,0.6h,。,G,值分为三段控制：,第一段为,100,150s,-1,，第二段为,5080 s,-1,，第三段为,30,50s,-1,。,搅拌空气量用,G,值来计算，同时第一段用生物吸附工艺需氧量进行校核，第三段用单位池容最小输人功率,1.5W,进行校核。,反应池为推流廊道式结构，设计成三个反应段，在其池底按,G,值的递减布设微孔曝气穿孔管。在混合池投加,PAC,，在反应池的第一段和第三段投加,PAM(,聚丙烯酰胺,),，在第二段再投加,PAC(,此三段的加药可以根据实际情况进行调节,),。,33,谢谢！,Thanks!,34,此课件下载可自行编辑修改，供参考！,感谢您的支持，我们努力做得更好！,35,