给水第三章.pdf

第三讲第三讲 混混 凝凝 工艺工艺第三讲第三讲 混混 凝凝 工艺工艺授课教师：鲁金凤南开大学环境科学与工程学院南开大学环境科学与工程学院2.4 2.4 影响混凝效果的主要因素影响混凝效果的主要因素影响混凝效果的因素很多影响混凝效果的因素很多主要包括主要包括：影响混凝效果的因素很多影响混凝效果的因素很多主要包括主要包括：影响混凝效果的因素很多影响混凝效果的因素很多，主要包括主要包括：影响混凝效果的因素很多影响混凝效果的因素很多，主要包括主要包括：原水性质原水性质原水性质原水性质，包括，包括，包括，包括水温、水温、水温、水温、pHpH和碱度、和碱度、和碱度、和碱度、杂质性质和杂质性质和杂质性质和杂质性质和浓度浓度浓度浓度等；等；等；等；投加的投加的投加的投加的凝聚剂种类与数量凝聚剂种类与数量凝聚剂种类与数量凝聚剂种类与数量；投加的投加的投加的投加的凝聚剂种类与数量凝聚剂种类与数量凝聚剂种类与数量凝聚剂种类与数量；使用的使用的使用的使用的絮凝设备絮凝设备絮凝设备絮凝设备及其及其及其及其相关水力参数（相关水力参数（相关水力参数（相关水力参数（G G值）值）值）值）。混混混混凝凝凝凝混凝剂在水混凝剂在水混凝剂在水混凝剂在水凝凝凝凝胶体与混凝剂胶体与混凝剂的相互作用的相互作用胶体性质胶体性质中的水解中的水解胶体与混凝剂胶体与混凝剂的相互作用的相互作用胶体性质胶体性质中的水解中的水解2.4.1 2.4.1 水温影响水温影响水温影响水温影响水温水温水温水温低低低低时，时，时，时，增大混凝剂投量增大混凝剂投量增大混凝剂投量增大混凝剂投量也也也也难以获得良好难以获得良好难以获得良好难以获得良好的混凝效果的混凝效果的混凝效果的混凝效果的混凝效果的混凝效果。的混凝效果的混凝效果。无机盐混凝剂水解是吸热反应，低温无机盐混凝剂水解是吸热反应，低温水解困难水解困难水温低时，粘度升高水温低时，粘度升高聚集稳定性增强原原原原布朗运动减弱，碰撞机率变小布朗运动减弱，碰撞机率变小水流剪力增大，影响絮体成长水流剪力增大，影响絮体成长水温低时，胶体颗粒水化作用增强，水温低时，胶体颗粒水化作用增强，水化膜变厚水化膜变厚水温低时，水的水温低时，水的pH值提高，混凝最佳值提高，混凝最佳pH也提高也提高聚集稳定性增强原原原原因因因因颗粒粘附强度减弱低温水低温水混凝特点混凝特点凝聚效果差凝聚效果差絮凝体形成缓慢絮凝颗粒细小、松散絮凝体形成缓慢絮凝颗粒细小、松散凝聚效果差凝聚效果差2.4.2 2.4.2 水的水的水的水的pHpH和碱度影响和碱度影响和碱度影响和碱度影响pHpH值值值值和和和和碱度碱度碱度碱度的区别的区别：的区别的区别：pHpH值值值值和和和和碱度碱度碱度碱度的区别的区别：的区别的区别：pHpH值：值：值：值：H+浓度指数的数值p p碱度：指水中吸收质子吸收质子的能力，水中的碱度主要由HCO3-、CO32-、OH-组成33水的水的水的水的pHpH值对混凝效果的影响程度，与混凝剂种类有关。值对混凝效果的影响程度，与混凝剂种类有关。值对混凝效果的影响程度，与混凝剂种类有关。值对混凝效果的影响程度，与混凝剂种类有关。p p铝盐、铁盐的水解铝盐、铁盐的水解铝盐、铁盐的水解铝盐、铁盐的水解pHpH范围不同。范围不同。范围不同。范围不同。pHpH值的影响值的影响值的影响值的影响直接影响混凝剂水解产物的存在形态直接影响混凝剂水解产物的存在形态最佳最佳最佳最佳 pHpH值值值值混凝效果好，混凝剂用量少混凝效果好，混凝剂用量少2.4.2 2.4.2 水的水的水的水的pHpH和碱度影响和碱度影响和碱度影响和碱度影响1）混凝剂的水解作用使水质偏酸性，会腐蚀管道；混凝剂水解的附带问题混凝剂水解的附带问题：2）HCO3-+H+CO2+H2O；气泡粘上絮体使絮体上浮预先水解，预先水解，预先水解，预先水解，不让水解消耗不让水解消耗不让水解消耗不让水解消耗碱度碱度碱度碱度碱度的作用碱度的作用碱度的作用碱度的作用缓解金属盐混凝剂水解过程中产生的缓解金属盐混凝剂水解过程中产生的H+引起的引起的pH值值下下降降的的情情况，保证混凝况，保证混凝在在最最佳佳不让水解消耗不让水解消耗不让水解消耗不让水解消耗碱度碱度碱度碱度p 值降情值降情在佳在佳pH条件下进行条件下进行碱度的影响碱度的影响碱度的影响碱度的影响碱度不够碱度不够缓冲能力不足，混凝效果差缓冲能力不足，混凝效果差外加碱度：石灰外加碱度：石灰碱度过量碱度过量溶出的溶出的Al(OH)4-会恶化混凝会恶化混凝石灰投量估算公式：石灰投量估算公式：CaO=3a x+（2-13）式中式中C O纯石灰纯石灰C O投量投量l/L 混凝剂投量混凝剂投量l/L式中式中，CaO：纯石灰纯石灰CaO投量投量，mmol/L；a：混凝剂投量混凝剂投量，mmol/L；x：原水碱度，按：原水碱度，按mmol/LCaO计；计；：保证反应顺利进行的剩余碱度，一般取：保证反应顺利进行的剩余碱度，一般取0.250.5mmol/L（CaO）。）。2.4.3 水中悬浮物浓度的影响2.4.3 水中悬浮物浓度的影响低浊水低浊水颗粒间碰撞机率下颗粒间碰撞机率下降降混凝效果差混凝效果差加高分子助凝剂加高分子助凝剂加粘土加粘土：增加混凝剂增加混凝剂悬浮物浓度悬浮物浓度的影响的影响低浊水低浊水降降，混凝效果差混凝效果差加粘土加粘土：增加混凝剂增加混凝剂水解产物的凝结中心投加混凝剂后直接过滤水解产物的凝结中心投加混凝剂后直接过滤的影响的影响高浊水高浊水混凝剂用量高混凝剂用量高加高分子助凝剂：聚丙烯酰胺加高分子助凝剂：聚丙烯酰胺活化硅酸活化硅酸活化硅酸活化硅酸低温低浊水低温低浊水水处理领域的难题水处理领域的难题解决低温低浊水的措施解决低温低浊水的措施解决低温低浊水的措施解决低温低浊水的措施增加混凝剂投量增加混凝剂投量加多了加多了，不行不行，Al3+超标超标目目前前增加混凝剂投量增加混凝剂投量加多了加多了，不行不行，Al 超标超标加加入入高分子助凝剂高分子助凝剂吸附架桥作用明显，但只对脱稳的吸附架桥作用明显，但只对脱稳的胶体有作用胶体有作用对未脱稳的不起作用对未脱稳的不起作用前前仍未完仍未完全全加高分子助凝剂加高分子助凝剂胶体有作用胶体有作用，对未脱稳的不起作用对未脱稳的不起作用加入粘土加入粘土效果比较明显效果比较明显全全解决解决2.4.4 水中有机物浓度的影响2.4.4 水中有机物浓度的影响一类含有酚羟基酚羟基、羟羟腐殖酸溶于碱溶液但酸化后可沉淀腐殖腐殖质质类含有酚羟基酚羟基、羟羟基基、醇羟基醇羟基等多种官能团多种官能团的大分子缩合物大分子缩合物质质，其分子量一般为富里酸 既溶于酸溶液也溶于碱溶液胶体表面电荷密度增加稳定性质质质质其分子般为300到30000胡敏素不溶于酸、碱溶液水中的水中的天然有机物天然有机物胶体保护胶体保护阻碍了胶体颗粒间的结合碰撞效率水中的水中的有机物有机物人工合成人工合成增加水中有机物的浓度增加水中有机物的浓度，效率人工合成人工合成有机物有机物增加水中有机物的浓度增加水中有机物的浓度，混凝很难去除混凝很难去除3mg/L TOC混凝剂投量增加混凝剂投量增加5 5倍倍3mg/L TOC，混凝剂投量增加混凝剂投量增加5.5倍倍；7mg/L TOC，混凝剂投量增加，混凝剂投量增加10.2倍；倍；2.5 2.5 混凝剂的配制与投加混凝剂的配制与投加混凝剂沾水会潮解结块混凝剂沾水会潮解结块混凝剂混凝剂液体投加液体投加混凝剂沾水会潮解结块混凝剂沾水会潮解结块混合不均混合不均碱度保护碱度保护防止絮体上浮防止絮体上浮混凝剂混凝剂投加方式投加方式固体溶解后投加（为什么要先溶解，不直接固体固体溶解后投加（为什么要先溶解，不直接固体投到絮凝池中投到絮凝池中）碱度保护碱度保护，防止絮体上浮防止絮体上浮投到絮凝池中投到絮凝池中）溶解设备溶解设备混凝土溶解池混凝土溶解池搅拌设备搅拌设备+机械机械搅搅压缩压缩空空水泵水泵搅搅水力水力搅搅搅搅拌拌空空气搅气搅拌拌搅搅拌拌搅搅拌拌拌拌2.5.1 2.5.1 混凝剂的溶解和溶液配制混凝剂的溶解和溶液配制混凝剂的溶解和溶液配制混凝剂的溶解和溶液配制溶解池容积溶解池容积溶解池容积溶解池容积WW1 1：1 1WW1 1=（0.20.30.20.3）WW2 2（2 2-1414）式中式中）式中式中WW2 2为溶液池容积。为溶液池容积。为溶液池容积。为溶液池容积。2 2（2 2-1515）cnaQcnaQW41710001000100242 式中式中：式中式中：WW2 2溶液池容积溶液池容积，溶液池容积溶液池容积，mm3 3式中式中：式中式中：2 2溶液池容积溶液池容积，溶液池容积溶液池容积，Q Q处理的水量处理的水量处理的水量处理的水量 mm3 3/h/ha a混凝剂最大投加量混凝剂最大投加量，混凝剂最大投加量混凝剂最大投加量，mg/Lmg/La a混凝剂最大投加量混凝剂最大投加量，混凝剂最大投加量混凝剂最大投加量，mg/Lmg/Lc c溶液浓度，一般取溶液浓度，一般取溶液浓度，一般取溶液浓度，一般取5%20%5%20%n n每日调制次数每日调制次数，一一般不超过般不超过每日调制次数每日调制次数，一一般不超过般不超过3 3次次次次n n每日调制次数每日调制次数，般不超过般不超过每日调制次数每日调制次数，般不超过般不超过3 3次次次次溶解池和溶液池的溶解池和溶液池的溶解池和溶液池的溶解池和溶液池的设计设计设计设计要求要求要求要求a）溶解池及溶液池底坡度不小于坡度不小于0.02，池底应有排渣管排渣管，池壁须设超高设超高防止防止搅拌设计设计设计设计要求要求要求要求池底应有排渣管排渣管，池壁须设超高设超高防止防止搅拌溶液时溶液溢出溶液溢出；）溶解池及溶液池内壁需进行防腐处理内壁需进行防腐处理b）溶解池及溶液池内壁需进行防腐处理内壁需进行防腐处理。一般内壁涂衬环氧玻璃钢环氧玻璃钢、辉绿岩、耐酸胶泥贴瓷砖或聚氯乙烯板聚氯乙烯板等使用FeCl胶泥贴瓷砖或聚氯乙烯板聚氯乙烯板等，使用FeCl3时注意高放热现象高放热现象，不能用聚氯乙烯板，聚氯乙烯板，会烧化会烧化；溶解池、溶液池简图会烧化会烧化；c）溶解池溶解池溶解池溶解池一般一般一般一般建于地面以下建于地面以下建于地面以下建于地面以下，池顶一般，池顶一般，池顶一般，池顶一般高于地面高于地面高于地面高于地面0 20 2左右左右左右左右溶液池可高架式设置溶液池可高架式设置高于地面高于地面高于地面高于地面0.2m0.2m左右左右。左右左右。溶液池可高架式设置溶液池可高架式设置，以便能重力投加药剂，以便能重力投加药剂。池周围应有工作台，在池内最高工作水位处宜设最高工作水位处宜设溢流装置溢流装置在池内最高工作水位处宜设最高工作水位处宜设溢流装置溢流装置。2.5.2 2.5.2 混凝剂投加混凝剂投加混凝剂投加混凝剂投加混凝剂投加设备包括计量设备混凝剂投加设备包括计量设备药液提升设备药液提升设备投药箱投药箱必必混凝剂投加设备包括计量设备混凝剂投加设备包括计量设备药液提升设备药液提升设备投药箱投药箱必必混凝剂投加设备包括计量设备混凝剂投加设备包括计量设备、药液提升设备药液提升设备、投药箱投药箱、必必混凝剂投加设备包括计量设备混凝剂投加设备包括计量设备、药液提升设备药液提升设备、投药箱投药箱、必必要的水封箱以及注入设备等。要的水封箱以及注入设备等。要的水封箱以及注入设备等。要的水封箱以及注入设备等。1 1 计量设备计量设备计量设备计量设备1.1.计量设备计量设备计量设备计量设备计量设备有：苗嘴；转子流量计；电磁流量计；计量泵等。计量设备有：苗嘴；转子流量计；电磁流量计；计量泵等。计量设备有：苗嘴；转子流量计；电磁流量计；计量泵等。计量设备有：苗嘴；转子流量计；电磁流量计；计量泵等。（1 1）苗嘴）苗嘴）苗嘴）苗嘴孔口计量原理h孔口流量：2qwgh孔口流量系数孔口面积（2 2）其他计量设备）其他计量设备）其他计量设备）其他计量设备转子流量计转子流量计电磁流量计电磁流量计计量泵计量泵转子流量计转子流量计电磁流量计电磁流量计计量泵计量泵不能有颗粒物及脏东西不能有颗粒物及脏东西容易堵容易堵不能有颗粒物及脏东西不能有颗粒物及脏东西容易堵容易堵转子流量计转子流量计；电磁流量计电磁流量计；计量泵计量泵转子流量计转子流量计；电磁流量计电磁流量计；计量泵计量泵不能有颗粒物及脏东西不能有颗粒物及脏东西，容易堵容易堵不能有颗粒物及脏东西不能有颗粒物及脏东西，容易堵容易堵逆止阀那里容易堵逆止阀那里容易堵，要求水中不能有颗粒物要求水中不能有颗粒物逆止阀那里容易堵逆止阀那里容易堵，要求水中不能有颗粒物要求水中不能有颗粒物逆止阀那里容易堵逆止阀那里容易堵，要求水中不能有颗粒物要求水中不能有颗粒物逆止阀那里容易堵逆止阀那里容易堵，要求水中不能有颗粒物要求水中不能有颗粒物2.2.投加方式投加方式投加方式投加方式实现混凝剂如何投加到絮凝反应器中的问题实现混凝剂如何投加到絮凝反应器中的问题实现混凝剂如何投加到絮凝反应器中的问题实现混凝剂如何投加到絮凝反应器中的问题（1 1）泵前投加泵前投加泵前投加泵前投加安全可靠安全可靠般适用取水泵房距水厂较近者般适用取水泵房距水厂较近者不能不能安全可靠安全可靠般适用取水泵房距水厂较近者般适用取水泵房距水厂较近者不能不能（1 1）泵前投加泵前投加泵前投加泵前投加：安全可靠安全可靠，一，一般适用取水泵房距水厂较近者般适用取水泵房距水厂较近者，不能不能：安全可靠安全可靠，一，一般适用取水泵房距水厂较近者般适用取水泵房距水厂较近者，不能不能进空气，用水封箱来防止进气。进空气，用水封箱来防止进气。进空气，用水封箱来防止进气。进空气，用水封箱来防止进气。水泵吸水管水泵吸水管+水封箱水封箱+孔口孔口（苗嘴苗嘴）防止水防止水泵泵气蚀气蚀（2 2）高位溶液池重力投加高位溶液池重力投加高位溶液池重力投加高位溶液池重力投加：适用取水泵房距水厂较远者，安全可靠，：适用取水泵房距水厂较远者，安全可靠，但溶液池位置较高。但溶液池位置较高。：适用取水泵房距水厂较远者，安全可靠，：适用取水泵房距水厂较远者，安全可靠，但溶液池位置较高。但溶液池位置较高。水泵吸水管水泵吸水管+水封箱水封箱+孔口孔口（苗嘴苗嘴）泵泵气蚀气蚀转子流量计转子流量计（3 3）水射器投加水射器投加水射器投加水射器投加：设备简单设备简单，使用方便使用方便，溶液池高度不会受太大限制溶液池高度不会受太大限制，：设备简单设备简单，使用方便使用方便，溶液池高度不会受太大限制溶液池高度不会受太大限制，高位溶液池高位溶液池+孔口（苗嘴）孔口（苗嘴）（3 3）水射器投加水射器投加水射器投加水射器投加：设备简单设备简单，使用方便使用方便，溶液池高度不会受太大限制溶液池高度不会受太大限制，：设备简单设备简单，使用方便使用方便，溶液池高度不会受太大限制溶液池高度不会受太大限制，但效率低，易磨损。但效率低，易磨损。但效率低，易磨损。但效率低，易磨损。水射器水射器+转子流量计转子流量计（4 4）泵投加泵投加泵投加泵投加：不必另设计量设备，适合混凝剂自动控制系统，有利于：不必另设计量设备，适合混凝剂自动控制系统，有利于药剂与水混合药剂与水混合：不必另设计量设备，适合混凝剂自动控制系统，有利于：不必另设计量设备，适合混凝剂自动控制系统，有利于药剂与水混合药剂与水混合。水泵水泵+转子流量计转子流量计计量泵计量泵水泵水泵+转子流量计转子流量计536h2465910157108图 2 9 泵前投加图 2-9 泵前投加1溶解池；2提升泵；3溶液池；4恒位箱；5浮球阀6投药苗嘴；7水封箱；8吸水管；9水泵；10压水管6投药苗嘴；7水封箱；8吸水管；9水泵；10压水管254123673538164高压水图2-10 高位水箱溶液重力投加1溶解池；2溶液池；3提升泵；4水封箱；5浮球阀6流量计7调节阀8压力水图2-11 水射器投加1溶解池；2投药箱；3漏斗；4水射器5压力管6高压水管5浮球阀；6流量计；7调节阀；8压力水；4水射器；5压力管；6高压水管；231图 2 12 计量泵投加图 2-12 计量泵投加1溶液池；2计量泵；3压水管2 5 32 5 3混凝剂投加量自动控制混凝剂投加量自动控制2.5.3 2.5.3 混凝剂投加量自动控制混凝剂投加量自动控制混凝剂投多少的问题混凝剂投多少的问题混凝剂投多少的问题混凝剂投多少的问题烧杯混凝搅拌实验烧杯混凝搅拌实验1 1 数学模拟法数学模拟法数学模拟法数学模拟法烧杯混凝搅拌实验烧杯混凝搅拌实验水质变化，每天都要进行，工作水质变化，每天都要进行，工作量大量大，而且与现场情况有出入而且与现场情况有出入1.1.数学模拟法数学模拟法数学模拟法数学模拟法对于某一特定水源，可根据水质、水量建立数学模对于某一特定水源，可根据水质、水量建立数学模对于某一特定水源，可根据水质、水量建立数学模对于某一特定水源，可根据水质、水量建立数学模量大量大，而且与现场情况有出入而且与现场情况有出入型，写出程序交计算机执行调控。采用数学模型实行加型，写出程序交计算机执行调控。采用数学模型实行加型，写出程序交计算机执行调控。采用数学模型实行加型，写出程序交计算机执行调控。采用数学模型实行加药自动控制的关键是药自动控制的关键是：必须要有前期大量而又可靠的生必须要有前期大量而又可靠的生药自动控制的关键是药自动控制的关键是：必须要有前期大量而又可靠的生必须要有前期大量而又可靠的生药自动控制的关键是药自动控制的关键是：必须要有前期大量而又可靠的生必须要有前期大量而又可靠的生药自动控制的关键是药自动控制的关键是：必须要有前期大量而又可靠的生必须要有前期大量而又可靠的生产数据，才可运用数理统计方法建立符合实际生产的数产数据，才可运用数理统计方法建立符合实际生产的数产数据，才可运用数理统计方法建立符合实际生产的数产数据，才可运用数理统计方法建立符合实际生产的数学模型学模型适用特定原水条件适用特定原水条件水质仪表多水质仪表多投资大投资大学模型学模型适用特定原水条件适用特定原水条件水质仪表多水质仪表多投资大投资大学模型学模型。适用特定原水条件适用特定原水条件，水质仪表多水质仪表多，投资大投资大。学模型学模型。适用特定原水条件适用特定原水条件，水质仪表多水质仪表多，投资大投资大。2 2 现场模拟试验法现场模拟试验法现场模拟试验法现场模拟试验法2.2.现场模拟试验法现场模拟试验法现场模拟试验法现场模拟试验法采用现场模拟装置来确定和控制投药量是采用现场模拟装置来确定和控制投药量是采用现场模拟装置来确定和控制投药量是采用现场模拟装置来确定和控制投药量是较简单的一种方法，常用的模拟装置是较简单的一种方法，常用的模拟装置是较简单的一种方法，常用的模拟装置是较简单的一种方法，常用的模拟装置是斜管沉斜管沉斜管沉斜管沉淀器淀器淀器淀器过滤器过滤器过滤器过滤器或或或或两者并用两者并用两者并用两者并用原水浊度低时原水浊度低时常常原水浊度低时原水浊度低时常常淀器淀器淀器淀器，过滤器过滤器过滤器过滤器或或或或两者并用两者并用两者并用两者并用。原水浊度低时原水浊度低时，常常。原水浊度低时原水浊度低时，常常用模拟过滤器，原水浊度高时可用斜管沉淀器用模拟过滤器，原水浊度高时可用斜管沉淀器用模拟过滤器，原水浊度高时可用斜管沉淀器用模拟过滤器，原水浊度高时可用斜管沉淀器或过滤器串联使用。此法存在或过滤器串联使用。此法存在或过滤器串联使用。此法存在或过滤器串联使用。此法存在反馈滞后现象反馈滞后现象反馈滞后现象反馈滞后现象，模拟装置与生产设备存在模拟装置与生产设备存在一一定的差别定的差别但与实但与实模拟装置与生产设备存在模拟装置与生产设备存在一一定的差别定的差别但与实但与实模拟装置与生产设备存在定的差别模拟装置与生产设备存在定的差别，但与实但与实模拟装置与生产设备存在定的差别模拟装置与生产设备存在定的差别，但与实但与实验室相比，更接近实际情况。验室相比，更接近实际情况。验室相比，更接近实际情况。验室相比，更接近实际情况。3.3.特性参数法特性参数法特性参数法特性参数法影响混凝效果的因素复杂，在某种情况下、某一特性参数是影响混凝影响混凝效果的因素复杂，在某种情况下、某一特性参数是影响混凝效果的主要因素，这一因素的变化反映了混凝程度的变化。流动电流检测效果的主要因素，这一因素的变化反映了混凝程度的变化。流动电流检测影响混凝效果的因素复杂，在某种情况下、某一特性参数是影响混凝影响混凝效果的因素复杂，在某种情况下、某一特性参数是影响混凝效果的主要因素，这一因素的变化反映了混凝程度的变化。流动电流检测效果的主要因素，这一因素的变化反映了混凝程度的变化。流动电流检测器法和透光率脉动法属于特性参数法。器法和透光率脉动法属于特性参数法。器法和透光率脉动法属于特性参数法。器法和透光率脉动法属于特性参数法。流动电流法流动电流法流动电流法流动电流法胶体扩散层中反离子在外力作用下随着流体流动而产生的电流。此电流与胶体胶体扩散层中反离子在外力作用下随着流体流动而产生的电流。此电流与胶体电位电位有正相关关系。混凝后胶体有正相关关系。混凝后胶体电位变化反映了胶体脱稳程度电位变化反映了胶体脱稳程度。原理原理优点优点控制因子单一；投资低，操作简单；控制精度较高。控制因子单一；投资低，操作简单；控制精度较高。采用采用非离子型非离子型或或阴离子型阴离子型高分子絮凝剂时高分子絮凝剂时投药量与流动电流不相关投药量与流动电流不相关透光脉动法透光脉动法局限性局限性采用采用非离子型非离子型或或阴离子型阴离子型高分子絮凝剂时高分子絮凝剂时，投药量与流动电流不相关投药量与流动电流不相关；不能被不能被有机物有机物污染，有机物浓度低还行污染，有机物浓度低还行透光脉动法透光脉动法原理利用原理利用光电原理光电原理检测絮凝颗粒的变化，达到混凝在线连续控制检测絮凝颗粒的变化，达到混凝在线连续控制给絮体摄像给絮体摄像优点是因子单一，不受混凝机理或品种的限制，不受水质限制。优点是因子单一，不受混凝机理或品种的限制，不受水质限制。优点优点局限性造价高，常在实验室实用局限性造价高，常在实验室实用2.6 2.6 混凝设备混凝设备水泵混合水泵混合混合设备混合设备管式混合管式混合混凝设备混凝设备机械混合机械混合控制G值值混凝设备混凝设备隔板絮凝池折板絮凝池隔板絮凝池折板絮凝池絮凝设备絮凝设备机械絮凝池机械絮凝池穿孔旋流絮凝池穿孔旋流絮凝池穿孔旋流絮凝池穿孔旋流絮凝池网格、栅条絮凝池网格、栅条絮凝池控制G值值GT值值2.6.1 2.6.1 混混合设备合设备混混合设备合设备合设备合设备合设备合设备1.1.水泵混合水泵混合水泵混合水泵混合投加特点投加特点投加特点投加特点：药剂投加在：药剂投加在：药剂投加在：药剂投加在取水泵取水泵取水泵取水泵吸水口吸水口吸水口吸水口或或或或吸水喇叭吸水喇叭吸水喇叭吸水喇叭口口口口处处利用水泵利用水泵处处利用水泵利用水泵叶轮高速旋转叶轮高速旋转叶轮高速旋转叶轮高速旋转以达到以达到以达到以达到口口口口处处，利用水泵利用水泵处处，利用水泵利用水泵叶轮高速旋转叶轮高速旋转叶轮高速旋转叶轮高速旋转以达到以达到以达到以达到快速快速混混合的作用合的作用。快速快速混混合的作用合的作用。快速合的作用快速合的作用快速合的作用快速合的作用优点优点优点优点：混合效果好，节省动力，各种水厂均可用。：混合效果好，节省动力，各种水厂均可用。：混合效果好，节省动力，各种水厂均可用。：混合效果好，节省动力，各种水厂均可用。适用场合适用场合适用场合适用场合：取水泵房靠近水厂处理构筑物的场合，：取水泵房靠近水厂处理构筑物的场合，：取水泵房靠近水厂处理构筑物的场合，：取水泵房靠近水厂处理构筑物的场合，两者间距不大于两者间距不大于两者间距不大于两者间距不大于150150两者间距不大于两者间距不大于两者间距不大于两者间距不大于150m150m。2.管式混合管式混合水水泵泵压水压水管管混合混合药剂直接投到水泵压水管中借助管中流速混合常用管式常用管式混合器类型混合器类型泵管泵管静态混合器静态混合器混合单元由若干固定叶片按一定角度交叉由若干固定叶片按一定角度交叉组成组成水流与药剂通过混合器时被多次中，借助管中流速混合混合器类型混合器类型静态混合器静态混合器组成组成，水流与药剂通过混合器时，被多次分割、改向分割、改向并形成漩涡形成漩涡，达到混合目的。在管式孔板混合器前加一个锥形帽锥形帽，水流扩散混合器扩散混合器在管式孔板混合器前加个锥形帽锥形帽，水流和药剂对冲对冲锥形帽后扩散形成剧烈紊流，达到快速混合的目的。投药套管塑料管孔板药剂管道 管道 单元混合体原水孔板挡板支架原水静态混合器锥帽原水管图 2-13 管式静态混合器图 2-14 扩散混合器管式混合器特点及要求管式混合器特点及要求管式混合器特点及要求管式混合器特点及要求管式混合器特点及要求管式混合器特点及要求管式混合器特点及要求管式混合器特点及要求静态静态静态静态构简单构简单安装安装快均快均构简单构简单安装安装快均快均静态静态混合器混合器静态静态混合器混合器：构构造造简单简单，安装安装方便，混合方便，混合快快速速均均匀。：匀。：构构造造简单简单，安装安装方便，混合方便，混合快快速速均均匀。水头损失大（不小于水头损失大（不小于匀。水头损失大（不小于水头损失大（不小于0.30.4m0.30.4m）。流量过小时）。流量过小时）。流量过小时）。流量过小时混合效果下降。流速不宜小于混合效果下降。流速不宜小于混合效果下降。流速不宜小于混合效果下降。流速不宜小于1m/s1m/s。扩散混合器：扩散混合器：扩散混合器：扩散混合器：锥形帽夹角锥形帽夹角锥形帽夹角锥形帽夹角9090。顺流方向投影面积为进水管总。顺流方向投影面积为进水管总。顺流方向投影面积为进水管总。顺流方向投影面积为进水管总截面面积的截面面积的截面面积的截面面积的孔面积为进水管总截面面积孔面积为进水管总截面面积孔面积为进水管总截面面积孔面积为进水管总截面面积截面面积的截面面积的截面面积的截面面积的1/41/4，开，开孔面积为进水管总截面面积孔面积为进水管总截面面积，开，开孔面积为进水管总截面面积孔面积为进水管总截面面积的的的的3/43/4，流速为，流速为，流速为，流速为1.01.5m/s1.01.5m/s，混合时间，混合时间，混合时间，混合时间23s23s。节管。节管。节管。节管长度不小于长度不小于长度不小于长度不小于500mm500mm。水头损失约。水头损失约。水头损失约。水头损失约0.30.40.30.4，直径，直径，直径，直径在在在在DN200DN1200DN200DN1200。在在在在DN200DN1200DN200DN1200。3 3 机械混合机械混合机械混合机械混合3.3.机械混合机械混合机械混合机械混合在池内安装搅拌装置在池内安装搅拌装置搅拌器可以是搅拌器可以是在池内安装搅拌装置在池内安装搅拌装置搅拌器可以是搅拌器可以是在池内安装搅拌装置在池内安装搅拌装置，搅拌器可以是搅拌器可以是在池内安装搅拌装置在池内安装搅拌装置，搅拌器可以是搅拌器可以是桨板式桨板式桨板式桨板式、螺旋桨式螺旋桨式螺旋桨式螺旋桨式或或或或透平式透平式透平式透平式，速度梯度速度梯度，速度梯度速度梯度桨板式桨板式桨板式桨板式、螺旋桨式螺旋桨式螺旋桨式螺旋桨式或或或或透平式透平式透平式透平式，速度梯度速度梯度，速度梯度速度梯度7001000s7001000s-1 1，时间，时间，时间，时间1030s1030s以内，以内，以内，以内，优点优点优点优点是混是混是混是混合效果好，不受水质影响，合效果好，不受水质影响，合效果好，不受水质影响，合效果好，不受水质影响，缺点缺点缺点缺点是增加机是增加机是增加机是增加机械设备，增加维修工作。械设备，增加维修工作。械设备，增加维修工作。械设备，增加维修工作。2.6.2 2.6.2 絮凝设备絮凝设备絮凝设备絮凝设备1.1.隔板絮凝池隔板絮凝池隔板絮凝池隔板絮凝池隔板絮凝池分隔板絮凝池分隔板絮凝池分隔板絮凝池分往复式往复式往复式往复式和和和和回转式回转式回转式回转式，见图，见图，见图，见图2 2-1515与图与图与图与图2 2-1616。8m2.0m接沉淀池22.0进水接沉淀池19.7m池进水进水管管图 2-15 往复式隔板絮凝池图 2-16 回转式隔板絮凝池廊道中流速廊道中流速：起端起端廊道中流速廊道中流速：起端起端0 50 5-0 6m/s0 6m/s末端末端末端末端0 20 2-0 3m/s0 3m/s段数段数：段数段数：4646段段；段段；隔板絮凝池设计要求隔板絮凝池设计要求隔板絮凝池设计要求隔板絮凝池设计要求廊道中流速廊道中流速：起端起端廊道中流速廊道中流速：起端起端0.50.5-0.6m/s0.6m/s，末端末端，末端末端0.20.2-0.3m/s0.3m/s，段数段数：，段数段数：4646段段；段段；依次降低流速的方法：依次降低流速的方法：依次降低流速的方法：依次降低流速的方法：隔板间距隔板间距隔板间距隔板间距从起端至末端从起端至末端从起端至末端从起端至末端逐段放宽逐段放宽逐段放宽逐段放宽转弯处过水断面积为廊道过水断面积的转弯处过水断面积为廊道过水断面积的转弯处过水断面积为廊道过水断面积的转弯处过水断面积为廊道过水断面积的1 21 51 21 5倍倍；倍倍；转弯处过水断面积为廊道过水断面积的转弯处过水断面积为廊道过水断面积的转弯处过水断面积为廊道过水断面积的转弯处过水断面积为廊道过水断面积的1.21.51.21.5倍倍；倍倍；絮凝时间：絮凝时间：絮凝时间：絮凝时间：2030min2030min；隔板间距隔板间距：不大于不大于隔板间距隔板间距：不大于不大于0.5m0.5m，池底应有池底应有，池底应有池底应有0.020.030.020.03坡度直径不小于坡度直径不小于坡度直径不小于坡度直径不小于150mm 150mm 隔板间距隔板间距不大于不大于隔板间距隔板间距不大于不大于池底应有池底应有池底应有池底应有坡度直径不小于坡度直径不小于坡度直径不小于坡度直径不小于的排泥管；的排泥管；廊道的最小宽度不小于廊道的最小宽度不小于的排泥管；的排泥管；廊道的最小宽度不小于廊道的最小宽度不小于0.5m0.5m；vv22 hh各段的水头损失各段的水头损失，总水头损失，总水头损失各段的水头损失各段的水头损失，总水头损失，总水头损失iiiiiilRCvgvmhit22 ihh沿程水头损失沿程水头损失局部水头损失往复式总水头损失一般在往复式总水头损失一般在0.30.5m，回转式的水头损失比往复式的小，回转式的水头损失比往复式的小40左右。左右。隔板絮凝池特点：构造简单、管理方便，但对流量变化大的絮凝效果不稳定，水流条件不理想，能耗（水头损失）浪费大，池子隔板絮凝池特点：构造简单、管理方便，但对流量变化大的絮凝效果不稳定，水流条件不理想，能耗（水头损失）浪费大，池子大。适用于大、中水厂。大。适用于大、中水厂。2.2.折板絮凝池折板絮凝池折板絮凝池折板絮凝池通常采用通常采用通常采用通常采用竖流式竖流式竖流式竖流式，它将隔板絮凝池的平板，它将隔板絮凝池的平板，它将隔板絮凝池的平板，它将隔板絮凝池的平板隔板改成隔板改成隔板改成隔板改成一一定角度的折板定角度的折板一一定角度的折板定角度的折板。折板波峰对波谷折板波峰对波谷。折板波峰对波谷折板波峰对波谷隔板改成隔板改成隔板改成隔板改成定角度的折板定角度的折板定角度的折板定角度的折板折板波峰对波谷折板波峰对波谷折板波峰对波谷折板波峰对波谷平行安装称“平行安装称“平行安装称“平行安装称“同波折板同波折板同波折板同波折板”，波峰相对安装称”，波峰相对安装称“”，波峰相对安装称”，波峰相对安装称“异波折板异波折板异波折板异波折板”异波折板异波折板异波折板异波折板。进水出水进水出水（）（）图 2-17 单通道折板絮凝池剖面示意（a）同波折板（b）异波折板水流向上水流向下出水水流向上水流向下出水AA进水进水折板平面图进水A-A剖面图 2 18 多通道折板絮凝池示意图 2-18 多通道折板絮凝池示意：同波折板；：异波折板；：平板折板絮凝折板絮凝池池的设计要求及特点的设计要求及特点折板絮凝的设计要求及特点折板絮凝的设计要求及特点设计要求：设计要求：折板间距根据水流速度由大到小改变，流速也 一般分段设计，不少于三段：第一段：0.25 0.35 m/s;第二段0 15 0 25 m/s;第二段：0.15 0.25 m/s;第三段：0.10 0.15 m/s;特点特点折板夹角采用90 120，波高一般采用0.25 0.40 m特点特点：与隔板式相比，与隔板式相比，水流条件水流条件大大改善，大大改善，有效能量消耗有效能量消耗比例比例提高提高，絮凝时，絮凝时间缩短，池体积减小。水流曲折流动，提高了颗粒碰撞絮凝效果。但安装维修较困难，折板费用较高。间缩短，池体积减小。水流曲折流动，提高了颗粒碰撞絮凝效果。但安装维修较困难，折板费用较高。机械絮凝机械絮凝机械絮凝机械絮凝3 3 机械絮凝机械絮凝池池机械絮凝机械絮凝池池机械絮凝池的剖面示意见图机械絮凝池的剖面示意见图机械絮凝池的剖面示意见图机械絮凝池的剖面示意见图2 2 1919机械絮凝池的剖面示意见图机械絮凝池的剖面示意见图机械絮凝池的剖面示意见图机械絮凝池的剖面示意见图2 2-1919。搅拌器有。搅拌器有浆浆板板式式和叶轮和叶轮式式，按搅拌轴的安搅拌器有，按搅拌轴的安搅拌器有浆浆板板式式和叶轮和叶轮式式，按搅拌轴的安，按搅拌轴的安浆式式浆式式浆式式浆式式装位置分水平轴式和垂直轴式。装位置分水平轴式和垂直轴式。装位置分水平轴式和垂直轴式。装位置分水平轴式和垂直轴式。第一格搅拌强度最大，而后逐步减小，第一格搅拌强度最大，而后逐步减小，第一格搅拌强度最大，而后逐步减小，第一格搅拌强度最大，而后逐步减小，G G值也相应减小值也相应减小，搅拌强度决定于搅拌器转速搅拌强度决定于搅拌器转速值也相应减小值也相应减小，搅拌强度决定于搅拌器转速搅拌强度决定于搅拌器转速值也相应减小值也相应减小，搅拌强度决定于搅拌器转速搅拌强度决定于搅拌器转速值也相应减小值也相应减小，搅拌强度决定于搅拌器转速搅拌强度决定于搅拌器转速和桨板面积。和桨板面积。和桨板面积。和桨板面积。进水进水接沉淀池接沉淀池进水池（）（）（）图 2-19 机械絮凝池剖面示意(a)水平轴式；(b)垂直轴式（）(a)水平轴式；(b)垂直轴式（）1-浆板；2-叶轮；3-旋转轴；4-隔墙以垂直轴式浆板搅拌器为例进行功率计算以垂直轴式浆板搅拌器为例进行功率计算以垂直轴式浆板搅拌器为例进行功率计算以垂直轴式浆板搅拌器为例进行功率计算以垂直轴式浆板搅拌器为例进行功率计算以垂直轴式浆板搅拌器为例进行功率计算以垂直轴式浆板搅拌器为例进行功率计算以垂直轴式浆板搅拌器为例进行功率计算水流对桨板的阻力就是桨板施于水的推力，在水流对桨板的阻力就是桨板施于水的推力，在水流对桨板的阻力就是桨板施于水的推力，在水流对桨板的阻力就是桨板施于水的推力，在dAdA微面微面微面微面积上水流阻力积上水流阻力（积上水流阻力积上水流阻力（2 2-1515）dAvCdFDi22 阻力阻力阻力阻力dFdFi i所耗功率，即桨板施于水的功率：所耗功率，即桨板施于水的功率：所耗功率，即桨板施于水的功率：所耗功率，即桨板施于水的功率：（2 2 1616）2Cv3（2 2-1616）式中：，为水流旋转线速度，为桨板旋转角速式中：，为水流旋转线速度，为桨板旋转角速 度，为旋度，为旋式中：，为水流旋转线速度，为桨板旋转角速式中：，为水流旋转线速度，为桨板旋转角速 度，为旋度，为旋ldrvCdAvCvdFdPDDii322 转半径转半径转半径转半径因此因此因此因此因此因此因此因此（2 2-1717）ldrrCdPDi332 2第第第第i i块桨板克服水的阻力所耗功率：块桨板克服水的阻力所耗功率：块桨板克服水的阻力所耗功率：块桨板克服水的阻力所耗功率：（）)12(824433321rrlCdrrlCPDrrDi（2 2-1818）设每根旋转轴在不同旋转半径设每根旋转轴在不同旋转半径上上装相同数量的桨板装相同数量的桨板，设每根旋转轴在不同旋转半径设每根旋转轴在不同旋转半径上上装相同数量的桨板装