水处理工程技术 知识点6：混凝设施 混凝设施电子教案.docVIP

PAGE 1 《水处理工程技术》教案 知识点 混凝设施 学时 0.5学时 教学内容 混合设施，絮凝设施 教学重点 混合设施 教学难点 絮凝设施 絮凝设施 参考资料 《水处理工程技术》，张宝军主编，重庆大学出版社出版 《水污染控制工程》，胡亨魁主编，武汉理工大学出版社 《水处理工程运行与管理》，朱亮、张文妍编，化学工业出版社 《污水处理工程设计》，徐新阳、于锋主编，化学工业出版社 《给水厂处理设施设计计算》，崔玉川等编，化学工业出版社 《水处理构筑物设计与计算》，尹士君、李亚峰等编著，化学工业出版社 1）混合设施 为了创造良好的混凝条件，要求混合设施能够将投入的药剂快速均匀地扩散于被处理水中。混合设施种类较多，归纳起来有水泵混合、管式混合、机械混合和水力混合等方式。 （1）混合的基本要求 混合是取得良好混凝效果的重要前提。药剂的品种、浓度、原水的温度、水中颗粒的性质、大小等，都会影响到混凝效果，而混合方式的选择是最主要的影响因素。 对混合设施的基本要求，在于通过对水体的强烈搅动后，能够在很短的时间内促使药剂均匀地扩散到整个水体，达到快速混合的目的。 铝盐和铁盐混凝剂的水解反映速度非常快，例如分子量为几百万的聚合物，形成聚合的时间约为1s。所以没有必要延长混合时间。采用水流断面上多点投加，或者采用强烈搅拌的方式，可以使药剂均匀地分布于水体中。 在设计时注意混合设施尽可能与后继处理构筑物拉近距离，最好采用直接连接方式。采用管道连接时，管内流速可以控制在0.8～1.0m/s，管内停留时间不宜超过2min。根据经验，反映混合指标的速度梯度G值一般控制在500～1000s-1。 混合方式与混凝剂的种类有关。例如使用高分子混凝剂时，因其作用机理主要是絮凝，所以只要求药剂能够均匀地分散到水体，而不要求采取快速和剧烈混合方式。 （2）各种混合方式的特点和适用条件 = 1 \* GB3 ①管式混合 常用的管式混合有管道静态混合器、文氏管式、孔板式管道混合器、扩散混合器等。最常用的为管道静态混合器。 管道静态混合器是在管道内设置若干固定叶片，通过的水成对分流，并产生涡旋反向旋转和交叉流动，从而达到混合目的。如图2.1.17。 图2.1.17管道静态混合器 静态混合器在管道上安装容易，实现快速混合，并且效果好，投资省，维修工程量少。便会产生一定的水头损失。为了减少能耗，管内流速一般采用1m/s。该种混合器内一般采用1～4个分流单元，适用于流量变化较小的水厂。 扩散混合器是在孔板混合器的前面加上锥形配药帽组成的。锥形帽为90°夹角，顺水流方向投影面积是进水管面积的1/4，孔板面积是进水管面积的3/4，管内流速1m/s左右，混合时间取2～3s，G值一般在700～1000s-1。如图2.1.18所示。混合器的长度一般在0.5m以上，用法兰连接在原水管道上，安装位置低于絮凝池水面。扩散混合器的水头损失为0.3～0.4m，多用于直径在200～1200mm的进水管上，适用于中小型水厂。 图2.1.18 扩散混合器 = 2 \* GB3 ②水泵混合 水泵混合是利用水泵的叶轮产生涡流，从而达到混合目的。这种方式设备简单，无需专门的混合设备，没有额外的能量消耗，所以运行费用较省。但在使用三氯化铁等腐蚀性较强的药剂时会腐蚀水泵叶轮。 由于采用水泵混合可以省去专门的混合设备，故在过去的设计中较多采用。近年来的运行发现：水泵混合的G值较低，水泵出水管进入絮凝池的投药量无法精确计量而导致自动控制投加难以实现，一般水厂的原水泵房与絮凝池距离较远，容易在管道中形成絮凝体，进入池内破碎影响了絮凝效果。 因此要求混凝剂投加点一般控制在100m之内，混凝剂投加在原水泵房水泵吸水管或吸水喇叭口处，并注意设置水封箱，以防止空气进入水泵吸水管。 = 3 \* GB3 ③机械混合 机械混合是通过机械在池内的搅拌达到混合目的。要求在规定的时间内达到需要的搅拌强度，满足速度快、混合均匀的要求。机械搅拌一般采用桨板式和推进式。桨板式结构简单，加工制造容易。推进式效能高，但制造较为复杂。混合池有方形和圆形之分，以方形较多。池深与池宽比约在1:1～3:1，池子可以单格或多格串联，停留时间10～60s。 机械搅拌一般采用立式安装，为了减少共同旋流，需要将搅拌机的轴心适当偏离混合池的中心。在池壁设置竖直挡板可以避免产生共同旋流。如图2.1.19所示。机械混合器水头损失小，并可适应水量、水温、水质的变化，混合效果较好，适用于各种规模的水厂。但机械混合需要消耗电能，机械设备管理和维护较为复杂。 图2.1.19 机械混合器 2）絮凝设施 （1）絮凝过程的基本要求 原水与药剂混合后，通过絮凝设备的外力作用，使具有絮凝性能的微絮凝颗粒接触碰撞，形成肉眼可见的大的密实絮凝体，从而实现沉淀分离