第六章 混凝

1、混凝剂的溶解和溶液配制
溶液池容积V1：
V1

24 100 AQ 1000 1000 wn

AQ 417 wn
式中V1为溶液池容积。 Q——处理的水量 m3/h
A——混凝剂最大投加量，mg/L
w—溶液浓度，无机药剂一般取10~20%；有机0.5～1.0%
n——每日调制次数，一般2~6次
V2=（0.2~0.3）V1 式中：V2——溶解池容积，m3
反应流速一般按由大逐渐变小进行设计。为防止絮粒 被破碎，应控制反应器内的流速。
要有足够的反应时间（10～30min为宜），并控制反应 速度，使梯度值G值达到10-75s-1，通常20-60s-1，使 Gt值应控制在104～105之间，保证反应过程的充分完全。
对于低浊度、低碱度废水宜采用较大的t值；对粗分散、 杂质含量高的废水宜采用较大的G值。
2、混合方式
混合方式 水泵混合 隔板混合 机械混合
1）水泵混合
将药剂投加在水泵的吸水管内或喇叭口处，利用水泵叶轮 高速旋转达到快速混合的目的。
特点：
混合效果好，不需另建混合设施； 节省动力； 各型水厂均可采用；
要求：
泵房距离处理设备不大于150m。
2）分流隔板混合池
3）机械搅拌混合
第二节 混凝工艺与设备
什么？为什么反应池的效果可用GT值来表示？ 3、简述铝盐混凝剂的水解过程及作用机理。
第二节 混凝工艺与设备
机械搅拌反应池设计参数：
A、絮凝时间为15-20min。 B、池内设3-4挡搅拌机。 C、隔墙上下开孔，防止水流短路。 D、叶轮线速度自第一挡0.5m/s起逐渐减小到末挡的 0.25m/s。
第二节 混凝工艺与设备 （4）组合絮凝池
第二节 混凝工艺与设备
(5)混凝反应池的设计要点：
数，以并aG建t议C值Gt（CC值为控胶制体在浓10度0，左右a表较示好有。效碰撞系数） 作考为理虑反由颗应是粒设反浓备应度的效及控果脱制与稳参水程数中。度颗等粒因浓度素有进关去，，例提如出当（低2浓）、 （度3）时如。，果反脱应稳设颗备粒的每效次率碰就撞会都降能低导，致但凝如聚果，人则工a投=1加，粘实 土际，上效总果是就a<能1。提高。
搅拌强度太大或太小，会对反应池的絮凝效
絮凝控制指标：
果产生影响。
速度梯度G=10～70s-1。 水流速度v=15～30mm/s。 反应时间t=15～30min。 絮凝控制指标Gt值=104～4×105 》》》》
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第二节 混凝工艺与设备
絮凝控制指标研究 (1) Gt值 ((22)) GGttCC值值 ((以33)G)ataCGG值ttC（C值值C为胶体浓度）作为反应设备的控制参
工艺流程： 药剂输送→粉碎→提升→计量→加药混合
工作原理：图
第二节 混凝工艺与设备
(二)混凝剂湿投法(wetted)
工艺流程： 溶解池→溶液池→定量控制设备→投加设备→混合池
溶解设备：溶解池、搅拌设备。 药剂调配：水力调配、机械调配、压缩空气调配和人 工调配等。 溶液池：配制一定浓度溶液的设施。 其它设备：（略）
采用水力搅拌的反应设备，其搅拌强度可由水流速度 来控制，搅拌时间即水在反应设备中的停留时间，一般 采用6～30min。
习题： 1、试概述水的混凝机理。 2、试说明水的混凝工艺过程以及各单元的工艺要求。 3、简述影响水混凝的主要因素。
思考题： 1、在投加混凝剂时，为什么必须立即与处理水充分混合、
剧烈搅拌？ 2、水的混凝对水力条件有哪些要求？水流速度梯度G反映
第二节 混凝工艺与设备 D、涡流式混合设备
设计要点： 底部锥角30～45°； 反应时间1～1.5min，
≤2min； 入口流速1～1.5m/s； 圆柱部分上升流速25mm/s。
第二节 混凝工艺与设备 E、廊道式格板混合池
第二节 混凝工艺与设备
水泵混合的投药位置
1、（泵1前）投泵加前投加 ☆★ （2加、2）注泵泵在后后取投投水加加泵吸☆水★ 管中或吸水喇叭口处，见 图。加目注在前水大泵多出数水采压力用管这（种见方图式）或，沉主淀要池优进口点处是。可利 用水当泵取叶水泵轮离使净药水剂装和置较原远水（得约到大充于5分00混m合），时，而为且防借止反应 助过于早水，已泵结吸成力的吸絮入粒在，管容道易或加进注入沉。淀池时破碎，从而影响净 水缺效果点，是所药以剂采对用泵水后泵投有加一。定的腐蚀作用。
特水点流：在池内作180º 转弯，局部水头损失较大，
且絮水凝流体在有池破内碎作的9可0º能转。弯，局部水头损失大为减小， 且絮水凝头效损果失有0.所3-提0.高5m。。
水头损失比往复式小40%。
回转式隔板反应池
第二节 混凝工艺与设备
B、折板反应池 平折板反应池一般分为三段。三段的折板布置可分别
采用相对折板、平行折板和平行直板。 另外还有采用波形板的。 （竖直放置）
②浮子—苗嘴(孔板)计量系统
2）投加方式
①泵前投加 ：安全可靠，一般适用取水泵房距水厂较近 ②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，但溶液池位置高。 ③水射器投加：设备简单，使用方便，溶液池高度不会
受太大限制，但效率低，易磨损。 ④计量泵投加：不必另设计量设备，适合混凝剂自动控
第二节 混凝工艺与设备
问题： 分离絮体可以采用哪些工艺？
混凝沉淀工艺 混凝工艺
混凝气浮工艺
二、化学混凝的设备
混凝剂的溶解配置
混 凝
投加设备
的
设
混合设备
备
反应设备
第二节 混凝工艺与设备
1、混凝剂的调配与投加 （1）混凝剂的调配 （2）混凝剂的投加
固体投加 液体投加
第二节 混凝工艺与设备 (一)混凝剂干投法(dry) （应用较少）
搅拌强度表示
搅拌强度用速度梯度G来表示。
速速度度梯梯度度与是搅指拌时由间于的搅乘拌积在G垂t值直可水间流接方表向示上整引个起反的应速时度间 内差颗du粒与碰垂撞直的水总流次距数离，d可y间用的来比控值制反，应即效G=果d，u/一d般y。Gt（值单应控 制位在：1s0-14）～105之间。在G值给定的情况下，可调节t值来改 善反速应度效梯果度。实质上反映了颗粒的碰撞机会。速度差越大， 颗粒间越易发生碰撞；间距越小，颗粒间也越易发生碰 撞。
第二节 混凝工艺与设备
C、 旋流式反应池
设计要点： 反应时间8-15min； 喷嘴入口流速2-3m/s。
第二节 混凝工艺与设备
D、涡流式反应池
设计要点： 底部锥角30-45°， 反应时间6-10min， 入口流速0.7m/s， 圆 柱 部 分 上 升 流 速 4-
6mm/s。
涡流式反应池示意
2、混凝剂投加设备
混凝剂投 加设备
计量设备 药液提升设备 投药箱 注入设备
1）计量设备 转子流量计；电磁流量计；苗嘴；计量泵等。
①浮球阀计量系统
利用槽内浮球阀与槽底 管口高差(H)恒定，槽底 管口流量不变原理，通过 改变池底管口苗嘴或孔板 的孔径来控制投药量。
当浮球由于水满了之后，产生浮力使它上升时，便会关闭阀门停 止供水，而水位下降后，浮球下降，则阀门由于弹簧的作用而打开， 进水，直到浮球受到水的浮力上升后，将阀门闭合才将水关闭。
3、絮凝反应设备
(1)设备分类 （按搅拌方式分） A、水力搅拌反应池： B、机械搅拌反应池：
第五节 混凝工艺与设备
(2)水力搅拌反应池
A、隔板反应池 B、折板反应池 C、穿孔旋流反应池 D、旋流式反应池 E、涡流式反应池
第五节 混凝工艺与设备
A、隔板反应池
a、a、往往复复式式 bb特、、点回回：转转式式
1、管式混合
A、普通管道混合 B、管式静态混合器 C、扩散混合器
A、普通管道混合 把药剂投入水泵压水水管内，借助水流进行混合。 药剂加入方式： 《图》
第二节 混凝工艺与设备
B、管式静态混合器 管内装设若干个固体混合单元体。
LPD系列管式静态混合器示意图
由一系列安装在空心管道中的半椭圆形叶片构成，一个单元包括两个互相 垂直的叶片，混合过程也是分裂过程，其结果是将物流分成几股，在湍流过 程中，单元能够提高每股支流的散射程度，因此，一个含有六个单元的LPD系 列静式混合机能够充分满足大多数污水混合需要。
制系统，有利于药剂与水混合。
① 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。
② 水射器投加
水射器又称射流器
水射器投加Flash示意图
④ 用计量泵投加药剂
三、混合 1、 混合的作用
使药剂能快速、均匀地分散到废水中。
★水★★力★均条快匀件速：要：是求是为：因了混化凝学剂反在应废能水在中废发水生中水各解部反分得应到的 速絮均体衡度，发很搅速并展快拌度不。，时梯要需间度求要：：生尽1G0=成量～5大造0300颗成～s粒，急1；工0速0业扰0s应动-1用以。常生取成2大m量in细。小
《水污染控制工程》课件
第二节 混凝工艺与设备
Coagulation Process and Equipment
第二节 混凝工艺与设备
一、工艺流程
混凝工艺流程由药剂投加、混合、反应及沉淀 分离等单元组成。
混合 反使应混凝剂迅速、均匀地分散到 废水 中沉，在淀通一过定压的缩水双流电条层件和下电，中小和“作矾用花，”使 胶通体过反脱吸应稳附过，架程形桥形成和成小沉的“淀大矾物絮花网体”捕进。等入作沉用淀形池 成进较行大分的离絮。体（。问题）
泵后投加因投药点承压或无吸力，故需要用水射器或加药 泵。其优点是不发生药剂对水泵的腐蚀。
四、絮凝反应(reaction)
1、反应的作用 是使混合形成的小絮凝体经过充分碰撞接触， 絮凝成较大颗粒的过程。
2、 反应过程的水力条件
反应设备应有一定的停留时间和适当的搅拌 强度，使小絮体有一适宜的相互碰撞机会。
管式静态混合器：流速不宜小于1m/s，水头损失不小于0.30.4m，简单易行。
第二节 混凝工艺与设备
C、扩散混合器
在管式孔板混合器前加 一锥形帽，水流和药剂 对冲锥形帽而后扩散形 成剧烈紊流，使药剂和 水达到快速混合。
第二节 混凝工艺与设备
2、其它水力混合方式
A、分流隔板混合池 B、跌水混合池 C、水跃式混合池 D、涡流式混合设备 E、廊道式格板混合池
进水
出水
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第二节 混凝工艺与设备
（3）机械搅拌反应池
分格串联，每格设以搅拌 机越。好A、分。浆格但板越造式多价和，高叶絮和轮凝维式效修。果量 大。B、水平轴和垂直轴
为适应絮体形成规律，第 一格搅拌强度最大，其余 依次递减，对应G值也递减。
第一格搅拌强度最大，而后逐步减小，G值也相 应减小，搅拌强度决定于搅拌器转速和桨板面积。