第二章 水浊度的去除(混凝理论)(第二讲).
教学课件PPT 混凝
吸附连桥
– 水溶性链状高分子聚合物在静电引力、范德 华力和氢键力等作用下,通过活性部位与胶 粒和细微悬浮物等发生吸附桥连的现象。
– 再稳:
I. 高分子聚合物浓度较高时,对胶粒的包裹,产生 “胶体保护”作用
II. 长时间剧烈搅拌
吸附连桥
胶体保护
12
网罗卷带
• 使用硫酸铝、石灰或氯化铁等高价金属盐 类作混凝剂
– 絮凝(flocculation)------这些具有粘附性的离 散微粒能够粘结成絮体
2
第二节:胶体结构与特性
溶液的种类(按溶质颗粒大小)
种类 真溶液
颗粒大小
实例
0.2 - 2.0(nm) 空气、海水、汽油、酒
胶体溶液 2.0 nm – 1µm 牛奶、雾、奶油
悬浮液 > 1µm
血液、颜料、杀虫剂喷雾剂
HPAM y/x:水解度
阳离子型:主要是含有-NH3+、-NH2+和-N+R4的聚合物
• 混凝机理:吸附架桥
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3. 助凝剂
• 通常是在单独使用混凝剂不能取得良好效果的 时候投加,用以提高混凝效果的辅助药剂。
• 作用:
– 调节/改善混凝条件 – 改善絮凝体结构
• 分类
– pH调整剂:石灰、硫酸、NaOH – 絮凝体结构改良剂:活性硅酸、粘土、骨胶、海藻
3. 水中杂质浓度:
① 杂质浓度低,颗粒间碰撞几率下降,混凝效果差
• 加助凝剂或加混凝剂后直接过滤
4. 水力条件
27
第五节:混凝处理流程和设备
混凝剂 助凝剂
慢速搅拌
废水 投配 混合 反应 沉淀分离 出水
快速搅拌
沉渣
混凝沉淀处理示意流程图
9第二章 知识点6-水环境污染及其防治-混凝处理技术
真溶液 胶体溶液
悬浮液
10-10 10-9
10-7
混凝法
10-4
粒度(m)
沉淀法
常用混凝剂
混凝实验视频
无机矿物材料改性絮凝剂
原水浊度:211-221 NUT
出水浊度:1.3-2.1 NUT
无机矿物材料改性后的絮凝剂,絮凝效果非常好!
பைடு நூலகம்
PAC(左)和矿物材料絮凝剂(右)的絮体沉降效果对比
小结
第二章污水的处理技术
---混凝处理技术
自来水
湖水
化学方法:采用化学药剂和化学材料对污水中溶解性 物质或胶体物质,通过化学反应使污染物质与水分离 或改变污染物的性质,以除去水中杂质的方法。
常用的化学方法有:中和法、混凝法、沉淀法、氧化 还原法。
混凝法,是指在混凝剂的作用下,使废水中的胶体和细微 悬浮物凝聚为絮凝体,然后予以分离除去的水处理法。
混凝法的定义 常用的混凝剂 混凝实验过程
《环境工程学》第二章 水的物理化学处理方法 (2)
电耗较大,设备的维修与管理工作量增加,减压阀、释 放器、射流器等易被堵塞。 受天气条件影响大,浮渣怕较大风雨的袭击。
(一)混凝过程的理论基础
1、胶体的稳定性和胶体结构
双电层理论:Stern于1924年提出
• 胶核:由不溶于水的分散相物质分子组成
• 电位离子 • 反离子层
双电层
• 固定层(反离子吸附层+电位离子)
• 扩散层
2、胶体的脱稳
不同的化学药剂能使胶体以不同的方式脱稳。 根据4位学者的DLVO理论,脱稳机理可归结为以下四种: • 压缩双电层:投加电解质,降低电动电位,缩小扩散层厚度; • 吸附电中和作用:中和部分或全部电荷,减小静电斥力; • 吸附架桥作用 • 网捕作用:金属离子水解和聚合,形成氢氧化物胶体状沉淀物。
第二章 水的物理化学处理方法
第二节 水中悬浮物质和胶体物质的去除
一、沉淀
各种沉淀池的比较
机械
根据不同废水的性质以及沉淀池的形式,可参考以下设计参数:
沉淀池的设计参数
二、混凝
去除对象:自然沉降法不能去除的悬浮微粒及胶体污染物。 混凝包括两个步骤:P115
• 凝聚:使胶体脱稳并聚集为微絮粒; • 絮凝:微絮粒通过吸附、卷带和桥连而成长为更大的絮体。
根据泥渣与水的接触方式,可分为两大类: • 泥渣循环分离型:机械加速澄清池,水力循环澄清池; • 悬浮泥渣过滤型:普通悬浮澄清池,脉冲澄清池;
(一)机械加速澄清池
五个主要组成部分: 一次混合反应区;二次混合反应区;导流筒;分离室;泥渣浓缩区
配水槽
优点:效率较高,运行比较稳定,对原水水质和水量的变化适应性较强,操作较方便。
滤料越小,沉降面积越大;滤速越小,水流越平稳;均利于 沉降;
最新水质处理---混凝课件PPT
A l2 O 3 15% A l2 O 3 1 0 % A l2 O 3 5 5 % N a2O 35% A l2 O 3 1 5 % FeSO 455% F e20% Fe2(SO 4)370%
F e C l3 6 0 %
混凝的基本原理
胶体保持稳定原因:
动力学稳定性:布朗运动对抗重力。 聚集稳定性:胶体带电相斥(憎水性胶体)
水化膜的阻碍(亲水性胶体)
两者之中,聚集稳定性对胶体稳定性的影响 起关键作用。 脱稳—胶粒因ζ电位降低或消除,从而失去稳定 性的过程。脱稳胶粒相互聚合为较大颗粒的过 程称为凝聚。 未经脱稳的胶体也可形成大的颗 粒,这种现象称为絮凝。 混凝机理:电中和、吸附架桥、沉淀物的卷扫
A l2 O 3 11 %
Fe2(SO 4)3
白色块、 粒、粉状 结晶块状
结晶
液体
半透明绿 色结晶体
粉末状
黑褐色结 晶体 块状
粉末状 液体 固体 粉末
适 用 pH 范 围 6~ 7.8
使用最多 6~ 8
7~ 8 5~ 11 5~ 11 8.5~ 11
10 7~ 8
影响混凝的因素
1.pH和碱度对混凝效果的影响
pH影响着混凝剂在水中的存在状态,不同的pH ,混凝剂水解产物不同,所起的混凝作用各异 。
混凝剂投入原水后,由于水解作用,水中氢离子 的数量增加,提高了水的酸度,pH值随之降低 。这种现象阻碍了水解的进行,因此必须有一 定量的碱度来中和水解产生的酸度。
影响混凝的因素
2.水温对混凝效果的影响
(1)水温会影响无机盐类的水解。水温低,水解反 应慢。
第二章 水的混凝(Coagulation and Flocculation)(87)
B (碱化度)=[OH]/3[Al] ×100%(50-80%)
•事先已水解聚合,有效成份多,投加量少。
•对pH变化适应性强。
机理:
吸附电中和与吸附架桥协同作用
铝聚合物形态对混凝的影响? •“六元环”结构模型(最稳定结构):6个6配位八面 体的铝原子的结构—— Al6(OH)12(H2O)126+ •“Al13”结构模型:12个6配位八面体的铝原子围绕1个4 配位的铝原子。一般认为Al13是PAC中最佳的凝聚- 絮凝成份,其含量反映了产品的品质。
剧烈搅拌分散药剂
时间通常在10~30s,一般<2min
G=700-1000s-1,
絮凝过程 :
不仅与G有关,还与时间有关
平均G=20-70s-1, GT=1~104-105
实际设计,采用v和T校核GT或者平均G
最近提出GTC指标(建议值100), C:颗粒浓度 有关混凝动力学指标还需进一步研究。
由于小涡旋也是做无规则的脉动,参考类似异 向絮凝中布朗扩散造成的颗粒碰撞
紊流条件下颗粒碰撞速率:
N0=8dDn2
D:紊流扩散系数和布朗扩散系数之和
但在紊流中,布朗扩散紊流扩散 故,D= u :涡旋尺度 u :相应的脉动速度
设涡旋尺度=颗粒直径d 根据流体力学,计算脉动速度u ,则:
高聚合物的吸附架桥
脱稳胶粒 生长成大矾花(Floc)
(可以通过沉淀去除)d=0.6-1.2mm
特点:需要一定时间使矾花长大,搅拌从强弱
在絮凝设备中完成
第4节 混凝剂和助凝剂
一、混凝剂(Coagulant)
无机混凝剂
铁盐形成的絮体比 铝盐絮体密实,但 腐蚀性强,有颜色。
清华大学水处理工程讲义第二章 混凝第一、二节
第二章混凝第1节混凝的去除对象混凝可去除的颗粒大小是胶体及部分细小的悬浮物,是一种化学方法。
范围在:1nm~0.1μm(有时认为在1μm)混凝目的:投加混凝剂使胶体脱稳,相互凝聚生长成大矾花。
水处理中主要杂质:粘土(50nm-4 μm)细菌(0.2μm-80μm)病毒(10nm-300nm)蛋白质(1nm-50nm)、腐殖酸1637年我国开始使用明矾净水1884年西方才开始使用混凝过程涉及到三个方面的问题:水中胶体的性质混凝剂在水中的水解与形态胶体与混凝剂的相互作用第2节胶体的性质一、胶体的稳定性1.动力学稳定性:布朗运动对抗重力。
2.聚集稳定性:胶体带电相斥(憎水性胶体)水化膜的阻碍(亲水性胶体)两者之中,聚集稳定性对胶体稳定性的影响起关键作用。
二、胶体的双电层结构动电位ζ电位:决定了胶体的聚集稳定性一般粘土ζ电位=-15~-40mV细菌ζ电位=-30~-70mV三、DLVO理论胶体的稳定性和凝聚可由两胶粒间的相互作用和距离来评价。
由下列两方面的力决定:静电斥力:E R-1/d2范德华引力:E A-1/d6(有些认为是1/d2或1/d3)由此可画出两者的综合作用图。
另一方面,胶体的布朗运动能量Eb=1.5kTk:波兹曼常数,T:温度Eb<Emax(势垒)胶体距离x<oa, 凝聚(一次凝聚)x>oa,稳定(二次凝聚除外)以上称为DLVO理论。
只适用于憎水性胶体。
德加根(derjaguin)、兰道(Landon)(苏联,1938年独立提出〕伏维(Verwey)、奥贝克(Overbeek)(荷兰,1941年独立提出)胶体的凝聚:降低静电斥力――ζ电位↓――势垒↓――脱稳――凝聚办法:加入电解质,但只适用于憎水性胶体。
污水处理中的浊度去除
汇报人:可编辑 2024-01-04
目录
• 引言 • 浊度去除原理 • 污水处理中的浊度去除技术 • 新型浊度去除技术 • 浊度去除效果的影响因素 • 案例分析
01
引言
目的和背景
污水处理是环境保护的重要环 节,浊度去除是污水处理中的 关键步骤之一。
随着工业化和城市化的快速发 展,污水排放量不断增加,浊 度去除的需求也日益迫切。
01
02
03
处理工艺
不同的处理工艺对浊度去 除效果有显著影响,如沉 淀池、过滤池、活性污泥 法等。
处理流程
合理的处理流程可以提高 浊度去除效果,如多级处 理、串联处理等。
操作参数
操作参数如pH值、温度、 压力等对浊度去除效果有 显著影响,需根据实际情 况调整。
设备因素
设备性能
设备性能对浊度去除效果 有直接影响,如设备的处 理能力、工作效率、维护 成本等。
超滤膜过滤
总结词
利用超滤膜的筛分作用,将污水中的悬浮颗粒和微生物截留,达到浊度去除的目的。
详细描述
超滤膜是一种孔径大小介于微滤膜和纳滤膜之间的半透膜,能够截留污水中的悬浮颗粒、微生物等,从而实现浊 度的降低。超滤膜过滤技术具有分离效果好、通量稳定、易于自动化控制等优点,但同时也存在膜污染、清洗困 难等问题。
设备配置
合理的设备配置可以提高 浊度去除效果,如设备数 量、布局、型号等。
设备运行状况
设备运行状况对浊度去除 效果有显著影响,如设备 的稳定性、可靠性、安全 性等。
06
案例分析
某城市污水处理厂浊度去除效果分析
总结词
该案例分析了某城市污水处理厂的浊度去除效果,通过对比不同处理工艺对浊 度的影响,得出最佳工艺组合。
第二章 水浊度的去除(混凝理论)(第一讲)
氢氧化物胶体 粘土杂质
水 水
水
水
悬浮杂质
网捕
在实际水处理过程中,往往是几种机理综合作用。
目前仅限于定性描述,有关定量研究近年已开始关 注。
2.3.2 混凝过程
(1)凝聚(coagulation) 带电荷的水解离子或高价离子压缩双电层或 吸附电中和 胶体ζ电位↓――胶体脱稳――脱稳胶体凝聚 ――生长成d=10μm的小矾花(Floc) 特点:剧烈搅拌,使混凝剂快速分散在混合设 备中完成。
A
φ0 ζ
双电层由紧 密层和 扩散层 构成移 动的切 动面为 AB面
x
B
电位离子层:在粒子的中心是胶核,它由数百乃至数千个 分散相固体物质分子组成,在胶核表面,吸附了一层带同 号电荷的离子。 反离子层:为维持胶体粒子的电中性,在电位离子层外吸 附了电量与电位离子层总电量相同,而电性相反的离子。 双电层结构:电位离子层与反离子层构成了胶体粒子的双
(1)压缩双电层 (2)吸附电中和作用
(3)吸附架桥作用
(4)网捕作用
(1)压缩双电层理论 根据DLVO理论,加入电解质对胶体进行脱稳。 电解质加入——与反离子同电荷离子↑——压缩双电
层——ξ电位↓——稳定性↓——凝聚
原理:向水中投加电解质,水中与胶粒上反离子具有
相同电荷的离子浓度增加了。这些离子可与胶粒吸附
地分散于水中。
ξ 电位的大小反映胶粒带电的多少,可以用来衡量胶体稳 定性的大小。 ξ 电位愈高, 静电斥力愈大,胶体的稳定性就愈高。
{[胶核]电位形成离子,束缚反离子},自由反离子
吸附层 胶粒
扩散层
胶团 ξ 电位决定了胶体的聚集稳定性 一般粘土ξ 电位=-15~-40mV 细菌ξ 电位=-30~-70mV
水的混凝澄清及沉淀处理
系新型品种,絮体生成快,大而密实。对水质的 适应性强,脱色效果优良。最佳PH为5.0~9.0, 消耗水中碱度小于其他铁铝盐,无需加碱性助剂
铁铝聚合盐质量衡量标准:盐基度 盐基度----产品分子中OH与金属原子的当量百分比,可用下
高分子絮凝剂投加后,通常可能出现以下两个现 象 ①高分子投量过少,不足以形成吸附架桥; ②但投加过多,会出现“胶体保护”现象;
高分子聚合物对胶体或微粒的吸附架桥作用 示意图
+
+
+
胶体保护:当高分子物质投 量过多时,胶粒的吸附面均 被被高分子覆盖,两胶粒接 近时,就受到高分子之间相 互排斥而不聚集。这样就会 产生“胶体保护”。
胶体的性质
(1)稳定性:是指胶体粒子在水中长期保持分散悬浮状态的特 性。
动力学稳定性:无规则的布朗运动强,
对抗重力影响的能力强。
胶体稳定性
聚集稳定性包括:①胶体带电相斥(憎
水性胶体);②水化膜的阻碍(亲水性
胶体)
胶体的脱稳和凝聚机理
1.基本概念 稳定性(stabilization)---胶体颗粒保持分散的悬浮状态的特性
混凝设备
1 混凝剂的配制与投配 2 混合反应设备 3 澄清池
混凝剂的配制与投配
1.投加方式:固体投加(干投)和液体投加(湿投),一般采用 液体投加方式 干投方式流程:药剂输送--粉碎-- 提升-- 计量-- 药混合 湿投方式流程:溶解池-- 溶液池 --定量控制设备-- 投加设备-混合设备
2. 湿投方式投药系统 投药系统包括:溶解池、溶液池、计量设备、提升设备、
含Al2(SO4)250~60%。适宜水温20~40oC, PH6.0~8.5。水解缓慢,使用时需加碱性助剂, 卫生条件好,但在废水处理中应用较少,在循环 水中易生成坚硬的铝垢
水质工程学教案07第二章混凝2-4混合和絮凝设施
(二)管式混合1、管道:将药液加入压水管中,利用管道中水流的紊动力混合。
要求管道中流速大于1m/s。
投药量后管内水头损失大于0.3~0.4mH2O。
投药点至出口大于50倍管径。
2、静态混合器:内为翻卷铁板,造成紊流,翻流的紊团。
分成几个单元串联使用。
流量过小时,效果下降,水流阻力大。
3、扩散混合器:用锥形帽,将药液扩散,用孔板并造成剧烈紊流。
(三)机械混合池搅拌机械:浆板式(适用2m3以下小池)螺旋桨式,透平式。
离心搅拌叶轮搅拌功率:要求速度梯度为700~1000s-1混合时间:10~30s 不超2min注:避免水流同步旋转,应有转速梯度。
可用四周加固定档板的方法解决。
特点:效果好,不受水量变化影响,适合各种规模水厂。
增加机械设备及维修。
二、絮凝设施:基本要求:加药后的原水,在絮凝池中形成大的密实的絮体(肉眼可见)——毫米级。
(一)隔板絮凝池(常用于大中型水厂)1、往复式:水流回转180°,局部水头损失大,絮凝后期急转水流易使絮体破碎。
2、回转式:水流回转90°,局部水头损失小,转弯上应尽量减少冲击。
隔板式是(PF )推流形反应器。
要求设计池数不少于2个。
(1)流速: 首端:0.5~0.6m/s 末端:0.2~0.3m/s中间4~6段,流速递减。
(分段越多,效果越(2)、转弯要求:为了减少水力冲击和水头损失,转弯过水断是廊道过水断面的1.2~1.5倍,并做成圆弧形。
(3)、絮凝时间:20~30min(4)、 隔板净距大于0.5m(为施工和检修) 池底0.02~0.03坡,并设有排泥设施。
(5)计算内容: i 各段水头损失:i ii iti i i l R C v g v m h 2222+=ξvi —i 段内水流速度m/s ; vit —i 段转弯处水流速度m/s ; mi —i 段廊道内水流转弯次数;ξ —转弯处局部阻力系数180°弯,ξ =390 °弯,ξ =1;li —i 段总长m ;Ri —i 段过水断面水力半径; Ci —谢才系数,611i i R nC(曼宁公式) 总水头损失:h=∑hi ,往复式:h=0.3~0.5m回转式:h=0.6h 往复T 在10~30分钟 一般在30~60秒-1 在104~105低浊水,低碱水宜用较大T 值。
水处理混凝法PPT课件
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• 电位对于某类胶体而言,是固定不变的, 它无法测出,也不具备实用意义。 • 电位可通过电泳或电渗计算得出,测定 电位可确定电荷大小以及稳定程度。它随着 温度、PH值及溶液中反离子浓度等外部条件 而变化,在水处理中具有重要的意义。
✓ 该机理无法解释的现象:如以三价铝盐或铁盐作混凝剂,当其投量过多 时,凝聚效果反而下降,其至重新稳定。
✓压缩双电层机理只是通过单纯静电现象来说明电解质对脱稳的作用,如仅 用它来解释水中的混凝现象,会产生一些矛盾。为此,又提出了其他几种 机理。
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(2)吸附电中和机理 (electrical neutralization)
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1.废水水质的影响
(1)浊度(turbidity)
• 浊度过高或过低都不利于混凝,浊度不同, 所需的混凝剂用量也不同。
(2)pH值
• 在混凝过程中,都有一个相对最佳pH值存 在,使混凝反应速度最快,絮体溶解度最 小。不同混凝剂最佳pH值要通过试验确定。
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1、废水中胶体颗粒的稳定性 (1)胶体特性
➢光学性质:在水溶液中能引起光的反射的性质。 ➢力学性质:主要是指胶体的布朗运动。 ➢表面性能:比表面积大,具有极大的表面自由能,使胶体颗粒具有强烈的 吸附能力和水化作用。
水体色度浊度去除方案
水体色度浊度去除方案1. 引言水体色度与浊度是评价水质的重要指标。
色度是由于溶解有机物、胶体和多种离子造成的,而浊度则是由于水中悬浮物质引起的。
水体的高色度和高浊度可能会对水质造成不良影响,影响水的透明度、可见光透射性以及溶解氧的含量。
因此,对水体中的色度和浊度进行去除是保证水质的重要步骤。
本文将介绍一些常见的水体色度浊度去除方案,包括物理方法、化学方法和生物方法。
这些方法可以根据具体情况的不同进行选择和组合使用,以达到最佳的去除效果。
2. 物理方法2.1 澄清/沉淀澄清/沉淀是一种常见的物理方法,通过让水体静置一段时间,或者使用澄清剂添加剂,使颗粒物沉淀下来,从而去除水体中的浊度。
这种方法适用于大颗粒物质,但对于微小颗粒或胶体可能效果不佳。
2.2 过滤过滤是一种常用的物理方法,通过将水体通过过滤介质,如砂滤、活性炭等,将其中的颗粒物质拦截下来,从而去除水体中的浊度。
过滤方法适用于各种颗粒物质,但需要定期更换或清洗过滤介质。
2.3 超滤超滤是一种通过微孔膜对水体进行过滤的物理方法,可以去除粒径更小的颗粒和胶体。
超滤膜的孔径可以根据具体需要选择,通常在0.01-0.1微米之间。
超滤方法适用于细胞、细菌等微生物的去除,但也需要定期清洗或更换膜。
3. 化学方法3.1 氧化法氧化法是一种常用的化学方法,通过添加氧化剂使水体中的有机物氧化分解,从而去除水体的色度。
常用的氧化剂有高锰酸钾、过氧化氢等。
氧化法适用于有机物色度较高的水体,但需要注意剂量和氧化产物的处理。
3.2 絮凝/混凝絮凝/混凝是一种通过添加絮凝剂使水体中的颗粒、胶体等物质聚集起来形成比较大的絮团,从而去除水体的浊度。
常用的絮凝剂有聚合氯化铝、聚丙烯酰胺等。
絮凝/混凝方法适用于各种颗粒物质和胶体,但需要考虑剂量、混合时间和絮团的沉降。
3.3 活性炭吸附活性炭是一种常用的吸附材料,可以去除水体中的有机物质和颜色。
活性炭具有较大的比表面积和吸附能力,可以将水体中的有机物质吸附在其表面上。
水的浊度及测定方法.ppt
国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库
水的浊度及测定方法
3.目视比浊法简介
3.2 浊度标准溶液的配制
称取10g的白陶土仔细研磨,通过0.1mm(150目)筛孔,配 成1L溶液,静置24小时,以虹吸法吸取上层溶液800mL稀释至 1L,再静置24小时,再以虹吸法吸取上层溶液800mL弃去,下 部沉积物加水稀释至1L,此溶液中硅藻土粒径~400µm。
一般不能直接说明水质污染程度,但浊度值增高,均表明 水质变坏。
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水的浊度及测定方法
3.目视比浊法简介
3.1 方法原理
比浊法属于一种光散射测量技术,通常采用目视比浊法。 将水样与由硅藻土(或白陶土)配制的浊度标准液,在合适 的光照条件下进行目视比较,散射光强度相同,即认为浊度 相同,由此可得出水样的浊度大小。
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1.浊度的概念
水的浊度及测定方法
FAU:为福尔马肼衰减浊度单位,表明仪器入射光 穿过样品后的衰减程度,用分光光度法测量即属于此;
JTU:为杰克逊浊度单位;EBC:制酒行业用浊度单 位。
无论用什么符号作单位,浊度大小均具有一定可比 性。
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②取250mL摇匀水样,置于成套的250mL具塞玻璃瓶中,瓶后放 一有黑线的白纸作背景。从瓶前向后观察,根据目标清晰程度, 选出与水样产生视觉效果相近的标准液,记下其浊度值。
③水样浊度超过100度时,用水稀释后测定。
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给水处理第二章混凝
混凝剂用量过小或过 大混凝效果都不好
§5
混凝剂的配制和投加
一、混凝剂的溶解和溶液配制
固体投加(干法)(一般不用)
液体投加(湿式)
混凝剂的配制一般分为药剂溶解(对于固体混凝剂) 和加水稀释至要求投加浓度两个过程。
溶解池:钢筋混凝土或钢结构,防腐处理 总池容:W1=(0.2~0.3)W2 溶液池:钢筋混凝土或钢结构,防腐处理 总池容:
(2)投加方式
分重力投加与压力投加两类。
重力投加:泵前投加、高位溶液池重力投加
(2)投加方式
分重力投加与压力投加两类。
重力投加:泵前投加、高位溶液池重力投加 压力投加:水射器投加、泵投加
(3)混凝剂投加量自动控制
1)数学模型法 ——前馈与后馈闭环控制
2)现场模拟实验法 ——模拟沉淀法、模拟滤池法 3)特性参数法 ——流动电流检测法、透光率脉动法
24 100aQ aQ W2 1000 1000cn 417cn
搅拌:机械搅拌、压缩空气搅拌、水力搅拌。
空气强度:
溶解池:8~10L/(s· m2)
溶液池:3~5 L/(s· m2 )
二、混凝剂投加
包括计量和投加两个部分。 (1) 计量设备——用于混凝剂的定量投加
常用的有:转子流量计、电磁流量计、苗嘴(孔口计 量)、计量泵、浮杯计量等。
天然水的pH=6.5~7.8,胶体在吸附架桥和电性中和作 用下脱稳,取决于铝盐投加量。投加量过大,发生“再 稳”现象;投加量继续增大,会发生网捕卷扫作用。
★
高分子混凝剂
阳离子型,对负电荷胶体起电性中和与吸 附架桥作用; 非离子性和阴离子型,只起吸附架桥作用。
第二节
一、混凝剂
混凝剂和助凝剂
混凝法-水质处理-课件-教学-本科
混凝法处理效果影响因素
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混凝法处理技术前沿与展望
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教学资源与学习方法建议
教学资源推荐
教材
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建议使用《水质工程学》作为主教材,其 中详细介绍了混凝法的原理和应用。
推荐观看清华大学、北京大学等知名高校 开设的水质处理相关课程,这些课程通常 会涵盖混凝法的知识点。
混凝法-水质处理-课件-教学本科
目 录
• 引言 • 混凝法基本原理 • 混凝法处理工艺流程 • 混凝法处理效果影响因素 • 混凝法处理技术前沿与展望 • 教学资源与学习方法建议
01
引言
课程背景
水资源短缺
全球范围内,水资源日益短缺,水质问题也愈 发严重。
混凝法在水处理中的应用
混凝法作为一种常用的水处理技术,能够有效 去除水中的悬浮物、胶体和部分溶解性物质。
。
多学科交叉学习
由于混凝法涉及多个学科领域,如化 学、生物学、材料科学等,建议跨学 科学习,拓宽知识面。
参与学术交流
积极参加学术会议、研讨会等交流活 动,与同行交流心得,拓展思路。
学习评估与反馈
课堂测验与考试
通过课堂测验和考试检查学习效果, 找出薄弱环节,及时调整学习策略。
实验操作与报告
认真完成实验操作和实验报告撰写, 通过实验加深对混凝法的理解。
本科教育的需求
为了培养具备专业知识和技能的水处理人才,本科教育阶段需要开设相关课程 。
课程目标
掌握混凝法的基本原理
了解混凝法的原理、特点和适用范围,为后 续的水质处理技术打下基础。
培养实践操作能力
通过实验和实习,培养学生的实践操作能力 和解决实际问题的能力。
高浊度水混凝(高校研究生课件)
实际的高浊度水除了含有一定量 的粘性泥沙颗粒, 的粘性泥沙颗粒,而且粒径分布也很 广。故往往用不同的经验或半经验计 算粘滞系数的公式, 算粘滞系数的公式,计算结果相差很 并且各种粘滞系数计算公式, 大,并且各种粘滞系数计算公式,只 能突出一个或几个影响高浊度水粘性 的主要因素, 的主要因素,因此这些公式只适用于 某种特定条件, 某种特定条件,因为高浊度粘性受众 多因素的影响, 多因素的影响,很难用数学表达式综 合反映出全部影响因素
所谓水动力学的影响, 所谓水动力学的影响 , 总的说来就是 其他颗粒的存在和运动对本颗粒沉降的 影响。 具体讲, 其他颗粒沉降时, 影响 。 具体讲 , 其他颗粒沉降时 , 必有 同体积的水体上升, 同体积的水体上升 , 因而引起本颗粒沉 速的减小; 另外, 一个颗粒向下运动, 速的减小 ; 另外 , 一个颗粒向下运动 , 在其四周将产生流场, 在其四周将产生流场 , 这样位于流场中 的其他颗粒的沉速将程度不同地因受流 场的影响而改变。 若能考虑这些, 根据 场的影响而改变 。 若能考虑这些 , 粘性流体运动方程及相应的边界条件, 粘性流体运动方程及相应的边界条件 , 对颗粒的各种位置分布, 对颗粒的各种位置分布 , 求出其他颗粒 对本颗粒沉速的影响, 对本颗粒沉速的影响 , 则颗粒群体沉速 问题将得以解决。。
如果含沙量很高, 如果含沙量很高,即使不考虑泥沙颗 粒的粘性、级配及形状, 粒的粘性、级配及形状,高浊度水流在颗 粒附近的变形也会涉及到固体与固体之间 的影响, 的影响,这时任何一个颗粒的存在都将会 影响附近的其他颗粒, 影响附近的其他颗粒,即颗粒和颗粒之间 开始有力的作用, 开始有力的作用,在这种情况上式必须进 行校正: 行校正: μr=1+ 式中, ,kn均为常数 式中,k1,k2,k3,…,kn均为常数。 ,kn均为常数。
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CD 3 3 dPi r ldr 2
(2-17)
第i块桨板克服水的阻力所耗功率:
4 4 CD 3 3 CD 3 Pi l r dr l ( r r ) 2 1 r1 2 8 r2
(2-18)
设每根旋转轴在不同旋转半径上装相同数量的桨板,则每 根旋转轴全部桨板所耗功率:
和桨板面积。
① 功率计算
水流对桨板的阻力就是桨板施于水的推力,在dA微面 积上水流阻力
v2 dFi C的功率: C v3 (2-16) dPi dFi v C D dA D v 3 ldr 2 2 式中:ν为水流旋转线速度,ω为桨板旋转角速 度,r为 旋转半径 因此
第二章 水中浊度的去除
(混凝设备及应用)
1. 混凝去除的对象
2. 胶体的性质 3. 水的混凝机理与过程 4. 混凝剂与助凝剂 5. 混凝动力学 6. 混凝影响因素 7. 混凝设备
8. 混凝的应用
2.7
混凝设备
2.7.1 混合设备 (1) 水泵混合 投药投加在水泵吸水口或管上。混合效果好, 节省动力,各种水厂均可用,常用于取水泵房
(2)网格 下面进出水 上面进出水 进水 平面布置 水流向上 水流向下
(3)栅条
图 2-20 网格(或栅条)絮凝池平面示意图
(图中数字表示网格层数)
网格絮凝池效果好,水头损失小, 絮凝时间较短,但还存在末端池底积 泥现象,小数水厂发现网格上滋生藻 类、堵塞网眼现象。其设计参数见表 2-2
表2-2
絮 凝 池 型 栅条缝隙 絮凝池分 或网格孔 段 眼尺寸 (mm) 前段 (安放密 栅格) 中段(安 装疏栅条) 末段(不 安放栅条) 前段(安 80×80 放密网格) 中段(安 100×1 装疏网格) 00
上面进水 下面进水
图 2-19 穿孔旋流絮凝池平面示意图
(5) 网格、栅条絮凝池
网格、栅条絮凝池设计成多格竖井回流
式。每个竖井安装若干层网格或栅条,各竖
井间的隔墙上、下交错开孔,进水端至出水 端逐渐减少,一般分3段控制:前段为密网或
密栅,中段为疏网或疏栅,末段不安装网、
栅。网格(栅条)絮凝池的示意图见图2-20。
投药 套管 塑料管 孔板 药剂 管道 原水 锥帽 静态混合器 单元混合体 管道 原水 挡板 支架
原水管
图 2-12 管式静态混合器
图 2-13 扩散混合器
(3) 机械混合
在池内安装搅拌装置,搅拌器可以是桨板
式、螺旋桨式,速度梯度700~1000s-1,时间
10~30s以内,优点是混合效果好,不受水质
影响,缺点是增加机械设备,增加维修工作。
2.7.2 絮凝设备
(1) 隔板絮凝池 隔板絮凝池分往复式和回转式,见图2-14与图2-15。 隔板絮凝池的水头损失由局部水头和沿程水头损失 组成。往复式总水头损失一般在0.3~0.5m,回转式的
水头损失比往复式的小40%左右。
隔板絮凝池特点:构造简单、管理方便,但絮凝效 果不稳定,池子大。适应大水厂。 隔板絮凝池的设计参数:
4 4 CD 3 P l ( r r ) 2 1 8 1 每根旋转轴所需电动机功率: n
(2-19)
P N 1000 1 2
(2-20)
② 设计参数 a 絮凝时间10~15分。 b 池内一般设3~4挡搅拌机。 c 搅拌机转速按叶轮半径中心点线速度计算确定,线速 度第一挡0.5m/s逐渐减小至末挡的0.2m/s。 d 桨板总面积宜为水流截面积的10~20%,不宜超过75 %,桨板长度不大于叶轮半径的75%,宽度宜取10~ 30cm。 ③ 优缺点 机械絮凝池的优点是调节容易,效果好,大、中、小 水厂均可,但维修是问题。
①流速:起端0.5-0.6m/s,末端0.2-0.3m/s段数:4~6段; ②转弯处过水断面积为廊道过水断面积的1.2~1.5倍;
③絮凝时间:20~30min;
④隔板间距:不大于0.5m,池底应有0.02~0.03坡度直径不
小于150mm的排泥管;
⑤廊道的最小宽度不小于0.5m; v2 v i2 li ⑥各段的水头损失 hi m i 2 g C 2 , i Ri 总水头损失: h hi
(4) 穿孔旋流絮凝池
由若干方格组成。分格数一般不少于6格。流速逐
渐减小,G也相应减小以适应絮凝体形成,孔口流速
宜取0.6~1.0m/s,末端流速宜取0.2~0.3m/s。絮凝时 间15~25min。穿孔旋流絮凝池的平面示意图见图219。 穿孔旋流絮凝池的优点是构造简单,施工方便, 造价低,可用于中、小型水厂或与其他形式的絮凝池 组合应用。
水流向上
水流向下 出水
Ⅲ Ⅱ
A
平面图
Ⅰ
进水
A 进水
折
板
A-A剖面
图 2-17 多通道折板絮凝池示意
(3) 机械絮凝池
机械絮凝池的剖面示意见图2-18。 搅拌器有浆板式和叶轮式,按搅拌轴的安 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,G 值也相应减小,搅拌强度决定于搅拌器转速
靠近水厂处理构筑物的场合,两者间距不大于
150m。
(2) 管式混合
管式静态混合器:流速不宜小于1m/s,水头损 失不小于0.3~0.4m,简单易行,见图2-12。
扩散混合器:是在管式孔板混合器前加一个锥 形帽,锥形帽夹角90°。顺流方向投影面积为进 水管总截面面积的1/4,开孔面积为进水管总截面 面积的3/4,流速为1.0~1.5m/s,混合时间2~3s。 节管长度不小于500mm。水头损失约0.3~0.4,直 径在DN200~DN1200,见图2-13。
it
ξ: 局部阻力系数 Ri:第i廊道过水断面水力半径 νit : 第i廊道转弯处水流速度 Ci:流速系数 vi: 第i廊道内水流速度 mi:第i廊道水流转弯次数
图2-14 往复式隔板絮凝池
图2-15 回转式隔板絮凝池
(2) 折板絮凝池 通常采用竖流式,它将隔板絮凝池的平板 隔板改成一定角度的折板。折板波峰对波谷 平行安装称“同波折板”,波峰相对安装称 “异波折板”。与隔板式相比,水流条件大 大改善,有效能量消耗比例提高,但安装维 修较困难,折板费用较高。其示意图见图216与图2-17。