环保设备及应用——混凝
混凝
混凝：水中胶体及微小悬浮物的聚集过程。
包括凝聚和絮凝。
凝聚：水中胶体失去稳定性的过程。
絮凝：脱稳胶体相互聚结成大颗粒絮体的过程。
这两过程很难分开。
混凝用途：生活饮用水处理、工业废水处理、城市污水三级处理、污泥处理等。
2，混凝机理1）凝聚机理压缩双电层、吸附－电中和、吸附架桥、沉淀物网捕或卷扫2）絮凝机理同向絮凝、异向絮凝3，混凝过程控制条件1)混合阶段－异向凝聚占主导，药剂水解、聚合及颗粒脱稳进程很快，故要求混合快速剧烈。
10～30秒，不超过2分钟，一般700～1000s-1之内。
2)絮凝阶段－同向絮凝为主，适当的紊流程度，G由大到小，既要保证碰撞吸附，又要防止絮体破碎。
时间一般10～30分钟。
平均G＝20～70 s-1 ，Gmax=100~120 s-1 ，GT ＝104～1054，平流式沉淀池运行与维护1）平流式沉淀池：是应用最早最广的狭长矩形沉定池。
特点：构造简单、造价较低、处理效果稳定、操作管理方便、药耗量小，而且具有较大的缓冲能力，但占地面积较大。
2）主要控制指标：水力停留时间：1.0－3.0h、表面负荷率、水平流速：10－25mm/s3）运行维护1)掌握原水水质水量变化，正确确定投药量。
2)出水水质控制：浊度<8度3)及时排泥：排泥车每日排泥时间不得少于8h，穿孔管排泥每3－5h排泥一次，每次1－2min，每年定期放空1－2次。
4)防止藻类滋生、保持池体清洁。
5，斜管沉淀池运行与维护1）斜管沉淀池：是在沉淀池中装置许多间隔较小的平行倾斜板或倾斜管。
2）主要控制指标：表面负荷率与上升流速（经验 2.0-2.5mm/s)、斜管管径、长度与倾角（管径25-35mm，长度1m，倾角60）3）运行与维护:1)斜管沉淀的缓冲能力及稳定性较差，对前置的混凝处理运行稳定性要求较高，对絮凝水样的试验或目测，应每小时不少于一次，池出水浊度宜控制在8度以下。
2)斜管内易产生积泥，需及时排泥：穿孔管排泥每8h不少于1次。
混凝的基本原理和应用
混凝的基本原理和应用1. 混凝的定义和概述混凝作为一种常见的处理污水和废水的方法，采用化学凝结剂将悬浮物和溶解物转变为固体，从而达到净化水质的目的。
该方法广泛应用于各种工业和生活污水处理系统中。
2. 混凝的基本原理混凝的基本原理是利用化学凝结剂与水中的悬浮物和溶解物产生反应，形成较大的固体颗粒。
这些固体颗粒能够沉降到底部或被过滤器拦截，从而实现水中杂质的去除。
混凝过程中，化学凝结剂与水中的污染物发生四个关键步骤的反应：•聚合：凝结剂与水中的微粒接触并吸附在其表面。
•中和：凝结剂中的化学物质和水中的离子产生反应，中和电荷。
•凝胶形成：吸附在微粒表面的凝结剂形成胶状或溶胶，使微粒聚集。
•凝胶聚集：凝胶不断聚集使其变得足够大而能够沉降或过滤。
3. 混凝的化学凝结剂混凝过程中使用的化学凝结剂可以分为无机凝结剂和有机凝结剂两大类。
3.1 无机凝结剂•氯化铁：常用于工业废水和污水处理中，具有良好的凝胶形成能力和脱色能力。
•氯化铝：被广泛应用于城市污水处理系统，能够高效凝固和去除水中的悬浮物和溶解物。
•硫酸铝：适用于处理含有高浓度悬浮物的废水，其凝胶能力强，可以有效去除重金属。
3.2 有机凝结剂•聚合氯化铝：是一种高效的有机凝结剂，对低浊度的水处理效果特别好。
•聚丙烯酰胺：常用于富含胶体物质的废水处理，具有良好的凝胶性能和沉淀效果。
•聚合氯化铁：具有较好的脱色能力和凝固效果，广泛应用于工业废水处理中。
4. 混凝的应用领域混凝作为一种常见的水处理技术应用广泛，主要包括以下几个领域：4.1 生活污水处理生活污水中含有大量的有机物和悬浮物，通过混凝可以有效地去除这些杂质并提高水质。
混凝后的水可以进一步经过沉淀、过滤等处理步骤，使其符合排放标准。
4.2 工业废水处理工业废水中通常含有大量的重金属、有机物和悬浮物，经过混凝处理可以将这些污染物凝固成固体物质，便于后续处理或排放。
4.3 水源处理在一些地区，水源中存在着浑浊物质和悬浮物，混凝技术可以有效去除这些杂质，提高水源的可用性。
污水处理中的混凝技术简介
河道湖泊治理
总结词
河道湖泊治理是混凝技术应用的另一个重要领域，通 过混凝技术可以改善水体质量，提升水生态环境。
详细描述
河道湖泊中的污染物主要包括悬浮颗粒物、藻类、重金 属离子等。通过向水体中投加混凝剂，可以使水中的悬 浮颗粒和胶体物质发生凝聚和絮凝，形成大颗粒絮体并 沉降到底部，从而实现污染物的去除。同时，混凝技术 还可以破坏藻类细胞壁，使其更容易被过滤去除。河道 湖泊治理中应用混凝技术可以有效改善水体质量，提升 水生态环境，对于水资源的保护和可持续利用具有重要 意义。
某工业废水处理厂应用案例
总结词：针对性强
详细描述：针对不同工业废水的水质特点，该工业废水处理厂采用不同的混凝剂和混凝条件，有效地 去除废水中的重金属离子、油污、悬浮物等有害物质。该技术的应用显著降低了废水处理成本，提高 了处理效果，减轻了对环境的负担。
某河流湖泊治理项目案例
总结词：生态友好
详细描述：该河流湖泊治理项目采用混凝技术，通过投加天然有机混凝剂，改善水体透明度和溶解氧含量，同时促进水生生 物的繁殖。该技术的应用不仅提高了水体的自净能力，还恢复了河流湖泊的生态功能，实现了人与自然的和谐共生。
混凝剂分子通过吸附在胶体颗粒表面，形成“桥 ”状结构，将多个胶体颗粒聚集在一起。
3
卷扫作用
混凝剂分子在水中形成较大的聚合体，通过卷扫 作用将微小的悬浮物和胶体颗粒聚集在一起。
03
污水处理中混凝技术的应 用
生活污水处理
总结词
生活污水处理是混凝技术应用的重要领域，通过混凝技术可以有效去除生活污水中悬浮物、有机物和重金属等污 染物。
产生二次污染
过量投加混凝剂可能导致 水中残余浓度超标，造成 二次污染。
处理效果不稳定
实验二化学混凝法在处理废水中的应用
实验二实验二 化学混凝法在处理废水中的应用化学混凝法在处理废水中的应用 一 目的要求目的要求1 了解混凝过程中的净水原理以及影响混凝的主要因素。
了解混凝过程中的净水原理以及影响混凝的主要因素。
2 掌握快速法测定化学需氧量。
掌握快速法测定化学需氧量。
二 实验原理实验原理化学混凝法是用去除水中无机或有机胶体悬浮物的一种方法。
它可除去固体悬浮物胶体可溶性重金属盐类有机物油类及颜色等。
混凝处理受到废水的ph ，碱度，污染物的数量。
离子大小，温度和搅拌等条件的影响。
本实验以聚合氯化铝或聚合硫酸铁为混凝剂对生活污水进行混凝实验。
污水进行混凝实验。
三 仪器仪器六连同步电动搅拌器（分类号：03061828 编号：20090698） 250毫升锥形瓶6个 温度计200度两个度两个 量筒500毫升毫升 0.2500mol/l(1/6K2Gr2o7) 试亚铁灵试剂试亚铁灵试剂 硫酸汞固体硫酸汞固体 0.05m 硫酸亚铁溶液亚铁溶液 1%硫酸银溶液硫酸银溶液 phsj-3s(编号:20060109分类号：0303012） 四 实验步骤实验步骤 1 小实验小实验(1) 取荷花池水测混凝剂聚合铝铁5%投加量投加量 (2) 确定在原水中生成的繁花的近似最小混凝剂投加量慢速搅拌200ml 原水样，用移液管每次增加0.5ml 混凝剂聚合铝铁直至出现明显的繁花生成，此时混凝剂用量成为生成的花最小剂量。
经测得加入1ml 聚合铝铁（5%）的投加量繁花生成明显。
）的投加量繁花生成明显。
(3) 确定实验时混凝剂的投加量确定实验时混凝剂的投加量取据刚得出的繁花最小混凝剂投加量，取其四分之一，作为一号，取据刚得出的繁花最小混凝剂投加量，取其四分之一，作为一号，混凝剂投入，取其两倍作混凝剂投入，取其两倍作为六号投加量，依次增加混凝剂，取其2-5号烧杯中。
号烧杯中。
（4）取六个烧杯，500ml 水样，分别算的加入1-6号聚合铝铁为0.63ml,1.5ml,2.4ml,3.25ml,4.1ml,5ml.同时在六个烧杯在搅拌下同时加入保持在个烧杯中位置相同，快速搅拌150r/min 30s ，慢搅10min ，40r/min 转速转速（5）在搅拌过程中注意繁花形成密式程度，在搅拌十分钟后，在搅拌过程中注意繁花形成密式程度，在搅拌十分钟后，提起搅拌浆静止提起搅拌浆静止20分钟，观察记录繁花的形成情况。
污水处理中的混凝技术及应用
混凝剂的种类与作用机理
无机混凝剂
如铁盐、铝盐等，通过离子交换或双电层压缩使胶体脱稳。
有机混凝剂
如聚丙烯酰胺等，通过高分子链的吸附架桥使胶体脱稳。
混凝过程的影响因素
pH值
pH值对混凝效果有显著影响，通常 需要通过调节pH值使混凝剂发挥最 佳效果。
详细描述
针对不同工业废水，通过选择合适的混凝剂和工艺参数，混凝技术可以有效去除 废水中的重金属离子、油类物质、有机物、悬浮物等污染物，为后续的生物处理 或深度处理创造有利条件。
河道湖泊治理
总结词
河道湖泊治理是保护水环境的重要措施，混凝技术在此领域的应用有助于改善水体质量，恢复生态功 能。
详细描述
通过向河道湖泊中投加混凝剂，使水体中的悬浮颗粒和胶体物质脱稳并聚集，再通过自然沉淀或人工 清淤将其从水体中去除，从而降低水体浊度、改善水质。同时，对于富营养化的水体，混凝技术还可 以通过去除磷、氮等营养盐来控制藻类生长。
污水处理中的混凝技术及应 用汇报人：可编辑 2024-01-04
目录
• 引言 • 混凝技术基本原理 • 污水处理中的混凝技术应用 • 混凝技术的优缺点及改进方向 • 实际案例分析 • 未来展望
01
引言
研究背景
污水处理的重要性
随着工业化和城市化的快速发展 ，污水排放量不断增加，对环境 造成严重污染。为了保护生态环 境和人类健康，污水处理成为一
总结词：高效稳定
详细描述：该生活污水处理厂采用混凝技术处理污水，通过投加混凝剂，使污水 中的悬浮物和胶体物质迅速凝聚成大颗粒絮体，后续通过沉淀或过滤达到净化效 果。该技术的应用使得出水水质稳定达到排放标准，且运行成本较低。
混凝土环保材料在工程中的应用
混凝土环保材料在工程中的应用一、引言混凝土作为一种常见的建筑材料，经常被用于建筑、道路、桥梁等工程中。
但是，传统的混凝土生产过程会产生大量的二氧化碳排放，对环境造成一定的影响。
因此，近年来，研究人员开始探索使用环保材料替代传统混凝土，以减少环境污染，提高工程的可持续性。
本文将介绍混凝土环保材料在工程中的应用。
二、混凝土环保材料的种类1. 粉煤灰混凝土粉煤灰混凝土是一种由水泥、粉煤灰和骨料组成的混凝土。
粉煤灰是一种烟煤燃烧后产生的副产品，可以替代部分水泥，减少二氧化碳排放。
2. 矿渣混凝土矿渣混凝土是一种由水泥、矿渣和骨料组成的混凝土。
矿渣是冶金过程中产生的副产品，可以替代部分水泥，减少二氧化碳排放。
3. 膨胀珍珠岩混凝土膨胀珍珠岩混凝土是一种由水泥、膨胀珍珠岩和骨料组成的混凝土。
膨胀珍珠岩是一种天然矿物，具有轻质、保温、隔音等特点。
4. 再生混凝土再生混凝土是一种由再生骨料替代部分骨料制成的混凝土。
再生骨料是从废弃混凝土中回收的材料，可以减少废弃物的产生。
5. 绿色混凝土绿色混凝土是一种由水泥、高性能掺合料、水、骨料和添加剂等组成的混凝土。
高性能掺合料可以减少水泥用量，降低二氧化碳排放，添加剂可以提高混凝土的性能。
三、混凝土环保材料在工程中的应用1. 建筑在建筑中，使用环保混凝土可以减少对环境的影响，提高工程的可持续性。
例如，在建筑高层建筑时，可以使用膨胀珍珠岩混凝土作为隔热层，减少能源的消耗。
同时，在建筑中使用再生混凝土可以减少废弃物的产生，降低对环境的影响。
2. 道路在道路建设中，使用环保混凝土可以减少对环境的影响，提高道路的耐久性。
例如，在路面修复中，可以使用矿渣混凝土替代传统混凝土，减少二氧化碳排放。
同时，在道路建设中使用绿色混凝土可以提高道路的耐久性，减少维修次数。
3. 桥梁在桥梁建设中，使用环保混凝土可以减少对环境的影响，提高桥梁的耐久性。
例如，在桥梁修复中，可以使用粉煤灰混凝土替代传统混凝土，减少二氧化碳排放。
简述混凝法在水处理中的适用范围
简述混凝法在水处理中的适用范围混凝法是一种常见的水处理技术，通过添加混凝剂使水中的悬浮物和胶体物质凝聚成较大的团块，从而使其易于沉降或过滤。
混凝法广泛应用于饮用水、工业用水、污水处理等领域，本文将从以下几个方面介绍混凝法的适用范围。
一、适用于不同水质混凝法适用于不同水质的处理，包括地表水、地下水、河流水、湖泊水等。
不同水质中悬浮物和胶体物质的种类和浓度不同，需要选用不同的混凝剂和工艺条件。
例如，对于含有较高浊度的水，应选用高效的混凝剂和加药方式，以提高混凝效果。
二、适用于不同污染物混凝法可去除水中的有机物、无机物、重金属离子、微生物等污染物，具有广泛的适用性。
其中，有机物和微生物的去除需要与其他处理工艺配合使用，如生物处理或消毒。
三、适用于预处理和后处理混凝法可作为水处理工艺的预处理和后处理环节。
在预处理环节，混凝法主要用于去除水中的悬浮物和胶体物质，减少后续处理工艺的负荷，提高处理效果。
在后处理环节，混凝法可用于去除后处理工艺中产生的悬浮物和胶体物质，以达到更高的出水质量要求。
四、适用于不同处理规模混凝法适用于不同规模的水处理厂，包括小型自来水厂、中型城市供水厂和大型工业水处理厂等。
不同规模的处理厂需要选用不同的混凝剂和工艺参数，以满足不同的处理要求和经济效益。
五、适用于不同的处理目标混凝法可用于不同的处理目标，包括去除浊度、COD、BOD、色度、异味、微生物等。
不同的处理目标需要选用不同的混凝剂和工艺条件，以达到最佳的处理效果。
混凝法在水处理中具有广泛的适用范围，包括不同的水质、污染物、处理规模、处理目标等方面。
然而，混凝法也存在一些局限性，如对于某些难处理的污染物效果不佳，且混凝剂的投加量和副产物的处理也需要考虑。
因此，在实际应用中，应根据具体情况综合考虑，选用合适的工艺组合，以达到最佳的水处理效果。
环保设备及应用——混凝
3）混凝方法的优缺点
优点： 优点： 设备简单，维护操作易于掌握，处理效果好， 设备简单，维护操作易于掌握，处理效果好， 间歇或连续运行均可以。 间歇或连续运行均可以。 缺点： 缺点： 由于不断向废水中投药，经常性运行费用较高， 由于不断向废水中投药，经常性运行费用较高， 沉渣量大，且脱水较困难。 沉渣量大，且脱水较困难。
3
(二)混凝的工艺过程
反应阶段的目的是使药剂与水中的 细小颗粒或胶体物质作用生成尽可 能大的絮体，为沉降分离创造条件， 能大的絮体，为沉降分离创造条件， 需要低强度长时间搅拌。 需要低强度长时间搅拌。
混凝剂L 废水
出水 混合L 混合 反应L 反应 沉降L 沉降 澄清） （澄清） 污泥
4
混合目的是使混凝剂尽 快与水混合， 快与水混合 ， 需要短时 间高强度搅拌. 间高强度搅拌
推流式曝气池流程示意图 平行水流式） （平行水流式）
空气
曝 曝气池 气 池Leabharlann 进水二次沉 淀池出水
回流污泥
剩余污泥
推流式曝气池流程示意图 转折水流式） （转折水流式）
25
五、混凝设备设计一般规定
1、选择澄清池类型时，应根据原水水质、设计生产能力、处理 选择澄清池类型时，应根据原水水质、设计生产能力、 选择澄清池类型时 后水质要求，并考虑原水水温变化、 后水质要求，并考虑原水水温变化、制水均匀程度以及是否 连续运转等因素，结合当地条件通过技术经济比较确定。 连续运转等因素，结合当地条件通过技术经济比较确定。 不宜少于两个。 2、澄清池的个数或能够单独排空的分格数不宜少于两个。 经过混凝沉淀或澄清处理的水， 3澄清池的个数或能够单独排空的分格数不宜少于两个 、经过混凝沉淀或澄清处理的水，在进入滤池前的浑浊 度一般不宜超过10 10度 遇高浊度原水或低温低浊度原水时， 度一般不宜超过10度，遇高浊度原水或低温低浊度原水时， 澄清池沉泥浓缩室（ 的容积， 5 、 澄清池沉泥浓缩室 （ 斗 ） 的容积 ， 应根据进出水的 不宜超过15 15度 不宜超过15度。当生产用水允许沉淀或澄清后水的浑浊度 悬浮物含量、 处理水量、 悬浮物含量 、 处理水量 、 排泥周期和浓度等因素通过计 高于10度时，本节有关条文中的设计指标可适当放宽。 10度时 高于10度时，本节有关条文中的设计指标可适当放宽。 算确定。 算确定。 设计澄清池时应考虑均匀的配水和集水。 4、 设计澄清池时应考虑均匀的配水和集水。 当澄清池排泥次数较多时， 6 、 当澄清池排泥次数较多时 ， 宜采用机械化或自动化 排泥装置。 排泥装置。 澄清池应设取样装置。 7、 澄清池应设取样装置。
水污染治理技术—混凝
投加电解质
投加电荷不同或水化作用不同的胶体或产生此
类胶体的电解质
投加高分子物质 接触凝聚 上述投加的物质统称——混凝剂
二、混凝机理
化学混凝的机理至今仍未完全清楚。因为它 涉及的因素很多，如水中杂质的成分和浓度、水 温、水的pH值、碱度，以及混凝剂的性质和混凝
条件等。
（一）双电层压缩机理
力。粒子越小，动力学稳定性越高。
（2）聚集稳定性：指胶体粒子间不能相互聚集的特性。 胶体粒子小，比表面积大，故表面能大，在布朗运动作用 下，有自发地相互聚集的倾向，但由于粒子表面同性电荷 的排斥力作用或水化膜的的阻碍使这种自发聚集不能发生。 （ ζ电位导致）
3、胶体的稳定性
可见胶体粒子表面电荷或水化膜消除，便失 去聚集稳定性，小颗粒便可相互聚集成大的颗粒， 从而动力学稳定性也随之破坏，沉淀就会发生。 因此，胶体稳定性关键在于聚集稳定性。 混凝处理即是要破坏胶体的聚集稳定性，使 胶体脱稳、聚集、沉淀析出。
三、影响混凝效果的因素
•pH值： 原因：无机盐水解吸热 pH值对混凝效果的影响很大，每一种混凝剂只有在要求的pH范围内， 温度降低，粘度升高――布朗运动减弱 1、影响混凝效果的因素： 才能发挥它的混凝作用。 杂质浓度低，颗粒间碰撞机率下降，混凝效果差。
⑴污水水质 •碱度： 胶体颗粒水化作用增强，妨碍凝聚 •对策：加高分子助凝剂
(四)沉淀物网捕机理 当采用硫酸铝、石灰或氯化铁等高价金属盐类
作混凝剂时，当投加量很大形成大量的金属氢氧化 物(如Al(OH)3 、Fe(OH)3或带金属碳酸盐(CaCO3)沉 淀时，可以网捕、卷扫水中的胶粒，水中的胶粒以
这些沉淀为核心产生沉淀。这基本上是一种机械作
用。 在混凝过程中，上述现象常不是单独存在的， 往往同时存在，只是在一定情况下以某种现象为 主。
城市给水处理(混凝)
（3）水温(temperature)
水温会影响无机盐类的水解，水温低， 水解反应慢。另外水温低，水的粘度增 大，布朗运动减弱，混凝效果下降。
（4）共存杂质(impurities)
有些杂质的存在能促进混凝过程。而有 些物质则不利于混凝的进行。
2）混凝剂的影响
（1）混凝剂种类
混凝剂的选择主要取决于胶体和细微悬 浮物的性质、浓度。 如水中污染物主要呈胶体状态，且电位 较高，则应先投加无机混凝剂使其脱稳 凝聚，如絮体细小，还需投加高分子混 凝剂或配合使用活性硅酸等助凝剂。 很多情况下，将无机混凝剂与高分子混 凝剂并用，可明显提高混凝效果，扩大 应用范围。
• [胶核]电位形成离子，束缚反离子自由反离 子[Fe(OH)3]m nH＋ (n－x)Cl－x+ Cl－
胶核 (nuclear) 吸附层 stationary layer 扩散层 diffuse layer
胶粒(colloidal particle)
胶团(colloidal micelle)
有机高分子类
分类：高分子混凝剂分为天然和人工两种， 其中天然高分子混凝剂的应用远不如人 工的广泛，主要原因是电荷密度小，分 子量较低，且容易发生降解而失去活性。 根据高分子聚合物所带基团能否离解及 离解后所带离子的电性，有机高分子混 凝剂可分为阴离子型(anionic)、阳离子型 (cationic)和非离子型(nonionic)
（二） 混凝剂与助凝剂 • 混凝剂(coagulant)：一般把能起凝聚与 絮凝作用的药剂统称为混凝剂。 • 助凝剂(coagulant aids)：当单用混凝剂 不能取得良好效果时，可投加某类辅助 药剂以提高混凝效果，这种辅助药剂称 为助凝剂。
1.混凝剂
环保设备与应用：混凝设备
机械絮凝池设计 （1）设计参数
①絮凝池一般不少于2组，池内设3-6挡搅拌机，各搅拌机之间用隔墙分开，隔墙 上下开孔，防止水流短路；
②絮凝时间为15-20min； ③机械絮凝池的深度一般为3-4m； ④叶轮线速度自第一挡0.4-0.5m/s起，逐渐减小到末挡的0.1-0.2m/s； ⑤每一搅拌轴上的桨板总面积为絮凝池水流断面的10％－20％，每块桨板的长度 不大于叶轮直径的75％，宽度一般为100-300mm；
▲如果你不逼自己一把，你根本不知道自己有多优秀。
谢谢您的聆听
①混凝剂的配制与投加； 药剂浓度：NaOH ？， PAC ？， PAM ？
配制： 1、药剂在加药桶内配制，采用压缩空气或机械进行搅拌。
整个混凝工艺涉及以下几个步骤：
①混凝剂的配制与投加； 投加方式：重力投加、压力投加和计量泵（药泵）投加
整个混凝工艺涉及以下几个步骤：
②混合； 机械搅拌混合、管道静态混合、水泵混合、水力混合
混凝——设计学习
1、混凝概述
混凝法定义：向水中投加混凝剂，水中胶体等微粒脱稳，并聚集成大 的矾花，通过重力沉降或其他手段分离去除的一种废水处理技术。
混凝剂种类凝 混凝凝剂
无机
铝系
硫酸铝 明矾 聚合氯化铝（PAC） 聚合硫酸铝 三氯化铁
铁系
硫酸亚铁 聚合硫酸铁（PFS）
聚合氯化铁
有机
人工 合成
说明： 工业废水一般采取管道混合器混合，或者混合和反应在一个反应池内
同时进行 ， 混合时间30~120s。
管式静态混合器
管式静态混合器
整个混凝工艺涉及以下几个步骤：
混凝概述
时间：2007-7-24 8:55:40水体中的杂质都是以水作为分散介质分散在水中，形成分散相的。
根据杂质分散相粒度的大小，可分为三种存在形式，即真溶液（粒度在10-3um以下）、胶体溶液（粒度在1~10-3um）及悬浮液（粒度大于1um以上）。
粒度大于100um 以上的悬浮可以用沉淀或过滤方法作处理，粒度不足100um的胶体溶液及悬浮液可用混凝的方去处理。
混凝就是在水中预先投加混凝剂，在混凝剂的溶解和水解产物作用下，使水中的胶体污染物和细微悬浮物脱稳并聚集成絮凝体的过程，其中包括凝聚和絮凝两个过程。
目前，混凝法已是给水和废水处理中应用的非常广泛的方法。
它可以用来降低原水的浊度、色度等感观指标，去除多种高分子有机物，某些重金属物和放射性物质；它可以自成独立的处理系统，又可以与其他处理单元过程进行组合，作为预处理、中间处理和最给终处理工程；此外，混凝法还经常用于污泥脱水前的浓缩过程，以改善污泥的脱水性能。
混凝法与其他的水处理方法相比较，其优点为：设备简单，维护操作易于掌握，处理效果好，间歇或连续运行均可以，缺点是由于不断向废水中投药，经常性运行费用较高，沉渣量较大，且脱水困难。
一、混凝原理1.胶体的基本性质胶体具有如下几类特性，即：1光学特性：胶体在水溶液中能引起光散射，使水呈现混浊。
2力学特性：胶体在水溶液中作不规则的布朗运动，，使胶体颗粒不能自然沉淀。
3电特性：胶体颗粒带有静电，使颗粒之间相互排斥而不能聚合。
2.胶体的结构胶体结构十分复杂，胶体中的胶核由数百个乃至数千个不溶于水的固体物分子组成，胶核表面选择性地吸附一层同号离子，又由其静电引力在其周围吸附大量异号离子，紧靠同号离子层处的异号离子被吸附得比较牢固，可以随校核一起在水中运动，形成所谓吸附层。
较远离同号离子的异号离子受同号离子的吸引力较小，不随胶核一起走运动，并有向水方向扩散的趋势，从而形成所谓扩散层。
因为存在这种现象，所以胶粒的异离子电荷总比同离子的电荷数少，从而使胶粒带电性。
环境工程 废水处理混凝原理
11
3）硫酸铝(aluminum sulfate, alum)
工业产品有精制和粗制两种。精制硫酸 铝是白色结晶体。粗制硫酸铝的Al2O3含 量不少于14.5％~16.5％，不溶杂质含量 不大于24％~30％。 优点：
价格较低，使用方 便，混凝效果好。
缺点：
当水温低时硫酸铝水解 困难，形成的絮体较松 散。由于杂质含量高， 所以渣量大。
3
混凝过程比较复杂，包括了物理、物理 化学、化学过程； 所以也可以去除一些可溶性的污染物。
混凝法是废水处理中常采用的方法。 去除的污染物有： 浊度； 色度； 多种高分子有机物： 某些重金属和放射性物质。 混凝法还能改善污泥的脱水性能。
4
反应阶段的目的是使药剂与水中 二、混凝的工艺过程 的细小颗粒或胶体物质作用生成 尽可能大的絮体，为沉降分离创 造条件。L5 需要低强度长时间搅拌。 许多因素影响反应过程L6
第5章 混凝 Coagulation and Precipitation
1
本章要讲的问题
一、混凝原理和用途 二、混凝的工艺过程 三、混凝剂与助凝剂 四、投药方法及设备 五、废水中胶体颗粒的稳定性及脱稳机理 六、混合与反应 七、影响混凝的因素 八、沉降与澄清 九、混凝方法的优缺点及效果评价L
2
一、混凝原理和用途
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2）硫酸亚铁(ferrous sulfate)
FeSO47H2O是半透明绿色晶体，易溶于水， 水温20℃时溶解度为21％。 硫酸亚铁离解出的Fe2＋只能生成最简单的单核 络合物，因此，不如三价铁盐混凝效果好。 残留在水中的Fe2＋会使处理后的水带色，Fe2＋ 与水中的某些有色物质作用后，会生成颜色更 深的溶解物。因此，使用硫酸亚铁时应将二价 铁先氧化为三价铁，然后再起混凝作用。
环保混凝土在建筑中的应用
环保混凝土在建筑中的应用随着人们对环保意识的不断提高，环保混凝土在建筑中得到了广泛的应用。
环保混凝土是指采用环保材料和技术制作的混凝土，它具有较好的耐久性、抗裂性和抗渗性等优点，同时还能减少对环境的污染和浪费资源。
本文将从环保混凝土的种类、优点和应用等方面进行详细介绍。
一、环保混凝土的种类1、高性能混凝土高性能混凝土是指具有优异的力学性能和耐久性的混凝土，通常采用优质的骨料、水泥和掺合料等原材料制作而成。
它的强度、抗裂性和耐久性等性能均高于普通混凝土，同时还具有较好的施工性能和可塑性。
2、自密实混凝土自密实混凝土是指具有自密实性能的混凝土，它能够自行填补混凝土中的空隙，从而达到自密实的效果。
自密实混凝土采用优质掺合料和化学添加剂等原材料制作而成，它具有较好的耐久性和抗渗性等性能。
3、高性能纤维混凝土高性能纤维混凝土是指在混凝土中加入纤维材料，从而提高混凝土的抗裂性和韧性等性能。
高性能纤维混凝土可以采用不同种类的纤维材料，如钢纤维、玻璃纤维和聚丙烯纤维等。
二、环保混凝土的优点1、减少对环境的污染环保混凝土采用环保材料和技术制作而成，它能够减少对环境的污染和浪费资源，从而保护环境和节约能源。
2、提高建筑品质环保混凝土具有较好的力学性能和耐久性，它能够提高建筑品质和延长建筑寿命。
3、降低施工成本环保混凝土具有较好的施工性能和可塑性，它能够降低施工成本和提高施工效率。
三、环保混凝土的应用1、住宅建筑在住宅建筑中，环保混凝土能够提高建筑品质和延长建筑寿命，同时还能够减少对环境的污染和浪费资源。
2、商业建筑在商业建筑中，环保混凝土能够提高建筑品质和延长建筑寿命，同时还能够降低施工成本和提高施工效率。
3、公共建筑在公共建筑中，环保混凝土能够减少对环境的污染和浪费资源，从而保护环境和节约能源。
四、环保混凝土的施工技术1、控制混凝土的配合比在混凝土的配合比中，应该控制水泥的用量和水灰比，同时还应该合理选用骨料和掺合料等原材料。
环保型混凝土在建筑工程中的应用
环保型混凝土在建筑工程中的应用一、引言混凝土是建筑工程中常用的材料之一，但传统的混凝土存在环境污染问题。
为了解决这一问题，环保型混凝土应运而生。
本文将介绍环保型混凝土在建筑工程中的应用。
二、环保型混凝土的种类1. 高性能混凝土高性能混凝土（High Performance Concrete，简称HPC）是一种以混凝土为主体材料，通过精心设计混凝土配合比、采用特殊的材料或添加剂等手段，使得混凝土具有高强度、高耐久性、高抗裂性、高耐久性、高耐腐蚀性等性能的混凝土。
2. 自密实混凝土自密实混凝土（Self-Compacting Concrete，简称SCC）是一种可以自动流动并在模板内自行充实的混凝土，具有自密实的特点，不需要振捣和排气。
3. 轻骨料混凝土轻骨料混凝土（Lightweight Aggregate Concrete，简称LAC）是一种以轻骨料为骨料、水泥、石灰石粉、矿渣、粉煤灰等为胶凝材料的混凝土，具有轻质、保温、隔音、耐火等特点。
4. 高性能耐久混凝土高性能耐久混凝土（High Performance Durability Concrete，简称HPDC）是一种具有高强度、高耐久性、高抗裂性、高耐腐蚀性等特点的混凝土。
三、环保型混凝土的优点1. 降低环境污染环保型混凝土采用环保材料和技术，减少了对环境的污染和破坏。
2. 节约资源环保型混凝土采用高性能材料和技术，可以减少混凝土的用量，节约资源。
3. 提高建筑质量环保型混凝土具有高强度、高耐久性、高抗裂性、高耐腐蚀性等特点，可以提高建筑的质量和使用寿命。
4. 降低建筑成本环保型混凝土采用高性能材料和技术，可以减少混凝土用量和施工时间，降低建筑成本。
四、环保型混凝土的应用1. 桥梁建设桥梁是交通工程中重要的组成部分，对混凝土的强度、耐久性、抗裂性等要求非常高。
采用环保型混凝土可以提高桥梁的质量和使用寿命，减少对环境的污染和破坏。
2. 隧道建设隧道建设对混凝土的强度、耐久性、抗裂性等要求也非常高。
混凝与活性污泥法污水处理设备
活性污泥法容易产生二次污染，如剩余污泥的处 理和处置问题；同时操作和管理需要专业技术人 员，维护管理成本较高。
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混凝与活性污泥组合法污水处理设备
组合法基本原理
01
混凝
通过投加化学药剂使污水中的悬 浮物和胶体物质凝聚，并进一步 去除。
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03
活性污泥法
组合沉 淀实现泥水分离。
06
展望与建议
研究成果与展望
混凝法
混凝法是一种经典的污水处理方法，通过使 用絮凝剂使污水中的悬浮物和胶体物质凝聚 成大颗粒，然后通过沉淀或过滤将其从水中 分离出来。未来，混凝法的研究将更加深入 ，新型高效絮凝剂的研发和应用将更加广泛 ，从而提高污水处理的效率和效果。
活性污泥法
活性污泥法是一种生物处理技术，通过培养 微生物来吸附和降解污水中的有机物和营养 物质。未来，活性污泥法的研究将更加注重 微生物种群的分析和优化，以及反应器设计 和运行条件的优化，以提高污水处理的效果
研究目的与方法
研究目的
探讨混凝与活性污泥法污水处理设备的性能与优化方法
研究方法
收集实际运行数据，进行实验研究，结合理论分析，提出优化方案
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混凝法污水处理设备
混凝法基本原理
混凝法基本原理
混凝法是利用混凝剂使污水中的悬浮物和胶体物质凝聚沉降，达到净化和分离的 目的。混凝剂包括无机盐类如硫酸铝、氯化铝等和有机高分子类如聚丙烯酰胺等 。
二沉池
通过重力作用将活性污泥与水分离， 上清液可排放或回用，底泥可进一步 处理。
污泥处理
对剩余的活性污泥进行脱水、消化、 堆肥等处理，转化为有机肥料或进行 其他处置。
活性污泥法应用及优缺点
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应用
混凝沉淀适用范围
混凝沉淀适用范围
混凝沉淀是一种污水处理工艺，适用于去除污水中悬浮物和胶体物质，以及部分有机物、色度等。
具体适用范围如下：
1. 工业废水处理：混凝沉淀适用于某些工业废水处理，如印染、造纸、纺织、制药、电子、石化、冶金等行业的废水处理。
2. 市政污水处理：混凝沉淀是市政污水处理中常用的处理工艺，可以去除污水中悬浮物和胶体物质，达到一定的净化效果。
3. 农村污水处理：混凝沉淀也适用于农村污水处理，可以去除污水中悬浮物和胶体物质，减轻污水对环境的影响。
需要注意的是，混凝沉淀虽然可以去除水中悬浮物和胶体物质，但无法彻底去除水中的有机物和无机盐等，因此通常需要配合其他工艺一起使用，以达到更好的处理效果。
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（2）多孔隔板式混合槽
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（二）反应池
1、作用： 水与药剂混合后进入反应池进行反应，其作用
是使凝聚颗粒凝结成沉淀性能良好的絮凝体 。 2、反应池内水流特点：
流速由大到小。 在较大的反应流速时，使水中的胶体颗粒发 生碰撞吸附，在较小的反应流速时，使碰撞吸附 后的颗粒结成更大的矾花。 3、反应池的型式 有机械搅拌、隔板反应池，涡流式反应池等。
加速澄清池可调控泥渣回流量，对水量、 水质和水温变化的适应性强。但需机械设备。
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机械加速澄清池示意图
混凝剂
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（ii）水力循环澄清池
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（iii）脉冲发生器
多为真空泵式脉冲澄清池。由于真空泵造成进水室真 空，使加药后的原水进入进水室；当进水室达到最高水位 时，进气阀自动开启，使进水室通大气；此时进水室即迅 速放水；当水位下降至最低水位时，进气阀自动关闭，真 空泵自动开启，使进水室再次造成真空。如此反复进行脉 冲式放水。原水由进水室放出后，从配水支管的孔口高速 喷出，在稳流板下进行混合和初步反应。然后通过稳流板 整流，进入悬浮泥渣区，悬浮泥渣层在脉冲水流作用下， 时而膨胀，时而收缩，使颗粒既保持悬浮状态，又能相互 碰撞絮凝。因而颗粒被截留，清水则经清水区由集水槽引 出。
真空式脉冲澄清池，工作可靠，易于调节，但真空 设备较复杂，噪声大。
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钟罩式脉冲澄清池示意图
出水 泥渣
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• 脉冲澄清池的工作过程可分为两个 阶段，从进水室水位开始上升到虹 吸作用开始称为充水阶段，由虹吸 作用开始到虹吸作用破坏称为放水 阶段。
• 脉冲澄清池两次充水相隔时间称为 脉冲周期，约30–40s,其中充水时 间约为25–30s，放水时间5–10s。
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絮凝池宜与沉淀池合建
絮凝池型式的选择和絮凝时间的采用，应根据 原水水质情况和相似条件下的运行经验或通过 试验确定。 一、设计隔板絮凝池时，应符合下列要求： 1、絮凝时间一般宜为20～30分钟； 2、絮凝池廊道的流速，应按由大到小的渐变流 速进行设计，起端流速一般宜为0.5～0.6米/秒 ，末端流速一般宜为0.2～0.3米/秒； 3、隔板间净距一般宜大于0.5米。
出水
反应L
沉降L（ 澄清）
混合目的是使混凝剂尽 快与水混合，需要短时 间高强度搅拌.
澄清的目的是使所 生成的絮体与水分 离，完成净化过程
污泥
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二、投药方法及设备
（一）投药方法
1、干投法 是把经过破碎易于溶解的药剂直接投入废水中
。干投法占地面积小，但对药剂的粒度要求较严， 投加量较难控制，对机械设备的要求较高，同时劳 动条件也较差。目前应用的较少。
（2）混凝法还能改善污泥的脱水性能。
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3）混凝方法的优缺点
优点： • 设备简单，维护操作易于掌握，处理效果好，
间歇或连续运行均可以。 缺点： • 由于不断向废水中投药，经常性运行费用较高
，沉渣量大，且脱水较困难。
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(二)混凝的工艺过程
废水
混凝剂L 混合L
反应阶段的目的是使药剂与水中的 细小颗粒或胶体物质作用生成尽可 能大的絮体，为沉降分离创造条件 ，需要低强度长时间搅拌。
室四个功能区。 （2）特点： 优点：占地面积小，处理效果好，生产效率高
，节省药剂用量. 缺点：对进水水质要求严格，设备结构复杂。
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（3）分类： 悬浮澄清池
悬浮泥渣型 脉冲澄清池 机械加速澄清池
泥渣循环型 水力循环加速澄池清
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（i）机械加速澄清池 加混凝剂后的水，由进水管流经环形配水
槽至第一反 应池。在此，受提升叶轮桨搅拌， 与数倍于进水量的回流活性泥渣混合，完成初 步反应。然后，被提升至第二反应室继续反应 。反应后的水经导流室进入分离室。在分离室 内，泥渣下沉，清水经集水管流出。下沉的泥 渣，大部分经回流缝流入第一反应池；其余进 入集泥斗浓集。
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五、混凝设备设计一般规定
1、选择澄清池类型时，应根据原水水质、设计生产能力、处理 后水质要求，并考虑原水水温变化、制水均匀程度以及是否 连续运转等因素，结合当地条件通过技术经济比较确定。
2、3、澄经清过池混的凝个沉数淀或或能澄够清单处独理排的空水的，分在格进数入不滤宜池少前于的两浑个浊。 度，度5悬算、一高不确浮宜般于定物1超不澄。含0过宜度清量1超时池、5度，过沉处1。本泥理0节度 当浓水，生有缩量遇产关室、高用条（排浊水文斗泥度允中）周原许的的期水沉设容和或淀计积浓低或指，度温澄 标应等低清可根因浊后适据素度水当进通原的放出过水浑宽水计时浊。的 46、、 设计当澄澄清清池池时排应泥考次虑数均较匀多的时配，水宜和采集用水机。械化或自动化 排泥装置。 7、 澄清池应设取样装置。
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混凝剂配制三： 机械调制设备
出管 底板
浆叶 立轴
轴承 浆叶
轴承
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三、混合槽与反应池 （一） 混合槽 • 1、混合槽类型
• （1）一种是借水泵的吸水管或压水管混合。 • （2）另一种是在混合槽内进行混合。
机械混合槽L 分流隔板式混合槽L 多孔隔板式混合槽L
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（1）分流隔板式混合槽L
溢流管
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一、概述
(一)混凝定义和用途
1）混凝
是通过向废水中投加混凝剂，破坏胶体的稳 定性，使细小悬浮颗粒和胶体微粒聚集成较粗大 的颗粒而沉降与水分离，使废水得到净化。
混凝的主要对象是废水中的细小悬浮颗粒和 胶体微粒，这些颗粒用自然沉降法很难从水中分 离出去。
2）用途
（1）可以用来降低废水的浊度和色度，去除多种 高分子有机物、某些重金属和放射性物质。
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（1）机械搅拌反应池
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（2）隔板反应池
（平流式）
回转式
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（3）带回转式隔板反应池的平流式沉淀池
穿孔配 水墙
导流墙
吸泥机
隔
板
反
应
上部穿孔
池
出水墙Biblioteka 16（4）涡流式反应池
圆周出水槽
出水管
进水
出水
放水阀 返回目录 17
四、沉降与澄清
（1）设备：澄清池L 在澄清池内，可以同时完成混合、反应
、沉降分离等过程。 包括：混合室、反应室、导流室、分离
2、湿投法 是将混凝剂和助凝剂配成一定浓度的溶液，然
后按处理水量大小定量添加。 混凝剂的湿法投加包括药剂的配制、药剂的计
量和药剂的投加三个过程。
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（二）投药设备
水力调制设备L 压缩空气调制设备L
机械调制设备
投药量小
投药量大
应采用两个溶液池交替使用
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混凝剂配制一：水力调制设备
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混凝剂配制二：压缩空气调制