金海浆纸业有限公司 水环处职训教材 222混凝 用自然沉降不能完全去除不纯物,尤其水温低的时候,溶存的盐类极少,含有色度 的浮游物十分安定,不能通过砂滤去除。浮游物通常带阴电荷。若加入阳电荷的物质, 则杂质容易形成较大粒子而容易沉淀!此方式即为混凝现象。 处理中的混凝现象比较复杂,不同的混凝剂以及不同的水质条件,混凝机理都有所 不同。常见的有以下四种水混凝现象:压缩双电层作用机理、吸附一电性中和作用机理、 吸附架桥作用机理和沉淀物网捕或卷扫机理。 (1)压缩双电层:当向溶液中投加电解质时,溶液中反离子浓度增高,根据浓度扩散和 异号电荷相吸的作用。这些离子与胶粒吸附的反离子发生交换。挤入扩散层,使扩散厚 度缩小,进而更多地挤入滑动面与吸附层,使胶粒带电荷数减少,ξ电位降底,从而达 到混凝效果。 (2)吸附一电性中和作用机理:胶粒表面对异号离子、异号胶粒或链状分子带异号电荷 的部位有强烈的吸附作用而中和了其他的部分电荷,减少了静电压力,因而容易与其他 颗粒接近而互相吸附。 (3)吸附架桥作用机理:髙分子物质与胶粒的吸附与桥连。当高分子链的一端吸附了某 胶粒后,一端又吸附了另一胶粒形成胶粒一高分子一胶粒的絮凝体 (4)沉淀物网捕或卷扫机理:当铝盐、铁盐、混凝剂的投加量很大而形成大量氢氧化物 沉淀时,可以网捕、卷扫水中的胶粒,以致产生沉淀分离。 PAC的混凝特性是同过投加铝盐后,发生金属离子的水解和聚合反应过程,其产物兼 有凝聚和絮凝作用的特性。 2.2.2.1混凝作用的影响因素 胶质系的凝集最主要的是微粒子表面的物理化学性质。因为水中的微粒子的凝集去 除,其对象是浊度及色度,水的粘度,水的粘性支配条件为水温、PH、碱度、硬度、游 离碳酸等的溶解,所以微粒子之离子交换能力不得不考虑。 A、水温:水温是凝集反应、floc形状、凝集剂使用、foc的沉降分离的重要支配因素。 通常水温低的时候,要形成foc的时间长,而且要使用较多的凝集剂 B、系统的PH值:系统的ph值,会影响凝集剂生成氢氧化物的溶解度,folk生成所用 的时间,以及胶质粒子的电荷给予能力
金海浆纸业有限公司 水环处职训教材 11 2.2.2 混凝 用自然沉降不能完全去除不纯物，尤其水温低的时候，溶存的盐类极少，含有色度 的浮游物十分安定，不能通过砂滤去除。浮游物通常带阴电荷。若加入阳电荷的物质， 则杂质容易形成较大粒子而容易沉淀！此方式即为混凝现象。 处理中的混凝现象比较复杂，不同的混凝剂以及不同的水质条件，混凝机理都有所 不同。常见的有以下四种水混凝现象：压缩双电层作用机理、吸附—电性中和作用机理、 吸附架桥作用机理和沉淀物网捕或卷扫机理。 (1)压缩双电层：当向溶液中投加电解质时，溶液中反离子浓度增高，根据浓度扩散和 异号电荷相吸的作用。这些离子与胶粒吸附的反离子发生交换。挤入扩散层，使扩散厚 度缩小，进而更多地挤入滑动面与吸附层，使胶粒带电荷数减少，ξ电位降底，从而达 到混凝效果。 (2) 吸附—电性中和作用机理: 胶粒表面对异号离子、异号胶粒或链状分子带异号电荷 的部位有强烈的吸附作用而中和了其他的部分电荷，减少了静电压力，因而容易与其他 颗粒接近而互相吸附。 (3) 吸附架桥作用机理：高分子物质与胶粒的吸附与桥连。当高分子链的一端吸附了某 一胶粒后，一端又吸附了另一胶粒形成胶粒—高分子—胶粒的絮凝体。 (4) 沉淀物网捕或卷扫机理：当铝盐、铁盐、混凝剂的投加量很大而形成大量氢氧化物 沉淀时，可以网捕、卷扫水中的胶粒，以致产生沉淀分离。 PAC 的混凝特性是同过投加铝盐后，发生金属离子的水解和聚合反应过程，其产物兼 有凝聚和絮凝作用的特性。 2 . 2 . 2 . 1 混 凝 作 用 的 影 响 因 素 ： 胶质系的凝集最主要的是微粒子表面的物理化学性质。因为水中的微粒子的凝集去 除，其对象是浊度及色度，水的粘度，水的粘性支配条件为水温、PH、碱度、硬度、游 离碳酸等的溶解，所以微粒子之离子交换能力不得不考虑。 A、水温： 水温是凝集反应、floc 形状、凝集剂使用、floc 的沉降分离的重要支配因素。 通常水温低的时候，要形成 floc 的时间长，而且要使用较多的凝集剂。 B、系统的 PH 值: 系统的 ph 值，会影响凝集剂生成氢氧化物的溶解度，folc 生成所用 的时间，以及胶质粒子的电荷给予能力
金海浆纸业有限公司 水环处职训教材 C、浊度粒子的离子交换能力 D、水中共存物的影响。 E、其他因素:如凝集助剂、搅拌混合等。 2222药品投加方式: 凝集注入設备 药品的注入有湿式、及干式两种。选择适当的 药品注入方式是有必要的.药品的注入有以下 固定器 几个要点 (1)注入速度注入的最高最低量 (2)制御方式(自动、手动控制) 已线人()(3动力的使用(pump、搅拌装置的使用) (4)药品的储留槽、仓库、及搬运等 (5)注入量的准确度 I.干式注入方式: 药品(粉末状固体)的注入一般用于较小规模,注入装置不必担心腐蚀,但原水浊度急 剧上升,容易使注入量增加, 干式药品的注入装置 Ⅱ湿式注入: 对于任何凝集剂均可使用,注入药剂量较少 时,也容易调节注入量。但需得注意装置的腐 稀和水 蚀。浊度急剧上升时,注入量有可能不足,故 control valve 需有溶液储留槽。 主 重力下滴式湿式注入装置 在我们水环制程中,混凝剂按三种药剂设计,考虑干、湿并储,以湿储为主。液体药 剂的输送以容积计量。隔膜计量泵投加量稳定、准确。以投加PAC为主,助凝剂和碱液, 备用多级加药提高了加药系统的灵活性 b.凝集剂的混合搅拌 为了药剂在水中的溶解,凝集剂在水中急速扩散、与水中的杂质相互接触而形成floc 在制程中往往加以混合搅拌。常用的混合方式有管式静态混合器、混合池混合及机械混
金海浆纸业有限公司 水环处职训教材 12 C、浊度粒子的离子交换能力。 D、水中共存物的影响。 E、其他因素：如凝集助剂、搅拌混合等。 2.2.2.2 药品投加方式： a. 凝集注入設备： 药品的注入有湿式、及干式两种。选择适当的 药品注入方式是有必要的．药品的注入有以下 几个要点: ⑴注入速度,注入的最高最低量 ⑵制御方式(自动、手动控制) ⑶动力的使用（pump、搅拌装置的使用） ⑷药品的储留槽、仓库、及搬运等 ⑸注入量的准确度 Ⅰ.干式注入方式： 药品（粉末状固体）的注入一般用于较小规模，注入装置不必担心腐蚀，但原水浊度急 剧上升，容易使注入量增加， 干式药品的注入装置 Ⅱ.湿式注入： 对于任何凝集剂均可使用，注入药剂量较少 时，也容易调节注入量。但需得注意装置的腐 蚀。浊度急剧上升时，注入量有可能不足，故 需有溶液储留槽。 重力下滴式湿式注入装置 在我们水环制程中，混凝剂按三种药剂设计，考虑干、湿并储，以湿储为主。液体药 剂的输送以容积计量。隔膜计量泵投加量稳定、准确。以投加 PAC 为主，助凝剂和碱液， 备用多级加药,提高了加药系统的灵活性。 b. 凝集剂的混合搅拌： 为了药剂在水中的溶解，凝集剂在水中急速扩散、与水中的杂质相互接触而形成 floc. 在制程中往往加以混合搅拌。常用的混合方式有管式静态混合器、混合池混合及机械混
金海浆纸业有限公司 水环处职训教材 合等。一般使用的混合池有矩形池和圆形槽,搅拌器的种类依需要而定,通常使用低速 搅拌。螺旋式搅拌器是我们水环药剂溶解搅拌器的使用形式。 阻流壁 馬 壁 馬遵 轴受回轉翼 受回轉翼 螺旋式搅拌器 铅锤式搅拌器 管式静态混合器-混合效果较好、设备简单,不需单建构筑物,但水头损失大,当 流量变化大时,影响混合效果;混合池混合一混合效果较好,占地面积大。某些进水方 式要带进大量气体,流量变化较大时,混合效果不稳定;机械混合—-混合效果好,适应 流量变化,水头损失小,缺点是消耗电能,管理维护复杂。设计考虑原水水头有富余, 且供水流量均匀稳定,因此,混合选用管式静态混合器方式。拟采用管式微涡静态混合 c.絮凝反应 絮凝反应方式一般分为水力和机械两大类。前者结构简单,但适应流量变化性差,后 者可进行调节,能适应各种流量的变化,但需有一定的机械维修量,能耗大。为节省投 资和运行费用,充分利用有效富余水头,本工程采用水力反应方式。拟在工艺中采用小 孔眼网格絮凝反应池,该工艺应用“涡漩混凝低脉动沉淀给水处理技术”(国家专利技术、 获国家发明奖)。对混凝过程进行强化与完善,使得该工艺对原水中色度的去除较常规工 艺有明显的效果。 223沉淀 沉淀是在重力作用下,使悬浮液中密度大于水的悬浮固体下沉,从而与水分离的水 处理方法。水中的大部分杂质因为其比重比水大,固可利用重力而沉降,在沉降工段去
金海浆纸业有限公司 水环处职训教材 13 合等。一般使用的混合池有矩形池和圆形槽，搅拌器的种类依需要而定，通常使用低速 搅拌。螺旋式搅拌器是我们水环药剂溶解搅拌器的使用形式。 螺旋式搅拌器 铅锤式搅拌器 管式静态混合器---混合效果较好、设备简单，不需单建构筑物，但水头损失大，当 流量变化大时，影响混合效果；混合池混合---混合效果较好，占地面积大。某些进水方 式要带进大量气体，流量变化较大时，混合效果不稳定；机械混合----混合效果好，适应 流量变化，水头损失小，缺点是消耗电能，管理维护复杂。设计考虑原水水头有富余， 且供水流量均匀稳定，因此，混合选用管式静态混合器方式。拟采用管式微涡静态混合 器。 c. 絮凝反应: 絮凝反应方式一般分为水力和机械两大类。前者结构简单，但适应流量变化性差，后 者可进行调节，能适应各种流量的变化，但需有一定的机械维修量，能耗大。为节省投 资和运行费用，充分利用有效富余水头，本工程采用水力反应方式。拟在工艺中采用小 孔眼网格絮凝反应池，该工艺应用“涡漩混凝低脉动沉淀给水处理技术”（国家专利技术、 获国家发明奖）。对混凝过程进行强化与完善，使得该工艺对原水中色度的去除较常规工 艺有明显的效果。 2.2.3 沉淀 沉淀是在重力作用下，使悬浮液中密度大于水的悬浮固体下沉，从而与水分离的水 处理方法。水中的大部分杂质因为其比重比水大，固可利用重力而沉降，在沉降工段去
金海浆纸业有限公司 水环处职训教材 除水中的浮游物及foc以减轻过滤池的负担,是沉降池的主要目的。影响沉淀的事项有: (1)原水水质(包括粘性、比重、PH、碱度、水温等) (2)悬浮物的性质(大小、比重、凝集性) (3)气候条件(温度、风雨等等) (4)沉淀池的构造(形状、沉淀时间、池内流速、水深、长宽比、整流设备) 沉淀池分为平流式、竖流式、辐流式及斜管(斜板)式沉淀池等形式。平流式沉淀 池沉淀效果好;对冲击负荷和温度变化的适应能力较强:施工简易,造价较底。竖流式 沉淀池排泥方便,管理简单;占地面积较小。辐流式沉淀池运行较好,管理较简单;排 泥设备已趋定型。 普通沉淀池 沉淀池的形状有长方形即圆形等,理论上沉淀效果亦水流面积大且浅较好,但实际 上太浅时,因沉淀物上浮及温度、风等影响而使效果降低;而且考虑沉淀物堆积,有效 水深为3~4米,长宽比一般为3:1~8:1:圆形时,其直径及深度之比为6:1~12:1左右 较佳。 b.药品沉淀池 (1)容量及平均流速:依原水的水质而加以适当的凝集剂,良好的foc形需要3~5小时的 沉淀。沉淀池的容量为计划静水量3~5小时的总额 (②)整流设备:池内水流的状态受流入管、整流壁的设置、温度、及流出侧设置影响 (3)排泥装置:连续式排泥通常设有 sludge的刮除装置,有走行式、回转式,及 ring belt 式等等 (4)管理:药品沉淀池的管理与普通池有很多相似,但 slud ge较多是其特点. Ring belt式 馬遭 roller 阻流 踢连平流沉淀池 Whopper sludge blanket 'se roller hoper 辐流式沉淀池污泥靠池中水静压排
金海浆纸业有限公司 水环处职训教材 14 除水中的浮游物及 floc.以减轻过滤池的负担，是沉降池的主要目的。影响沉淀的事项有: (1) 原水水质(包括粘性、比重、PH、碱度、水温等) (2) 悬浮物的性质（大小、比重、凝集性） (3) 气候条件（温度、风雨等等） (4) 沉淀池的构造（形状、沉淀时间、池内流速、水深、长宽比、整流设备） 沉淀池分为平流式、竖流式、辐流式及斜管（斜板）式沉淀池等形式。平流式沉淀 池沉淀效果好；对冲击负荷和温度变化的适应能力较强；施工简易，造价较底。竖流式 沉淀池排泥方便，管理简单；占地面积较小。辐流式沉淀池运行较好，管理较简单；排 泥设备已趋定型。 a. 普通沉淀池： 沉淀池的形状有长方形即圆形等，理论上沉淀效果亦水流面积大且浅较好，但实际 上太浅时，因沉淀物上浮及温度、风等影响而使效果降低；而且考虑沉淀物堆积，有效 水深为 3~4 米，长宽比一般为 3：1~8：1；圆形时，其直径及深度之比为 6:1~12:1 左右 较佳。 b. 药品沉淀池 ⑴容量及平均流速：依原水的水质而加以适当的凝集剂，良好的 floc 形需要 3~5 小时的 沉淀。沉淀池的容量为计划静水量 3~5 小时的总额 ⑵整流设备：池内水流的状态受流入管、整流壁的设置、温度、及流出侧设置影响 ⑶排泥装置：连续式排泥通常设有 sludge 的刮除装置，有走行式、回转式，及 ring belt 式等等。 ⑷管理：药品沉淀池的管理与普通池有很多相似，但 sludge 较多是其特点. Ring belt 式 平流沉淀池 辐流式沉淀池污泥靠池中水静压排
金海浆纸业有限公司 水环处职训教材 出池外,浮渣通过排渣管排出。 Dor式圆形沉淀池(辐流式) 对于大型水厂,平流沉淀池和斜管沉淀池较为合理。而由于场地面积有限,设计只能 考虑采用斜管沉淀池,它具有停留时间短、占地小、沉淀效率髙等优点。沉淀工艺我们 采用逆向流斜管沉淀设备,表面负荷2.5mm/s,该 沉淀池排泥采用穿孔管排泥,运行管理时积泥必须 及时得到排放,发挥斜管沉淀池的最大效率,克服 沉淀池因排泥不及时出现的“跑矾花”现象。每个 沉淀池设有一台超声波泥位计,当泥位超出预定值 时及时报警,并参与控制排泥阀的运行。 固1.34斜板内的分離现象2.24过滤 过滤是指液体通过适当的多孔物质层,将液体中的浮游物及其他物质去除的方法 给水处理所使用的过滤法有:重力式过滤法、急速砂滤净水及压力式过滤法。其滤 材一般使用沙,在其他特殊滤过目的时,又或使用其他特殊滤材。 A.重力式滤池的净水机理 在持续过滤时,慢慢的在沙层的表面会形成堆积物,这种堆积物是由有机与无机质构 成的一种胶质膜。又成为过滤膜,过滤膜有抑制细菌及浮游物质使其留下的作用,此中 作用不仅是机械作用,又有物理化学及生物作用,这种作用无法有物质的本态来判定, 而得考虑过滤膜内胶质、细菌、生物等等,其作用不至十表面过滤作用,亦需考虑其下 沙层的作用。 沙粒子的表面带有负电荷,对有相同电荷的细菌及浮游物质(有机物、无机物)的 微粒子无法吸着。而表面胶质膜在沙面形成时带有正电荷,胶质的组成由不完全分解的 有机物附带铁、锰、铝及无水硅酸等,此状态在最初将吸着水中带有负电荷的微细物质。 其次,经过数日至数周,表层的无机盐或磷酸盐增加,当阳光照射时称为植物繁殖的好 场所,最后形成藻类的薄膜,在藻类的薄膜中有(1)浮游物微粒子(2)因碳酸的同化 效果,放出的氧气荣誉水中,帮助浮游物质的氧化。在藻类的薄膜之下有无数的细菌层 生存,有机物受到细菌的分解而成为有机物。而使有害的物质转化成为无害物质。 B.急速砂滤净水装置:
金海浆纸业有限公司 水环处职训教材 15 出池外，浮渣通过排渣管排出。 Dor 式圆形沉淀池(辐流式) 对于大型水厂,平流沉淀池和斜管沉淀池较为合理。而由于场地面积有限，设计只能 考虑采用斜管沉淀池，它具有停留时间短、占地小、沉淀效率高等优点。沉淀工艺我们 采用逆向流斜管沉淀设备，表面负荷 2.5mm/s，该 沉淀池排泥采用穿孔管排泥，运行管理时积泥必须 及时得到排放，发挥斜管沉淀池的最大效率，克服 沉淀池因排泥不及时出现的“跑矾花”现象。每个 沉淀池设有一台超声波泥位计，当泥位超出预定值 时及时报警，并参与控制排泥阀的运行。 2.2.4 过滤 过滤是指液体通过适当的多孔物质层，将液体中的浮游物及其他物质去除的方法。 给水处理所使用的过滤法有：重力式过滤法、急速砂滤净水及压力式过滤法。其滤 材一般使用沙，在其他特殊滤过目的时，又或使用其他特殊滤材。 A.重力式滤池的净水机理 在持续过滤时，慢慢的在沙层的表面会形成堆积物，这种堆积物是由有机与无机质构 成的一种胶质膜。又成为过滤膜，过滤膜有抑制细菌及浮游物质使其留下的作用，此中 作用不仅是机械作用，又有物理化学及生物作用，这种作用无法有物质的本态来判定， 而得考虑过滤膜内胶质、细菌、生物等等，其作用不至十表面过滤作用，亦需考虑其下 沙层的作用。 沙粒子的表面带有负电荷，对有相同电荷的细菌及浮游物质（有机物、无机物）的 微粒子无法吸着。而表面胶质膜在沙面形成时带有正电荷，胶质的组成由不完全分解的 有机物附带铁、锰、铝及无水硅酸等，此状态在最初将吸着水中带有负电荷的微细物质。 其次，经过数日至数周，表层的无机盐或磷酸盐增加，当阳光照射时称为植物繁殖的好 场所，最后形成藻类的薄膜，在藻类的薄膜中有（1）浮游物微粒子（2）因碳酸的同化 效果，放出的氧气荣誉水中，帮助浮游物质的氧化。 在藻类的薄膜之下有无数的细菌层 生存，有机物受到细菌的分解而成为有机物。而使有害的物质转化成为无害物质。 B.急速砂滤净水装置：