笫三章给水排水处理工程实验 17 (6)静止10min,用50ml注射针筒抽出烧杯中的上清液(共抽3次约150ml)放人 200m烧杯中,同时用浊度仪测定剩余水的浊度,每只水样测3次,记录在表3中。 六实验数据及结果整理 表1原始数据及三种混凝剂浊度测定记录表 原水混浊度 原水温度 原水pH值 混凝剂名称 Al2(SO2 )3 聚丙烯酰胺 砚花形成时投混凝剂最佳量/m 剩余混浊度f(”) 均 表2某一种混凝剂投加的最佳选择 水样编号 42345678910 混凝剂加注量/ml 剩余混浊度()人2 表3pH最佳值的选择 水样编号 4 投加质量分数10%的Hm2.51 1.0 投加质量分数10%的 naOh ml .2 PH 混凝剂投加量/ml 剩余混浊度() 123 均
18 水处理工程应用实验 七、思考题 (1)根据实验结果以及实验中所观察到的现象简述影响混凝的几个主要因素 (2)为什么投加最大药量时混凝效果不一定好? (3)根据实验结果,与水处理实际设备比较有哪些差别?如何改进 (4)pH值有什么影响? 实验二脉冲澄清实验 实验目的 (1)通过模型演示实验,进一步了解脉冲澄清池的构造及工作原理。 (2)观察矾花及悬浮层的形成,掌握其作用和特点。 (3)掌握脉冲澄清池运行的操作方法及注意事项。 实验原理 在絮凝过程中,在速度梯度G的作用下,两种颗粒每秒钟相撞的次数,即颗粒质量浓 度降低的速率可表示为 d 40 2n1n2 式中n1—微观初级颗粒的质量浓度; n2宏观絮体颗粒质量浓度; a——顆粒碰撞后附着效率; d2-宏观絮体颗粒直径; 絮凝时间 单位体积内絮体的总体积可表示为 其中,n2,d2的意义同上。 由于宏观絮体颗粒质量浓度n2值很小,而初级颗粒质量浓度n值很大,即n2 n1,因而在絮凝过程中可以视n23为常数所以,V可视为一常数,将式(2)代入式(1)整理 得(n1+n2≈m1 V dt 积分处理式(3)得
第三章给水排水处理工程实验 式中n:—t时刻初级颗粒剩余的质量浓度; 起始时刻初级颗粒质量浓度 其他同上。 由式(4)可知在给定的Gt絮凝条件下,初级颗粒的剩余质量浓度n1随单位体积内 宏观絮体总体积指数方关系减小。因而,若在构筑物中保留一定沉渣使池内总保持适当 的絮体体积,就会加快颗粒的质量浓度的降低速度,即加快发生在微观初级颗粒与宏观絮 体表面的絮凝作用通常我们把这种絮凝方式称为接触絮凝。 澄清池就是依据上述理论所建立的工艺设备,它是利用池中的泥渣和混凝剂及原水 中杂质颗粒充分相互接触吸附,以达到泥水分离的净水构筑物。澄清池的最大特点就是 省去絮凝设备,将絮凝和沉淀两个过程综合于一个构筑物中完成。一般来说,澄清池均由 七个部分组成,即原水进口设备;进口配水系统;接触絮凝区;澄清水区;出水集水系统;出 口渠道;污泥浓缩区及排泥系统 澄清池按泥渣运动情况可以分为两个大类:一类是泥渣悬浮型澄清池,另一类是泥渣 循环型澄清池。 (1)脉冲澄清池属于泥渣悬浮型澄清池它主要是充分利用了悬浮层中活性泥渣的絮 凝作用,从而去除原水中的悬浮杂质。当脱稳杂质随水流与泥渣层接触时,便被泥渣阻留 下来,使水获得澄清,实际上也是絮凝过程。在絮凝的同时,杂质被悬浮层拦截使悬浮颗 粒变大,沉速提高,最后进入集泥斗,定期排除;而清水在澄清池上部被收集。 (2)脉冲发生器是脉冲澄清池的重要 脉冲发生器 组成部分,它的完善程度直接影响脉冲澄 水室 清池的水力条件和净水效果。钟罩式脉冲 穿孔集水管 澄清池具体构造见图1。首先原水通过L. 流量计进入水室,使室内水位逐渐上升,当 出水 集水槽 水位超过中央管顶时,有部分原水溢入中 澄清池 央管,由于溢流的挟气作用,将聚集在钟罩 顶部的空气逐渐带走,继而形成真空,发生 史 虹吸,这时进水室的水迅速通过钟罩中央 管 管,进入配水系统;然后水从配水管的孔口 排泥斗 流量计 喷出,经稳流板稳流后,以较慢的速度上排泥 升经过悬浮泥渣层,发生接触絮凝作用, 使得杂质从水中分离出来,与泥渣形成大 稳流扳△AAAA△A 进水 配水管 的颗粒下沉,而清水在澄清池土部进入穿 孔集水管,再经集水槽收集,排出池体。当 图1脉冲澄清池示意图
水处理工程应用实验 进水窒的水位下降至虹吸破坏管管口时,因空气进入而破坏虹吸,这时,进水室水位重新 上升,如此进行周期性反复循环,使之最终达到预期的水处理效果。除了钟罩式脉冲发生 器常用的脉冲发生器还有脉冲阀奶门式筒切门式皮膜式等。 (3)脉冲澄清池的特点:①利用水流上升的能量完成絮体和搅拌作用②利用脉冲配 水方法,保证悬浮层工作稳定性,自动调节悬浮泥渣层泥渣浓度的分布。当进水按一定周 期进行变化时悬浮层不断产生周期性的收缩和膨胀这不仅有利于微絮凝颗粒与活性泥 渣进行接触絮凝,还可以使悬浮层的浓度分布在全池内趋于均匀并防止颗粒在池底沉积。 脉冲澄清池相对于其他类形澄清池的面积可以很大,主要缺点就是对水质水量的适应能 力较差结构较为复杂且适于处理浑浊度长期低于3000mg/的原水。 三、实验设备及仪器 (1)脉冲澄清池(1套) (2)浊度计(1台); (3)酸度计(1台); (4)投药设备(1台); (5)温度计(1支); (6烧杯(500m3~5支)。 四、实验用试剂 混凝剂。采用混凝实验中选定的最佳混凝剂。 五、实验操作步骤 (1)对照模型熟悉脉冲澄清池的构造及工艺流程图(图1) (2)启泵用清水将澄清池试运行一次,检查各部件是否正常及各阀门的使用方法。 (3)测定原水的pH水温、流量,填入表l中。 表]实验记录表 原水 投药 浊度 观察悬浮矾花 号水温/℃流量/(h)名称投药量(rg1)进水出水却%层变化情况 (4)向原水箱内投加混凝剂(参考混凝实验的最佳混凝剂及最佳投药量)搅拌均匀后 再重新启动水泵开始运行。 (5)启泵的同时要调整转子流量计使Q=500/h (6)当矾花悬浮层形成并能正常运行时选几个流量运行
第三幸给水排水处理工程实验 (7)分别测定出各流量下运行时的进出水浊度,并计算去除率填入表1中。 (8)当排泥斗中泥位升高或澄清池内泥位升高时,应及时排泥。 (9)实验完成后,关闭水泵及各阀门。 六、实验数据及结果处理 (1)根据进出水浊度,计算去除率 (2)将处理过程中的技术指标填入表中。 七、思考题 (1)通过模型实验阐述脉冲澄清池的工作原理。 (2)比较脉冲澄清池与其他澄清池不同之处。 实验三水力循环澄清实验 一、实验目的 (1)通过模型的模拟试验,进一步了解水力循环澄清池的构造及工作原理。 (2)观察矾花及悬浮层的形成,了解其作及特点。 (3)掌握水力环澄清池运行的工艺流程及操作方法。 实验原理 1.水力循环澄清池的原理 水力循环澄清池是澄清池的一种型式,与脉冲澄清池类似,水力循环澄清池也是通过 水流的作用保证接触絮凝区的要求,即聚体的悬浮紊动和动态稳定性都是靠水流条件完 成的。按泥渣的迳动情况,水力循环澄清池属于泥渣循环型澄清池,利用水与泥渣的接 触,使泥渣在池內循环流动。在循环过程中,活性泥渣不断与原水屮的脱稳杂质进行接触 絮凝,使杂质从水中分离出去 水力循环澄清池是利用水力抽升使池中泥渣得以循环回流,其原理是带有一定压力 的源水(投加混凝剂后)以高速通过水射器喷嘴,在水射器喉管周围形成真空,从而将2 4倍于原水的回流泥渣吸入喉管,并与之充分混合。回流泥渣和原水的充分接触、反应, 大大加强了颗粒间的吸附作用加速了絮凝,从而使原水获得了较好的澄清。泥渣的循环 除了水力抽升以外,还可以借助机械抽升得以实现,机械搅拌澄清池就属这种类型 水力循环澄清池的构造及工艺流程见图1 在水力循环澄清池中,原水从池底流人,经喷嘴髙速喷入喉管,利用在喉管下部喇叭 口附近造成真空而吸入回流泥渣,原水与回流泥渣在喉管中剧烈混合后,被送入第一反应 室和第二反应室;从第二反应室流出的泥水混合液,在分离室中进行泥水分离清水向上, 泥渣则一部分进人了泥渣浓缩室,一部分被吸入喉管重新循环,如此周而复始。原水流量