1.水中胶体的稳定与凝聚
水中胶体颗粒细小、表面水化和带电使其具有稳定性。带电胶体与其周围的离子组成双电层结构的胶团。所有带电胶体都带负电,在静电斥力作用下,相互排斥且本身又极为细小,只能在水中作不规则的高速运动而不能依靠重力下沉,因此极为稳定。向水中投加
絮凝剂后,产生大量的三价正离子和不溶于水的带正电荷的氢氧化物胶体,前者可以压缩胶体双电层,后者可以与水中杂质发生吸附架桥、网捕等,从而使水中胶体脱稳,并逐渐形成较大的颗粒即矶花,终在重力作用下从水中分离出来,使污水得到进一步的澄清。
2.絮凝剂的配制和投加
通常将固体絮凝剂溶解后配成一定浓度的溶液投人水中,溶解池一般配以机械搅拌装置,即以电动机驱动桨板或涡轮搅动溶液加速药剂溶解。絮凝剂投加设备包括计量设备、药液提升设备、投药箱、必要的水封箱以及注人设备等。中小规模的混凝处理系统的絮凝剂投加一般使用计量泵投加方式,人工调整和自动调整都能很容易地实现。计量泵本身带有调节器并刻有显示流量的标度,利用调节器调节柱塞行程就可以调节药液投量,泵直接自溶液池内抽取药液送至投药点,插人原水管内的加药管切口与逆水流方向成60°。
实际生产中自动投药系统很多,其中比较准确的是根据加药混合后形成的矾花特性和沉淀或澄清后出水浊度等情况来调整絮凝剂的投加量。其原理是利用以脉动值换算理论为基础的絮凝粒子检测技术,使用光学原理测定絮凝粒子的粒径、密度等特性,同时利用电极测定能反映水中胶体颗粒脱稳程度的电流信号,综合利用以上两种控制信号调整絮凝剂的投加量。为了更准确地反映实际运行情况,有时还要结合沉淀或澄清后出水浊度的高低来对絮凝剂的投加量进行调整和控制。
3.常用的混合方式
混合方式有机械搅拌混合、分流隔板混合、水栗混合和管道混合等。
(1)机械搅拌混合:机械混合需要配置专门的混合池,在混合池内用电动机驱动搅拌器对过药剂的原水进行搅拌,以达到药剂与原水均匀的目的。这种混合方式可根据进水流量和浊度的变化而改变搅拌器的转动速度,以达到所需要的G值。常用的机械搅拌方式有螺旋桨式:涡轮式、平直叶桨式、直叶桨框式和水下推进式,桨式搅拌器的线速度为1.5?3m/s,水下推进式搅拌器的线速度为5~ [#]5m/s。有效池深为2~ [#]m,混合搅拌时间一般为 [#]0~ [#]08。
(2)分流隔板混合:分流隔板混合池利用水流的曲折行进所产生的湍流进行混合,一般是设有三块隔板的窄长形水池,两道隔板间的距离为池宽的2倍,通常隔板间距为0.6~lm,两端隔板的中间下部开有缝隙,中间隔板的下部两侧开有缝隙,水池中的水流速度大于0.6m/S,缝隙处流速为lm/s左右,转弯处的过水断面积为平流部分过水断面积的1.2~ [#].5倍。为避免进人空气,缝隙必须具有100~ [#]50mm的淹没水深。
(3)管道混合:简单的管道混合即将药剂直接投人水泵压水管中以借助管中流速进行混合。管中流速不宜小于lm/s,投药点后的管内水头损失不小于0.3~ [#].4m。投药点至末端出口距离以不小于50倍管径为宜。为提高混合效果,可在管道内增设孔板或文丘利管。另外一种管道混合是在进人絮凝池的管道上安装一套静态混合器(见图5- [#]),管道静态混合器中有若干固定混合单元,每一混合单元由若干固定叶片按一定角度交叉组成,使水流呈交叉及旋涡反向旋转,以达到混合效果。当加过药剂的原水经过混合器时,能被这些混合单元分割、改向并形成旋涡,以达到使药剂均勻分散于原水中的目的。管道静态混合器混合要求进出水的水头损失为5m以上,否则混合效果较差。当进水量降低后,管道中流速降低、流过管道静态混合器的水头损失变小,混合效果会变差。
4.常用反应池的类型
絮凝设施的基本要求是,原水与药剂经混合后,通过絮凝设施应形成肉眼可见的大的密实絮凝体。反应池类型有水力搅拌式和机械搅拌式两大类,常用的有隔板反应池、机械搅拌反应池和折板反应池三种,也有将不同形式反应池串联在一起成为组合式反应池的。
(1)隔板反应池:隔板反应池又有平流式隔板、竖流式隔板和回转式隔板三种形式,其原理是在水流通道内’设置隔板,使水流在其中上下或迂回流动,而且流速逐渐减小,有利于水中颗粒形成粗大的絮体。隔板反应池的反应时间为20~30min,进口流速为0.5~0.6m/s,出口流速为0.2?0_3m/s。平流式隔板转弯处的过水断面积为平直段的1.2~ [#].5倍,池底向排泥口的坡度为2%~3%。隔板絮凝池的优点是构造简单,管理方便,通常用于大、中型处理厂。当水量过小时,隔板间距过狭不便施工和维修。缺点是流量变化大时絮凝效果不稳定,絮凝时间较长,池子容积较大。
(2)机械搅拌反应池:机械搅拌反应池是将多个单独的机械反应池串联起来,每个池内都设有搅拌机,搅拌强度从头至尾依次降低,按照搅拌机的安装方式可分为立式和卧式两种。传动装置多采用多级或无级调速,以便根据水量、水温、药剂等变化情况随时调节搅拌的强度。搅拌桨叶宽为100~ [#]00mm,桨叶总面积为反应池截面积的10%-20%。一般桨叶上端在水面以下0.3m,下端距池底0.5m。对应3?6级的搅拌强度,搅拌桨叶中心处线速度(相当于池内水平流速)一般由第一级的0.5~0.6m/S逐渐减小到0.l~0.2m/s,大不能超过0.3m/s。各级搅拌速度梯度值C一般为20~ [#]0s—1。
(3)折板反应池:折板反应池是利用在反应池中设置一些扰流单元来达到絮凝所需要的紊流状态,使能量损失得到充分利用,能耗与'药耗有所降低,停留时间缩短。折板反应池的常用形式有多通道和单通道的平折板式、波纹板式、栅条式、网格式等,多布置成竖流式。折板反应池在池底要必须设置排泥设施。穿孔旋流反应池是由若干个方格组成,各格之间的隔墙上沿池壁开孔,水流沿池壁切线方向进人后形成旋流。第一格孔口尺寸小,流速大,水流在池内旋转速度也大;而后孔口尺寸逐渐增大,流速逐格减小。栅条反应池则相当于在穿孔旋流反应池的每个竖井安装若干层栅条,每个竖井栅条数自进水端至出水端逐渐减少,前段为密栅,中段为疏栅,末段不安装栅。
(4)组合式:不同形式的反应池串联使用,可以取长补短、充分发挥每一种反应池的优点。比如往复式隔板反应池与回转式隔板反应池的组合运用,可以避免往复式隔板反应池在絮凝反应后期容易将已结大、容易破碎的絮体打碎的问题。水量较小时,穿孔旋流反应池(折板反应池的一种型式)与回转式隔板反应池组合运用,前段可以避免使用隔板反应池时隔板间距离过小或水深过浅的矛盾,后段可以避免使用穿孔旋流反应池时水流上下左右频繁转弯对后期絮凝产生的不良作用。
1.水中胶体的稳定与凝聚
水中胶体颗粒细小、表面水化和带电使其具有稳定性。带电胶体与其周围的离子组成双电层结构的胶团。所有带电胶体都带负电,在静电斥力作用下,相互排斥且本身又极为细小,只能在水中作不规则的高速运动而不能依靠重力下沉,因此极为稳定。向水中投加絮凝剂后,产生大量的三价正离子和不溶于水的带正电荷的氢氧化物胶体,前者可以压缩胶体双电层,后者可以与水中杂质发生吸附架桥、网捕等,从而使水中胶体脱稳,并逐渐形成较大的颗粒即矶花,终在重力作用下从水中分离出来,使污水得到进一步的澄清。
2.絮凝剂的配制和投加通常将固体絮凝剂溶解后配成一定浓度的溶液投人水中,溶解池一般配以机械搅拌装置,即以电动机驱动桨板或涡轮搅动溶液加速药剂溶解。絮凝剂投加设备包括计量设备、药液提升设备、投药箱、必要的水封箱以及注人设备等。中小规模的混凝处理系统的絮凝剂投加一般使用计量泵投加方式,人工调整和自动调整都能很容易地实现。计量泵本身带有调节器并刻有显示流量的标度,利用调节器调节柱塞行程就可以调节药液投量,泵直接自溶液池内抽取药液送至投药点,插人原水管内的加药管切口与逆水流方向成60°。
实际生产中自动投药系统很多,其中比较准确的是根据加药混合后形成的矾花特性和沉淀或澄清后出水浊度等情况来调整絮凝剂的投加量。其原理是利用以脉动值换算理论为基础的絮凝粒子检测技术,使用光学原理测定絮凝粒子的粒径、密度等特性,同时利用电极测定能反映水中胶体颗粒脱稳程度的电流信号,综合利用以上两种控制信号调整絮凝剂的投加量。为了更准确地反映实际运行情况,有时还要结合沉淀或澄清后出水浊度的高低来对絮凝剂的投加量进行调整和控制。
3.常用的混合方式
混合方式有机械搅拌混合、分流隔板混合、水栗混合和管道混合等。
(1)机械搅拌混合:机械混合需要配置专门的混合池,在混合池内用电动机驱动搅拌器对过药剂的原水进行搅拌,以达到药剂与原水均匀的目的。这种混合方式可根据进水流量和浊度的变化而改变搅拌器的转动速度,以达到所需要的G值。常用的机械搅拌方式有螺旋桨式:涡轮式、平直叶桨式、直叶桨框式和水下推进式,桨式搅拌器的线速度为1.5?3m/s,水下推进式搅拌器的线速度为5~ [#]5m/s。有效池深为2~ [#]m,混合搅拌时间一般为 [#]0~ [#]0s。
(2)分流隔板混合:分流隔板混合池利用水流的曲折行进所产生的湍流进行混合,一般是设有三块隔板的窄长形水池,两道隔板间的距离为池宽的2倍,通常隔板间距为0.6~lm,两端隔板的中间下部开有缝隙,中间隔板的下部两侧开有缝隙,水池中的水流速度大于0.6m/S,缝隙处流速为lm/s左右,转弯处的过水断面积为平流部分过水断面积的1.2~ [#].5倍。为避免进人空气,缝隙必须具有100~ [#]50mm的淹没水深。
(3)管道混合:简单的管道混合即将药剂直接投人水泵压水管中以借助管中流速进行混合。管中流速不宜小于lm/s,投药点后的管内水头损失不小于0.3~ [#].4m。投药点至末端出口距离以不小于50倍管径为宜。为提高混合效果,可在管道内增设孔板或文丘利管。另外一种管道混合是在进人絮凝池的管道上安装一套静态混合器(见图5- [#]),管道静态混合器中有若干固定混合单元,每一混合单元由若干固定叶片按一定角度交叉组成,使水流呈交叉及旋涡反向旋转,以达到混合效果。当加过药剂的原水经过混合器时,能被这些混合单元分割、改向并形成旋涡,以达到使药剂均勻分散于原水中的目的。管道静态混合器混合要求进出水的水头损失为5m以上,否则混合效果较差。当进水量降低后,管道中流速降低、流过管道静态混合器的水头损失变小,混合效果会变差。
4.常用反应池的类型
絮凝设施的基本要求是,原水与药剂经混合后,通过絮凝设施应形成肉眼可见的大的密实絮凝体。反应池类型有水力搅拌式和机械搅拌式两大类,常用的有隔板反应池、机械搅拌反应池和折板反应池三种,也有将不同形式反应池串联在一起成为组合式反应池的。
(1)隔板反应池:隔板反应池又有平流式隔板、竖流式隔板和回转式隔板三种形式,其原理是在水流通道内’设置隔板,使水流在其中上下或迂回流动,而且流速逐渐减小,有利于水中颗粒形成粗大的絮体。隔板反应池的反应时间为20~30min,进口流速为0.5~0.6m/s,出口流速为0.2?0_3m/s。平流式隔板转弯处的过水断面积为平直段的1.2~ [#].5倍,池底向排泥口的坡度为2%~3%。隔板絮凝池的优点是构造简单,管理方便,通常用于大、中型处理厂。当水量过小时,隔板间距过狭不便施工和维修。缺点是流量变化大时絮凝效果不稳定,絮凝时间较长,池子容积较大。
(2)机械搅拌反应池:机械搅拌反应池是将多个单独的机械反应池串联起来,每个池内都设有搅拌机,搅拌强度从头至尾依
次降低,按照搅拌机的安装方式可分为立式和卧式两种。传动装置多采用多级或无级调速,以便根据水量、水温、药剂等变化情况随时调节搅拌的强度。搅拌桨叶宽为100~ [#]00mm,桨叶总面积为反应池截面积的10%?20%。一般桨叶上端在水面以下0.3m,下端距池底0.5m。对应3?6级的搅拌强度,搅拌桨叶中心处线速度(相当于池内水平流速)一般由第一级的0.5~0.6m/S逐渐减小到0.l~0.2m/s,大不能超过0.3m/s。各级搅拌速度梯度值C一般为20~ [#]0s—1。
(3)折板反应池:折板反应池是利用在反应池中设置一些扰流单元来达到絮凝所需要的紊流状态,使能量损失得到充分利用,能耗与'药耗有所降低,停留时间缩短。折板反应池的常用形式有多通道和单通道的平折板式、波纹板式、栅条式、网格式等,多布置成竖流式。折板反应池在池底要必须设置排泥设施。穿孔旋流反应池是由若干个方格组成,各格之间的隔墙上沿池壁开孔,水流沿池壁切线方向进人后形成旋流。第一格孔口尺寸小,流速大,水流在池内旋转速度也大;而后孔口尺寸逐渐增大,流速逐格减小。栅条反应池则相当于在穿孔旋流反应池的每个竖井安装若干层栅条,每个竖井栅条数自进水端至出水端逐渐减少,前段为密栅,中段为疏栅,末段不安装栅。
(4)组合式:不同形式的反应池串联使用,可以取长补短、充分发挥每一种反应池的优点。比如往复式隔板反应池与回转式隔板反应池的组合运用,可以避免往复式隔板反应池在絮凝反应后期容易将已结大、容易破碎的絮体打碎的问题。水量较小时,穿孔旋流反应池(折板反应池的一种型式)与回转式隔板反应池组合运用,前段可以避免使用隔板反应池时隔板间距离过小或水深过浅的矛盾,后段可以避免使用穿孔旋流反应池时水流上下左右频繁转弯对后期絮凝产生的不良作用。
相关产品