1、給給 水水 工工 程程& 授課：李貴霞* E-mail：給水排水給水排水1010課程課程第第1515章章 混混 凝凝上一節(jié)內(nèi)容復(fù)習(xí)上一節(jié)內(nèi)容復(fù)習(xí)lCh14 Ch14 給水處理概論給水處理概論第一節(jié)第一節(jié) 水源水質(zhì)水源水質(zhì)第二節(jié)第二節(jié) 水質(zhì)標準水質(zhì)標準第三節(jié)第三節(jié) 給水處理方法概述給水處理方法概述第四節(jié)第四節(jié) 反應(yīng)器的概念及其在水處理中的應(yīng)用反應(yīng)器的概念及其在水處理中的應(yīng)用教學(xué)內(nèi)容：教學(xué)內(nèi)容： 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 第二節(jié)第二節(jié) 膠體特性膠體特性 第三節(jié)第三節(jié) 混凝機理混凝機理 第四節(jié)第四節(jié) 混凝劑與助凝劑混凝劑與助凝劑 第五節(jié)第五節(jié) 混凝動力學(xué)混凝動力學(xué) 第六節(jié)第六節(jié) 影響混凝效果的主要因素

2、影響混凝效果的主要因素 第七節(jié)第七節(jié) 混凝工藝與設(shè)備混凝工藝與設(shè)備Ch15 15 混混 凝凝 Coagulation and flocculation第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述作為水中的作為水中的膠體物質(zhì)（膠體物質(zhì)（ColloidColloid），），其粒子尺寸大約在其粒子尺寸大約在1 1微米到微米到1 1納米納米之間，直接進行分離處理是非常困難的?？墒侵g，直接進行分離處理是非常困難的?？墒窃趦羲畯S，作為必須去除的雜質(zhì)成分，比如在凈水廠，作為必須去除的雜質(zhì)成分，比如濁度濁度（尺寸在（尺寸在1m1m左右），左右），天然有色成分（天然有色成分（尺寸在尺寸在1nm1nm左右）

3、，左右），病毒病毒（尺（尺寸在寸在1m1m數(shù)十數(shù)十nmnm左右），左右），細菌類細菌類（尺寸在（尺寸在1m1m10m10m之之間），間），藻類藻類（尺寸在（尺寸在1m1m數(shù)十微米之間）。數(shù)十微米之間）。另外，水中的膠體和懸浮顆粒是使水產(chǎn)生另外，水中的膠體和懸浮顆粒是使水產(chǎn)生濁度濁度的主要原的主要原因，而且還是水中各種細菌、病毒、污染物的因，而且還是水中各種細菌、病毒、污染物的載體載體。因此必。因此必須去除。須去除。表征水中膠體物質(zhì)含量的主要水質(zhì)參數(shù)是濁度。因此經(jīng)表征水中膠體物質(zhì)含量的主要水質(zhì)參數(shù)是濁度。因此經(jīng)常將膠體顆粒的去除稱為常將膠體顆粒的去除稱為除濁除濁。一、混凝的作用一、混凝的作用 廢

4、水中的大顆?？梢酝ㄟ^重力沉淀法去除，但廢水中的大顆?？梢酝ㄟ^重力沉淀法去除，但微小粒徑的懸浮物和膠體能在水中長期保持分散懸微小粒徑的懸浮物和膠體能在水中長期保持分散懸浮狀態(tài)，即使靜置數(shù)十個小時也不會自然沉降。浮狀態(tài)，即使靜置數(shù)十個小時也不會自然沉降。 混凝所處理的混凝所處理的對象對象，主要是水和廢水中的，主要是水和廢水中的微小微小懸浮物和膠體雜質(zhì)懸浮物和膠體雜質(zhì)。第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述二、凝聚、絮凝和混凝二、凝聚、絮凝和混凝 凝聚凝聚(aggregation)(aggregation): :投加混凝劑后水中的膠體失去穩(wěn)投加混凝劑后水中的膠體失去穩(wěn)定性，膠體顆粒互相凝聚，結(jié)果形成眾多的定性，膠

5、體顆?；ハ嗄?，結(jié)果形成眾多的“小礬花小礬花”。 絮凝絮凝(flocculation):(flocculation):凝聚過程中形成的凝聚過程中形成的“小礬花小礬花”通過吸附、卷帶、架橋等作用，形成顆粒較大絮凝體的過通過吸附、卷帶、架橋等作用，形成顆粒較大絮凝體的過程。程。 混凝混凝(coagulation):(coagulation):是凝聚、絮凝兩各過程的總稱。是凝聚、絮凝兩各過程的總稱。是水中膠體粒子及微小懸浮物的聚集過程。是水中膠體粒子及微小懸浮物的聚集過程。第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述三、天然水中的膠體雜質(zhì)三、天然水中的膠體雜質(zhì) 通常是通常是負電荷膠體負電荷膠體，如粘土、細菌、病毒、藻類

6、、，如粘土、細菌、病毒、藻類、腐殖質(zhì)等。腐殖質(zhì)等。四、混凝的應(yīng)用四、混凝的應(yīng)用 給水處理：給水處理： 混凝混凝+ +沉淀，微絮凝沉淀，微絮凝+ +過濾過濾 廢水處理：廢水處理：五、混凝的特點五、混凝的特點 優(yōu)點：設(shè)備簡單，操作方便；優(yōu)點：設(shè)備簡單，操作方便； 便于間歇運行，效果好。便于間歇運行，效果好。 缺點：運行費用高；缺點：運行費用高； 沉渣量大，處置困難；沉渣量大，處置困難； 第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述第二節(jié)第二節(jié) 膠體的特性膠體的特性 第二節(jié)第二節(jié) 膠體的特性膠體的特性 ( (一一) ) 光學(xué)特性：光學(xué)特性：( (二二) ) 布朗運動布朗運動: :( (三三) ) 表面特性：表面特性：(

7、 (四四) ) 動電現(xiàn)象動電現(xiàn)象 二、膠體的結(jié)構(gòu)二、膠體的結(jié)構(gòu) 膠核膠核 膠粒膠粒 膠團膠團 吸附層吸附層 擴散層擴散層第二節(jié)第二節(jié) 膠體的特性膠體的特性 第二節(jié)第二節(jié) 膠體的特性膠體的特性 四、雙電層理論四、雙電層理論 中心稱為中心稱為膠核，其表面選擇，其表面選擇性地吸附了一層帶有同號電荷性地吸附了一層帶有同號電荷的離子（可以是膠核的組成物的離子（可以是膠核的組成物直接電離產(chǎn)生的，也可以是從直接電離產(chǎn)生的，也可以是從水中選擇吸附的水中選擇吸附的H H+ +或或OHOH- -造成造成的），成為膠體的的），成為膠體的電位離子。 由于電位離子的靜電引力，由于電位離子的靜電引力，在其周圍又吸附了大量

8、的異號在其周圍又吸附了大量的異號離子，形成了所謂的離子，形成了所謂的“雙電層”。膠核第二節(jié)第二節(jié) 膠體的特性膠體的特性 這些異號離子，其中緊靠電這些異號離子，其中緊靠電位離子的部分被牢固的吸引著，位離子的部分被牢固的吸引著，當膠核運動時，它也隨著一起當膠核運動時，它也隨著一起運動，形成固定的離子層，稱運動，形成固定的離子層，稱為為吸附層。而其它的異號離子，。而其它的異號離子，距離電位離子較遠，受到的引距離電位離子較遠，受到的引力較弱，不隨膠核一起運動，力較弱，不隨膠核一起運動，并有向水中擴散的趨勢，形成并有向水中擴散的趨勢，形成了了擴散層。 吸附層與擴散層之間的交界吸附層與擴散層之間的交界面稱

9、為面稱為滑動面。膠核 滑動面以內(nèi)的部分稱為滑動面以內(nèi)的部分稱為膠粒，膠粒與擴散層之間有一個電位差，稱，膠粒與擴散層之間有一個電位差，稱為膠體的為膠體的電動電位（電位）。而膠核表面的電位離子與溶液之間的。而膠核表面的電位離子與溶液之間的電位差稱為電位差稱為總電位（電位，電位離子和反離子形成的總電位。），電位離子和反離子形成的總電位。）第二節(jié)第二節(jié) 膠體的特性膠體的特性 膠體在水中受到幾個方面的影響：膠體在水中受到幾個方面的影響： （1 1）由于膠粒的帶電現(xiàn)象，帶相同電荷的膠體產(chǎn)生）由于膠粒的帶電現(xiàn)象，帶相同電荷的膠體產(chǎn)生靜電靜電斥力斥力，而且，而且電位電位越高，膠體間的靜電斥力越大。越高，膠體間

10、的靜電斥力越大。 （2 2）受水分子熱運動的撞擊，使膠體在水中做不規(guī)則的）受水分子熱運動的撞擊，使膠體在水中做不規(guī)則的布朗運動布朗運動。 （3 3）膠粒之間還存在著）膠粒之間還存在著相互引力相互引力范德華引力范德華引力。范德。范德華引力的大小與膠粒間距離的平方成反比，當間距較大時，華引力的大小與膠粒間距離的平方成反比，當間距較大時，可忽略不計。可忽略不計。第二節(jié)第二節(jié) 膠體的特性膠體的特性 (4)(4)水化膜：由于膠粒帶電，將極性水分子吸引到它：由于膠粒帶電，將極性水分子吸引到它的周圍形成一層水化膜。的周圍形成一層水化膜。水化膜同樣能阻止膠粒間相互接觸。但是，水化膜是伴隨膠粒帶電而產(chǎn)生的，如果

11、膠粒的但是，水化膜是伴隨膠粒帶電而產(chǎn)生的，如果膠粒的電位消除或減弱，水化膜也就隨之消失或減弱。電位消除或減弱，水化膜也就隨之消失或減弱。第二節(jié)第二節(jié) 膠體的特性膠體的特性 五、膠體的穩(wěn)定性五、膠體的穩(wěn)定性 膠體的穩(wěn)定性，指膠體粒子在水中長期保持膠體的穩(wěn)定性，指膠體粒子在水中長期保持分散懸浮分散懸浮狀態(tài)的特性。狀態(tài)的特性。 穩(wěn)定因素穩(wěn)定因素: : 靜電斥力靜電斥力 布朗運動布朗運動 水化作用水化作用 不穩(wěn)定因素：不穩(wěn)定因素：范德華引力范德華引力 布朗運動布朗運動 重力作用重力作用 第二節(jié)第二節(jié) 膠體的特性膠體的特性 動力學(xué)穩(wěn)定動力學(xué)穩(wěn)定：聚集穩(wěn)定性聚集穩(wěn)定性布朗運動作用布朗運動作用表面同性電荷的

12、排斥力作用表面同性電荷的排斥力作用水化膜的阻水化膜的阻礙礙電位導(dǎo)致電位導(dǎo)致第二節(jié)第二節(jié) 膠體的特性膠體的特性 可見膠體粒子表面電荷或水化膜消除，便失去可見膠體粒子表面電荷或水化膜消除，便失去聚集穩(wěn)定性，小顆粒便可相互聚集成大的顆粒，從聚集穩(wěn)定性，小顆粒便可相互聚集成大的顆粒，從而動力學(xué)穩(wěn)定性也隨之破壞，沉淀就會發(fā)生。而動力學(xué)穩(wěn)定性也隨之破壞，沉淀就會發(fā)生。因此，因此，膠體穩(wěn)定性關(guān)鍵在于聚集穩(wěn)定性。膠體穩(wěn)定性關(guān)鍵在于聚集穩(wěn)定性。 混凝處理即是要破壞膠體的混凝處理即是要破壞膠體的聚集穩(wěn)定性聚集穩(wěn)定性，使膠使膠體脫穩(wěn)、聚集、沉淀析出。體脫穩(wěn)、聚集、沉淀析出。第二節(jié)第二節(jié) 膠體的特性膠體的特性 第三節(jié)

13、第三節(jié) 混凝原理混凝原理 根據(jù)膠體的特性，在水處理中，采取措施破壞膠體根據(jù)膠體的特性，在水處理中，采取措施破壞膠體的穩(wěn)定性。采用的方法：的穩(wěn)定性。采用的方法： 投加電解質(zhì)投加電解質(zhì) 投加電荷不同或水化作用不同的膠體或產(chǎn)生此類投加電荷不同或水化作用不同的膠體或產(chǎn)生此類膠體的電解質(zhì)膠體的電解質(zhì) 投加高分子物質(zhì)投加高分子物質(zhì) 接觸凝聚接觸凝聚 上述投加的物質(zhì)統(tǒng)稱上述投加的物質(zhì)統(tǒng)稱混凝劑第三節(jié)第三節(jié) 混凝原理混凝原理 化學(xué)混凝的機理至今仍未完全清楚。因為它化學(xué)混凝的機理至今仍未完全清楚。因為它涉及的因素很多，如水中雜質(zhì)的成分和濃度、水溫、涉及的因素很多，如水中雜質(zhì)的成分和濃度、水溫、水的水的pHpH值

14、、堿度，以及混凝劑的性質(zhì)和混凝條件等。值、堿度，以及混凝劑的性質(zhì)和混凝條件等。 第三節(jié)第三節(jié) 混凝原理混凝原理 當兩個膠粒相互接近以至雙電層發(fā)生重疊時，就產(chǎn)生當兩個膠粒相互接近以至雙電層發(fā)生重疊時，就產(chǎn)生靜電斥力。靜電斥力。向溶液中投加電解質(zhì)，溶液中離子濃度增加，擴散層的向溶液中投加電解質(zhì)，溶液中離子濃度增加，擴散層的厚度將從圖上的厚度將從圖上的oaoa減小到減小到obob。 加入的反離子與擴散層原有反離子之間的靜電斥力將部加入的反離子與擴散層原有反離子之間的靜電斥力將部分反離子擠壓到吸附層中，從而使擴散層厚度減小。分反離子擠壓到吸附層中，從而使擴散層厚度減小。第三節(jié)第三節(jié) 混凝原理混凝原理D

15、LVO理論理論 根據(jù)根據(jù)DLVODLVO理論，要使膠粒通過布朗運動相互碰理論，要使膠粒通過布朗運動相互碰撞聚集，需要降低其排斥勢能，撞聚集，需要降低其排斥勢能，即降低或消除膠粒即降低或消除膠粒的的電位電位，在水中，在水中投加電解質(zhì)投加電解質(zhì)即可達到此目的。即可達到此目的。 對于水中的負電荷膠體，投入的電解質(zhì)對于水中的負電荷膠體，投入的電解質(zhì)混混凝劑應(yīng)是正電荷或聚合離子，如凝劑應(yīng)是正電荷或聚合離子，如NaNa+ +、CaCa2+2+、AlAl3+3+等，等，其作用是其作用是壓縮膠體雙電層壓縮膠體雙電層為保持膠體為保持膠體電性中和電性中和所要求的擴散層厚度。所要求的擴散層厚度。 第三節(jié)第三節(jié) 混凝

16、原理混凝原理 SchulzeSchulzeHardyHardy法則：法則： 濃度相同的電解質(zhì)破壞膠體穩(wěn)定性的濃度相同的電解質(zhì)破壞膠體穩(wěn)定性的效力效力隨隨離子價數(shù)離子價數(shù)的的增加而加大。增加而加大。 重新穩(wěn)定現(xiàn)象重新穩(wěn)定現(xiàn)象: : 當混凝劑投量過多時，凝聚效果下降的當混凝劑投量過多時，凝聚效果下降的現(xiàn)象?，F(xiàn)象。原因：原因：膠體吸附電解質(zhì)，表面電荷重新分布。膠體吸附電解質(zhì)，表面電荷重新分布。 663231:21:1:MMM第三節(jié)第三節(jié) 混凝原理混凝原理二、電中和機理二、電中和機理 異號膠粒間相互吸引異號膠粒間相互吸引( (電位降低電位降低) )達到電中和而凝聚；達到電中和而凝聚； 在水處理中，一般

17、均投加在水處理中，一般均投加高價電解質(zhì)高價電解質(zhì)或或聚合離子聚合離子。 再穩(wěn)現(xiàn)象再穩(wěn)現(xiàn)象：過多投加多核絡(luò)合離子，膠核的強烈吸附作過多投加多核絡(luò)合離子，膠核的強烈吸附作用，使膠體重新帶電（電荷異號），而出現(xiàn)的再穩(wěn)現(xiàn)象。用，使膠體重新帶電（電荷異號），而出現(xiàn)的再穩(wěn)現(xiàn)象。第三節(jié)第三節(jié) 混凝原理混凝原理三、吸附架橋機理三、吸附架橋機理 吸附架橋作用是指鏈狀高分子聚合物在吸附架橋作用是指鏈狀高分子聚合物在靜電引力、范靜電引力、范德華力和氫鍵力等作用下德華力和氫鍵力等作用下，通過活性部位與膠粒和細微懸浮，通過活性部位與膠粒和細微懸浮物等發(fā)生吸附橋連的現(xiàn)象。物等發(fā)生吸附橋連的現(xiàn)象。 第三節(jié)第三節(jié) 混凝原理混

18、凝原理三、吸附架橋機理三、吸附架橋機理 膠體再穩(wěn)現(xiàn)象：膠體再穩(wěn)現(xiàn)象： （1 1）高分子聚合物濃度較高時，對膠粒的包裹，產(chǎn)生）高分子聚合物濃度較高時，對膠粒的包裹，產(chǎn)生“膠體保護膠體保護”作用。作用。 （2 2）膠粒較少時，高分子聚合物的纏繞作用；）膠粒較少時，高分子聚合物的纏繞作用； （3 3）長時間的劇烈攪拌。）長時間的劇烈攪拌。第三節(jié)第三節(jié) 混凝原理混凝原理四、沉淀物網(wǎng)捕機理四、沉淀物網(wǎng)捕機理 當采用硫酸鋁、石灰或氯化鐵等高價金屬鹽類作混凝劑當采用硫酸鋁、石灰或氯化鐵等高價金屬鹽類作混凝劑時，當投加量很大形成大量的金屬氫氧化物時，當投加量很大形成大量的金屬氫氧化物( (如如Al(OH)Al

19、(OH)3 3 、Fe(OH)Fe(OH)3 3或帶金屬碳酸鹽或帶金屬碳酸鹽(CaCO(CaCO3 3) )沉淀沉淀時，可以網(wǎng)捕、卷掃水時，可以網(wǎng)捕、卷掃水中的膠粒，水中的膠粒以這些中的膠粒，水中的膠粒以這些沉淀為核心沉淀為核心產(chǎn)生沉淀。這基本產(chǎn)生沉淀。這基本上是一種上是一種機械作用機械作用。 混凝劑最佳投加量與被除去物質(zhì)的濃度成反比混凝劑最佳投加量與被除去物質(zhì)的濃度成反比，膠粒越，膠粒越多，金屬混凝劑投加量越少多，金屬混凝劑投加量越少。 第三節(jié)第三節(jié) 混凝原理混凝原理 在混凝過程中，上述現(xiàn)象常不是單獨在混凝過程中，上述現(xiàn)象常不是單獨存在的，往往同時存在，只是在一定情況存在的，往往同時存在，只

20、是在一定情況下以某種現(xiàn)象為主。下以某種現(xiàn)象為主。 第三節(jié)第三節(jié) 混凝原理混凝原理 對于混凝劑而言，在廢水處理時：對于混凝劑而言，在廢水處理時：（帶負電膠體）（帶負電膠體） （1）普通電解質(zhì)）普通電解質(zhì) 只有壓縮雙電層和吸附電中和作用；只有壓縮雙電層和吸附電中和作用； （2）高分子物質(zhì)）高分子物質(zhì) A、陽離子型（帶正電荷）聚合電解質(zhì)，具有電中、陽離子型（帶正電荷）聚合電解質(zhì)，具有電中和作用和吸附架橋功能。和作用和吸附架橋功能。 B、非離子型（不帶電荷）或陰離子型（帶負電荷）、非離子型（不帶電荷）或陰離子型（帶負電荷）聚合電解質(zhì)，只能起吸附架橋作用。聚合電解質(zhì)，只能起吸附架橋作用。第三節(jié)第三節(jié) 混

21、凝原理混凝原理第四節(jié)第四節(jié) 混凝劑與助凝劑混凝劑與助凝劑一、混凝劑的分類一、混凝劑的分類第四節(jié)第四節(jié) 混凝劑與助凝劑混凝劑與助凝劑二、無機混凝劑二、無機混凝劑第四節(jié)第四節(jié) 混凝劑與助凝劑混凝劑與助凝劑1 1、鋁鹽、鋁鹽 v由于鋁的比重小，在水溫低的情況下，絮粒由于鋁的比重小，在水溫低的情況下，絮粒較輕而疏松，處理效果較差。較輕而疏松，處理效果較差。vpHpH有效范圍較窄，在有效范圍較窄，在5.5-85.5-8之間。之間。v投加量大。投加量大。第四節(jié)第四節(jié) 混凝劑與助凝劑混凝劑與助凝劑以以 硫酸鋁硫酸鋁 為例，介紹混凝的過程：為例，介紹混凝的過程： 硫酸鋁Al2(SO4 )3(H2O)18在水中

22、解離，常以Al(H2O)63+ 水合形態(tài)存在；水溶液中其水解產(chǎn)物形態(tài)結(jié)構(gòu)由其堿化度堿化度 羥鋁摩爾比 (OH)/(Al)決定。 （1）pH3時，水中以Al(H2O)63+ 為主； （2）pH45時，以Al (OH)(H2O)52+ 、Al(OH )2(H2O)4+ 、Al(OH )3(H2O)3及Al2(OH )24+ 等多核羥基配合物； （3）pH6.57.5時，水中以Al(OH )3(H2O)3為主。 （4）pH8.5時，產(chǎn)生負離子形態(tài)Al(OH )4-。第四節(jié)第四節(jié) 混凝劑與助凝劑混凝劑與助凝劑 單核絡(luò)合物通OH-橋鍵縮聚橋鍵縮聚成單核羥基絡(luò)合物： Al(H2O)63+ +Al (OH)

23、(H2O)52+ Al2 (OH)(H2O)105+H2O 兩個單羥基絡(luò)合物可縮合成雙羥基雙核絡(luò)合物： OH 2Al (OH)(H2O)52+ = (H2O)-4Al Al(H2O)44+ + 2H2O OH 生成物Al2(OH)2(OH)84+還可進一步縮合成Al3(OH)4(H2O)105+ 縮合產(chǎn)物同時也會發(fā)生水解反應(yīng)水解反應(yīng)： Al3(OH)4(H2O)105+ Al3(OH)5(H2O)94+ + H+ 水解水解與縮聚縮聚兩種反應(yīng)交替進行，最終生成聚合度極大的中性氫氧化中性氫氧化鋁鋁，濃度超過其溶解度時析出氫氧化鋁沉淀。鋁離子在水中化學(xué)反應(yīng)的全過程第四節(jié)第四節(jié) 混凝劑與助凝劑混凝劑與

24、助凝劑 AlAl3+3+在水中的存在狀態(tài)和在水中的存在狀態(tài)和pHpH有關(guān)有關(guān)： 在在pH pH 較低時，較低時，高電荷低聚合度的絡(luò)合物占多數(shù)；高電荷低聚合度的絡(luò)合物占多數(shù)； 在在pH pH 較高時，較高時，低電荷高聚合度的絡(luò)合物占多數(shù)。低電荷高聚合度的絡(luò)合物占多數(shù)。其中：其中： 對于高電荷低聚合度的水解聚合物，主要起到對于高電荷低聚合度的水解聚合物，主要起到壓縮雙壓縮雙電層和吸附架橋作用；電層和吸附架橋作用； 對于低電荷高聚合度的水解聚合物，主要起到對于低電荷高聚合度的水解聚合物，主要起到吸附架吸附架橋作用和沉淀網(wǎng)捕作用；橋作用和沉淀網(wǎng)捕作用； 對于高聚合度的水解沉淀物，以對于高聚合度的水解沉

25、淀物，以吸附、網(wǎng)捕、卷帶作吸附、網(wǎng)捕、卷帶作用為主。用為主。第四節(jié)第四節(jié) 混凝劑與助凝劑混凝劑與助凝劑2 2、鐵鹽、鐵鹽 三氯化鐵（三氯化鐵（FeClFeCl3 36H6H2 2O O） 硫酸亞鐵（硫酸亞鐵（FeSOFeSO4 47H7H2 2O O） 生成的絮粒在水中的沉淀速度較快；生成的絮粒在水中的沉淀速度較快； 處理濁度高、水溫較低的廢水，效果比較顯著；處理濁度高、水溫較低的廢水，效果比較顯著； FeClFeCl3 3容易吸水潮解，故不易保管；腐蝕性強，對混凝容易吸水潮解，故不易保管；腐蝕性強，對混凝土也產(chǎn)生腐蝕作用；生成土也產(chǎn)生腐蝕作用；生成Fe(OH)Fe(OH)2 2它的溶解度很大

26、，殘留水它的溶解度很大，殘留水中的中的FeFe2+2+會使處理后的水帶色，會使處理后的水帶色， 第四節(jié)第四節(jié) 混凝劑與助凝劑混凝劑與助凝劑3 3、無機高分子混凝劑、無機高分子混凝劑 聚合氯化鋁聚合氯化鋁 ( (堿式氯化鋁，簡稱堿式氯化鋁，簡稱PAC)PAC) 化學(xué)通式為化學(xué)通式為Al2(OH)nCl6-nm, ,式中式中n5n5，m10m10。 制備：以鋁灰或含鋁礦物作原料，采用酸溶法或堿溶制備：以鋁灰或含鋁礦物作原料，采用酸溶法或堿溶法加工制成的。法加工制成的。 A A 對水質(zhì)適應(yīng)性較強，適用對水質(zhì)適應(yīng)性較強，適用pHpH范圍廣，范圍廣，5-95-9之間；之間； B B 絮凝體形成快，比重大

27、，沉降性好；絮凝體形成快，比重大，沉降性好； C C 投藥量低。投藥量低。 D D 堿化度較高，對設(shè)備的腐蝕性小，處理后的水堿化度較高，對設(shè)備的腐蝕性小，處理后的水pHpH和和堿度下降較小。堿度下降較小。第四節(jié)第四節(jié) 混凝劑與助凝劑混凝劑與助凝劑 聚合硫酸鐵聚合硫酸鐵( (堿式硫酸鐵堿式硫酸鐵)()(簡寫簡寫PFS)PFS) 化學(xué)通式為化學(xué)通式為Fe2(OH)n(SO4)3- n/2m式中式中n10n10。 A A 適用范圍廣：適用范圍廣：pH 4-11pH 4-11；低水溫，混凝效果穩(wěn)定；低水溫，混凝效果穩(wěn)定； B B 用量小，絮凝體沉降性能好；用量小，絮凝體沉降性能好； C C COD C

28、OD去除率和脫色效果好；去除率和脫色效果好； D D 處理后水中鐵殘留量低，腐蝕性較小。處理后水中鐵殘留量低，腐蝕性較小。 第四節(jié)第四節(jié) 混凝劑與助凝劑混凝劑與助凝劑三、有機混凝劑三、有機混凝劑 天然高分子混凝劑天然高分子混凝劑 人工合成高分子混凝劑，水處理中常用陰離子型、陽人工合成高分子混凝劑，水處理中常用陰離子型、陽離子型、非離子型離子型、非離子型3 3種高分子混凝劑。種高分子混凝劑。 (1) (1) 天然高分子混凝劑天然高分子混凝劑 主要有動物膠、淀粉、甲殼素等。主要有動物膠、淀粉、甲殼素等。 特點：特點：電荷密度小，分子量較低，且易發(fā)生降解而失電荷密度小，分子量較低，且易發(fā)生降解而失去

29、活性。去活性。 第四節(jié)第四節(jié) 混凝劑與助凝劑混凝劑與助凝劑(2) (2) 人工合成高分子混凝劑人工合成高分子混凝劑 陰離子型：陰離子型：主要含主要含-COOM-COOM(M(M為為H H+ +或金屬離子或金屬離子) )或或 -SO-SO3 3H H的聚合物，的聚合物，如陰離子聚丙烯酰胺如陰離子聚丙烯酰胺(CPAM)(CPAM)和聚苯乙烯磺和聚苯乙烯磺酸鈉（酸鈉（PSSPSS）等。）等。 陽離子型：陽離子型：主要是含有主要是含有-NH-NH3 3+ +、-NH-NH2 2+ +和和-N-N+ +R R4 4的聚合的聚合物，物，如陽離子聚丙烯酰胺（如陽離子聚丙烯酰胺（APAMAPAM）等。）等。

30、非離子型：非離子型：所含基團未發(fā)生反應(yīng)的聚合物。所含基團未發(fā)生反應(yīng)的聚合物。如非如非離子型聚丙烯酰胺（離子型聚丙烯酰胺（NPAMNPAM）和聚氧化乙烯）和聚氧化乙烯(PEO)(PEO)等。等。第四節(jié)第四節(jié) 混凝劑與助凝劑混凝劑與助凝劑u 聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺 簡稱簡稱PAMPAM，又稱三號混凝劑，又稱三號混凝劑，PAMPAM的分子結(jié)構(gòu)通式為：的分子結(jié)構(gòu)通式為： PAMPAM是線狀水溶性高分子，其分子量在是線狀水溶性高分子，其分子量在300-1800300-1800萬。萬。 陰離子聚丙烯酰胺陰離子聚丙烯酰胺(CPAM)(CPAM) 陽離子聚丙烯酰胺（陽離子聚丙烯酰胺（APAMAPAM） 非離子型

31、聚丙烯酰胺（非離子型聚丙烯酰胺（NPAMNPAM） 兩性離子型聚丙烯酰胺（兩性離子型聚丙烯酰胺（NPAMNPAM） -CH2-CH-n , CONH2 （3 3）高分子混凝劑的作用：）高分子混凝劑的作用： 靠氫鍵、靜電、范德華力的作用對膠粒強烈的吸附靠氫鍵、靜電、范德華力的作用對膠粒強烈的吸附作用。作用。 高聚合度的線型高分子在溶液中保持適當?shù)纳煺剐胃呔酆隙鹊木€型高分子在溶液中保持適當?shù)纳煺剐螤?，從而發(fā)揮吸附架橋作用，把許多細小顆粒吸附后，纏狀，從而發(fā)揮吸附架橋作用，把許多細小顆粒吸附后，纏結(jié)在一起。結(jié)在一起。 第四節(jié)第四節(jié) 混凝劑與助凝劑混凝劑與助凝劑（4 4）有機高分子混凝劑使用時須注意的

32、問題：）有機高分子混凝劑使用時須注意的問題： 與其他混凝劑共同使用時的與其他混凝劑共同使用時的投加順序：投加順序： 當廢水低濁度時，宜先投其他混凝劑；當廢水濁度高當廢水低濁度時，宜先投其他混凝劑；當廢水濁度高時，應(yīng)先投加時，應(yīng)先投加PAMPAM。 高分子混凝劑高分子混凝劑最佳投加量最佳投加量的確定。的確定。 在高分子混凝劑使用時，應(yīng)盡量采用在高分子混凝劑使用時，應(yīng)盡量采用較低的濃度較低的濃度。第四節(jié)第四節(jié) 混凝劑與助凝劑混凝劑與助凝劑四、混凝劑研究發(fā)展方向四、混凝劑研究發(fā)展方向 有機高分子混凝劑有機高分子混凝劑 天然有機高分子混凝劑：如殼聚糖及其改性產(chǎn)物、天然有機高分子混凝劑：如殼聚糖及其改性

33、產(chǎn)物、淀粉改性淀粉改性 聚丙烯酰銨改性產(chǎn)品：陰離子型、陽離子型、非離聚丙烯酰銨改性產(chǎn)品：陰離子型、陽離子型、非離子型、兩性子型、兩性 無機混凝劑無機混凝劑 無機復(fù)合混凝劑的研制，如：聚硅酸鋁、聚硅酸鐵、無機復(fù)合混凝劑的研制，如：聚硅酸鋁、聚硅酸鐵、聚硅酸鋁鐵聚硅酸鋁鐵 微生物絮凝劑微生物絮凝劑第四節(jié)第四節(jié) 混凝劑與助凝劑混凝劑與助凝劑五、助凝劑五、助凝劑 ( (一一) )定義定義 當單用混凝劑不能取得良好效果時，可投加某些當單用混凝劑不能取得良好效果時，可投加某些輔助藥劑以提高混凝效果，這種輔助藥劑稱為助凝輔助藥劑以提高混凝效果，這種輔助藥劑稱為助凝劑。劑。 ( (二二) ) 作用作用 （調(diào)節(jié)

34、或改善混凝的條件）（調(diào)節(jié)或改善混凝的條件） l 改善絮粒結(jié)構(gòu)，增大顆粒粒度及比重。改善絮粒結(jié)構(gòu)，增大顆粒粒度及比重。l 調(diào)整廢水調(diào)整廢水pHpH和堿度，使其達到最佳混凝條件。和堿度，使其達到最佳混凝條件。 第四節(jié)第四節(jié) 混凝劑與助凝劑混凝劑與助凝劑( (三三) )助凝劑分類助凝劑分類 A A、pHpH調(diào)整劑調(diào)整劑：調(diào)節(jié)廢水的：調(diào)節(jié)廢水的pHpH符合混凝處理工藝要求。符合混凝處理工藝要求。常用石灰、硫酸、氫氧化鈉等。常用石灰、硫酸、氫氧化鈉等。 B B、絮凝結(jié)構(gòu)改良劑、絮凝結(jié)構(gòu)改良劑：投加絮體結(jié)構(gòu)改良劑以增大絮體：投加絮體結(jié)構(gòu)改良劑以增大絮體的粒徑、密度。常用骨膠、活化硅酸、海藻酸鈉、粘土、水的

35、粒徑、密度。常用骨膠、活化硅酸、海藻酸鈉、粘土、水玻璃、玻璃、PAMPAM等。等。 C C、氧化劑、氧化劑：有機物含量高，易起泡沫，絮凝體不易沉：有機物含量高，易起泡沫，絮凝體不易沉降。投加氯氣、次氯酸、臭氧等分解有機物，使膠體脫穩(wěn)，降。投加氯氣、次氯酸、臭氧等分解有機物，使膠體脫穩(wěn)，還可將還可將FeFe2+2+轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)化成FeFe3+3+, ,以提高混凝效果。以提高混凝效果。第四節(jié)第四節(jié) 混凝劑與助凝劑混凝劑與助凝劑第五節(jié)第五節(jié) 混凝動力學(xué)混凝動力學(xué)l雜質(zhì)顆粒之間或雜質(zhì)與混凝劑之間發(fā)生絮凝的必要條件：雜質(zhì)顆粒之間或雜質(zhì)與混凝劑之間發(fā)生絮凝的必要條件： 顆粒相互碰撞顆粒相互碰撞l顆粒相互碰撞的

36、動力：顆粒相互碰撞的動力：布朗運動、水力或機械攪拌。布朗運動、水力或機械攪拌。l異向絮凝：異向絮凝：由布朗運動所造成的顆粒碰撞聚集。由布朗運動所造成的顆粒碰撞聚集。l同向絮凝：同向絮凝：由流體運動所造成的顆粒碰撞聚集。由流體運動所造成的顆粒碰撞聚集。l絮凝速率與碰撞速率的關(guān)系絮凝速率與碰撞速率的關(guān)系： 碰撞速率絮凝速率21第五節(jié)第五節(jié) 混凝動力學(xué)混凝動力學(xué)第五節(jié)第五節(jié) 混凝動力學(xué)混凝動力學(xué)第五節(jié)第五節(jié) 混凝動力學(xué)混凝動力學(xué)第五節(jié)第五節(jié) 混凝動力學(xué)混凝動力學(xué)第五節(jié)第五節(jié) 混凝動力學(xué)混凝動力學(xué)三、理想絮凝反應(yīng)器絮凝速率三、理想絮凝反應(yīng)器絮凝速率第五節(jié)第五節(jié) 混凝動力學(xué)混凝動力學(xué)1 1、混合階段混合

37、階段：使藥劑快速與水中雜質(zhì)顆?；旌辖佑|。：使藥劑快速與水中雜質(zhì)顆?；旌辖佑|。v 時間時間T：10-30s，最多不超過，最多不超過2min2min；v 速度梯度速度梯度G：700-1000s-1；2 2、絮凝階段絮凝階段：以同向絮凝為主，促使顆粒碰撞凝聚。：以同向絮凝為主，促使顆粒碰撞凝聚。v 以以G和和GT為控制指標：為控制指標：G=20=207070s-1； GT= =1104 1 1105 v 以以CVGT或或CVGT為控制指標：為控制指標：v 以以( (）1/3或或（p）1/3為控制指標為控制指標:第五節(jié)第五節(jié) 混凝動力學(xué)混凝動力學(xué)第六節(jié)第六節(jié) 影響混凝效果的主要因素影響混凝效果的主要因

38、素第六節(jié)第六節(jié) 影響混凝的因素影響混凝的因素 絮凝作用是復(fù)雜的物理化學(xué)過程，影響混凝效果因素絮凝作用是復(fù)雜的物理化學(xué)過程，影響混凝效果因素主要包括：主要包括： 1.1.濁度濁度( (懸浮物濃度懸浮物濃度) ) 濁度過高或過低都不利于絮凝，濁度不同，所需的絮濁度過高或過低都不利于絮凝，濁度不同，所需的絮凝劑用量也不同。凝劑用量也不同。 低濁水低濁水缺少凝聚核心，可將部分沉渣連續(xù)回流到混合缺少凝聚核心，可將部分沉渣連續(xù)回流到混合池入口，以促進反應(yīng)過程。池入口，以促進反應(yīng)過程。 2.2.水溫水溫 水溫會影響無機鹽類的水解。水溫低，水溫會影響無機鹽類的水解。水溫低，水解水解反應(yīng)慢；反應(yīng)慢；水的水的粘度

39、粘度增大，布朗運動減弱，混凝效果下降。增大，布朗運動減弱，混凝效果下降。 另外，水溫也影響反應(yīng)后的沉降過程。另外，水溫也影響反應(yīng)后的沉降過程。3 3、pHpH值及堿度值及堿度影響混凝效果的重要因素影響混凝效果的重要因素 (1)(1)pHpH值影響膠體顆粒表面電荷及值影響膠體顆粒表面電荷及電位電位 對于帶正電膠體，對于帶正電膠體，pHpH降低，降低，H H+ +吸附量增加，膠粒電荷吸附量增加，膠粒電荷增大，電泳速度加快；增大，電泳速度加快；pHpH升高，結(jié)果與上相反。升高，結(jié)果與上相反。 (2)(2)pHpH值對混凝劑作用的影響值對混凝劑作用的影響 pHpH影響著混凝劑在水中的存在狀態(tài)，不同的影

40、響著混凝劑在水中的存在狀態(tài)，不同的pHpH，混凝，混凝劑水解產(chǎn)物不同，所起的混凝作用各異。劑水解產(chǎn)物不同，所起的混凝作用各異。 工程上應(yīng)充分考慮混凝劑水解而引起水工程上應(yīng)充分考慮混凝劑水解而引起水pHpH值的變化，值的變化，必要時進行適當調(diào)節(jié)，使其滿足混凝作用的要求。必要時進行適當調(diào)節(jié)，使其滿足混凝作用的要求。 第六節(jié)第六節(jié) 影響混凝的因素影響混凝的因素、共存雜質(zhì)、共存雜質(zhì) (1)(1)有利成分有利成分: : 可促進混凝過程。除硫、磷化合物以外的其他各種無可促進混凝過程。除硫、磷化合物以外的其他各種無機金屬鹽，均能壓縮膠體粒子的擴散層厚度，促進膠體凝機金屬鹽，均能壓縮膠體粒子的擴散層厚度，促進

41、膠體凝聚，且濃度越高，促進能力越強。聚，且濃度越高，促進能力越強。 (2)(2)不利成分不利成分: : 不利于混凝過程的進行。磷酸離子、亞硫酸離子、高不利于混凝過程的進行。磷酸離子、亞硫酸離子、高級有機酸離子影響高分子絮凝作用。氯、螯合物、水溶性級有機酸離子影響高分子絮凝作用。氯、螯合物、水溶性高分子物質(zhì)和表面活性物質(zhì)不利于混凝。高分子物質(zhì)和表面活性物質(zhì)不利于混凝。第六節(jié)第六節(jié) 影響混凝的因素影響混凝的因素5 5、混凝劑（重點）、混凝劑（重點） 混凝劑種類混凝劑種類 混凝劑的選擇主要取決于膠體和細微懸浮物的性質(zhì)、混凝劑的選擇主要取決于膠體和細微懸浮物的性質(zhì)、及濃度。及濃度。 膠體膠體電位高，應(yīng)

42、投加無機混凝劑使其脫穩(wěn)凝聚；絮電位高，應(yīng)投加無機混凝劑使其脫穩(wěn)凝聚；絮體細小，須投加高分子混凝劑或配合使用助凝劑。體細小，須投加高分子混凝劑或配合使用助凝劑。 混凝劑投加量混凝劑投加量 投加量與水中微粒種類、性質(zhì)、濃度有關(guān)。投加量與水中微粒種類、性質(zhì)、濃度有關(guān)。 廢水的混凝處理，最佳混凝劑和最佳投藥量的選擇應(yīng)廢水的混凝處理，最佳混凝劑和最佳投藥量的選擇應(yīng)通過實驗確定。通過實驗確定。 第六節(jié)第六節(jié) 影響混凝的因素影響混凝的因素5 5、混凝劑（重點）、混凝劑（重點） 混凝劑的投加順序混凝劑的投加順序 當使用多種混凝劑時，當使用多種混凝劑時，其最佳投藥順序可通過試驗來其最佳投藥順序可通過試驗來確定。

43、確定。 一般而言，當無機混凝劑與有機混凝劑混用時，一般而言，當無機混凝劑與有機混凝劑混用時，先投先投加無機混凝劑，再投加有機混凝劑加無機混凝劑，再投加有機混凝劑。但當處理的膠粒在。但當處理的膠粒在50um50um以上時，常先投加有機混凝劑吸附架橋，再加無機混凝劑壓以上時，常先投加有機混凝劑吸附架橋，再加無機混凝劑壓縮擴散層使膠體脫穩(wěn)。縮擴散層使膠體脫穩(wěn)。 第六節(jié)第六節(jié) 影響混凝的因素影響混凝的因素6 6、水力條件、水力條件 水力條件對混凝劑效果有重要影響。主要的控制指標為水力條件對混凝劑效果有重要影響。主要的控制指標為攪拌強度攪拌強度和和攪拌時間攪拌時間。 混合階段混合階段，要求混凝劑于廢水迅

44、速均勻混合，為此要求，要求混凝劑于廢水迅速均勻混合，為此要求G G在在500-1000s500-1000s 1 1，攪拌時間，攪拌時間t t 應(yīng)在應(yīng)在10-30s10-30s。 反應(yīng)階段反應(yīng)階段，相應(yīng)，相應(yīng)G G和和t t值分別應(yīng)在值分別應(yīng)在20-70s20-70s-1-1和和15-30min .15-30min . 注：注：為確定最佳的工藝條件，一般情況下，可以用燒杯為確定最佳的工藝條件，一般情況下，可以用燒杯攪拌進行混凝的模擬實驗。攪拌進行混凝的模擬實驗。第六節(jié)第六節(jié) 影響混凝的因素影響混凝的因素第七節(jié)第七節(jié) 混凝工藝與設(shè)備混凝工藝與設(shè)備第七節(jié)第七節(jié) 混凝工藝與設(shè)備混凝工藝與設(shè)備一、工藝流

45、程一、工藝流程 混凝處理流程由混凝處理流程由藥劑投加藥劑投加、混合混合、反應(yīng)反應(yīng)及及沉降沉降分離分離等單元組成等單元組成。 混凝劑 廢水 混合 反應(yīng) 沉淀 排水 污泥 二、混凝劑的調(diào)配與投加二、混凝劑的調(diào)配與投加 混凝劑的投加分混凝劑的投加分固體投加固體投加和和液體投加液體投加兩種。兩種。第七節(jié)第七節(jié) 混凝工藝與設(shè)備混凝工藝與設(shè)備( (一一) )混凝劑混凝劑干投法干投法（應(yīng)用較少）（應(yīng)用較少） 藥劑輸送藥劑輸送粉碎粉碎提升提升計量計量加藥混合加藥混合第七節(jié)第七節(jié) 混凝工藝與設(shè)備混凝工藝與設(shè)備( (二二) )混凝劑混凝劑濕投法濕投法 工藝流程：工藝流程： 溶解池溶解池溶液池溶液池定量控制設(shè)備定量

46、控制設(shè)備投加設(shè)備投加設(shè)備混合池混合池 溶解設(shè)備：溶解設(shè)備：溶解池、攪拌設(shè)備。溶解池、攪拌設(shè)備。 藥劑調(diào)配：藥劑調(diào)配：水力調(diào)配、機械調(diào)配、壓縮空氣調(diào)配和人水力調(diào)配、機械調(diào)配、壓縮空氣調(diào)配和人工調(diào)配等。工調(diào)配等。 溶液池：溶液池：配制一定濃度溶液的設(shè)施。配制一定濃度溶液的設(shè)施。第七節(jié)第七節(jié) 混凝工藝與設(shè)備混凝工藝與設(shè)備( (三三) ) 混凝劑投加及計量方式混凝劑投加及計量方式 （1 1）混凝劑投加混凝劑投加 重力投加重力投加 虹吸式定量投加虹吸式定量投加 水射器投加水射器投加 用計量泵投加藥劑用計量泵投加藥劑 第七節(jié)第七節(jié) 混凝工藝與設(shè)備混凝工藝與設(shè)備 重力投加重力投加 取水泵房距水廠取水泵房距水

47、廠較遠較遠時，可直接將時，可直接將混凝劑溶液投入混凝劑溶液投入壓壓水管水管或或混合池入口混合池入口處處。第七節(jié)第七節(jié) 混凝工藝與設(shè)備混凝工藝與設(shè)備 虹吸式定量投加虹吸式定量投加 改變虹吸管進口和出口高度之差改變虹吸管進口和出口高度之差(H)(H)，控制投，控制投加量。加量。第七節(jié)第七節(jié) 混凝工藝與設(shè)備混凝工藝與設(shè)備 水射器投加水射器投加第七節(jié)第七節(jié) 混凝工藝與設(shè)備混凝工藝與設(shè)備 用計量泵投加藥劑用計量泵投加藥劑第七節(jié)第七節(jié) 混凝工藝與設(shè)備混凝工藝與設(shè)備(2) (2) 計量設(shè)備計量設(shè)備 基本要求：基本要求：投量準確；工作靈活可靠；設(shè)備簡單；投量準確；工作靈活可靠；設(shè)備簡單；操作方便。操作方便。

48、浮子浮子苗嘴苗嘴( (孔板孔板) )計量系統(tǒng)計量系統(tǒng) 浮球閥計量系統(tǒng)浮球閥計量系統(tǒng) 流量計計量系統(tǒng)流量計計量系統(tǒng) 計量泵計量計量泵計量 三角堰計量系統(tǒng)三角堰計量系統(tǒng) （適用于大、中流量計量適用于大、中流量計量）第七節(jié)第七節(jié) 混凝工藝與設(shè)備混凝工藝與設(shè)備（3 3）投藥位置）投藥位置 A A、泵前投加：、泵前投加： 加注在加注在取水泵吸水管中取水泵吸水管中或或吸水喇叭口處吸水喇叭口處。 主要優(yōu)點：主要優(yōu)點：v 可利用水泵葉輪使藥劑和原水得到充分混合，而且借助可利用水泵葉輪使藥劑和原水得到充分混合，而且借助于水泵吸力吸入，容易加注。于水泵吸力吸入，容易加注。v 采用泵前投加比泵后投加可節(jié)約混凝劑約采

49、用泵前投加比泵后投加可節(jié)約混凝劑約10102525。 主要缺點：主要缺點：是藥劑對水泵有一定的腐蝕作用。是藥劑對水泵有一定的腐蝕作用。 第七節(jié)第七節(jié) 混凝工藝與設(shè)備混凝工藝與設(shè)備（3 3）投藥位置）投藥位置 B B、泵后投加：、泵后投加： 加注在加注在水泵出水壓力管水泵出水壓力管或或沉淀池進口沉淀池進口處。處。 使用條件：使用條件：當取水泵離凈水裝置較遠（約大于當取水泵離凈水裝置較遠（約大于500m500m）時，為防止反應(yīng)過早，已結(jié)成的絮粒在管道或進入沉淀池時，為防止反應(yīng)過早，已結(jié)成的絮粒在管道或進入沉淀池時破碎，從而影響凈水效果，所以采用泵后投加。時破碎，從而影響凈水效果，所以采用泵后投加。

50、 投藥設(shè)備：投藥設(shè)備：泵后投加因投藥點承壓或無吸力，故需泵后投加因投藥點承壓或無吸力，故需要用水射器或加藥泵。要用水射器或加藥泵。 優(yōu)點：優(yōu)點：不發(fā)生藥劑對水泵的腐蝕。不發(fā)生藥劑對水泵的腐蝕。 第七節(jié)第七節(jié) 混凝工藝與設(shè)備混凝工藝與設(shè)備第七節(jié)第七節(jié) 混凝工藝與設(shè)備混凝工藝與設(shè)備三、混合三、混合 ( (一一) ) 混合的作用混合的作用 使藥劑能使藥劑能快速、均勻快速、均勻地分散到廢水中。地分散到廢水中。 快速快速：是因混凝劑在廢水中發(fā)生是因混凝劑在廢水中發(fā)生水解反應(yīng)的速水解反應(yīng)的速度很快度很快，需要盡量造成急速擾動以生成大量細小絮體，需要盡量造成急速擾動以生成大量細小絮體，并不要求生成大顆粒；并

51、不要求生成大顆粒； 均勻均勻：是為了化學(xué)反應(yīng)能在廢水中各部分得到是為了化學(xué)反應(yīng)能在廢水中各部分得到均衡發(fā)展。均衡發(fā)展。 水力條件要求：水力條件要求： 攪拌時間：攪拌時間：一般為一般為101030s30s，工業(yè)應(yīng)用常取，工業(yè)應(yīng)用常取2min2min。 速度梯度：速度梯度：G=700G=7001000s1000s-1-1。第七節(jié)第七節(jié) 混凝工藝與設(shè)備混凝工藝與設(shè)備 ( (二二) ) 混合方式混合方式 分為水力混合和機械混合。分為水力混合和機械混合。 常見方式：常見方式： 管式混合管式混合 水泵混合水泵混合 機械混合機械混合 其它方式其它方式第七節(jié)第七節(jié) 混凝工藝與設(shè)備混凝工藝與設(shè)備 1 1、管式混

52、合、管式混合 A A 普通管道混合普通管道混合 B B 管式靜態(tài)混合器管式靜態(tài)混合器 C C 擴散混合器擴散混合器第七節(jié)第七節(jié) 混凝工藝與設(shè)備混凝工藝與設(shè)備A A、普通、普通管道混合管道混合 把藥劑投入水泵壓水水管內(nèi)，把藥劑投入水泵壓水水管內(nèi)，借助水流進行混合。借助水流進行混合。B B 管式靜態(tài)混合器管式靜態(tài)混合器 管內(nèi)裝設(shè)若干個固體混合單元體。管內(nèi)裝設(shè)若干個固體混合單元體。第七節(jié)第七節(jié) 混凝工藝與設(shè)備混凝工藝與設(shè)備 C C 擴散混合器擴散混合器 在管式孔板混合器前加在管式孔板混合器前加一錐形帽，水流和藥劑對沖一錐形帽，水流和藥劑對沖錐形帽而后擴散形成劇烈紊錐形帽而后擴散形成劇烈紊流，使藥劑和

53、水達到快速混流，使藥劑和水達到快速混合。合。第七節(jié)第七節(jié) 混凝工藝與設(shè)備混凝工藝與設(shè)備2 2、水泵混合、水泵混合 將藥劑投加在水泵的吸水管內(nèi)或喇叭口處，利用水將藥劑投加在水泵的吸水管內(nèi)或喇叭口處，利用水泵葉輪高速旋轉(zhuǎn)達到快速混合的目的。泵葉輪高速旋轉(zhuǎn)達到快速混合的目的。特點：特點： 混合效果好，不需另建混合效果好，不需另建混合設(shè)施?；旌显O(shè)施。 節(jié)省動力。節(jié)省動力。 各型水廠均可采用。各型水廠均可采用。要求：要求： 泵房距離處理設(shè)備不大泵房距離處理設(shè)備不大于于150m150m。第七節(jié)第七節(jié) 混凝工藝與設(shè)備混凝工藝與設(shè)備3 3、機械攪拌混合機械攪拌混合 第七節(jié)第七節(jié) 混凝工藝與設(shè)備混凝工藝與設(shè)備4

54、 4、其它水力混合方式、其它水力混合方式 A A、分流隔板混合池、分流隔板混合池 B B、跌水混合池、跌水混合池 C C、水躍式混合池、水躍式混合池 D D、渦流式混合設(shè)備、渦流式混合設(shè)備 E E、廊道式格板混合池、廊道式格板混合池第七節(jié)第七節(jié) 混凝工藝與設(shè)備混凝工藝與設(shè)備A A 分流隔板混合池分流隔板混合池第七節(jié)第七節(jié) 混凝工藝與設(shè)備混凝工藝與設(shè)備B B 跌水混合池跌水混合池 利用水流在跌落過程中產(chǎn)生的沖擊達到混合的效果。利用水流在跌落過程中產(chǎn)生的沖擊達到混合的效果。第七節(jié)第七節(jié) 混凝工藝與設(shè)備混凝工藝與設(shè)備C C 水躍式混合池水躍式混合池 利用利用3m/s3m/s以上的流速迅速流下時所產(chǎn)生

55、的水以上的流速迅速流下時所產(chǎn)生的水躍進行混合。躍進行混合。 第七節(jié)第七節(jié) 混凝工藝與設(shè)備混凝工藝與設(shè)備D D 渦流式混合設(shè)備渦流式混合設(shè)備設(shè)計要點：設(shè)計要點： 底部錐角底部錐角30-4530-45， 反應(yīng)時間反應(yīng)時間1-1.5min1-1.5min，2min2min， 入口流速入口流速1-1.5m/s1-1.5m/s， 圓柱部分上升流速圓柱部分上升流速25mm/s25mm/s第七節(jié)第七節(jié) 混凝工藝與設(shè)備混凝工藝與設(shè)備 E E 廊道式隔板混合池廊道式隔板混合池第七節(jié)第七節(jié) 混凝工藝與設(shè)備混凝工藝與設(shè)備四、絮凝反應(yīng)四、絮凝反應(yīng)（一）（一） 反應(yīng)的作用反應(yīng)的作用 是使混合形成的小絮凝體經(jīng)過充分碰撞接

56、觸，是使混合形成的小絮凝體經(jīng)過充分碰撞接觸，絮凝成較大顆粒的過程。絮凝成較大顆粒的過程。 第七節(jié)第七節(jié) 混凝工藝與設(shè)備混凝工藝與設(shè)備四、絮凝反應(yīng)四、絮凝反應(yīng)（二）（二） 反應(yīng)過程的水力條件反應(yīng)過程的水力條件 反應(yīng)設(shè)備應(yīng)有一定的停留時間和適當?shù)臄嚢鑿姸?，反?yīng)設(shè)備應(yīng)有一定的停留時間和適當?shù)臄嚢鑿姸?，使小絮體有一適宜的相互碰撞機會。使小絮體有一適宜的相互碰撞機會。攪拌強度攪拌強度太大或太太大或太小，會對反應(yīng)池的絮凝效果產(chǎn)生影響。小，會對反應(yīng)池的絮凝效果產(chǎn)生影響。 反應(yīng)池反應(yīng)池流速梯度流速梯度G G=20=2070s70s-1-1。 反應(yīng)池反應(yīng)池水流速度水流速度v v=15=1530mm/s30mm/

57、s。 反應(yīng)池反應(yīng)池反應(yīng)時間反應(yīng)時間t t=15=1530min30min。 絮凝控制指標絮凝控制指標第七節(jié)第七節(jié) 混凝工藝與設(shè)備混凝工藝與設(shè)備絮凝反應(yīng)設(shè)備絮凝反應(yīng)設(shè)備第七節(jié)第七節(jié) 混凝工藝與設(shè)備混凝工藝與設(shè)備 2.2.水力攪拌反應(yīng)池水力攪拌反應(yīng)池 1 1）隔板反應(yīng)池）隔板反應(yīng)池 2 2）折板反應(yīng)池）折板反應(yīng)池 3 3）穿孔旋流反應(yīng)池）穿孔旋流反應(yīng)池 4 4）旋流式反應(yīng)池）旋流式反應(yīng)池 5 5）渦流式反應(yīng)池）渦流式反應(yīng)池 第七節(jié)第七節(jié) 混凝工藝與設(shè)備混凝工藝與設(shè)備1 1）隔板反應(yīng)池）隔板反應(yīng)池 ( (書書P278)P278) a a、往復(fù)式、往復(fù)式特點：水流在池內(nèi)作特點：水流在池內(nèi)作180180 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 彎，局部水頭損失較大，彎，局部水頭損失較大， 且絮凝體有破碎的可能。且絮凝體有破碎的可能。 水頭損失水頭損失0.3-0.5m0.3-0.5m。 第七節(jié)第七節(jié) 混凝工藝與設(shè)備混凝工藝與設(shè)備b b 回轉(zhuǎn)式回轉(zhuǎn)式 特點：特點：水流在池內(nèi)作水流在池內(nèi)作9090轉(zhuǎn)彎，局部水頭損失大為減小，轉(zhuǎn)彎，局部水頭損失大為減小，且絮凝效果有所提高。且絮凝效果有所提高。 水頭損失比往復(fù)式小水頭損失比往復(fù)式小40%40%。 為避免絮凝體破碎，廊道內(nèi)的流速及水流轉(zhuǎn)彎處的為避免絮凝體破碎，廊道內(nèi)的流速及水流轉(zhuǎn)彎處的流速應(yīng)沿程逐漸減小，從而