1、第一節第一節 化學混凝法化學混凝法第二節第二節 過濾法過濾法第三節第三節 吸附法吸附法第四節第四節 離子交換法離子交換法 污水的化學處理是利用化學反應的作用以去除污水的化學處理是利用化學反應的作用以去除水中的雜質。水中的雜質。 處理對象主要是污水中無機的或有機的處理對象主要是污水中無機的或有機的(難于生難于生物降解的物降解的)溶解物質或膠體物質。溶解物質或膠體物質。 常用的化學處理方法有化學混凝、中和法、化常用的化學處理方法有化學混凝、中和法、化學沉淀法和氧化還原法。物理化學法有吸附法、離學沉淀法和氧化還原法。物理化學法有吸附法、離子交換法、萃取法和膜析法等。子交換法、萃取法和膜析法等。第一節

2、 化學混凝法v混凝：水中膠體粒子以及微小懸浮物的聚集過程稱為混凝，是凝聚和絮凝的總稱。v凝聚 ：膠體失去穩定性的過程稱為凝聚。v絮凝 ：脫穩膠體相互聚集稱為絮凝。v混凝過程涉及：水中膠體的性質；混凝劑在水中的水解；膠體與混凝劑的相互作用。v一、 混凝機理（一）（一） 水中膠體的穩定性水中膠體的穩定性膠體穩定性：是指膠體粒子在水中長期保持分散懸膠體穩定性：是指膠體粒子在水中長期保持分散懸浮狀態的特性。浮狀態的特性。v膠體穩定性分膠體穩定性分“動力學穩定性動力學穩定性”和和“聚集穩定聚集穩定”兩兩種。種。v動力學穩定性：無規則的布朗運動強，對抗重力影動力學穩定性：無規則的布朗運動強，對抗重力影響的

3、能力強。響的能力強。v聚集穩定性包括：聚集穩定性包括：膠體帶電相斥（憎水性膠體）；膠體帶電相斥（憎水性膠體）；水化膜的阻礙（親水性膠體）水化膜的阻礙（親水性膠體）v 在動力學穩定性和聚集穩定兩者之中，聚集穩定在動力學穩定性和聚集穩定兩者之中，聚集穩定性對膠體穩定性的影響起關鍵作用。性對膠體穩定性的影響起關鍵作用。1. 膠體顆粒的雙電層結構v膠核（膠體分子聚合而成的膠體微粒）膠核（膠體分子聚合而成的膠體微粒），表面吸附，表面吸附了某種離子（電位形成離子）而帶電，由于靜電引了某種離子（電位形成離子）而帶電，由于靜電引力，勢必吸引溶液中異號離子到微粒周圍（反離力，勢必吸引溶液中異號離子到微粒周圍（反

4、離子），這些反離子同時受到靜電引力和熱運動擴散子），這些反離子同時受到靜電引力和熱運動擴散力。力。v吸附層吸附層Stern layer（隨膠核一起運動）（隨膠核一起運動） 靠近膠靠近膠核表面處，異號離子濃度大，結合緊密核表面處，異號離子濃度大，結合緊密v擴散層擴散層Diffuse layer（大部分運動時被甩掉，甩掉（大部分運動時被甩掉，甩掉后剩下的面，叫滑動面）后剩下的面，叫滑動面） 離膠核遠，反離子濃離膠核遠，反離子濃度小，結合松散。度小，結合松散。 膠核滑動面圖4-1 膠體雙電層結構示意d1 結構式：結構式： 反離子層反離子層 膠核膠核吸附層吸附層 擴散層擴散層 膠膠 粒粒 膠團膠團 滑

5、動面上的電位，稱為滑動面上的電位，稱為 電位電位，決定了憎，決定了憎水膠體的聚集穩定性。也決定親水膠體的水水膠體的聚集穩定性。也決定親水膠體的水化膜的阻礙，當化膜的阻礙，當 電位降低，水化膜減薄及至電位降低，水化膜減薄及至消失。消失。v電位電位 ：膠核表面上與外層溶液內部之間形成的：膠核表面上與外層溶液內部之間形成的總電位差。總電位差。v 電位電位：膠體滑動面上的電位，稱作動電位。：膠體滑動面上的電位，稱作動電位。v帶負（正）電荷的膠核表面帶負（正）電荷的膠核表面與與擴散于溶液中的正擴散于溶液中的正（負）電荷離子（負）電荷離子正好電性中和，正好電性中和，構成雙電層結構構成雙電層結構（The e

6、lectrical double layerThe electrical double layer）。）。v 越大，擴散層越厚，膠體顆粒斥力大，穩定性強。越大，擴散層越厚，膠體顆粒斥力大，穩定性強。 v2. 膠體之間的相互作用膠體之間的相互作用v 膠體顆粒之間的相互作用決定于膠體顆粒之間的相互作用決定于排斥能排斥能與與吸引吸引能能，分別由靜電斥力與范德華引力產生。，分別由靜電斥力與范德華引力產生。v圖中可看畫出膠體顆粒的相互作用勢能與距離之間圖中可看畫出膠體顆粒的相互作用勢能與距離之間的關系。當膠體距離的關系。當膠體距離xoc時，吸引勢能占時，吸引勢能占優勢；當優勢；當oa x oc時，排斥勢

7、能占優勢；當時，排斥勢能占優勢；當x=ob時，排斥勢能最大，稱為時，排斥勢能最大，稱為排斥能峰排斥能峰Emax。 0時稱等電狀態此時排斥勢能消失圖 4-2 相互作用勢能與顆粒距離關系 （a)雙電層重疊； (b)勢能變化曲線rrEmaxEa0c (a)ErEa吸引勢能EA排斥勢能ER間距x2b 膠體的布朗運動能量大于排斥能峰時，膠體顆粒膠體的布朗運動能量大于排斥能峰時，膠體顆粒能發生凝聚。能發生凝聚。 以上理論稱為以上理論稱為DLVO理論理論。 只適用于憎水性膠體，由德加根（只適用于憎水性膠體，由德加根（Derjaguin）蘭道（蘭道（Landon）(蘇聯，蘇聯，1938年獨立提出，伏維年獨立提

8、出，伏維（Verwey）、奧貝克（）、奧貝克（Overbeek）（荷蘭，）（荷蘭，1941年年獨立提出）。獨立提出）。 （二） 混凝機理1電性中和作用機理（1）壓縮雙電層 加入電解質，形成與反離子同電荷離子，產生壓縮雙電層作用，使電位降低，從而膠體顆粒失去穩定性，產生凝聚作用。 該機理認為電位最多可降至0。因而不能解釋以下兩種現象：混凝劑投加過多，混凝效果反而下降；與膠粒帶同樣電號的聚合物或高分子也有良好的混凝效果。 （2）吸附電性中和）吸附電性中和 這種現象在水處理中出現的較多。指膠核表面這種現象在水處理中出現的較多。指膠核表面直接吸附帶異號電荷的聚合離子、高分子物質、膠直接吸附帶異號電荷的

9、聚合離子、高分子物質、膠粒等，來降低粒等，來降低 電位。其特點是：當藥劑投加量過多電位。其特點是：當藥劑投加量過多時，時， 電位可反號。電位可反號。 2吸附架橋吸附架橋 吸附架橋作用是指高分子物質和膠粒，以及膠吸附架橋作用是指高分子物質和膠粒，以及膠粒與膠粒之間的架橋。粒與膠粒之間的架橋。 高分子絮凝劑投加后，可能出現以下兩個現象：高分子絮凝劑投加后，可能出現以下兩個現象： 高分子投量過少，不足以形成吸附架橋；高分子投量過少，不足以形成吸附架橋； 投加過多，會出現投加過多，會出現“膠體保護膠體保護”現象，見下圖。現象，見下圖。 3網捕或卷掃網捕或卷掃 金屬氫氧化物在形成過程中對膠粒的網捕與金屬

10、氫氧化物在形成過程中對膠粒的網捕與卷掃。所需混凝劑量與原水雜質含量成反比，即當卷掃。所需混凝劑量與原水雜質含量成反比，即當原水膠體含量少時，所需混凝劑多，反之亦然。原水膠體含量少時，所需混凝劑多，反之亦然。膠粒高分子膠粒高分子膠粒高分子圖 6-5 架橋模型示意圖 6-6 膠體保護示意排斥排斥4-34-4 4、 硫酸鋁的硫酸鋁的混凝機理混凝機理 不同不同pH條件下，鋁鹽可能產生的混凝機理不同。何種作條件下，鋁鹽可能產生的混凝機理不同。何種作用機理為主，決定于鋁鹽的投加量、用機理為主，決定于鋁鹽的投加量、pH、溫度等。、溫度等。 實際上，幾種可能同時存在。實際上，幾種可能同時存在。 pHpH3 3

11、 簡單的水合鋁離子起壓縮雙電層作用；簡單的水合鋁離子起壓縮雙電層作用； pHpH4-5 4-5 多核羥基絡合物起吸附電性中和；多核羥基絡合物起吸附電性中和； pH=6.5-7.5 pH=6.5-7.5 氫氧化鋁起吸附架橋；氫氧化鋁起吸附架橋； 如果分子量不同的兩種高分子物質同時投入水中，分子如果分子量不同的兩種高分子物質同時投入水中，分子量大者優先被膠粒吸附；如果先讓分子量較低者吸附然后再量大者優先被膠粒吸附；如果先讓分子量較低者吸附然后再投入分子量高的物質，會發現分子量高者將慢慢置換分于量投入分子量高的物質，會發現分子量高者將慢慢置換分于量低的物質。在給水處理中，因天然水的低的物質。在給水處

12、理中，因天然水的pHpH值通常總是大于值通常總是大于3 3，故壓縮雙電層作用甚微。故壓縮雙電層作用甚微。5、影響水混凝的主要因素影響混凝效果的因素比較復雜，主要包括：原水性質，包括水溫、水化學特性、雜質性質和濃度等；投加的凝聚劑種類與數量；使用的絮凝設備及其相關水力參數。 （1） 水溫影響 水溫低時，通常絮凝體形成緩慢，絮凝顆粒細小、松散，凝聚效果較差。其原因有： 無機鹽水解吸熱； 溫度降低，粘度升高布朗運動減弱； 水溫低時，膠體顆粒水化作用增強，妨礙凝聚； 水溫與水的pH值有關。 （2） 水的pH和堿度影響 水的pH值對混凝效果的影響程度，與混凝劑種類有關。混凝時最佳pH范圍與原水水質、去除

13、對象等密切有關。 當投加金屬鹽（鋁鹽、鐵鹽）類混凝劑時，其水解會生成H+，但水中堿度有緩沖作用，當堿度不夠時需要投加石灰。石灰投量估算方法：可見，投加1mmol/LAl2(SO4)3的需石灰3mmol/L。 CaO=3a x + 式中CaO：純石灰CaO投量，mmol/L； a：混凝劑投量，mmol/L； x：原水堿度，按mmol/L，CaO計； ：保證反應順利進行的剩余堿度，一般取0.25-0.5mmol/L（CaO）。（不可過量！） 一般石灰投量通過試驗決定。Al2(SO4)3+3H2O+3CaO=2Al(OH)3+3CaSO4（3） 水中懸浮物濃度的影響 雜質濃度低，雜質濃度低，顆粒間碰

14、撞機率下降，混凝效果差。顆粒間碰撞機率下降，混凝效果差。可采取的對策有：可采取的對策有： 加高分子助凝劑；加高分子助凝劑； 加粘土加粘土 投加混凝劑后直接過濾投加混凝劑后直接過濾 如果原水懸浮物含量過高，如果原水懸浮物含量過高，為減少混凝劑的用為減少混凝劑的用量，通常投加高分子助凝劑。如量，通常投加高分子助凝劑。如黃河高濁度水黃河高濁度水常需常需投加投加有機高分子絮凝劑有機高分子絮凝劑作為助凝劑。作為助凝劑。二、混凝劑和助凝劑二、混凝劑和助凝劑 （一）混凝劑 混凝劑應符合以下要求：混凝效果好；對人體無危害；使用方便；貨源充足，價格低廉。 目前混凝劑的種類有不少于200300種，分為無機與有機兩

15、大系列，見表1。 表表 1 常用的混凝劑常用的混凝劑無無機機鋁系鋁系 硫酸鋁硫酸鋁明礬明礬聚合氯化鋁（聚合氯化鋁（PAC）聚合硫酸鋁（聚合硫酸鋁（PAS） 適宜適宜pH：5.58 鐵系鐵系 三氯化鐵三氯化鐵硫酸亞鐵硫酸亞鐵硫酸鐵（國內生產少）硫酸鐵（國內生產少）聚合硫酸鐵聚合硫酸鐵聚合氯化鐵聚合氯化鐵 適宜適宜pH：511，但腐蝕性強但腐蝕性強 有有機機 人工人工合成合成 陽離子型：含氨基、亞氨基的聚合物陽離子型：含氨基、亞氨基的聚合物 國外開始增多，國外開始增多，國內尚少國內尚少 陰離子型：水解聚丙烯酰胺（陰離子型：水解聚丙烯酰胺（HPAM） 非離子型：聚丙烯酰胺（非離子型：聚丙烯酰胺（PA

16、M），聚氧化乙烯（），聚氧化乙烯（PEO） 兩性型：兩性型： 使用極少使用極少 天然天然 淀粉、動物膠、樹膠、甲殼素等淀粉、動物膠、樹膠、甲殼素等 微生物絮凝劑微生物絮凝劑 v與硫酸鋁相比，三氯化鐵具有以下優點：適用的pH值范圍較寬；形成的絮凝體比鋁鹽絮凝體密實；處理低溫低濁水的效果優于硫酸鋁；但三氯化鐵腐蝕性較強。v 硫酸亞鐵一般與氧化劑如氯氣同時使用，以便將二價鐵氧化成三價鐵。 聚合氯化鋁：聚合氯化鋁： 又稱為堿式氯化鋁或羥基氯化鋁，性能優于硫酸又稱為堿式氯化鋁或羥基氯化鋁，性能優于硫酸鋁。其成分取決于羥基與鋁的摩爾數之比，通常稱鋁。其成分取決于羥基與鋁的摩爾數之比，通常稱之為堿化度之為堿

17、化度B，按下式計算，按下式計算： 聚合鐵：聚合鐵： 包括聚合硫酸鐵與聚合氯化鐵，目前常用的是聚包括聚合硫酸鐵與聚合氯化鐵，目前常用的是聚合硫酸鐵，它的混凝效果優于三氯化鐵，它的腐蝕合硫酸鐵，它的混凝效果優于三氯化鐵，它的腐蝕性遠比三氯化鐵小。性遠比三氯化鐵小。AlOHB3 （二）助凝劑 凡能提高或改善混凝劑作用效果的化學藥劑可稱為助凝劑。助凝劑可以參加混凝，也可不參加混凝。廣義上可分為以下幾類： 酸堿類：調整水的pH，如石灰、硫酸等； 加大礬花的粒度和結實性：如活化硅酸（SiO2 nH2O）、骨膠、高分子絮凝劑； 氧化劑類：破壞干擾混凝的物質，如有機物。如投加Cl2、O3等。三、三、 混凝動力

18、學混凝動力學（一）基本概念（一）基本概念混凝動力學：研究顆粒碰撞速率。混凝動力學：研究顆粒碰撞速率。顆粒相互碰撞的動力來自兩個方面：顆粒在水中的顆粒相互碰撞的動力來自兩個方面：顆粒在水中的布朗運動；在水力或機械攪拌所造成的流體運動。布朗運動；在水力或機械攪拌所造成的流體運動。異向絮凝：異向絮凝： Perikinetic flocculation由布朗運動引起的顆粒碰撞聚集稱為由布朗運動引起的顆粒碰撞聚集稱為異向絮凝異向絮凝。同向絮凝：同向絮凝：orthokinetic flocculation 由水力或機械攪拌所造成的流體運動引起的顆粒碰由水力或機械攪拌所造成的流體運動引起的顆粒碰撞聚集稱撞聚

19、集稱同向絮凝同向絮凝。 （二） 異向絮凝絮凝速率決定于碰撞速率。假定顆粒為均勻球體，由費克(Fick)定律，可導出顆粒碰撞速率顆粒碰撞速率 NP單位體積中的顆粒在異向絮凝中碰撞速率，1cm3s；n顆粒數量濃度，個cm3；d顆粒直徑，cm2DB布朗運動擴散系數，cm2s T為溫度 為水的運動粘度 為水的密度 K 玻爾茲曼常數，1.3810-1628ndDNBp dKTDB3 由上式可知，由布朗運動所造成的顆粒碰撞速率與水溫成正比，與顆粒的數量濃度平方成正比，而與顆粒尺寸無關。 實際上，只有小顆粒才具有布朗運動。隨著顆粒粒徑增大，布朗運動將逐漸減弱。當顆粒粒徑大于1m時，布朗運動基本消失。 因此，

20、要使較大的顆粒進一步碰撞聚集，還要靠流體運動的推動來保使顆粒相互碰撞，即進行同向絮凝。283pNK T n代入可得：（三）（三） 混凝控制指標混凝控制指標 從從藥劑與水均勻混合藥劑與水均勻混合起直至起直至大顆粒絮凝體形成大顆粒絮凝體形成為止，為止，工藝上總稱工藝上總稱混凝過程混凝過程。相應設備有混合設備和絮凝設。相應設備有混合設備和絮凝設備。備。 混合（凝聚）過程：混合（凝聚）過程：在混合階段，在混合階段，對水流進行劇烈攪拌的目的主要是使藥對水流進行劇烈攪拌的目的主要是使藥劑劑快速均勻分散快速均勻分散以利于混凝劑以利于混凝劑快速水解、聚合、及顆快速水解、聚合、及顆粒脫穩。粒脫穩。時間通常在時間

21、通常在1030s，一般，一般2min。此階段，。此階段，雜質顆粒微小，同時主要是顆粒間雜質顆粒微小，同時主要是顆粒間異向絮凝異向絮凝。絮凝過程：絮凝過程： 在絮凝階段，主要靠機械或水力攪拌在絮凝階段，主要靠機械或水力攪拌促使顆粒碰撞凝聚，故以促使顆粒碰撞凝聚，故以同向絮凝同向絮凝為主。為主。攪拌強度或水流速度應隨著絮凝體的結攪拌強度或水流速度應隨著絮凝體的結大而逐漸降低，以免結大的絮凝體被打大而逐漸降低，以免結大的絮凝體被打碎。碎。四、混凝過程四、混凝過程 水處理的混凝過程包括：混凝劑的配制、計量、投加、快速混合、絮凝反應等。（一）混凝劑的溶解和溶液配制（一）混凝劑的溶解和溶液配制固態藥劑的溶

22、解需設溶解池溶解池的設計和選用原則：l溶藥快速效率高l溶藥徹底殘渣少l操作方便易控制l堅固耐腐能耗低溶解池的攪拌方式有水力攪拌、機械攪拌、壓縮空氣攪拌。水力攪拌有兩種形式，一種是利用水廠壓力水直接對藥劑進行沖溶和淋溶；另一種是設水泵從溶解池抽水從底部送回，形成循環水力攪拌。機械攪拌有旁入式和中心式溶解池容積溶解池容積W1：W1=（0.20.3）W2 式中式中W2為溶液池容積。為溶液池容積。 式中：式中：W2溶液池容積，溶液池容積，m3 Q處理的水量處理的水量 m3/ h A混凝劑最大投加量，混凝劑最大投加量，mg/L w溶液濃度，一般取溶液濃度，一般取5%20% n每日調制次數，一般不超過每日

23、調制次數，一般不超過3次次224 1001000 1000417aQAQWcnwn例：某水廠采用精制硫酸鋁作為混凝劑，最大投加例：某水廠采用精制硫酸鋁作為混凝劑，最大投加量為量為35mg/L，水廠設計水量，水廠設計水量100000m3/d。混凝劑。混凝劑每日調制每日調制3次，溶液濃度按次，溶液濃度按10%計，試求溶解池和溶計，試求溶解池和溶液池的體積各為多少？液池的體積各為多少？233510000011.6641724417103A QWmw n解：溶液池體積取取 W1=0.2W2=2.33m3溶解池體積 （二）混凝劑投加（二）混凝劑投加 混凝劑投加設備包括計量設備、藥液提混凝劑投加設備包括計

24、量設備、藥液提升設備、投藥箱、必要的水封箱以及注入升設備、投藥箱、必要的水封箱以及注入設備等。設備等。 1.計量設備計量設備 計量設備有：計量設備有： 轉子流量計；電磁流量計；轉子流量計；電磁流量計；苗嘴苗嘴;計量泵等。計量泵等。2.投加方式（1）泵前投加）泵前投加 ：安全可靠，一般適用取水泵房距水：安全可靠，一般適用取水泵房距水廠較近者，圖中水封箱是為防止空氣進入，見廠較近者，圖中水封箱是為防止空氣進入，見圖圖9。 （2）高位溶液池重力投加：適用取水泵房距水廠較）高位溶液池重力投加：適用取水泵房距水廠較遠者，安全可靠，但溶液池位置較高，見圖遠者，安全可靠，但溶液池位置較高，見圖10。 （3）

25、水射器投加：設備簡單，使用方便，溶液池高）水射器投加：設備簡單，使用方便，溶液池高度不會受太大限制，但效率低，易磨損，見圖度不會受太大限制，但效率低，易磨損，見圖11。 （4）泵投加：不必另設計量設備，適合混凝劑自動）泵投加：不必另設計量設備，適合混凝劑自動控制系統，有利于藥劑與水混合，見圖控制系統，有利于藥劑與水混合，見圖12。 123456h5789101-溶解池；2-提升泵；3-溶液池；4-恒位箱；5-浮球閥；6-投藥苗嘴；7-水封箱；8-吸水管；9-水泵；10-壓水管；圖 4-9 泵前投加123456h5789101-溶解池；2-提升泵；3-溶液池；4-恒位箱；5-浮球閥；6-投藥苗嘴

26、；7-水封箱；8-吸水管；9-水泵；10-壓水管；圖 4-9 泵前投加 13256874圖 4-10 高位水箱溶液重力投加1-溶解池；2-溶液池；3-提升泵；4-水封箱；5-浮球閥；6-流量計；7-調節閥；8-壓力水；123645高壓水1-溶液池；2-投藥箱；3-漏斗4-水射器；5-壓水管；6-高壓水管圖 4-11 水射器投加13256874圖 4-10 高位水箱溶液重力投加1-溶解池；2-溶液池；3-提升泵；4-水封箱；5-浮球閥；6-流量計；7-調節閥；8-壓力水；123645高壓水1-溶液池；2-投藥箱；3-漏斗4-水射器；5-壓水管；6-高壓水管圖 4-11 水射器投加13256874

27、圖 4-10 高位水箱溶液重力投加1-溶解池；2-溶液池；3-提升泵；4-水封箱；5-浮球閥；6-流量計；7-調節閥；8-壓力水；123645高壓水1-溶液池；2-投藥箱；3-漏斗4-水射器；5-壓水管；6-高壓水管圖 4-11 水射器投加13256874圖 4-10 高位水箱溶液重力投加1-溶解池；2-溶液池；3-提升泵；4-水封箱；5-浮球閥；6-流量計；7-調節閥；8-壓力水；123645高壓水1-溶液池；2-投藥箱；3-漏斗4-水射器；5-壓水管；6-高壓水管圖 4-11 水射器投加 321圖 4-12 計量泵投加1-溶液池；2-計量泵；3-壓水管321圖 4-12 計量泵投加1-溶液

28、池；2-計量泵；3-壓水管五、混凝設備（一）（一） 混合設備混合設備 1.水泵混合水泵混合v 投藥投加在水泵吸水口或管上。混合效果好，投藥投加在水泵吸水口或管上。混合效果好，節省動力，各種水廠均可用，常用于取水泵房節省動力，各種水廠均可用，常用于取水泵房靠近水廠處理構筑物的場合，兩者間距不大于靠近水廠處理構筑物的場合，兩者間距不大于150m。v2 2 管式混合器管式混合器v 管式靜態混合器管式靜態混合器Static mixerStatic mixer：流速不宜小于：流速不宜小于1m/s1m/s，水頭損失不小于，水頭損失不小于0.30.4m0.30.4m，簡單易行，簡單易行，見見圖圖1313。v

29、3 3 擴散混合器擴散混合器Diffuse mixerDiffuse mixerv是在管式孔板混合器前加一個錐形帽，錐形帽夾是在管式孔板混合器前加一個錐形帽，錐形帽夾角角9090。順流方向投影面積為進水管總截面面積。順流方向投影面積為進水管總截面面積的的1/41/4，開孔面積為進水管總截面面積的，開孔面積為進水管總截面面積的3/43/4，流，流速為速為1.0-1.5m/s1.0-1.5m/s，混合時間，混合時間23s23s。節管長度不小。節管長度不小于于500mm500mm。水頭損失約。水頭損失約0.3-0.40.3-0.4，直徑在，直徑在DN200-DN200-DN1200DN1200，見，

30、見圖圖1414 靜態混合器圖 4-13 管式靜態混合器原水管道 藥劑單元混合體 管道 投藥套管塑料管錐帽擋板支架孔板原水管原水圖 4-14 擴散混合器 4 機械混合池機械混合池在池內安裝攪拌裝置，攪拌器可以是槳板式、螺旋槳式，外緣線速度一般用2m/s左右，時間1030s以內。 優點是混合效果好，不受水質影響, 缺點是增加機械設備，增加維修工作。v（二）（二） 絮凝設備絮凝設備v1. 隔板絮凝池v 隔板絮凝池見分往復式和回轉式，見圖15、 16。v 隔板絮凝池的水頭損失由局部水頭和沿程水頭損失組成。往復式總水頭損失一般在0.30.5m，回轉式的水頭損失比往復式的小40左右。v隔板絮凝池特點：構造

31、簡單、管理方便，但絮凝效果不穩定，池子大。適應大水廠。 19.7m22.0m進水接沉淀池圖 4-15 往復式隔板絮凝池2.8m接沉淀池進水管進水管圖 4-16 回轉式隔板絮凝池 流速：起端流速：起端0.5-0.6m/s，末端，末端0.2-0.3m/s, 段數段數46段；段； 轉彎處過水斷面積為廊道過水斷面積的轉彎處過水斷面積為廊道過水斷面積的1.21.5倍；倍； 絮凝時間：絮凝時間：2030min； 廊道的最小寬度不小于廊道的最小寬度不小于0.5m ，池底應有，池底應有0.020.03坡度直徑不小于坡度直徑不小于150mm的排泥管；的排泥管； 各段的水頭損失各段的水頭損失 總水頭損失總水頭損失

32、iiiiiilRCvgvmhit2222 ihhv隔板絮凝池的設計參數：例：某往復式隔板絮凝池的設計流量為75000m3/d，絮凝時間采用20min，絮凝池寬度22m，平均水深2.8m，試設計各廊道寬度并計算絮凝池長度。19.7m22.0m進水接沉淀池圖 4-15 往復式隔板絮凝池2.8m接沉淀池進水管進水管圖 4-16 回轉式隔板絮凝池 解：1 、絮凝池的凈長度絮凝池的設計流量smhmQ/92. 0/5 .331206. 1247500033（式中1.06為考慮水廠自用水量占6%所乘系數）絮凝池的凈長度m92.1760208 . 2225 .3312BHQTL2 、廊道寬度設計絮凝池起端流速

33、取v=0.55m/s，末端流速取v=0.25m/s首先根據起、末端流速和平均水深算出起、末端廊道寬度，然后按照流速遞減的原則，決定廊道分段數和各段廊道寬度。起端廊道寬度mmHQ6 . 0597. 055. 08 . 292. 0vb末端廊道寬度0.92b1.3v2.80.25QmH廊道寬度分成4段，各廊道寬度和流速見下表。表中所求廊道內流速均按平均水深計算，故只是廊道真實流速的近似值，因為，廊道水深是遞減的，但設計中這樣已滿足要求。廊道寬度和流速計算表廊道分段號廊道分段號1234各廊道寬度各廊道寬度(m)0.60.81.01.3各廊道流速各廊道流速(m/s)0.550.410.330.25各段

34、廊道數各段廊道數6554各段廊道總凈寬各段廊道總凈寬3.6455.2四段廊道寬度之和mb8 .172 . 5546 . 3取隔板厚度=0.1m，共19塊隔板，則絮凝池總長度L為：L=17.8+190.1=19.7m 2. 2.折板絮凝池折板絮凝池 通常采用通常采用豎流式豎流式，它將隔板絮凝池的平板，它將隔板絮凝池的平板隔板改成一定角度的折板。折板波峰對波谷隔板改成一定角度的折板。折板波峰對波谷平行安裝稱平行安裝稱“同波折板同波折板”，波峰相對安裝稱，波峰相對安裝稱“異波折板異波折板”。 與隔板式相比，水流條件大大改善，有效與隔板式相比，水流條件大大改善，有效能量消耗比例提高，但安裝維修較困難，

35、折能量消耗比例提高，但安裝維修較困難，折板費用較高。其示意圖見圖板費用較高。其示意圖見圖1717與圖與圖1818。 進水出水進水出水（ ）（ ）圖 4-17 單通道折板絮凝池剖面示意（a）同波折板 （b）異波折板 水流向上水流向下出水進水平面圖進水A-A剖面圖 4-18 多通道折板絮凝池示意折板AA 3. 機械絮凝池機械絮凝池 機械絮凝池的剖面示意見圖機械絮凝池的剖面示意見圖19。 攪拌器有漿板式和葉輪式，按攪拌軸的安裝攪拌器有漿板式和葉輪式，按攪拌軸的安裝位置分水平軸式和垂直軸式。位置分水平軸式和垂直軸式。 第一格攪拌強度最大，而后逐步減小，攪拌第一格攪拌強度最大，而后逐步減小，攪拌強度決定

36、于攪拌器轉速和槳板面積。強度決定于攪拌器轉速和槳板面積。 進水進水接沉淀池接沉淀池（a）（ ）圖 4-19 機械絮凝池剖面示意（ ）水平軸式； （ ）垂直軸式漿板；2-葉輪；3-旋轉軸；4-隔墻 (1)設計參數設計參數: 絮凝時間絮凝時間1015分。分。 池內一般設池內一般設34擋攪拌機。擋攪拌機。 攪拌機轉速按葉輪半徑中心點線速度計算確攪拌機轉速按葉輪半徑中心點線速度計算確定，線速度第一擋定，線速度第一擋0.5m/s逐漸減小至末擋的逐漸減小至末擋的0.2m/s。 槳板總面積宜為水流截面積的槳板總面積宜為水流截面積的1020，不，不宜超過宜超過75，槳板長度不大于葉輪半徑的，槳板長度不大于葉輪

37、半徑的75，寬度宜取寬度宜取1030cm。 （2）優缺點優缺點: 機械絮凝池的優點是調節容易，效果好，大、機械絮凝池的優點是調節容易，效果好，大、中、小水廠均可，但維修是問題。中、小水廠均可，但維修是問題。 4. 4.穿孔旋流絮凝池穿孔旋流絮凝池 由若干方格組成。分格數一般不少于由若干方格組成。分格數一般不少于6 6格。流格。流速逐漸減小，速逐漸減小，G G也相應減小以適應絮凝體形成，也相應減小以適應絮凝體形成，孔口流速宜取孔口流速宜取0.60.61.0m/s1.0m/s，末端流速宜取，末端流速宜取0.20.20.3m/s0.3m/s。絮凝時間。絮凝時間151525min25min。穿孔旋流絮凝池。穿孔旋流絮凝池的平面示意圖見圖的平面示意圖見圖2020。 穿孔旋流絮凝池的優點是構造簡單，施工方穿孔旋流絮凝池的優點是構造簡單，施工方便，造價低，可用于中、小型水廠或與其他形式便，造價低，可用于中、小型水廠或與其他形式的絮凝池組合應用。的絮凝池組合應用。 上面進水下面進水圖 4-20 穿孔旋流絮凝池平面示意圖 5.5.網格、柵條絮凝池網格、柵條絮凝池網格、柵條絮凝池設計成網格、柵條絮凝池設計成多格豎井回流式多格豎井回流式。每個豎井安裝若干層網格或柵條，各豎井間的隔每個豎井安裝若干層網格或柵條，各豎井間的隔墻上、下交錯開孔，進水端至出水端逐漸減