混凝工艺与设备教案资料.ppt
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1、混凝工混凝工艺与与设备第五节第五节 混凝工艺与设备混凝工艺与设备 问题:问题:分离絮体可以采用哪些工艺?混凝沉淀工艺混凝沉淀工艺混凝工艺混凝工艺 混凝气浮工艺混凝气浮工艺二、混凝剂的调配与投加二、混凝剂的调配与投加 (1 1)混凝剂的调配混凝剂的调配 (2 2)混凝剂的投加混凝剂的投加 固体投加固体投加 液体投加液体投加第五节第五节 混凝工艺与设备混凝工艺与设备(一一)混凝剂干投法混凝剂干投法 (应用较少)(应用较少)第五节第五节 混凝工艺与设备混凝工艺与设备工艺流程:工艺流程:药剂输送药剂输送粉碎粉碎提升提升计量计量加药混合加药混合工作原理:工作原理:图图(二二)混凝剂湿投法混凝剂湿投法 第
2、五节第五节 混凝工艺与设备混凝工艺与设备工艺流程:工艺流程:溶解池溶解池溶液池溶液池定量控制设备定量控制设备投加设备投加设备混合池混合池 溶解设备:溶解设备:溶解池、搅拌设备。溶解池、搅拌设备。药药剂剂调调配配:水水力力调调配配、机机械械调调配配、压压缩缩空空气气调调配配和和人人工调配等。工调配等。溶液池:溶液池:配制一定浓度溶液的设施。配制一定浓度溶液的设施。其它设备其它设备:(略):(略)(三三)混凝剂投加方式混凝剂投加方式 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 用计量泵投加药剂用计量泵投加药剂 第五节第五节 混凝工艺与设备混凝工艺与设备 重力投加重力投加
3、第五节第五节 混凝工艺与设备混凝工艺与设备 可可直直接接将将混混凝凝剂剂溶溶液液投投入入管管道道内内或或水水泵泵吸吸水水管管喇喇叭叭口处。口处。虹吸式定量投加虹吸式定量投加 第五节第五节 混凝工艺与设备混凝工艺与设备 可可通通过过改改变变虹虹吸吸管管进进口口和和出出口口高高度度之之差差(H)(H),控控制制投投加量。加量。水射器投加水射器投加第五节第五节 混凝工艺与设备混凝工艺与设备 用计量泵投加药剂用计量泵投加药剂第五节第五节 混凝工艺与设备混凝工艺与设备(三三)混凝剂计量方式混凝剂计量方式 基本要求:基本要求:投量准确;投量准确;工作灵活可靠;工作灵活可靠;设备简单;设备简单;操作方便。操
4、作方便。第五节第五节 混凝工艺与设备混凝工艺与设备 浮子浮子苗嘴苗嘴(孔板孔板)计量系统计量系统 浮球阀计量系统浮球阀计量系统 流量计计量系统流量计计量系统 计量泵计量计量泵计量 三角堰计量系统三角堰计量系统 浮子浮子苗嘴苗嘴(孔板孔板)计量系统计量系统第五节第五节 混凝工艺与设备混凝工艺与设备 浮球阀计量系统浮球阀计量系统 第五节第五节 混凝工艺与设备混凝工艺与设备 利用槽内浮球阀与槽利用槽内浮球阀与槽底管口高差底管口高差(H)(H)恒定,槽恒定,槽底管口流量不变原理,通底管口流量不变原理,通过改变池底管口苗嘴或孔过改变池底管口苗嘴或孔板的孔径来控制投药量。板的孔径来控制投药量。流量计计量系
5、统流量计计量系统 计量泵计量计量泵计量 第五节第五节 混凝工艺与设备混凝工艺与设备 三角堰计量系统三角堰计量系统 (适用于大、中流量计量。)(适用于大、中流量计量。)第五节第五节 混凝工艺与设备混凝工艺与设备三、混合三、混合 (一一)混合的作用混合的作用 使药剂能使药剂能快速、均匀快速、均匀地分散到废水中。地分散到废水中。第五节第五节 混凝工艺与设备混凝工艺与设备 快快速速:是是因因混混凝凝剂剂在在废废水水中中发发生生水水解解反反应应的的速速度度很很快快,需需要要尽尽量量造造成成急急速速扰扰动动以以生生成成大大量量细细小小絮体,并不要求生成大颗粒;絮体,并不要求生成大颗粒;均均匀匀:是是为为了
6、了化化学学反反应应能能在在废废水水中中各各部部分分得得到到均衡发展。均衡发展。水力条件要求:水力条件要求:搅拌时间:搅拌时间:101030s30s,工业应用常取,工业应用常取2min2min。速度梯度:速度梯度:G=500G=5001000s1000s-1-1。搅拌强度搅拌强度用用速度梯度速度梯度G G 来表示。来表示。速速度度梯梯度度是是指指由由于于搅搅拌拌在在垂垂直直水水流流方方向向上上引引起起的的速速度度差差dudu与与垂垂直直水水流流距距离离dydy间间的的比比值值,即即G=du/dyG=du/dy。(单单位:位:s s-1-1)速速度度梯梯度度实实质质上上反反映映了了颗颗粒粒的的碰碰
7、撞撞机机会会。速速度度差差越越大大,颗颗粒粒间间越越易易发发生生碰碰撞撞;间间距距越越小小,颗颗粒粒间间也也越越易易发发生碰撞。生碰撞。第五节第五节 混凝工艺与设备混凝工艺与设备 速度梯度与搅拌时间的乘积速度梯度与搅拌时间的乘积GtGt值值可间接表示整个反可间接表示整个反应时间内颗粒碰撞的总次数,可用来控制反应效果,一应时间内颗粒碰撞的总次数,可用来控制反应效果,一般般GtGt值应控制在值应控制在10104 410105 5之间。在之间。在G G值给定的情况下,可值给定的情况下,可调节调节t t值来改善反应效果。值来改善反应效果。(二二)混合方式混合方式 水力混合水力混合 机械混合机械混合 第
8、五节第五节 混凝工艺与设备混凝工艺与设备 常见混合方式:常见混合方式:管式混合管式混合 水泵混合水泵混合 机械混合机械混合 1 1、管式混合、管式混合 A A、普通管道混合、普通管道混合 B B、管式静态混合器、管式静态混合器 C C、扩散混合器、扩散混合器第五节第五节 混凝工艺与设备混凝工艺与设备 A A、普通、普通管道混合管道混合 把药剂投入水泵压水水管内,借助水流进行混合。把药剂投入水泵压水水管内,借助水流进行混合。药剂加入方式:药剂加入方式:图图 B B、管式静态混合器、管式静态混合器 管内装设若干个固体混合单元体。管内装设若干个固体混合单元体。第五节第五节 混凝工艺与设备混凝工艺与设
9、备 C C、扩散混合器、扩散混合器 在管式孔板混合器前在管式孔板混合器前加一锥形帽,水流和药加一锥形帽,水流和药剂对冲锥形帽而后扩散剂对冲锥形帽而后扩散形成剧烈紊流,使药剂形成剧烈紊流,使药剂和水达到快速混合。和水达到快速混合。第五节第五节 混凝工艺与设备混凝工艺与设备 2 2、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、水跃式混合池、水跃式混合池 D D、涡流式混合设备、涡流式混合设备 E E、廊道式格板混合池、廊道式格板混合池第五节第五节 混凝工艺与设备混凝工艺与设备 A A、分流隔板混合池、分流隔板混合池第五节第五节
10、 混凝工艺与设备混凝工艺与设备 B B、跌水混合池、跌水混合池 利用水流在跌落过程中产生的冲击达到混合的效果。利用水流在跌落过程中产生的冲击达到混合的效果。第五节第五节 混凝工艺与设备混凝工艺与设备 C C、水跃式混合池、水跃式混合池 利用利用3m/s3m/s以上的流速迅速流下时所产生的水跃进行以上的流速迅速流下时所产生的水跃进行混合。混合。第五节第五节 混凝工艺与设备混凝工艺与设备 D D、涡流式混合设备、涡流式混合设备设计要点:设计要点:底部锥角底部锥角30-4530-45;反应时间反应时间1-1.5min1-1.5min,2min2min;入口流速入口流速1-1.5m/s1-1.5m/s
11、;圆柱部分上升流速圆柱部分上升流速25mm/s25mm/s。第五节第五节 混凝工艺与设备混凝工艺与设备 E E、廊道式格板混合池、廊道式格板混合池第五节第五节 混凝工艺与设备混凝工艺与设备3 3、水泵混合、水泵混合 将将药药剂剂投投加加在在水水泵泵的的吸吸水水管管内内或或喇喇叭叭口口处处,利利用用水水泵叶轮高速旋转达到快速混合的目的。泵叶轮高速旋转达到快速混合的目的。特点:特点:混合效果好,不需另建混合混合效果好,不需另建混合设施;设施;节省动力;节省动力;各型水厂均可采用;各型水厂均可采用;要求:要求:泵房距离处理设备不大于泵房距离处理设备不大于150m150m。第五节第五节 混凝工艺与设备
12、混凝工艺与设备水泵混合的投药位置水泵混合的投药位置 (1 1)泵前投加)泵前投加 (2 2)泵后投加)泵后投加 第五节第五节 混凝工艺与设备混凝工艺与设备 1 1、泵前投加、泵前投加 加加注注在在取取水水泵泵吸吸水水管管中中或或吸吸水水喇喇叭叭口口处处,见见图图。目目前前大大多多数数采采用用这这种种方方式式,主主要要优优点点是是可可利利用用水水泵泵叶叶轮轮使使药药剂剂和和原原水水得得到到充充分分混混合合,而而且且借借助于水泵吸力吸入,容易加注。助于水泵吸力吸入,容易加注。缺点是药剂对水泵有一定的腐蚀作用。缺点是药剂对水泵有一定的腐蚀作用。2 2、泵后投加、泵后投加 加注在水泵出水压力管(见图)
13、或沉淀池进口处。加注在水泵出水压力管(见图)或沉淀池进口处。当当取取水水泵泵离离净净水水装装置置较较远远(约约大大于于500m500m)时时,为为防防止止反反应应过过早早,已已结结成成的的絮絮粒粒在在管管道道或或进进入入沉沉淀淀池池时时破破碎碎,从从而而影影响响净净水效果,所以采用泵后投加。水效果,所以采用泵后投加。泵泵后后投投加加因因投投药药点点承承压压或或无无吸吸力力,故故需需要要用用水水射射器器或或加加药药泵。其优点是不发生药剂对水泵的腐蚀。泵。其优点是不发生药剂对水泵的腐蚀。4 4、机械搅拌混合机械搅拌混合 第五节第五节 混凝工艺与设备混凝工艺与设备四、絮凝反应四、絮凝反应 (1)(1
14、)反应的作用反应的作用 是是使使混混合合形形成成的的小小絮絮凝凝体体经经过过充充分分碰碰撞撞接接触触,絮凝成较大颗粒的过程。絮凝成较大颗粒的过程。第五节第五节 混凝工艺与设备混凝工艺与设备四、反应(絮凝)四、反应(絮凝)(2)(2)反应过程的水力条件反应过程的水力条件 反反应应设设备备应应有有一一定定的的停停留留时时间间和和适适当当的的搅搅拌拌强强度度,使小絮体有一适宜的相互碰撞机会。使小絮体有一适宜的相互碰撞机会。搅搅拌拌强强度度太太大大或或太太小小,会会对对反反应应池池的的絮絮凝凝效效果果产产生生影响。影响。第五节第五节 混凝工艺与设备混凝工艺与设备絮凝控制指标:絮凝控制指标:速度梯度速度
15、梯度G=10G=1070s70s-1-1。水流速度水流速度v=15v=1530mm/s30mm/s。反应时间反应时间t=15t=1530min30min。絮凝控制指标絮凝控制指标GtGt值值=10=104 4-410-4105 5 絮凝控制指标研究絮凝控制指标研究絮凝控制指标研究絮凝控制指标研究 (1)Gt(1)Gt(1)Gt(1)Gt值值值值 (2)GtC(2)GtC(2)GtC(2)GtC值值值值 (3)aGtC(3)aGtC(3)aGtC(3)aGtC值值值值 考考考考虑虑虑虑颗颗颗颗粒粒粒粒浓浓浓浓度度度度及及及及脱脱脱脱稳稳稳稳程程程程度度度度等等等等因因因因素素素素进进进进去去去去
16、,提提提提出出出出(2 2 2 2)、(3 3 3 3)。)。)。)。第五节第五节 混凝工艺与设备混凝工艺与设备 (2)GtC(2)GtC(2)GtC(2)GtC值值值值 以以以以GtCGtCGtCGtC值值值值(C C C C为胶体浓度)作为反应设备的控制参为胶体浓度)作为反应设备的控制参为胶体浓度)作为反应设备的控制参为胶体浓度)作为反应设备的控制参数,并建议数,并建议数,并建议数,并建议GtCGtCGtCGtC值控制在值控制在值控制在值控制在100100100100左右较好。左右较好。左右较好。左右较好。理由理由理由理由是反应效果与水中颗粒浓度有关,例如当低是反应效果与水中颗粒浓度有关,
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