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现代咨询方法与实务 柳州污水处理厂运行管理培训 物理化学工程基础与实践 1.1 混凝 1.定义 ◆水中污染物形态分类：悬浮物、胶体、溶解物 ◆通过投加混凝剂使水中难以自然沉淀的胶体物质以及 细小的悬浮物聚集成较大的颗粒，使之能与水分离的过程称为混凝。 ◆概念解释 凝聚：胶体脱稳 絮凝：脱稳胶体相互聚集 混凝：凝聚和絮凝的总称 图1-1 胶体双电层结构示意图 2.混凝原理 1)基本原理 胶体的基本性质（双电层结构、表面电荷、稳定性） 混凝动力学 布朗运动和流体运动；异向絮凝和同向絮凝。 2)混凝机理 电性中和 吸附架桥 沉淀物的卷扫（网捕） 混凝过程的控制参数为： 混合池：G＝500～1000s-1（速度梯度） T＝10～60s（若需要延长搅拌时间， 但一般均小于2min） GT＝（1～3）×104 絮凝池：G＝20～70s-1 T＝15～20min GT＝104～105 3.主要影响因素 水温 pH值 水中杂质的性质、组成和浓度 碱度 [CaO]＝3[a]－[X]＋[δ] 式中：[CaO]——纯石灰投量，mmol/L； [a]——混凝剂投量，mmol/L； [X]——原水碱度，CaO mmol/L计； [δ]——剩余碱度，一般0.25～0.5 CaO mmol/L。 4.混凝剂的配制与投加 凝聚剂的投配方式可采用湿投法或干投法，一般多采用湿式投加。整个系统包括药剂溶解、配制、计量、投加和混合等。当采用液体混凝剂时可不设溶解池，药剂储存于储液池后直接进入溶液池。 5. 混合和絮凝的基本要求和方式 水力混合和机械搅拌 –速度梯度的两个计算公式 注意：混凝剂，助凝剂，给水药剂，污水处理药 剂，污泥脱水药剂的种类、投加方式、投加量 1.2沉淀、澄清及浓缩 1.2.1 沉淀 1.定义 利用某些悬浮颗粒的密度大于水的特性，将其从水中去除的过程称为沉淀。 2.分类 自由沉淀 絮凝沉淀 拥挤沉淀（分层沉淀） 压缩沉淀 3.沉降试验 自由沉淀试验 沉速﹤μo 的颗粒 总去除率E 絮凝沉淀（干扰沉淀）试验 拥挤沉淀试验 矾花浓度超过2-3g/L时，或活性污泥的浓度超过1g/L时，将产生拥挤沉淀的现象。 拥挤沉淀试验中界面高度的变化 3.沉淀池分类及分类标准： 1)按池内水流方向的不同，可分为平流式沉淀池， 辐流式沉淀池和竖流式沉淀池。 2)按在工艺流程中位置不同，可分为初次沉淀池和二次沉淀池两种。 3)按截除颗粒沉降距离不同，可分为一般沉淀和浅层沉淀。斜管沉淀池和斜板沉淀池为典型的浅层沉淀。 4.典型沉淀池 1)平流式沉淀池 优缺点：优点是构造简单，造价较低，操作管理方便，平面布置紧凑，施工较简单，沉淀效果稳定，对原水适应性强，机械排泥设施的安装维修较方便，大、中和小型污水处理厂均可采用。主要缺点是占地面积较大。 相关计算 水区计算 理论： 实际： 污泥区计算： 泥区容积 2)辐流式沉淀池 优缺点 优点: 多为机械排泥，运行可靠，管理简单；排 泥设备已定型；适用大、中型污水处理厂。 缺点：机械排泥设备复杂，对施工质量要求高。 设计要求和参数选择 ① 表面水力负荷、沉淀时间和出水堰口负荷的要求 均与平流式沉淀池相同。 ② 池径不宜小于16m。 ③ 池子直径（或正方形的一边）与有效水深的比值 宜为6～12。 ④ 池底坡度，一般采用0.05。 ⑤ 沉淀污泥的机械排出方式，有只刮不吸和边刮边 吸之分，后者靠静水压或空气提升，将所刮沉淀汇入排泥管。 3)竖流式沉淀池 竖流式沉淀池的优缺点 优点：排泥方便，管理简单，占地面积小。 缺点：池深大，施工困难；对冲击负荷和温度变化 适应能力较差；池直径过大时布水不均匀。 只适用于小型污水处理厂。 设计要求和参数选择 ① 表面水力负荷、沉淀时间以及出水堰口负荷与平 流式沉淀池相同。 ② 水池直径（或正方形的一边）与有效水深之比不 大于3。池子直径不大于8m，一般为4～7m。 ③ 中心管内流速不大于30mm/s。 ④ 中心管下口应设有喇叭口和反射板；喇叭口和反 射板的设计要符合有关规