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环境工程基础20082
混凝法
中和法
氧化还原法
化学沉淀法
混凝法
混凝可去除的颗粒大小是胶体及部分细小的悬浮物,是一种化学方法。一般认为粒径小于10的颗粒不可能依靠沉淀进行分离
去除颗粒粒径范围在:1nm~m(有时认为在1m)
混凝目的:投加混凝剂使胶体脱稳,相互凝聚生长成大矾花。
水处理中主要杂质:粘土(50nm-4 m)
细菌(m-80m)
病毒(10nm-300nm)
蛋白质(1nm-50nm)、腐殖酸
混凝流程:
混凝剂-溶解池-溶液池-计量设备-投加设备-混合设备-沉淀(或气浮)分离
胶体稳定——细小颗粒带电现象
胶体表面优先吸附有共同成分的离子
胶体本身成分表面电离
静电斥力大于等于重力,胶体稳定不沉降。
胶体带电现象实证——电泳现象
胶体脱稳方法——加入反电性高价电解质,压缩双电层。
电泳现象
胶体的双电层
混凝机理
固体悬浮物与胶体物质带负电性,颗粒带电同性相斥,导致细小悬浮物在废水中处于稳定状态。
通过投加电解质、高分子表面活性物质,使带电颗粒双电层压缩,电性降低,产生颗粒团聚作用,颗粒长大后通过沉淀去除。
混凝过程包括凝聚与絮凝两个过程:凝聚指胶体脱稳,微小颗粒聚集;絮凝指小絮凝颗粒通过吸附、卷带和桥联而形成大的絮体。
混凝剂
混凝剂分为无机与有机两大类。
混凝剂
无机类:氯化铁、硫酸铁、氯化铝、硫酸铝、聚合氯化铝、聚合硫酸铁等。
有机类:中性聚丙烯酰胺,阳离子型聚丙烯酰胺,阴离子型聚丙烯酰胺等
胶体表面电位与胶体稳定
高分子絮凝剂结构
混凝工艺与设备
混凝处理工艺包括:混合、反应、絮体分离三个阶段。
从工艺上分:分开式—混合池与反应池、沉淀池分开
综合式—将絮体的絮凝过程与沉淀分离过程安排在同一构筑物内完成。
影响因素分析
SS浓度:SS过大与过小都对混凝不利,因此在SS过小的情况下经常要另外加入一些絮凝絮体或颗粒物。
水温:温度降低会对混凝沉降产生不利影响,增加混凝剂用量
加药种类与加药量:无机絮凝剂主要作用为使得带电颗粒脱稳,而有机絮凝剂主要使颗粒架桥及长大,因此要在加药种类及加药量上合理调节。
流速:废水在反应池与沉淀池的流速过大,会破坏已经长大的絮体,因此要保持废水流速在一个较低的水平
应用场合与特点
废水预处理、中间处理环节、深度处理
目标:去除SS、去除废水色度、去除部分重金属离子
优点:设备简单、处理效果好、运行相对稳定
缺点:絮凝剂投加量大、运行费用高、产生的污泥处理困难。
工艺计算方法
常用标准试验进行混凝剂优化使用条件确定,然后进行放大计算。
标准混凝试验装置
混凝计算
药剂投加量计算
计算依据:以实验测定相应条件下水样的混凝剂与污染物去除效果曲线来确定单位废水药剂投加量。

例:某针织厂废水TOC为50-60mg/L,。采用PAC混凝剂,投加量为140mg/L时,TOC去除率为68% 。PAC价格为3000元/吨,该厂废水量为200m3/d, 求每年的药剂量及药剂费用。
解:每年药剂量w=140*10-6*200*365=
每日药剂费用=3000*=36600元