絮凝池的合理设计.doc

1 絮凝池的合理设计摘要:完成絮凝过程的絮凝池( 一般常称反应池) ,在净水处理中占有重要的地位。天然水中的悬浮物质及肢体物质的粒径非常细小。为去除这些物质通常借助于混凝的手段,也就是说在原水中加入适当的混凝剂, 经过充分混和, 使胶体稳定性被坏( 脱稳) 并与混凝剂水介后的聚合物相吸附, 使颗粒具有絮凝性能。而絮凝池的目的就是创造合适的水力条件使这种具有絮凝性能的颗粒在相互接触中聚集, 以形成较大的絮凝体( 絮粒) 。因此,絮凝池设计是否确当,关系到絮凝的效果,而絮凝的效果又直接影响后续处理的沉淀效果。论文联盟。关键词:絮凝池混凝剂沉淀效果絮凝性能前言完成絮凝过程的絮凝池( 一般常称反应池), 在净水处理 2 中占有重要的地位。天然水中的悬浮物质及肢体物质的粒径非常细小。为去除这些物质通常借助于混凝的手段, 也就是说在原水中加入适当的混凝剂, 经过充分混和, 使胶体稳定性被坏( 脱稳) 并与混凝剂水介后的聚合物相吸附, 使颗粒具有絮凝性能。而絮凝池的目的就是创造合适的水力条件使这种具有絮凝性能的颗粒在相互接触中聚集, 以形成较大的絮凝体( 絮粒) 。因此,絮凝池设计是否确当,关系到絮凝的效果,而絮凝的效果又直接影响后续处理的沉淀效果。当然,为了获得良好的絮凝效果,混凝剂的合理选择是重要的, 但是也不能忽视絮凝池设计的重要性。在生产实践中, 不少水厂由于改进了絮凝池的布置, 从而提高了出水水质, 降低了药耗, 或者增加了制水能力。在混凝沉淀的设计中, 也出现了宁可延长一些反应时间以缩短沉淀时间的看法。这些都说明絮凝反应在净水处理中的重要作用。近年来,由于高效能沉淀以及过滤装置的出现,使水厂的平面布置( 包括构筑物尺寸及占地面积) 大为缩小。相对来说絮凝池所占比例就有所增加。例如, 在原平流式沉淀池中, 絮凝只占较小的体积。然而在斜管沉淀池中, 絮凝部分的体积几乎与沉淀部分的体积相仿。为此, 国内不少同志在这方面进行着如何改进絮凝构筑物的研究, 并提出了不少设想。对设计工作者来说, 亦迫切要求有一个科学的评价方法,以解决如何合理选择絮凝形式的问题。 3 絮凝反应是一个很复杂的过程,它不仅受絮凝池水力条件的控制, 而且还与原水性质、混凝剂品种和加药量以及混和过程都有密切关系。从目前国内外的研究情况来看, 尚没有一个能定量地反映絮凝过程的完整数学模式, 甚至作为定性分析, 也还存在不少问题。这些情况就给具体设计工作者带来很多困难。严格地说,目前不少絮凝池的设计, 仅是水力的验算,并没有对絮凝过程作完整的分析。因此, 往往出现即使原水的絮凝性质很不相同, 而其絮凝池的布置却完全相同的情况。根据规范或设计手册规定的设计数据,进行水力计算,是目前絮凝池设计中应用最广泛的方法。应该说它在大多数场合下是可行的,但并不一定是最优的,况且,这些规定也只规定一些主要指标, 至于具体的布置还需由设计者确定。例如,一般规定隔板絮凝池的流速由 米/秒渐减至 米/秒。至于流速如何递减,以及隔板转折的布置和道数等等, 都未作明确规定。因而尽管所用主要指标完全相同, 却可设计成很不相同的布置形式, 至于它们的效果差异则更难以鉴别。为了探讨絮凝池设计的合理方法,福建省净水工艺试验组曾提出了应用“模型絮凝池”的概念。其基本出发点就是认为: 合理的反应速度应符合流速渐变的原则, 即反应速度由大到小呈直线变化, 且反应池进口流速应蚊祝?耄壠隹诹 4 魉傥?.1 米/秒。凡符合这二个条件的所谓“模型絮凝池”则被认为是理想的絮凝池布置。“模型絮凝池”作为探讨整个絮凝过程变化规律的设想,是有其积极意义的。但是,要把“模型絮凝池”作为理想的絮凝形式, 则尚缺乏足够的依据。作为问题之一, 它脱离了原水性质的考虑。速度渐变原则应对不同水质条件有不同的要求, 而不宜取作常量。譬如, 对于原水颗粒浓度不足以及絮凝体不易破碎的情况,将较高流速区的反应时间增加些,显然是有好处的。反之,则应增加较低流速区的比例。另外,隔板絮凝的转折,从“模型絮凝池”的要求考虑,显然是不符合要求的。但是实际上在絮凝的最初阶段, 它往往起到了促进絮凝的效果。“模型絮凝池”用流速作为比较的相似关系, 与絮凝理论所采用的以速度梯度作为相似关系有所区别。随着絮凝形式的不同, 同样的流速, 其速度梯度可相差达数倍。因此关于“模型絮凝池”的设想尚有不少问题需要进一步深入研究。目前絮凝池设计中一个普遍问题就是没有考虑进入絮凝池的处理水水质。众所周知, 良好的絮凝反应必须具备二个条件, 即具有充分絮凝能力的颗粒以及合适的反应水力条件。实际上,它们就是絮凝过程中的“内因”和“外因”。水力条件只有适合欲絮凝颗粒的絮凝要求时, 才能促进絮凝的进行。反之则不仅不能促进絮凝的进行, 甚至使已经絮凝的颗 5 粒破坏。因