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第1章水质与水质标准,1.1天然水中杂质的种类与性质天然水体中的杂质天然水中存在的杂质主要来源于所接触的大气、土壤等自然环境,同时人类活动产生的各种污染物也会进入天然水体。

(1)按水中杂质的尺寸,可以分为溶解物、胶体颗粒和悬浮物3种。

(2)从化学结构上可以将水中杂质分为无机物、有机物、生物等几类。

各种典型水体的水质特点一般可以将天然水分为地表水和地下水两类,地表水又可以分为江河水、湖泊水库水、海水等。

水体的污染与自净水中常见污染物及来源按化学性质,可以分为无机污染物和有机污染物;按物理性质,可以分为悬浮性物质、胶体物质和溶解性物质。

可生物降解的有机污染物耗氧有机污染物难生物降解的有机污染物无直接毒害作用的无机污染物有直接毒害作用的无机污染物,1.2.2水体的富营养化水体的富营养化是指富含磷酸盐和某些形式的氮素的水,在光照和其他环境条件适宜的情况下,水中所含的这些营养物质足以使水体中的藻类过量生长,在随后的藻类死亡和随之而来的异养微生物代谢活动中,水体中的溶解氧很可能被耗尽,造成水体质量恶化和水生态环境结构破坏的现象。

水体的富营养化危害很大,对人类健康、水体功能等都有损害,包括:

(1)使水味变得腥臭难闻。

(2)降低水的透明度。

(3)消耗水中的溶解氧。

(4)向水体中释放有毒物质。

(5)影响供水水质并增加供水成本。

(6)对水生生态的影响。

1.2.3水体的自净水体的自净是指水体在流动中或随着时间推移,水体中的污染物自然降低的现象。

通过化学作用和生物作用对水体中有机物的氧化分解,使污染物质浓度衰减,是水体自净的主要过程。

可以用两个相关的水质指标来描述水体的自净过程。

一个是生化需氧量BOD,该值越高说明有机物含量越多,水体受污染程度越严重;另一个是水中溶解氧DO,它是维持水生物生态平衡和有机物能够进行生化分解的条件。

图1-1BOD和DO变化曲线,饮用水水质与健康水中的生物对人体健康的影响水中的生物(主要是微生物)与人体健康关系密切,影响比较大的主要有细菌、病毒、致病原生动物,此外还有藻类、真菌、寄生虫、蠕虫等。

1.3.2水中的化学物质对人体健康的影响1微量元素及其他无机物。

2有机物3放射性物质4消毒剂及消毒副产物,1.4用水水质标准水质标准是用水对象(包括饮用和工业用水对象等)所要求的各项水质参数应达到的限值。

可分为国际标准、国家标准、地区标准、行业标准和企业标准等不同等级。

生活饮用水水质标准制定的原则生活饮用水水质标准的制定主要是根据人们终生用水的安全来考虑的,水中不得含有病原微生物;水中所含化学物质及放射性物质不得危害人体健康;水的感官性状良好。

感官性状和一般化学指标毒理性指标细菌学指标放射性指标,感官性状和一般化学指标,色度饮用水的颜色是由于带色有机物、金属或高色度的工业废水造成。

水色的存在使饮用者不快甚至感到厌恶。

衡量水中的色度用铂钴标准比色法,规定相当于1mg铂在1L水中所具有的颜色称为1度。

“国标”规定色度不超过15度,并不得呈现其他异色。

混浊度混浊度本身并不直接代表水的性质,而是综合性地反映水的混浊程度,属于感官性质。

混浊度大小与水中的悬浮物质、胶体物质的含量有关。

混浊度用白陶土标准比浊法测定,相当于1mg白陶土在1L水中所产生的混浊程度作为一个混浊度单位,用度表示。

“国标”规定不超过3度,特殊情况不超过5度。

臭和味“国标”规定饮用水不得有异臭、异味。

测定水中臭气没有标准的单位表示,一般常以水样在40及60时测者的感觉用文字定性描述并以臭气强度表示。

描述臭气强度分为6级。

味在强度上也分为6级。

肉眼可见物“国标”规定水中不得含有肉眼可见物。

pH值pH值是水中氢离子浓度倒数的对数值。

是衡量水中酸碱度的一项重要指标。

总硬度含有钙与镁离子的水叫做具有“硬度”的水。

水中钙离子与镁离子含量的综合叫做水的总硬度。

水的硬度有分为暂时硬度和永久硬度两种,总硬度是这两种硬度之和。

“国标”规定:

生活饮用水的总硬度不能大于450mg/L(以碳酸钙计)。

铁铁在天然水中普遍存在,是人体不可缺少的营养素。

水中含铁量在0.30.5mg/L时无任何异味,达1mg/L时便有明显的金属味,在0.5mg/L时色度可大于30度。

“国标”规定:

生活饮用水中含铁不应超过0.3mg/L。

锰锰也是人体需要的微量元素之一。

水中含锰量如超过0.15mg/L时,水就会产生金属涩味。

毒性较小,“国标”规定不应超过0.1mg/L,是从感官和危害角度提出的。

铜水中含铜量达1.5mg/L时就会有明显的金属味,超过1mg/L的水,可以使衣服器皿及白瓷器染成绿色。

但铜也是人体需要的微量元素之一。

“国标”规定主要从感官出发,不应超过1.0mg/L。

锌当水中含锌量达10mg/L时,水是浑浊的,在5mg/L时水中有金属涩味。

“国标”规定不应超过1.0mg/L也是根据感官性状要求制定的。

挥发酚类酚分为挥发酚与不挥发酚,水中含酚主要来自工业废水污染,特别时炼焦和石油的工业废水,其中以苯酚为主要成分。

“国标”规定:

根据感官要求,定为饮用水中挥发酚类含量不应超过0.002mg/L。

阴离子合成洗涤剂其化学性质稳定,较难分解和消除,毒性极低。

“国标”规定为不应超过0.3mg/L。

硫酸盐硫酸盐在天然水中普遍存在,但含量过高就会使水具有苦涩味,且能使人腹痛、腹泻、甚至便血。

“国标”规定不应超过250mg/L。

氯化物水中氯化物含量过高,使水产生令人厌恶的味道,长期饮用氯化物含量过高的水还会引起高血压、心脏病和婴儿猝死,“国标”主要根据味觉考虑规定为不应超过250mg/L。

溶解性总固体水中溶解性总固体主要成分为钙、镁、钠的重碳酸盐、氯化物和硫酸盐等无机物。

“国标”规定溶解性总固体不应超过1000mg/L。

毒理性指标,氟化物氟化物在自然界广泛存在;使人体正常组织成分之一。

“国标”综合考虑饮用水氟含量堆牙齿的轻度影响和氟的防龋,以及堆广大高氟区饮水进行除氟或更换水源所付的经济代价,规定饮用水中氟含量不得超过1mg/L。

氰化物水中氰化物有剧毒,氰化物使水呈杏仁气味,其嗅觉阈浓度为0.1mg/L。

“国标”采用一定安全系数,规定饮用水中氰化物不得超过0.05mg/L(以游离氰根计)。

砷水中的砷化物有毒,“国标”规定不应超过0.05mg/L使安全的。

硒硒使人体必需的元素之一。

但硒的化合物有毒,在人体内有明显的蓄积作用。

汞汞,是剧毒物质。

汞化合物分为有机汞与无机汞,无机汞中的氯化汞和硝酸汞的毒性较高,汞在人体内蓄积性高,残毒性久,浓缩性大。

“国标”规定不得超过0.001mg/L。

镉镉是有毒元素,食用镉污染的食物可能会蓄积于体内造成慢性中毒。

“国标”规定饮用水中镉含量不超过0.01mg/L。

铬铬的化合物有二价、三价和六价,其中六价铬毒性最大,可引起皮肤、粘膜、肝、胃、肾、口腔、血液部分的疾患,并有导致肺癌的可能。

“国标”规定为不得超过0.05mg/L。

铅铅常随饮水和食物进入人体,摄入量过多可引起中毒。

世界卫生组织于1972年规定每人每周摄入铅的总耐受量为3mg,当饮用水中铅含量为0.1mg/l时可能引起儿童血铅浓度的增高,根据国内管网水含铅量一般均低于0.05mg/L的实际情况,“国标”规定铅浓度不得超过0.05mg/L。

银银的主要毒性表现为皮肤、眼和粘膜着色,称为银质沉着症。

由于银一旦被吸收,就能长期保存在组织中。

“国标”根据国外饮水中银的限量标准,规定饮水中银的浓度不得超过0.05mg/L。

硝酸盐硝酸盐含量过高可引起婴儿得变性血红蛋白血症,还可能引发癌症。

“国标”定为饮用水中硝酸盐氮含量不得超过20mg/L。

氯仿当水源被污染,原水中含有机物或腐殖质时,加氯消毒就可能生成许多有机氯化合物,其中以氯仿为最常见。

世界卫生组织饮用水水质准则中推荐氯仿在饮用水中得建议值为30g/L,考虑到我国国情,“国标”建议饮用水中氯仿含量得试行标准为60g/L。

四氯化碳四氯化碳也是致癌物质,“国标”根据世界卫生组织饮用水水质准则得建议值,建议饮用水中四氯化碳含量试行标准为3g/L。

苯并()芘凡是含碳物质在燃烧(特别试400900)时都能产生苯并芘等多环芳烃。

“国标”推荐饮用水中苯并()芘含量得试行标准为0.01g/L。

滴滴涕滴滴涕是一种持久性农药,在人体内有很强得蓄积性。

“国标”从严考虑,建议在饮用水中滴滴涕得试行标准为1g/L。

六六六六六六可在水中稳定,有强烈异臭。

工业品六六六可使小鼠致癌,考虑到六六六目前已停用,但仍有残留,“国标”建议饮用水中六六六含量得试行标准为5g/L。

细菌学指标,细菌总数细菌总数是指一毫升水样在普通琼脂培养基中经3724小时得培养所生长得各种细菌菌落总数.“国标”定为每毫升不超过100个。

大肠菌群水中所含大肠杆菌得数量,通常用大肠杆菌群来表示,其意义为一升水中所含得大肠杆菌数。

“国标”规定大肠杆菌3个/L,这在流行病学上是安全的。

游离性余氯自来水必须经过消毒,因此有适量的余氯在水中,以保持持续的杀菌能力防止外来的再污染。

“国标”规定,用氯消毒时出厂水游离性余氯不低于0.3mg/L,管网末梢水不低于0.05mg/L。

放射性指标,世界卫生组织饮用水水质准则规定饮用水中放射线性物质总放射性为0.1Bq/L,总放射性为1.0Bq/L。

这是基于假设每人每天摄入2L水时所摄入的放射性物质按成年人的生物代谢参数估算出一年内对成年人产生的剂量确定的。

因为有较大的安全系数可以不考虑年龄的差异和饮水量的不同。

“国标”据此确定的放射性指标限值时世界卫生组织的推荐值。

1.5污水的排放标准污水排放标准制定的依据依据地表水水域环境功能和保护目标,按功能高低划分为5类:

类主要适用于源头水,国家自然保护区;类主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产卵场、仔稚幼鱼的梭饵场等;类主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区;类主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区;类主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。

第2章水处理方法概论,2.1水处理工艺流程概论,2.11处理基本方法:

按原理可分为:

物理方法:

主要去除SS;方法;筛滤,反渗透,沉淀,气浮等化学处理:

方法:

混凝,中和,吸附,离子交换等;主要去除:

各种形态的污染物生物化学:

主要通过微生物,分解溶解、或胶体状态的有机物。

生物作用:

有氧环境(好氧环境)的活性污泥法和生物膜氧化法无氧环境(又称为厌氧):

主要用来处理污泥和工业废水按处理程度来分类一级处理(primarytreatment):

去除SS为90%以上,而BOD的去,除率最大值为30%胶体状态有机物,二级处理(secondarytreatment):

去除溶解或此时BOD的去除率为90%以上,达到排放水体标准。

三级处理(tertiarytreatment):

去除BOD,SS,N,P又称深度处理(或高级处理).,2.1.2水的生物处理,水的生物处理是利用微生物具有氧化分解有机物的这一功能,采取一定的人工措施,创造有利于微生物生长、繁殖的环境,使其大量增殖以提高氧化分解有机物效率的一种污水处理方法。

生物处理一般分为好氧生物处理和厌氧生物处理。

好氧生物处理是指在有氧条件下进行生物处理,污染物最终被氧化分解为C02和H20。

好氧生物处理方法主要有活性污泥法和生物膜法,此外氧化塘也基本属于此类。

厌氧生物处理则在无氧的环境下,污染物最终被分解为CH4、CO2、H2S、N2、H2和H2O以及有机酸和醇等。

生物处理法因具有高效、经济等优点$在城市污水和工业废水处理中得到广泛的应用。

典型的水处理工艺流程典型的给水处理工艺流程地表水常规处理工艺系统典型的地表水处理流程;典型除污染给水处理流程;采用活性炭吸附除污染的水处理工艺系统;臭氧活性炭水处理工艺系统;高锰酸钾除污染工艺系统。

典型的污水处理流程典型污水处理工艺流程;典型的焦化废水处理工艺流程;典型的洗浴废水处理工艺流程;,第3章凝聚和絮凝,基本概念混凝:

水中胶体粒子以及微小悬浮物的聚集过程称为混凝,是凝聚和絮凝的总称。

凝聚:

胶体失去稳定性的过程称为凝聚。

絮凝:

脱稳胶体相互聚集称为絮凝。

混凝过程涉及:

水中胶体的性质;混凝剂在水中的水解;胶体与混凝剂的相互作用。

3.1.1胶体的双电层结构,3.1胶体的稳定性,3.1.2胶体之间的相互作用胶体颗粒之间的相互作用决定于排斥能与吸引能,分别由静电斥力与范德华引力产生。

排斥势能:

ER1/d2吸引势能:

EA1/d6(有些认为是1/d2或1/d3)由此可画出胶体颗粒的相互作用势能与距离之间的关系,见图6-2。

当胶体距离xoc时,吸引势能占优势;当oaxoc时,排斥势能占优势;当x=ob时,排斥势能最大,称为排斥能峰。

胶体的布朗运动能量Eb1.5kT,当其大于排斥能峰时,胶体颗粒能发生凝聚。

以上称为DLVO理论,只适用于憎水性胶体,由德加根(derjaguin)、兰道(Landon)(苏联,1938年独立提出,伏维(Verwey)、奥贝克(Overbeek)(荷兰,1941年独立提出)。

3.1.3胶体的稳定性胶体稳定性:

是指胶体粒子在水中长期保持分散悬浮状态的特性。

胶体稳定性分“动力学稳定性”和“聚集稳定”两种。

动力学稳定性:

无规则的布朗运动强,对抗重力影响的能力强。

聚集稳定性包括:

胶体带电相斥(憎水性胶体);水化膜的阻碍(亲水性胶体)在动力学稳定性和聚集稳定两者之中,聚集稳定性对胶体稳定性的影响起关键作用。

胶体颗粒的双电层结构见图6-1。

滑动面上的电位:

称为电位,决定了憎水胶体的聚集稳定性。

也决定亲水胶体的水化膜的阻碍,当电位降低,水化膜减薄及至消失。

3.2.1混凝机理1电性中和作用机理

(1)压缩双电层加入电解质加入,形成与反离子同电荷离子,产生压缩双电层作用,使电位降低,从而胶体颗粒失去稳定性,产生凝聚作用。

压缩双电层机理适用于叔采哈代法则,即:

凝聚能力离子价数6。

该机理认为电位最多可降至0。

因而不能解释以下两种现象:

混凝剂投加过多,混凝效果反而下降;与胶粒带同样电号的聚合物或高分子也有良好的混凝效果。

(2)吸附电性中和这种现象在水处理中出现的较多。

指胶核表面直接吸附带异号电荷的聚合离子、高分子物质、胶粒等,来降低电位。

其特点是:

当药剂投加量过多时,电位可反号。

2吸附架桥吸附架桥作用是指高分子物质和胶粒,以及胶粒与胶粒之间的架桥,架桥模型示意见图6-5。

高分子絮凝剂投加后,通常可能出现以下两个现象:

高分子投量过少,不足以形成吸附架桥;但投加过多,会出现“胶体保护”现象,见图6-6;,3网捕或卷扫金属氢氧化物在形成过程中对胶粒的网捕与卷扫。

所需混凝剂量与原水杂质含量成反比,即当原水胶体含量少时,所需混凝剂多,反之亦然。

3.2.2絮凝机理,异向絮凝:

由布朗运动引起的颗粒碰撞聚集称为异向絮凝。

同向絮凝:

由水力或机械搅拌所造成的流体运动引起的颗粒碰撞聚集称同向絮凝,3.2.3影响混凝的主要因素,影响混凝效果的因素比较复杂,主要包括:

原水性质,包括水温、水化学特性、杂质性质和浓度等;投加的凝聚剂种类与数量;使用的絮凝设备及其相关水力参数。

1.水温影响水温低时,通常絮凝体形成缓慢,絮凝颗粒细小、松散,凝聚效果较差。

其原因有:

无机盐水解吸热;温度降低,粘度升高布朗运动减弱;水温低时,胶体颗粒水化作用增强,妨碍凝聚;水温与水的pH值有关,水的pH和碱度影响水的pH值对混凝效果的影响程度,与混凝剂种类有关。

混凝时最佳pH范围与原水水质、去除对象等密切有关。

当投加金属盐类凝聚剂时,其水解会生成H+,但水中碱度有缓冲作用,当碱度不够时需要投加石灰。

石灰投量按下式估算:

CaO=3ax+(6-13)式中CaO:

纯石灰CaO投量,mmol/L;:

混凝剂投量,mmol/L;x:

原水碱度,按mmol/L,CaO计;:

保证反应顺利进行的剩余碱度,一般取0.250.5mmol/L(CaO)。

一般石灰投量通过试验决定。

3.水中悬浮物浓度的影响,杂质浓度低,颗粒间碰撞机率下降,混凝效果差。

可采取的对策有:

加高分子助凝剂;加粘土投加混凝剂后直接过滤如果原水悬浮物含量过高,为减少混凝剂的用量,通常投加高分子助凝剂。

如黄河高浊度水常需投加有机高分子絮凝剂作为助凝剂。

3.3混凝剂,硫酸铝不同pH条件下,铝盐可能产生的混凝机理不同。

何种作用机理为主,决定于铝盐的投加量、pH、温度等。

实际上,几种可能同时存在。

简单的水合铝离子起压缩双电层作用;多核羟基络合物起吸附电性中和;,pH3pH=45pH=6.5-7.5,氢氧化铝起吸附架桥;,聚合氯化铝聚合氯化铝又称为碱式氯化铝或羟基氯化铝,性能优于硫酸铝。

其成分取决于羟基与铝的摩尔数之比,通常称之为碱化度B,按下式计算:

聚合铁包括聚合硫酸铁与聚合氯化铁,目前常用的是聚合硫酸铁,它的混凝效果优于三氯化铁,它的腐蚀性远比三氯化铁小。

3.3.4助凝剂助凝剂:

凡能提高或改善混凝剂作用效果的化学药剂可称为助凝剂。

助凝剂可以参加混凝,也可不参加混凝。

广义上可分为以下几类:

酸碱类:

调整水的pH,如石灰、硫酸等;加大矾花的粒度和结实性:

如活化硅酸(SiO2nH2O)、骨胶、高分子絮凝剂;氧化剂类:

破坏干扰混凝的物质,如有机物。

如投加Cl2、O3等。

3.4.1异向絮凝动力学颗粒的碰撞速率可按下式计算:

(6-1)T为温度,,式中:

DB:

布朗运动扩散系数,为水的运动粘度,为水的密度;因此:

(6-2)故Np只与颗粒数量和水温有关,而与颗粒粒径无关。

但当颗粒的粒径大于1m,布朗运动消失。

3.4混凝动力学,6.3.3絮凝动力学层流条件下颗粒的碰撞示意见图颗粒的碰撞速率按下式计算:

(6-3)在被搅动的水流中,考虑一个瞬间受煎而扭转的隔离体,见图6-8。

设在时间内,隔离体扭转了角度,于是角速度为:

(6-4),转矩为:

(6-5)于是单位体积水所耗功率p为:

(6-6),由于,,故,(6-7),当采用机械搅拌时,p由机械搅拌器提供。

当采用水力絮凝池时,p应为水流本身所消耗的能量,由下式决定:

(6-8)则采用水力絮凝池时,(6-9),同向紊流理论:

外部施加的能量形成大涡旋;大涡旋将能量输送给不涡旋;小涡旋将能量输送给更小的涡旋;只有尺度与颗粒尺寸相近的涡旋才会引起颗粒碰撞;,,为相应于尺度的,式中,紊流扩散系数脉动速度,为,故,34.4混凝控制指标自药剂与水均匀混合起直至大颗粒絮凝体形成为止,工艺上总称混凝过程。

相应设备有混合设备和絮凝设备。

混合(凝聚)过程:

在混合阶段,对水流进行剧烈搅拌的目的主要是使药剂快速均匀分散以利于混凝剂快速水解、聚合、及颗粒脱稳。

平均G7001000s-1,时间通常在1030s,一般2min散药剂,此阶段,杂质颗粒微小,同时存在颗粒间异向絮凝。

絮凝过程:

在絮凝阶段,主要靠机械或水力搅拌促使颗粒碰撞凝聚,故以同向絮凝为主。

同向絮凝效果不仅与G有关,还与时间有关。

在絮凝阶段,通常以G值和GT值作为控制指标。

平均G2070s-1,GT1104105随着絮凝的进行,G值应逐渐减小。

353.5.1,混凝剂的配制与投加,混凝剂的溶解和溶液配制,溶解池容积W1:

W1=(0.20.3)W2式中W2为溶液池容积。

(6-14),(6-15)式中:

W2溶液池容积,m3Q处理的水量m3/ha混凝剂最大投加量,mg/Lc溶液浓度,一般取5%20%n每日调制次数,一般不超过3次,3.5.2混凝剂投加,混凝剂投加设备包括计量设备、药液提升设备、投药箱、必要的水封箱以及注入设备等。

计量设备计量设备有:

转子流量计;电磁流量计;苗嘴;计量泵等。

投加方式泵前投加:

安全可靠,一般适用取水泵房距水厂较近者,图中水封箱是为防止空气进入,见图6-9。

高位溶液池重力投加:

适用取水泵房距水厂较远者,安全可靠,但溶液池位置较高,见图6-10。

水射器投加:

设备简单,使用方便,溶液池高度不会受太大限制,但效率低,易磨损,见图6-11。

泵投加:

不必另设计量设备,适合混凝剂自动控制系统,有利于药剂与水混合,见图6-12。

36混凝设备,3.6.1混合设备1.水泵混合投药投加在水泵吸水口或管上。

混合效果好,节省动力,各种水厂均可用,常用于取水泵房靠近水厂处理构筑物的场合,两者间距不大于150m。

2.管式混合管式静态混合器:

流速不宜小于1m/s,水头损失不小于0.30.4m,简单易行,见图6-13。

扩散混合器,是在管式孔板混合器前加一个锥形帽,锥形帽夹角90。

顺流方向投影面积为进水管总截面面积的1/4,开孔面积为进水管总截面面积的3/4,流速为1.01.5m/s,混合时间23s。

节管长度不小于500mm。

水头损失约0.30.4,直径在DN200DN1200,见图6-14。

3机械混合在池内安装搅拌装置,搅拌器可以是桨板式、螺旋桨式或透平式,速度梯度7001000s-1,时间1030s以内,优点是混合效果好,不受水质影响,缺点是增加机械设备,增加维修工作。

3.6.2絮凝设备1.隔板絮凝池隔板絮凝池分往复式和回转式,见图6-15与图6-16。

隔板絮凝池的水头损失由局部水头和沿程水头损失组成。

往复式总水头损失一般在0.30.5m,回转式的水头损失比往复式的小40左右。

隔板絮凝池特点:

构造简单、管理方便,但絮凝效果不稳定,池子大。

适应大水厂。

隔板絮凝池的设计参数:

流速:

起端0.5-0.6m/s,末端0.2-0.3m/s段数:

46段;转弯处过水断面积为廊道过水断面积的1.21.5倍;絮凝时间:

2030min;隔板间距:

不大于0.5m,池底应有0.020.03坡度直径不小于150mm的排泥管;廊道的最小宽度不小于0.5m;各段的水头损失,总水头损失,2.折板絮凝池通常采用竖流式,它将隔板絮凝池的平板隔板改成一定角度的折板。

折板波峰对波谷平行安装称“同波折板”,波峰相对安装称“异波折板”。

与隔板式相比,水流条件大大改善,有效能量消耗比例提高,但安装维修较困难,折板费用较高。

其示意图见图6-17与图6-18。

3机械絮凝池机械絮凝池的剖面示意见图6-19。

搅拌器有浆板式和叶轮式,按搅拌轴的安装位置分水平轴式和垂直轴式。

第一格搅拌强度最大,而后逐步减小,G值也相应减小,搅拌强度决定于搅拌器转速和桨板面积。

(1)功率计算水流对桨板的阻力就是桨板施于水的推力,在dA微面积上水流阻力(6-15)阻力dFi所耗功率,即桨板施于水的功率:

(6-16)式中:

,为水流旋转线速度,为桨板旋转角速度,为旋转半径因此(6-17),第块桨板克服水的阻力所耗功率:

(6-18)设每根旋转轴在不同旋转半径上装相同数量的桨板,则每根旋转轴全部桨板所耗功率:

(6-19)每根旋转轴所需电动机功率:

(6-20),设计参数絮凝时间1015分。

池内一般设34挡搅拌机。

搅拌机转速按叶轮半径中心点线速度计算确定,线速度第一挡0.5m/s逐渐减小至末挡的0.2m/s。

桨板总面积宜为水流截面积的1020,不宜超过75,桨板长度不大于叶轮半径的75,宽度宜取1030cm。

优缺点机械絮凝池的优点是调节容易,效果好,大、中、小水厂均可,但维修是问题。

4.穿孔旋流絮凝池由若干方格组成。

分格数一般不少于6格。

流速逐渐减小,G也相应减小以适应絮凝体形成,孔口流速宜取0.61.0m/s,末端流速宜取0.20.3m/s。

絮凝时间1525min。

穿孔旋流絮凝池的平面示意图见图6-20。

穿孔旋流絮凝池的优点是构造简单,施工方便,造价低,可用于中、小型水厂或与其他形式的絮凝池组合应用。

5.网格、栅条絮凝池网格、栅条絮凝池设计成多格竖井回流式。

每个竖井安装若干层网格或栅条,各竖井间的隔墙上、下交错开孔,进水端至出水端逐渐减少,一般分3段控制。

前段为密网或密栅,中段为疏网或疏栅,末段不安装网、栅。

网格(栅条)絮凝池的示意图见图6-21。

网格絮凝池效果好,水头损失小,絮凝时间较短,但还存在末端池底积泥现象,小数水厂发现网格上滋生藻类、堵塞网眼现象。

其设计参数见表6-2,表3-2,栅条、网格絮凝池主要设计参数,网格和栅条絮凝池在不断完善和发展之中,絮凝池宜与沉淀池合建,一般布置成两组并联形式。

每组设计水量一般为1.0

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