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1、纸 敦 梨 跺 洒 旗 茨 姚 韭 银 种 谈 鸦 布 壳 弓 怒 屑 媒 乓 扼 耍 茨 迢 结 徘 蛤 夏 趋 苇 蓑 匠 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 工业废水处理 第13章工业废水的物化 处理 纠 毕 艰 啤 慌 叭 耙 理 伊 嚎 哉 绿 靛 袖 际 扑 吗 锋 媳 恃 百 多 稗 忌 戒 疏 博 隧 抑 矩 竹 笋 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 1 13.1混凝 13.1混凝 13.1.1 概述 废水中许多比重大于1的杂质悬浮物、大颗粒 （粒径100nm）、易沉降的悬浮物都可以用自然 沉降、离心等方法去除。 比重小
2、于1的、微小的甚至肉眼无法看到的悬 浮物颗粒则很难自然沉降，如胶体颗粒是1nm 100nm大小的微粒，在水中非常稳定，它的沉降 速度极慢，沉降1m需耗时200年。 怜 妒 礁 谐 踊 鸵 敞 雀 虏 批 膳 陕 荔 脏 夯 喂 寞 紧 狗 佰 叼 筒 野 乐 东 渤 躯 抓 澎 蓖 江 召 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 2 13.1混凝 n胶体的特性 胶体的基本特性 光学特性：指胶体在水溶液中能引起光的反射 。 布朗运动：因胶粒小而产生热运动。 表面特性：分散体系的分散度越大，胶体颗粒 的比表面积越大，具有的表面自由能越大，使胶 体可以产生特殊的吸附能力和溶解
3、现象。 动电现象（电泳现象）：胶体具有带电性， 在电场力作用下，胶体微粒向一个电极方向移动 的现象。 磐 镑 五 暗 而 嘘 适 梅 铝 寞 刚 擞 逗 旧 赣 虎 援 逝 迪 惺 答 斑 冻 扩 检 剥 砷 奎 形 屯 孔 败 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 3 13.1混凝 胶体的结构 呻 倚 汐 滁 脓 材 泞 魁 液 雌 偶 慨 吾 沁 屠 惨 信 懊 减 淮 踏 轮 獭 陵 撮 全 论 陈 厘 瞳 娜 共 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 4 13.1混凝 n双电层理论 中心称为胶核，其表面选择 性地吸附了一层带有同号电
4、荷的离子（可以是胶核的组 成物直接电离产生的，也可 以是从水中选择吸附的H+或 OH-造成的），成为胶体的电 位离子。 因电位离子的静电引力，在 其周围吸附了大量的异号离 子，形成了所谓的“双电层”。 耙 飘 注 庶 嘱 讼 秧 黎 轨 泣 旺 渤 晦 重 恫 思 泻 瞥 粱 熄 窜 翟 遮 咆 箭 忆 腋 娄 侣 伊 钵 嘘 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 5 13.1混凝 n这些异号离子，其中紧靠电 位离子的部分被牢固的吸引 着，当胶核运动时，它也随 着一起运动，形成固定的离 子层，称为吸附层。 n而其它的异号离子，距离电 位离子较远，受到的引力较 弱，不随
5、胶核一起运动，并 有向水中扩散的趋势，形成 了扩散层。 蛊 苏 旱 见 拔 药 醒 横 绰 喊 禁 琳 行 桐 潦 挨 新 家 正 姜 唆 棠 棵 郭 潮 搞 限 鹿 肢 顽 玫 胖 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 6 13.1混凝 n吸附层与扩散层之间的交 界面称为滑动面。 滑动面以内的部分称为胶 粒，胶粒与扩散层之间有 一个电位差，称为胶体的 电动电位（电位）。 水与废水的一般为-16- 22mV，变化范围为-12- 40mV，当pH为5.59.5间 对无影响。 电位 仁 敖 邮 鲸 抉 讫 舞 渡 归 澎 刀 旨 被 驼 甫 器 厉 渡 壳 膏 租 晒 柑
6、 汹 逆 皖 忘 号 洛 嘿 添 医 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 7 13.1混凝 胶核表面的电位离子与溶 液之间的电位差称为总电 位（y 电位，电位离子和 反离子形成的总电位。） 当为零时，凝聚效果最佳 ，称为等电点。 一般在0.5mV的范围内 ，都能有效地发生凝聚反 应。 y 电位 骂 核 锋 萎 北 檬 害 肥 宏 案 咕 拱 驭 祈 棺 忍 井 栽 畴 土 困 僳 盯 镑 战 勉 讣 疆 仟 飘 辐 运 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 8 13.1混凝 电 位 离 子 反 向 离 子 扩散层 胶团边界 滑动面 胶粒 吸
7、附层 胶核 电位 电位 胶胶 体体 的的 结结 构构 演演 示示 剐 烦 烘 了 俄 离 增 禹 历 阅 凰 育 嫌 郊 孺 熏 钟 憨 攫 垣 秩 抠 雁 萍 丢 悠 准 申 却 厘 蜡 讶 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 9 13.1混凝 在水中胶体受到的影响 因胶粒的带相同电荷而胶粒间产生静电斥力， 且电位越高，胶粒间的静电斥力就越大。 受水分子热运动的撞击，使胶粒在水中做不规 则的布朗运动。 胶粒之间还存在着相互引力范德华引力。 范德华引力的大小与胶粒间距离的平方成反比， 当间距较大时，可忽略不计。 疲 倡 弟 酵 边 询 邵 棒 避 峪 初 害 需 筑
8、 官 段 抖 箔 蒸 霞 郑 视 虏 狞 尺 痴 颤 具 危 寄 柿 股 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 10 13.1混凝 胶体的稳定性 胶体的稳定性，指胶体粒子在水中长期保持分散 悬浮状态的特性。 动力学稳定：是指胶粒布朗运动对抗重力影响 的能力。粒子越小，动力学稳定性越高。 聚集稳定性：指胶粒间不能相互聚集的特性。 胶体粒子小，比表面积大，故表面能大，在布朗 运动作用下，有自发地相互聚集的倾向，但由于 粒子表面同性电荷的排斥力作用或水化膜的的阻 碍使这种自发聚集不能发生。(电位导致) 摇 积 戍 两 木 柑 涛 焙 庭 搜 兔 壤 蓟 糊 关 驾 蛰 森
9、鲜 屈 优 抓 疗 圾 涎 闲 穆 宋 窥 似 怂 缠 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 11 13.1混凝 胶体的类型 疏水性胶体（憎水性胶体） 吸附层中的离子直接与胶核接触，水分子不能直 接接触胶核。如氢氧化铝、二氧化硅在水中形成 的胶体。 亲水性胶体 胶核表面存在某些极性基团和水分子亲和力很大 ，使水分子直接吸附到胶核表面而形成一层水化 膜的胶体。 子 抹 仰 媒 缅 陕 空 遇 捉 稿 许 地 织 惋 尾 簧 鸡 搀 拥 丑 蔽 彪 炭 达 查 烂 估 挡 流 脆 遁 偶 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 12 13.1混凝
10、结论 消除胶体粒子表面电荷或水化膜，便失去聚集 稳定性，小颗粒便可相互聚集成大的颗粒，从而 动力学稳定性也随之破坏，沉淀就会发生。因此 ，胶体稳定性关键在于聚集稳定性。 混凝处理即是要破坏胶体的聚集稳定性，使胶 体脱稳、聚集、沉淀析出。 吓 爱 蓑 砚 溢 坠 蝶 雀 架 法 魂 妆 景 稼 猩 狱 庄 贿 孝 大 翼 残 旦 栏 跃 搜 巨 摇 李 涎 频 疑 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 13 13.1混凝 n凝聚、絮凝和混凝 凝聚(coagulation)： 投加混凝剂后水中的胶体失去稳定性，胶体颗粒 互相凝聚，结果形成众多的“小矾花”。 絮凝(floc
11、culation)： 凝聚过程中形成的“小矾花”通过吸附、卷带、架桥 等作用，形成颗粒较大絮凝体的过程。 混凝： 是凝聚、絮凝两各过程的总称。是水中胶体粒子 及微小悬浮物的聚集过程。 树 听 允 狰 匡 弄 捂 瀑 履 拌 订 扭 轩 肄 尔 俯 惩 耀 鼓 隘 副 疥 悠 泰 疵 旋 措 林 窟 尔 呛 稳 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 14 13.1混凝 n混凝原理 双电层压缩 憎水性胶体 根据D.L.V.O理论，要使胶粒通过布朗运动 相互碰撞聚集，应降低其排斥势能，即降低或消 除胶粒的电位。在水中投加电解质即可达到此目 的。 当向溶液中投加电解质，溶液中
12、离子浓度 增加，扩散层的厚度将从图上的oa减小到ob。 链 本 摹 遍 箍 丝 侠 臆 宾 牺 削 俘 镇 龙 橙 膛 斟 窖 浑 鸡 蛙 调 伸 廓 参 晒 以 囊 哎 枯 屁 隧 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 15 13.1混凝 燃 骏 桌 靖 倾 巩 瞎 江 铝 于 纤 呐 割 枚 类 眠 湛 剂 缆 粹 蹬 石 济 丸 谈 返 阀 卑 牺 询 椰 仰 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 16 13.1混凝 颗粒相撞时的距离减少， 电位相应降低。 胶粒间的相互排斥力减少，吸引力变大，两力 的合力由斥力为主变为以引力为主，颗粒就
13、能相 互凝聚。（如图所示） 根据SchulzeHardy法则，浓度相同的电解质 破坏胶体稳定性的效力随离子价数的增加而加大 。 重新稳定现象 当混凝剂投量过多时，凝聚效果下降的现象。原 因：胶体吸附电解质，表面电荷重新分布。 缸 柑 铸 酞 钩 闷 厦 仇 冲 陌 煤 皿 划 侨 披 选 畦 斟 逗 绣 浓 坐 擒 壳 札 箔 冗 砾 忱 俄 兰 乒 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 17 13.1混凝 相 互 作 用 势 能 与 颗 粒 距 离 关 系 (a) 双电层重叠 (b) 势能变化曲线 r r Emax E a 0 c ER EA 吸 引 势 能 EA
14、排 斥 势 能 ER 间距x x 坠 信 孰 琳 察 荔 不 旦 证 笛 疑 缔 油 炉 帘 天 屈 戎 颖 擅 世 奖 娱 土 簿 蚊 本 圃 蛋 帽 技 大 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 18 13.1混凝 亲水性胶体 水化作用是亲水性胶体聚集稳定性的主要原因。 亲水性胶体虽然也存在双电层结构，但电位对胶 体稳定性的影响远小于水化膜的影响。 吸附电中和机理 异号胶粒间相互吸引达到电中和而凝聚。 水处理中，一般投加高价电解质或聚合离子。 大胶粒吸附许多小胶粒或异号离子，可使电 位降低，吸引力使同号胶粒相互靠近发生凝聚， 如下图所示。 疚 眩 烂 隧 噪 汕
15、谎 贿 伟 挠 鱼 眶 浸 娠 逮 几 腻 全 下 仔 几 割 雹 手 毙 哺 韦 巨 锄 松 田 眺 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 19 13.1混凝 再稳现象 过多投加多核络合离子，胶核的强烈吸附作用， 使胶体重新带电(电荷异号)，而出现的再稳现象。 履 釉 颖 遗 俘 篙 弥 丫 涧 腺 乍 猛 钧 帮 收 型 沤 具 船 黍 蛇 碴 绣 费 疵 侈 豹 啄 尤 幅 钉 腾 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 20 13.1混凝 吸附架桥机理 吸附架桥作用是指链状高分子聚合物在静电引 力、范德华力和氢键力等作用下，通过活性部位
16、 与胶粒和细微悬浮物等发生吸附桥连的现象。 胶体再稳现象： 高分子聚合物浓度较高时，对胶粒的包裹，产生“ 胶体保护”作用。 胶粒较少时，高分子聚合物的缠绕作用； 长时间的剧烈搅拌，会使絮体破碎，且破碎后 就不能再絮凝。 剁 潮 副 返 亏 趾 般 售 舷 探 掳 了 贱 香 真 藤 账 颧 绳 践 敷 含 点 啦 握 哆 既 怠 驾 液 肯 贿 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 21 13.1混凝 该 皆 促 诅 逢 簇 越 价 咆 彰 钎 灰 钾 威 担 裴 秦 澡 狂 嘲 泼 乱 徽 尝 椒 天 坯 嘲 踌 剐 隐 砂 a A 工 业 废 水 处 理 a A
17、工 业 废 水 处 理 22 13.1混凝 沉淀物网捕机理 当采用硫酸铝、石灰或氯化铁等高价金属盐类 作混凝剂时，当投加量很大形成大量的金属氢氧 化物，如Al(OH)3、Fe(OH)3或带金属碳酸盐 (CaCO3)沉淀时，可以网捕、卷扫水中的胶粒，水 中的胶粒以这些沉淀为核心产生沉淀。这基本上 是一种机械作用。 混凝剂最佳投加量与被除去物质的浓度成反比 ，胶粒越多，金属混凝剂投加量越少。 股 捉 吭 光 年 洗 氰 规 缅 术 兼 掂 逆 俗 戎 甲 碳 或 崎 汝 埃 婚 凋 蔷 葡 艾 芥 倚 豢 修 肄 躇 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 23 13.1混
18、凝 蹿 花 手 鸽 胯 乙 雏 维 铜 抄 揽 虾 困 龄 颂 甭 柑 不 棉 诵 袋 赘 陇 卤 滥 敛 庚 玛 选 守 滴 带 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 24 13.1混凝 总结 废水中的胶体多带负电，在混凝过程中， 上述现象常不是单独存在的，往往同时存在，只 是在一定情况下以某种现象为主。 普通电解质 只有压缩双电层和吸附电中和作用； 高分子物质 A、阳离子型（带正电荷）聚合电解质，具有电中 和作用和吸附架桥功能。 B、非离子型（不带电荷）或阴离子型（带负电荷 ）聚合电解质，只能起吸附架桥作用。 碌 眉 旅 蜂 呆 曰 撩 跑 睹 矮 撇 过 陵 聘
19、 贮 粤 樟 荐 考 殉 技 八 炎 谗 喜 孟 牲 炕 盅 裔 哮 苇 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 25 13.1混凝 13.1.2 混凝的影响因素和操作程序 n混凝的影响因素 废水的性质 胶体杂质浓度 过高或过低都不利于混凝。 水温 提高水温，粘性会降低，碰撞机会增多，混凝效 果会增强；水温过高（90）会导致有机絮凝 剂老化。 滓 僵 曹 候 彭 瞎 峨 叼 剔 麻 萌 厅 郑 镇 怜 琅 鹏 禄 裹 耶 折 诸 番 幢 劲 之 漫 收 衙 丹 四 撩 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 26 13.1混凝 pH值 不同的混凝
20、剂都有最佳混凝的pH值范围。 共存杂质的种类和浓度 有利于絮凝的物质 除硫、磷化合物以外的其它无机多金属盐，均能 压缩胶体粒子的扩散层。 不利于絮凝的物质 磷酸离子、亚硫酸离子、高级有机酸离子、氯、 螯合物、水溶性高分子物质和表面活性剂。 榔 突 捡 晴 暇 疡 留 巷 蚤 们 饭 杂 滚 馏 秧 略 顿 狸 款 蜒 赖 井 鹅 贷 羌 戴 婴 樊 贸 睬 冷 渣 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 27 13.1混凝 混凝剂的影响 无机金属盐混凝剂 其水解产物的分子形态、荷电性质和荷电量。 高分子絮凝剂 线状结构较支状结构的效果好，单分子量大的单 个链状分子的吸附
21、架桥作用比小分子的好，但水 溶性较差，不易稀释搅拌。 适合的分子量为300500万左右为宜。 沿链状分子分布有足够的发挥吸附架桥作用的官 能团和电荷。 一 损 隆 联 渣 作 蚤 可 衔 辉 淘 十 篮 怀 问 粹 寄 或 垂 米 癣 遵 贝 广 熊 萨 缆 痪 仍 脸 谈 轿 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 28 13.1混凝 n操作程序 混凝澄清过程一般包括三个过程：快速混 合、慢反应和沉淀。 混合 （快速搅拌） 反应 （缓慢搅拌） 沉淀分离 出水 加药 混凝剂、助凝剂 废水 沉渣 医 室 醚 加 奏 提 砰 创 必 凯 斜 蝴 待 怪 呀 迂 搜 辨 沏
22、辜 绩 浙 守 勿 恋 东 页 梳 扁 料 虹 锑 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 29 13.1混凝 快速搅拌混合 停留时间：1030s； 搅拌强度：G5001000s-1； 加药操作 无机混凝剂和有机混凝剂共用时，一般先投加无 机絮凝剂；当悬浮颗粒大于50mm，则先加有机混 凝剂吸附架桥，再加无机混凝剂压缩双电层。 慢速搅拌反应 停留时间：1530min； 搅拌强度：G2070s-1； 勋 驻 兔 士 京 墟 怪 夹 钙 第 佃 涛 伊 舔 诲 爸 亢 以 清 揣 骑 完 亏 滤 亏 候 醛 浓 垦 放 孰 避 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业
23、 废 水 处 理 30 13.1混凝 13.1.3 废水处理中常用的混凝剂 n混凝剂的分类 哺 钧 惕 韵 沪 苯 谤 殆 痈 寐 炉 只 完 订 佩 狸 汐 汰 畔 哇 伴 钦 狈 菜 婪 那 尖 拂 花 锅 阮 终 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 31 13.1混凝 n无机混凝剂 普通铝盐 硫酸铝（Al2(SO4)318H2O） 明矾（K2SO4Al2(SO4)324H2O） 用量 通常用量为1030mg/L； 处理效果 由于铝的比重小，在水温低的情况下，絮粒较轻 而疏松，处理效果较差。 珊 孽 果 颗 酿 结 破 瓜 蹄 式 羹 陋 针 淹 侯 安 校 躁
24、 捅 杆 椰 蕴 鞠 觉 焰 铬 递 睫 星 稚 戴 瘁 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 32 13.1混凝 pH有效范围 较窄，在5.5-9之间。 硫酸铝的混凝机理 硫酸铝Al2(SO4)18H2O溶于水后，立即离 解出铝离子，通常是以Al(H2O)63+存在，但接着 会发生水解与缩聚反应，形成不同的产物。 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。 pH3时：简单的水合铝离子起压缩双电层作 用； 旬 矣 锰 斡 枚 陋 楚 褪 龙 梢 痊 北 斯 志 鸽 进 岸 纱 身 烂 总
25、 厉 范 旗 恃 庄 回 层 脆 叶 檬 解 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 33 13.1混凝 pH=45：多核羟基络合物起吸附电性中和； pH=6.57.5：氢氧化铝起吸附架桥； 聚合铝盐 聚合氯化铝：又碱式氯化铝，简称PAC或 BAC AL2(OH)nCl6-nm，式中m 10，n 为35 聚合硫酸铝：简称PAS AL2(OH)n(SO4)3-n/2m，式中m 10 两者的絮凝效果差不多，但后具有极佳的脱色 去氟和低温去浊能力。 缉 盒 尺 褪 犹 帛 豢 蹈 槽 篱 惋 贺 澎 悔 雍 携 戮 泪 江 棺 管 惭 兵 诀 乾 翠 热 梦 燕 趾 经 瀑
26、a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 34 13.1混凝 比普通铝盐处理能力高，矾花大，沉降速度快 ，用量为硫酸铝的30-60%（以AIO计）。 固体产品溶解后投加，浓度为3%-20%；液体 产品可直接或稀释后投加，浓度10%-50%。 当絮混凝反应的pH值大于8时，可减少用药和 提高被处理水的出水质量。 普通铁盐 三氯化铁（FeCl36H2O） 硫酸亚铁（FeSO47H2O） 惠 骑 儒 鳖 岂 星 倾 仓 卢 蓖 界 肥 设 洲 蒂 妆 依 渍 育 瓣 琐 呼 厄 翔 抒 底 闻 钟 卢 佛 纹 他 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理
27、35 13.1混凝 用量 通常用量为1030mg/L； 效果 硫酸亚铁一般与氧化剂如氯气同时使用，以便将 二价铁氧化成三价铁。与硫酸铝相比，三氯化铁 具有以下优点： 适用的pH值范围较宽； 形成的絮凝体比铝盐絮凝体密实； 处理低温低浊水的效果优于硫酸铝； 但三氯化铁腐蚀性较强。 概 凭 煮 乳 峙 漆 葱 畸 噎 贿 葱 搂 滇 漆 搞 载 概 林 芦 窘 说 雨 沟 万 梧 挑 宜 衡 招 痘 践 坪 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 36 13.1混凝 聚合硫酸铁 又称碱式硫酸铁，简写为PFS。 Fe2(OH)n(SO4)3-n/2m式中n10。 适用范围广
28、pH4-11；低水温，混凝效果稳定； 用量 通常用量为1030mg/L； 处理效果 絮凝体沉降性能好，COD去除率和脱色效果好， 处理后水中铁残留量低，腐蚀性较小。 绦 价 油 嫂 磷 笆 狙 忻 裙 冀 瘪 捣 谆 峦 砖 扣 窑 霹 惋 圾 屠 蛙 郑 揽 肪 最 鹅 择 睛 韶 隘 绰 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 37 13.1混凝 有机混凝剂 最常用是聚丙烯酰胺（PAM），PAM是线 状水溶性高分子，其分子量在3001800万。 聚丙烯酰胺结构 聚丙烯酰胺的分类 阴离子聚丙烯酰胺(CPAM) -CH 2 -CH - n CONH 2 役 藕 臀 饰
29、垂 先 没 魂 殖 浊 屡 牢 臼 甸 习 凹 辜 坝 揭 北 边 滦 窃 北 亚 抑 栏 奈 弗 约 决 所 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 38 13.1混凝 阳离子聚丙烯酰胺（APAM） 非离子型聚丙烯酰胺（NPAM） 两性离子型聚丙烯酰胺（NPAM） 用量 通常用量为：15mg/L； 处理效果 因其分子的长链结构，所以具有很好的吸附架桥 作用，形成的絮体大，絮凝效果好。 PAM的水溶效果差，配制的浓度小，配制的速度 慢，配制时应加搅拌。 友 瞅 驹 熊 殴 砒 态 咨 贪 殊 邪 汕 而 雏 直 佑 戒 班 碘 连 搪 龋 箔 坐 伺 趴 宪 渝 裔 躺
30、 琉 拭 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 39 13.1混凝 使用方法及注意事项 需先确定适合的类型、分子量范围和投加量。 配制浓度为1，溶解时，将聚丙烯酰胺均匀 撒入搅拌的水中，搅速控制在100-300r/min，适 当加温（60）可加速溶解。 合适pH值范围絮凝作用的充分发挥。 加入聚丙烯酰胺溶液时，应加速与被处理液的 混合，发现絮凝后，减慢搅速，以利絮凝物增长 和快速沉降。 作为絮凝剂使用时，可与无机絮凝剂混合使用 ，发挥各自的效果。 俊 渠 辰 健 陀 兹 袍 劲 斋 褐 收 豌 鸭 惺 注 黍 斯 丧 毗 悠 惭 枪 伤 贩 解 美 仟 填 呼 鹅 皿
31、 变 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 40 13.1混凝 助凝剂 当单用混凝剂不能取得良好效果时，可投 加某些辅助药剂以提高混凝效果，即称为助凝剂 。 作用（调节或改善混凝的条件） 改善絮粒结构，增大颗粒粒度及比重。 调整废水的pH值，使其达到最佳的混凝条件 。 助凝剂分类 pH调整剂 调节废水的pH符合混凝处理工艺要求。常用石灰 、硫酸、氢氧化钠等。 志 扫 秤 瞬 缉 病 怪 坐 铸 眩 峻 犁 梭 搜 藩 萌 岿 位 针 袒 囱 揉 瞬 缓 风 冈 肢 消 贼 看 驯 按 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 41 13.1混凝
32、絮凝结构改良剂 投加絮体结构改良剂以增大絮体的粒径、密度。 常用骨胶、活化硅酸、海藻酸钠、粘土、水玻璃 等。 氧化剂 有机物含量高，易起泡沫，絮凝体不易沉降。投 加氯气、次氯酸、臭氧等分解有机物，使胶体脱 稳，还可将Fe2+转化成Fe3+，以提高混凝效果。 容 燃 锈 舶 徽 择 挎 逞 巧 忌 峪 梁 鹅 郡 老 柳 呐 菠 讫 滦 摔 呵 辐 瓢 旭 热 易 坚 防 叠 迹 坞 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 42 13.1混凝 13.1.4 混合与沉淀设备 n药剂投加设备 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
33、量设备 转子流量计；电磁流量计；计量泵等。 高位溶液池重力投加 适用取水泵房距水厂较远者，但加药池位置过高 ，药剂需要二次输送。 椰 位 准 满 跪 沫 治 材 持 椿 帕 蛔 祁 线 楔 圆 敏 恳 琐 孩 挂 充 戎 谊 须 迢 捂 芬 驯 桶 彭 弹 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 43 13.1混凝 透平流量计 转子流量计 省 针 消 忆 怕 等 池 伙 邵 附 阑 宵 锦 陡 奶 束 公 之 齐 尺 征 镇 汝 颓 温 颅 坞 裁 更 麦 馅 抚 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 44 13.1混凝 机械隔膜泵气动隔膜泵
34、坛 俘 僧 火 旁 疚 决 菊 惰 茂 紫 渡 辟 宰 降 涌 舔 肚 氰 馅 槽 鹊 霖 熬 弱 停 单 巢 辫 眨 搞 木 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 45 13.1混凝 泵前加药混合 名 洛 蹭 蔫 晓 尊 揉 痒 浙 砸 注 丸 垫 生 乍 足 受 缓 廷 夕 耳 打 旅 彻 烁 劫 保 煌 广 抢 痴 袖 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 46 13.1混凝 水射器投加 橡 盛 澳 朵 堕 舒 伊 攻 拂 炉 逸 烦 库 腐 恼 靠 搞 骄 落 俗 缘 榜 弟 重 茁 喷 勋 森 侍 染 贰 纲 a A 工 业 废 水
35、 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 47 13.1混凝 n混合设备 混合是指药剂投入废水后迅速扩散并与水 中悬浮颗粒接触的过程。充分混合是进行混凝反 应的前提。 水泵混合（如图所示） 将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。 管式混合管式混合 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。 胰 哨 然 滔 钾 瘦 闲 挠 扇 鸦 甫 们 扶 热 轨 许 卒 卯 盔 害 韧 腑 董 歪 吱 瞻 呻 眷 斩 零 思 合 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业
36、 废 水 处 理 48 13.1混凝 管道混合器 苛 女 左 翘 刽 馆 衫 查 挖 冬 避 茅 炒 省 疵 况 扒 码 稠 铅 笑 您 育 每 鲤 普 雪 畦 宜 搽 褐 倔 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 49 13.1混凝 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2-3s。 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700-1000s-1，时间10- 30s以内，优点是混合效果好，
37、不受水质影响，缺 点是增加机械设备，增加维修工作。 该 伞 倪 琉 状 鄂 滑 泌 斗 舱 飞 昔 赠 朋 啥 葱 禹 伯 皆 五 种 圈 锥 涟 辗 净 膏 碾 氰 持 嫡 哥 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 50 13.1混凝 每 啥 雍 束 蔼 键 涤 俯 炭 歉 巷 馋 砚 蛰 挽 隙 疼 略 胶 颅 份 沛 县 删 裹 产 转 侈 哄 勘 剑 返 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 51 13.1混凝 n絮凝设备 使絮凝剂与悬浮颗粒反应细小生成絮体， 并逐渐碰撞、粘着吸附形成较大的絮凝体。因此 要降低搅拌强度。废水处理中多采
38、用平流隔板反 应池。 平流隔板反应池 平流隔板絮凝池分往复式和回转式，其特点构造 简单、管理方便，但絮凝效果不稳定，池子大， 适应大水厂。 结构 可采用钢制结构或钢筋混凝土构筑而成。 圈 撇 悟 舍 褪 审 皮 弛 结 佐 太 药 票 槐 缺 拼 果 离 羽 颗 骇 矫 疲 朋 嚼 盅 皖 闲 吠 茸 翘 持 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 52 13.1混凝 胺 过 吭 辐 择 荆 则 婚 誓 横 膛 疼 绢 堡 捞 鬃 蹬 曳 氮 迎 踩 吮 矢 泼 李 抒 画 鬃 内 烧 漠 乃 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 53 13.
39、1混凝 溢 有 抓 烧 铆 冉 擞 知 灌 蓉 虾 肌 栏 萄 驴 萨 愿 槛 睛 久 帆 赴 尼 札 室 碱 坯 寿 吏 寸 江 嘲 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 54 13.1混凝 工艺特点 单一格内的流速要求： 进口段流速：0.50.6m/s： 出水段流速：0.150.2m/s。 反应时间 总反应时间：2030min。 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。 摧 巴 怖 悔 昧 芹 秀 舆 拿 张 翌 嫉 脊 胖 敛 惹 津 掷 国 促 砧 向 丑 罪 疑 遍 阮 踊 届
40、鹅 箱 都 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 55 13.1混凝 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。 机械絮凝池 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。 筒 圾 握 琳 毫 俩 笔 瞪 哼 挞 碉 涎 粥 浊 霞 卸 窍 呆 圈 到 拔 暮 快 辊 舒
41、努 隘 饿 胯 吱 掐 消 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 56 13.1混凝 尼 渴 梗 筒 几 类 舶 娩 藉 淫 半 魁 倾 耐 众 饱 饱 暑 晃 诬 犀 幕 狞 殴 颗 蕾 划 点 磺 乙 暮 光 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 57 13.1混凝 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
42、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。 诺 糜 几 汛 牌 稗 窖 蛋 联 违 吾 甘 降 灭 处 汀 逃 捅 笺 魄 岳 芹 敌 求 呻 商 规 葛 唉 帆 锡 赐 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 58 13.1混凝 穿孔板式混合槽 结构特点（如图所示） 用穿孔板将混合槽分成多格，废水和混凝剂由第 一格进入，经过板孔流入下一格，格数一般不少 于6格。 混合效果 因板孔的流速大，水流对下一格起到了水力搅拌 作用，所以混合效果相对较差，但容易实现混凝 剂和助凝剂的按顺序。 待 健 摔 遮 猪 婉 圣 扯 苟 冈 樱 缠 裁 逊 烟
43、 粪 煌 淮 窃 瞄 浴 陇 姨 悲 忽 唯 谐 元 匀 站 搞 蜗 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 59 13.1混凝 糕 俐 低 圈 曲 流 副 渺 拓 奖 侮 瓮 营 岛 模 苞 纯 蛤 骸 削 饼 泰 小 瞒 肆 招 签 檬 争 搐 嚼 胖 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 60 13.1混凝 孔口流速 分流速逐渐减小，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0.2 0.3m/s。 絮凝时间 一般为1525min。 优点 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
44、组合应用。 圣 蜗 旺 制 最 趁 赠 八 勤 质 民 愤 淆 撅 戌 棵 醇 拍 醒 七 绽 惫 帚 憨 蜗 邻 艇 秧 要 惕 黔 嵌 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 61 13.1混凝 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。 洛 冠 扣 骚 苯 寞 续 抬 袒 尘
45、 缄 圈 洛 匿 徐 踌 晚 戏 罗 爽 夷 剖 七 傍 寇 苯 焙 蔗 床 颠 傣 悍 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 62 13.1混凝 n n 澄清池澄清池 澄清池是能够同时实现混凝剂与原水的混合 、反应和絮体沉降三种功能的设备。 工作原理（接触凝聚原理） 为了强化混凝过程，在池中让已经生成的絮凝体 悬浮在水中成为悬浮泥渣层（接触凝聚区），当 投加混凝剂的水通过悬浮泥渣层时，废水中新生 成的微絮粒被迅速吸附在悬浮泥渣上，从而能够 达到良好的去除效果。 障 恤 周 配 锨 甸 侧 婶 纱 前 逞 浚 议 站 澡 氢 镰 独 坟 支 卸 瘫 浙 竟 坏 拉 文
46、 萌 搓 辈 潭 肖 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 63 13.1混凝 澄清池的分类 澄清池的关键是接触凝聚区，为了保持泥渣处于 悬浮、浓度均匀稳定的工作条件，通常采用以下 两种接触方式： 悬浮泥渣型 它的泥渣悬浮状态通过上升水流的能量在池内形 成的，当水流从下往上通过泥渣层时，截留水中 夹带的小絮体，主要形式有悬浮澄清池、脉冲澄 清池等； 兴 靳 木 摔 剐 攫 写 朝 肋 搬 舅 咋 涉 盖 崎 局 类 鞠 旧 忘 琶 臃 拜 撒 挑 悉 腑 嗣 幕 魂 椿 锰 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 64 13.1混凝 泥渣循环型
47、 即让泥渣在竖直方向上不断循环，通过该循环运 动捕集水中的微小絮粒，并在分离区加以分离， 主要形式有机械加速澄清池和水力循环加速澄清 池。在废水处理中，机械加速澄清池应用较多。 机械加速澄清池 工作过程如下：（如图所示） 废水从进水管进入环形配水三角槽,混凝剂通 过投药管加在配水三角槽中； 惦 镰 炎 宵 豫 二 柒 炳 唇 踢 拙 净 座 砖 迭 曳 尤 吹 竿 箔 错 蛋 邹 响 菇 熟 穷 庙 廉 雕 氢 样 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 65 13.1混凝 饿 疮 琼 陷 怪 票 赋 冀 凡 绎 姬 师 栈 惜 酱 徘 妆 拽 禽 溉 摹 脾 航 确
48、扬 逝 瑶 瑟 亥 妇 变 迹 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 66 13.1混凝 再一起流入混合室，进行水与药剂和回流污泥 的混合；（如图所示） 由于涡轮的提升作用，混合后的泥不被提升到 反应室，继续进行混凝反应，并溢流到导流室； 导流室中有导流板，使废水平稳地沿伞形罩进 入分离室，分离室中设有排气管，将废水中带入 的空气排出，减少对泥水分离的干扰； 在分离室中，泥渣靠重力自然下沉，清液由集 水槽和出水管流出池外。 悲 发 阜 驮 浊 季 妮 熊 试 瓜 漂 讫 启 幸 刘 侩 擞 转 促 辟 椽 狼 司 琴 怪 赏 妙 麦 谴 戮 莱 穿 a A 工 业 废
49、 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 67 13.1混凝 币 塞 抒 魔 嫩 克 桶 挤 坏 或 瑚 简 搏 啮 典 扶 捉 警 塑 赵 仓 烛 粒 等 远 按 愿 勋 哥 诱 汾 针 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 68 13.2气 浮 13.2气 浮 气浮 是水中的悬浮颗粒与水中的微气泡发生大量碰撞 后相互粘附，从而使悬浮颗粒浮力增大而上浮到 液面的现象。 影响气浮效果的因素 气泡的数量； 气泡粒径的大小； 悬浮颗粒与气泡的粘附能力 气泡的稳定性。 睦 灼 企 织 邑 爪 逛 芹 湖 宰 呢 敛 遗 觉 瞧 融 戏 杯 珐 来 所 烫 准 力 菱 脆 赁 憎 屿 票 纽 扑 a A 工 业 废 水 处 理 a A 工 业 废 水 处 理 69 13.2气 浮 13.2.1 气浮的基本原理 界面张力（如图所示） 水、气、固三相混合系中，不同介质接触面之间 存在着界面张力：水固s13，水气s12，气固s23。 接 触 角 当q 90时，称为疏水表面；当q 90时，称为 亲水表面。 体系界面自由能