混凝沉淀的理论和实践

水处理基础知识第三章混凝沉淀的理论和实践目次•1、污水处理的基本分类•2、混凝沉淀的原理•3、常见的混凝沉淀药剂•4、影响混凝沉淀效果的主要因素•5、混凝沉淀的烧杯试验污水处理的基本分类•物理方法•物理化学方法•生物方法•消毒•污泥处置按处理方法分类按处理深度分类1、一级处理2、二级处理3、三级处理污水处理的基本分类常见的物理化学方法沉淀气浮两者的基本原理是相同的基本的化学过程：凝聚（Coagulation）和絮凝（Flocculation）总称为混凝污水处理的基本分类一级处理：去除水中的固体物质。如，悬浮物等。二级处理：去除水中的溶解性物质。如，溶解COD，N，P等。三级处理：深度处理，达到回用等目的。如，消毒等。污水处理的基本分类一级处理：去除水中的固体物质。如，悬浮物等。二级处理：去除水中的溶解性物质。如，溶解COD，N，P等。三级处理：深度处理，达到回用等目的。如，消毒等。目次•1、污水处理的基本分类•2、混凝沉淀的原理•3、常见的混凝沉淀药剂•4、影响混凝沉淀效果的主要因素•5、混凝沉淀的烧杯试验混凝沉淀的原理胶体的稳定性动力学稳定性：布朗运动对抗重力。聚集稳定性：胶体带电相斥（憎水性胶体）水化膜的阻碍（亲水性胶体）两者之中，聚集稳定性对胶体稳定性的影响起关键作用。混凝沉淀的原理凝聚（Coagulation）•胶体颗粒物的表面通常带有电荷•这种电荷通常为负电•因为所以的颗粒物带有相同的电荷，所以相互排斥，并稳定在水中。水质浑浊，不会澄清。相互排斥，不会聚集胶体颗粒混凝沉淀的原理•想让胶体聚集在一起（凝聚），就必须加入相反的电荷。•加入凝聚剂，使胶体表面电荷“脱稳”，使胶体颗粒聚集在一起。加入凝聚剂混凝沉淀的原理现在，胶体颗粒聚集在一起。他们不再是胶体，因为颗粒的尺寸明显增大。plus小的矾花，肉眼可见混凝沉淀的原理絮凝（Flocculation）投加的水溶性链状高分子聚合物絮凝剂，在静电力、范德华力和氢键力等的作用下，将胶体和悬浮颗粒吸附、架桥形成一串串絮体（矾花）相互融合聚结为大絮体而沉降的过程混凝沉淀的原理污水中颗粒物以胶体形式存在。加入凝聚剂后，胶体脱稳，形成小矾花小矾花在重力作用下，开始沉淀混凝沉淀的原理加入凝聚剂，矾花开始长大矾花在凝聚剂的作用下，聚集在一起形成污泥，快速沉淀，固液分离常见的混凝沉淀药剂无机铝系硫酸铝明矾聚合氯化铝（PAC）聚合硫酸铝（PAS）适宜pH：5.5~8铁系三氯化铁硫酸亚铁硫酸铁（国内生产少）聚合硫酸铁聚合氯化铁适宜pH：5~11，但腐蚀性强有机人工合成阳离子型：含氨基、亚氨基的聚合物国外开始增多，国内尚少阴离子型：水解聚丙烯酰胺（HPAM）非离子型：聚丙烯酰胺（PAM），聚氧化乙烯（PEO）两性型：使用极少天然淀粉、动物胶、树胶、甲壳素等微生物絮凝剂凝聚絮凝常见的混凝沉淀药剂•1、聚合氯化铝性质外观及腐蚀性：有固液两态产品，固态为无色或黄色树脂状，腐蚀性较小。外观及腐蚀性：有固液两态产品，固态为无色或黄色树脂状，腐蚀性较小。配制浓度：最低浓度为5%。适用条件：应用范围广，效果好，用量少，成本低，沉速快，适宜处理多种水质，但不够稳定。常见的混凝沉淀药剂•2、三氯化铁性质外观及腐蚀性：固态产品呈半透明绿色结晶体，腐蚀性较大。对水温和PH值的适应性：受水温影响小；PH=8.5—11时，主要处理碱度和浊度高的原水。配制浓度：一般在5%~10%，小水厂可为1%~2%，大水厂可为10%~15%。适用条件：絮体易沉淀，价格低，但需经氯氧化，不适宜处理色度和含铁量高的原水，适宜处理低浊影响混凝沉淀效果的主要因素1、污水水质（1）胶体杂质浓度胶体浓度不同，所需投加金属离子量也不同。（2）PH值不同混凝剂都有最佳PH值（3）水温一般水温高有利于混凝，但水温过高会使一些高分子混凝剂老化。（4）共存杂质影响混凝沉淀效果的主要因素2、混凝剂的影响（1）混凝剂分子形态分子量应适当，不宜过高或过低（2）混凝剂的投加量经实验确定最佳投加量（3）混凝剂的投加顺序影响混凝沉淀效果的主要因素3、水利条件的影响混合阶段：激烈紊动，不超过2分钟，使药剂迅速均匀扩散到水中反应阶段：紊动程度逐渐减弱，13~15分钟，使形成具有良好沉淀性能的絮凝体。混凝沉淀的烧杯试验目的：1、筛选药剂类型2、确定加药顺序和控制参数3、确定加药浓度混凝沉淀的烧杯试验浓度概念：mg/L（毫克每升）ppm（百万分之一）1ppm=1mg/L=1g/m31L=1Kg1ml=1g混凝沉淀的烧杯试验烧杯试验步骤：1）制定试验计划（药剂种类、顺序、浓度）2）准备水样3）配制药剂4）进行烧杯试验混凝沉淀的烧杯试验制定试验计划：基本的试验顺序量取源水加入凝聚剂（PAC）调整pH快搅拌加入絮凝剂（PAM）慢搅拌静置混凝沉淀的烧杯试验准备水样：1、水样要具有时间和空间的代表性2、每一组水样要混合均匀混凝沉淀的烧杯试验配制药剂：凝聚剂（PAC）的浓度由取样多少决定絮凝剂（PAM）一般为0.1%混凝沉淀的烧杯试验烧杯试验不同浓度的凝聚剂（PAC）混凝沉淀的烧杯试验烧杯试验不同浓度的絮凝剂（PAM）混凝沉淀的烧杯试验实例：有废水水样1L，需要通过烧杯试验确定PAC的加入量为100ppm时，是否能够有效去除固体物质。如果PAC的浓度是10％，应该加入多少PAC溶液？混凝沉淀的烧杯试验解答：PAC加入浓度100ppm=100mg/L1L废水中需要PAC：1L×100mg/L＝100mgPAC溶液PAC药剂需要量为：100mg＝0.1g=0.1mlPAC溶液需要量为：0.1ml/10%=1ml完结，谢谢观看