澄清和气浮(净水工).ppt

第十六章 澄清和气浮 第一节、澄清的原理 第二节、澄清池的类型 第三节、气浮的原理 第四节、沉淀、澄清和气浮的比较,第一节、澄清池的澄清原理：高浓度活性泥渣层“接触絮凝”,澄清池澄清的原理，就是利用池中已经生成的悬浮状态的高浓度大颗粒絮体作为接触物质，在一定的水利条件下，与新进入池内经加药脱稳的微小颗粒接触，从而使小的颗粒吸附大的颗粒上，提高了颗粒的沉降速度。“接触絮凝”的原理是原水中脱稳的胶体与新鲜泥渣碰撞。澄清池就是以此原理发展起来的，把混合、反应、沉淀三个工艺结合在一起的净水构筑物。,泥渣为什么有净水作用由于混凝剂混凝浑水后新生成的泥渣尚有大量的未饱和的活性集团，能继续吸附和粘附水中的悬浊物质，所以有净水作用。泥渣具有疏松的结构和很大的表面积，浑水的混凝过程在泥渣的团体表面上进行（接触凝聚）要比在水中进行（自由凝聚）强的多，所以也提高了混凝效果。悬浮泥渣层具有很高的浓度（从数百到数千mg/l）,能大大地增加泥渣之间的碰撞机会，促进絮凝颗粒的增大，这样就提高了絮凝体的沉淀速度，试验表明，当上升提高1mg/l左右时，仍能获得良好的出水水质。这个流速值较沉淀池提高了约1倍。,第二节、澄清池的类型,（1）泥渣过滤型澄清池：加药后的原水从下向上流过处于悬浮状态的泥渣层，水中杂质和泥渣颗粒碰撞，发生絮凝和吸附，泥渣颗粒逐渐增大，沉速随之增加。有悬浮澄清池和脉冲澄清池两种。（2）泥渣循环型澄清池：利用机械或水力使泥渣在池内不断循环，泥渣在循环过程中，可以更好地发挥泥渣的接触絮凝和吸附水中杂质的作用。泥渣在循环的过程中颗粒变大，沉速不断提高，从而提高了澄清效果。有机械加速澄清池和水力循环澄清池两种。不论是泥渣循环型还是泥渣悬浮型的澄清池，适当浓度的活性泥渣是澄清效果的关键。,一、悬浮澄清池,在泥渣悬浮层中上升流速恰好使颗粒受到的阻力与其在水中的重力相等（处于动力平衡状态），使泥渣颗粒处于悬浮状态。随着原水不断通过，处于动力平衡状态的泥渣颗粒逐渐累积，当浓度达到一定程度（约数千毫克/升），泥渣悬浮层即形成。,加过药剂的原水经过气水分离器后，从穿孔配水管进入澄清池室，由下向上穿过悬浮泥渣层中进行絮凝和沉淀。,原水通过悬浮层相当于泥渣在静水中的拥挤沉淀。聚集于悬浮泥渣层中的多余污泥随水流经池壁上的排泥口进入泥渣浓缩室，泥渣在浓缩室内与水分离后下沉，定期由底部穿孔排泥管排出。分离出的清水经上部穿孔强制出水管引至澄清池出水渠。悬浮层中不断增长的泥渣须随时由排泥窗口排到泥渣浓缩室中。泥渣浓缩室内装有强制出水管（穿孔管），此管的作用是，在排泥窗口两旁造成水位差，以强制排泥。特点：构造简单；对进水量、水质、水温的变化适应性较差，当进水流量、水质变化较大时，悬浮泥渣易遭破坏；面积过大时，也容易导致配水和悬浮层浓度分布不均匀；故适用于中小型水厂。,二、脉冲澄清池,原水由进水管进入进水室，由真空泵造成的真空而使进水室的水位上升，此为冲水过程。当水面达到进水室最高水位时，进气阀开启，进水室通大气，这时进水室内水位迅速下降，向澄清池放水，此为放水过程。,。,在进水室与池内水为差的作用下，上升流速突然增大，悬浮泥渣层相应地膨胀。竖井充水时，这时进入池内的水量减少，上升流速降低，悬浮泥渣层便彻底地收缩，由于充水和放水交替地进行，使悬浮泥渣层交替地上升（膨胀）和下降（收缩）的运动，故称为脉冲澄清池。多余的泥渣进入泥渣浓缩室沉淀浓缩后，定期排出。脉冲发生器有多种形式，设备复杂、噪音大。,三、机械加速澄清池,主要由第一、第二反应室和分离室组成，加过药剂的原水在第一、第二反应室与高浓度的回流泥渣相接触，达到较好的絮凝效果，结成大而重的絮凝体，在分离室中进行分离。泥渣的循环回流用机械抽升，故称机械加速澄清池。,第一反应室,第二反应室,原水进入环型三角配水槽，通过缝隙均匀流入第一反应室，因原水中可能含有气体，汇集在三角槽顶部故应安装透气管，加药地点可在进水管、三角配水槽，也可数处同时加注药剂，由实验决定。,在清水分离区中，由于沉淀面积很大，上升流速很小，悬浮泥渣不断下沉，分离出来的清水经清水保护层汇集于上部集水槽，引出池外。下沉的泥渣随水往下又回流至第一反应室，在清水分离区内设有泥渣浓缩室，用以收集多余的泥渣，泥渣经浓缩后，定期排除池外。机械搅拌澄清池的优点：处理效果好，稳定；适用于大、中水厂 机械搅拌澄清池的缺点：维修维护工作量较大；启动时有时需人工加土和加大加药量。,机械加速澄清池,四、水力循环澄清池 原水由底部进入池内，经喷嘴喷出。喷嘴上面为混合室、喉管和第一反应室。喷嘴和混合室组成一个射流器，喷嘴高速水流把池子锥型底部含有大量絮凝体的水吸进混合室内和进水掺合后，经第一反应室喇叭口溢流出来，进入第二反应室中。吸进去的流量称为回流，一般为进口流量的24倍。第一反应室和第二反应室构成了一个悬浮物区，第二反应室出水进入分离室，相当于进水量的清水向上流向出口，剩余流量则向下流动，经喷嘴吸入与进水混合，再重复上述水流过程。,水力循环澄清池的优点：不需机械搅拌，结构简单 水力循环澄清池的缺点：反应时间短，运行不稳定，泥渣回流控制较难，不能适应水温、水质、水量的变化，只能用于小水厂。,第三节、气浮的原理,气浮过程是水、气泡和矾花，即液、气、固三相接触的作用过程。按照接触絮凝理论，固体颗粒的憎水性强，就易于固、气泡相粘附。所以对于水中固体颗粒（即杂质）必须进行憎水性处理，即必须向水中投加适量的混凝剂，从而形成憎水性的矾花，这种憎水性的矾花极易与表面带负电的微气泡粘附，形成可以上浮的矾花与水分离。,第四节、比较沉淀、澄清和气浮,1、气浮法适用于低浊度原水、含藻类较多或含有机物质较多的原水。2、气浮法是一种快速固、液分离法，仅仅在十几分钟内即可完成，而且出水浊度低、水质稳定。3、气浮池与沉淀池、澄清池相比，停留时间最短，池深最浅、占地面积小。4、气浮池比斜管沉淀池、加速澄清池的构造更为简单。5、泥渣含水率低，排除方便。,气浮与沉淀或澄清去除杂质完全相反的概念，气浮是使杂质的比重比水轻而上浮，而沉淀或者澄清是使杂质变得比水重，使其下沉去除。气浮法适用于湖泊、水库水的处理，因为湖泊水、水库水的杂质颗粒小，易生藻类，采用沉淀法去除比较困难，一般就采用气浮。武汉的东湖水厂、苏州的百叶水厂是我国较早采用气浮法的水厂之一。,