全流程微渦旋水力澄清器的理論分析與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、當(dāng)前很長一段時(shí)間內(nèi)我國的水污染狀況不會(huì)根本改變，而城市用水對水質(zhì)的要求卻越來越高?，F(xiàn)有的大部分中小水廠出水很難達(dá)標(biāo)，而進(jìn)行技術(shù)改造由于受到經(jīng)濟(jì)、技術(shù)的限制，面臨很大的壓力。 生產(chǎn)實(shí)踐表明，在濁度較低時(shí)有機(jī)物含量可大幅降低，水質(zhì)得到很大改善。借助于混凝沉淀、懸浮泥渣長時(shí)間接觸絮凝與低沉后水造成的濾池生化反應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)有機(jī)物與氨氮等的多重去除。當(dāng)前給水處理研究的一個(gè)重要任務(wù)是盡快研制出能滿足更低的出水濁度和更高的有機(jī)物去除率的低能耗、

2、低造價(jià)處理裝置?；谶@一點(diǎn)，文中從理論和實(shí)驗(yàn)兩個(gè)方面對水力澄清器進(jìn)行了探索。 通過理論分析發(fā)現(xiàn)，混凝過程中單靠布朗運(yùn)動(dòng)難以完成，外界能量的輸入是必不可少的；混凝過程存在最不利粒徑，通常認(rèn)為此直徑為2～3μm；混合設(shè)備應(yīng)在極短時(shí)間內(nèi)將混凝劑迅速擴(kuò)散至整個(gè)水體，實(shí)現(xiàn)快速混合；大尺度渦旋能在整個(gè)斷面內(nèi)造成大規(guī)模的擴(kuò)散，但對礬花凝聚和成長有影響的卻是尺度很小的渦旋；絮凝過程中除了要形成顆粒大量碰撞之外，還需要控制顆粒合理的有效碰撞，防止

3、礬花的過快或過慢成長；礬花的顆粒尺度與其密實(shí)度取決于藥劑的聯(lián)結(jié)能力和湍流剪切力；微渦旋的產(chǎn)生主要有液流邊界層的離解和做成局部阻流穿孔板兩種類型；要得到高密度的絮體，應(yīng)想辦法提高絮體的強(qiáng)度；在絮凝池中大幅度地增加湍流微渦旋的比例，就可以大幅度增加顆粒碰撞幾率，有效地改善絮凝效果。在此基礎(chǔ)上提出了水力澄清器設(shè)計(jì)中全流程微渦旋的看法。 基于理論分析，文中設(shè)計(jì)了全流程微渦旋水力澄清器。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明該裝置處理后出水濁度約1NTU，有機(jī)物與

4、氨氮等能夠達(dá)標(biāo)；單獨(dú)投加混凝劑時(shí)，反應(yīng)條件可控制為：G值102，停留時(shí)間1.6min，水頭損失0.10m；聯(lián)合投加時(shí)，反應(yīng)條件可控制為：G值依次為127-108-102，停留時(shí)間6.1min，水頭損失0.58m；在出水水質(zhì)良好時(shí)，不論單獨(dú)投加還時(shí)聯(lián)合投加泥渣層泥渣濃度都約為20～25g/l，5分鐘沉降比約9～16％；高密度絮體的生成需要藥劑與外界輸入能量的恰當(dāng)配合；在出水1～7NTU時(shí)，絮凝體對有機(jī)物的吸附作用約占26％～11％；小間距