1.水中膠體的穩定與凝聚

水中膠體顆粒細小、表面水化和帶電使其具有穩定性。帶電膠體與其周?chē)�的離子組成雙電層結構的膠團。所有帶電膠體都帶負電，在靜電斥力作用下，相互排斥且本身又極為細小，只能在水中作不規則的高速運動(dòng)而不能依靠重力下沉，因此極為穩定。向水中投加絮凝劑后，產(chǎn)生大量的三價(jià)正離子和不溶于水的帶正電荷的氫氧化物膠體，前者可以壓縮膠體雙電層，后者可以與水中雜質(zhì)發(fā)生吸附架橋、網(wǎng)捕等，從而使水中膠體脫穩，并逐漸形成較大的顆粒即磯花，終在重力作用下從水中分離出來(lái)，使污水得到進(jìn)一步的澄清。

2.絮凝劑的配制和投加

通常將固體絮凝劑溶解后配成一定濃度的溶液投人水中，溶解池一般配以機械攪拌裝置，即以電動(dòng)機驅動(dòng)槳板或渦輪攪動(dòng)溶液加速藥劑溶解。絮凝劑投加設備包括計量設備、藥液提升設備、投藥箱、必要的水封箱以及注人設備等。中小規模的混凝處理系統的絮凝劑投加一般使用計量泵投加方式，人工調整和自動(dòng)調整都能很容易地實(shí)現。計量泵本身帶有調節器并刻有顯示流量的標度，利用調節器調節柱塞行程就可以調節藥液投量，泵直接自溶液池內抽取藥液送至投藥點(diǎn)，插人原水管內的加藥管切口與逆水流方向成60°。

實(shí)際生產(chǎn)中自動(dòng)投藥系統很多，其中比較準確的是根據加藥混合后形成的礬花特性和沉淀或澄清后出水濁度等情況來(lái)調整絮凝劑的投加量。其原理是利用以脈動(dòng)值換算理論為基礎的絮凝粒子檢測技術(shù)，使用光學(xué)原理測定絮凝粒子的粒徑、密度等特性，同時(shí)利用電極測定能反映水中膠體顆粒脫穩程度的電流信號，綜合利用以上兩種控制信號調整絮凝劑的投加量。為了更準確地反映實(shí)際運行情況，有時(shí)還要結合沉淀或澄清后出水濁度的高低來(lái)對絮凝劑的投加量進(jìn)行調整和控制。

3.常用的混合方式

混合方式有機械攪拌混合、分流隔板混合、水栗混合和管道混合等。

(1)機械攪拌混合：機械混合需要配置專(zhuān)門(mén)的混合池，在混合池內用電動(dòng)機驅動(dòng)攪拌器對過(guò)藥劑的原水進(jìn)行攪拌，以達到藥劑與原水均勻的目的。這種混合方式可根據進(jìn)水流量和濁度的變化而改變攪拌器的轉動(dòng)速度，以達到所需要的G值。常用的機械攪拌方式有螺旋槳式：渦輪式、平直葉槳式、直葉槳框式和水下推進(jìn)式，槳式攪拌器的線(xiàn)速度為1.5?3m/s，水下推進(jìn)式攪拌器的線(xiàn)速度為5~ [#]5m/s。有效池深為2~ [#]m，混合攪拌時(shí)間一般為 [#]0~ [#]08。

(2)分流隔板混合：分流隔板混合池利用水流的曲折行進(jìn)所產(chǎn)生的湍流進(jìn)行混合，一般是設有三塊隔板的窄長(cháng)形水池，兩道隔板間的距離為池寬的2倍，通常隔板間距為0.6~lm，兩端隔板的中間下部開(kāi)有縫隙，中間隔板的下部?jì)蓚乳_(kāi)有縫隙，水池中的水流速度大于0.6m/S，縫隙處流速為lm/s左右，轉彎處的過(guò)水斷面積為平流部分過(guò)水斷面積的1.2~ [#].5倍。為避免進(jìn)人空氣，縫隙必須具有100~ [#]50mm的淹沒(méi)水深。

(3)管道混合：簡(jiǎn)單的管道混合即將藥劑直接投人水泵壓水管中以借助管中流速進(jìn)行混合。管中流速不宜小于lm/s，投藥點(diǎn)后的管內水頭損失不小于0.3~ [#].4m。投藥點(diǎn)至末端出口距離以不小于50倍管徑為宜。為提高混合效果，可在管道內增設孔板或文丘利管。另外一種管道混合是在進(jìn)人絮凝池的管道上安裝一套靜態(tài)混合器（見(jiàn)圖5- [#])，管道靜態(tài)混合器中有若干固定混合單元，每一混合單元由若干固定葉片按一定角度交叉組成，使水流呈交叉及旋渦反向旋轉，以達到混合效果。當加過(guò)藥劑的原水經(jīng)過(guò)混合器時(shí)，能被這些混合單元分割、改向并形成旋渦，以達到使藥劑均勻分散于原水中的目的。管道靜態(tài)混合器混合要求進(jìn)出水的水頭損失為5m以上，否則混合效果較差。當進(jìn)水量降低后，管道中流速降低、流過(guò)管道靜態(tài)混合器的水頭損失變小，混合效果會(huì )變差。

4.常用反應池的類(lèi)型

絮凝設施的基本要求是，原水與藥劑經(jīng)混合后，通過(guò)絮凝設施應形成肉眼可見(jiàn)的大的密實(shí)絮凝體。反應池類(lèi)型有水力攪拌式和機械攪拌式兩大類(lèi)，常用的有隔板反應池、機械攪拌反應池和折板反應池三種，也有將不同形式反應池串聯(lián)在一起成為組合式反應池的。

(1)隔板反應池：隔板反應池又有平流式隔板、豎流式隔板和回轉式隔板三種形式，其原理是在水流通道內’設置隔板，使水流在其中上下或迂回流動(dòng)，而且流速逐漸減小，有利于水中顆粒形成粗大的絮體。隔板反應池的反應時(shí)間為20~30min,進(jìn)口流速為0.5~0.6m/s,出口流速為0.2?0_3m/s。平流式隔板轉彎處的過(guò)水斷面積為平直段的1.2~ [#].5倍，池底向排泥口的坡度為2%~3%。隔板絮凝池的優(yōu)點(diǎn)是構造簡(jiǎn)單，管理方便，通常用于大、中型處理廠(chǎng)。當水量過(guò)小時(shí)，隔板間距過(guò)狹不便施工和維修。缺點(diǎn)是流量變化大時(shí)絮凝效果不穩定，絮凝時(shí)間較長(cháng)，池子容積較大。

(2)機械攪拌反應池：機械攪拌反應池是將多個(gè)單獨的機械反應池串聯(lián)起來(lái)，每個(gè)池內都設有攪拌機，攪拌強度從頭至尾依次降低，按照攪拌機的安裝方式可分為立式和臥式兩種。傳動(dòng)裝置多采用多級或無(wú)級調速，以便根據水量、水溫、藥劑等變化情況隨時(shí)調節攪拌的強度。攪拌槳葉寬為100~ [#]00mm，槳葉總面積為反應池截面積的10%-20%。一般槳葉上端在水面以下0.3m,下端距池底0.5m。對應3?6級的攪拌強度，攪拌槳葉中心處線(xiàn)速度（相當于池內水平流速）一般由第一級的0.5~0.6m/S逐漸減小到0.l~0.2m/s，大不能超過(guò)0.3m/s。各級攪拌速度梯度值C一般為20~ [#]0s—1。

(3)折板反應池：折板反應池是利用在反應池中設置一些擾流單元來(lái)達到絮凝所需要的紊流狀態(tài)，使能量損失得到充分利用，能耗與'藥耗有所降低，停留時(shí)間縮短。折板反應池的常用形式有多通道和單通道的平折板式、波紋板式、柵條式、網(wǎng)格式等，多布置成豎流式。折板反應池在池底要必須設置排泥設施。穿孔旋流反應池是由若干個(gè)方格組成，各格之間的隔墻上沿池壁開(kāi)孔，水流沿池壁切線(xiàn)方向進(jìn)人后形成旋流。第一格孔口尺寸小，流速大，水流在池內旋轉速度也大；而后孔口尺寸逐漸增大，流速逐格減小。柵條反應池則相當于在穿孔旋流反應池的每個(gè)豎井安裝若干層柵條，每個(gè)豎井柵條數自進(jìn)水端至出水端逐漸減少，前段為密柵，中段為疏柵，末段不安裝柵。

(4)組合式：不同形式的反應池串聯(lián)使用，可以取長(cháng)補短、充分發(fā)揮每一種反應池的優(yōu)點(diǎn)。比如往復式隔板反應池與回轉式隔板反應池的組合運用，可以避免往復式隔板反應池在絮凝反應后期容易將已結大、容易破碎的絮體打碎的問(wèn)題。水量較小時(shí)，穿孔旋流反應池(折板反應池的一種型式）與回轉式隔板反應池組合運用，前段可以避免使用隔板反應池時(shí)隔板間距離過(guò)小或水深過(guò)淺的矛盾，后段可以避免使用穿孔旋流反應池時(shí)水流上下左右頻繁轉彎對后期絮凝產(chǎn)生的不良作用。

1.水中膠體的穩定與凝聚

水中膠體顆粒細小、表面水化和帶電使其具有穩定性。帶電膠體與其周?chē)�的離子組成雙電層結構的膠團。所有帶電膠體都帶負電，在靜電斥力作用下，相互排斥且本身又極為細小，只能在水中作不規則的高速運動(dòng)而不能依靠重力下沉，因此極為穩定。向水中投加絮凝劑后，產(chǎn)生大量的三價(jià)正離子和不溶于水的帶正電荷的氫氧化物膠體，前者可以壓縮膠體雙電層，后者可以與水中雜質(zhì)發(fā)生吸附架橋、網(wǎng)捕等，從而使水中膠體脫穩，并逐漸形成較大的顆粒即磯花，終在重力作用下從水中分離出來(lái)，使污水得到進(jìn)一步的澄清。

2.絮凝劑的配制和投加通常將固體絮凝劑溶解后配成一定濃度的溶液投人水中，溶解池一般配以機械攪拌裝置，即以電動(dòng)機驅動(dòng)槳板或渦輪攪動(dòng)溶液加速藥劑溶解。絮凝劑投加設備包括計量設備、藥液提升設備、投藥箱、必要的水封箱以及注人設備等。中小規模的混凝處理系統的絮凝劑投加一般使用計量泵投加方式，人工調整和自動(dòng)調整都能很容易地實(shí)現。計量泵本身帶有調節器并刻有顯示流量的標度，利用調節器調節柱塞行程就可以調節藥液投量，泵直接自溶液池內抽取藥液送至投藥點(diǎn)，插人原水管內的加藥管切口與逆水流方向成60°。

實(shí)際生產(chǎn)中自動(dòng)投藥系統很多，其中比較準確的是根據加藥混合后形成的礬花特性和沉淀或澄清后出水濁度等情況來(lái)調整絮凝劑的投加量。其原理是利用以脈動(dòng)值換算理論為基礎的絮凝粒子檢測技術(shù)，使用光學(xué)原理測定絮凝粒子的粒徑、密度等特性，同時(shí)利用電極測定能反映水中膠體顆粒脫穩程度的電流信號，綜合利用以上兩種控制信號調整絮凝劑的投加量。為了更準確地反映實(shí)際運行情況，有時(shí)還要結合沉淀或澄清后出水濁度的高低來(lái)對絮凝劑的投加量進(jìn)行調整和控制。

3.常用的混合方式

混合方式有機械攪拌混合、分流隔板混合、水栗混合和管道混合等。

(1)機械攪拌混合：機械混合需要配置專(zhuān)門(mén)的混合池，在混合池內用電動(dòng)機驅動(dòng)攪拌器對過(guò)藥劑的原水進(jìn)行攪拌，以達到藥劑與原水均勻的目的。這種混合方式可根據進(jìn)水流量和濁度的變化而改變攪拌器的轉動(dòng)速度，以達到所需要的G值。常用的機械攪拌方式有螺旋槳式：渦輪式、平直葉槳式、直葉槳框式和水下推進(jìn)式，槳式攪拌器的線(xiàn)速度為1.5?3m/s，水下推進(jìn)式攪拌器的線(xiàn)速度為5~ [#]5m/s。有效池深為2~ [#]m，混合攪拌時(shí)間一般為 [#]0~ [#]0s。

(2)分流隔板混合：分流隔板混合池利用水流的曲折行進(jìn)所產(chǎn)生的湍流進(jìn)行混合，一般是設有三塊隔板的窄長(cháng)形水池，兩道隔板間的距離為池寬的2倍，通常隔板間距為0.6~lm，兩端隔板的中間下部開(kāi)有縫隙，中間隔板的下部?jì)蓚乳_(kāi)有縫隙，水池中的水流速度大于0.6m/S，縫隙處流速為lm/s左右，轉彎處的過(guò)水斷面積為平流部分過(guò)水斷面積的1.2~ [#].5倍。為避免進(jìn)人空氣，縫隙必須具有100~ [#]50mm的淹沒(méi)水深。

(3)管道混合：簡(jiǎn)單的管道混合即將藥劑直接投人水泵壓水管中以借助管中流速進(jìn)行混合。管中流速不宜小于lm/s，投藥點(diǎn)后的管內水頭損失不小于0.3~ [#].4m。投藥點(diǎn)至末端出口距離以不小于50倍管徑為宜。為提高混合效果，可在管道內增設孔板或文丘利管。另外一種管道混合是在進(jìn)人絮凝池的管道上安裝一套靜態(tài)混合器（見(jiàn)圖5- [#])，管道靜態(tài)混合器中有若干固定混合單元，每一混合單元由若干固定葉片按一定角度交叉組成，使水流呈交叉及旋渦反向旋轉，以達到混合效果。當加過(guò)藥劑的原水經(jīng)過(guò)混合器時(shí)，能被這些混合單元分割、改向并形成旋渦，以達到使藥劑均勻分散于原水中的目的。管道靜態(tài)混合器混合要求進(jìn)出水的水頭損失為5m以上，否則混合效果較差。當進(jìn)水量降低后，管道中流速降低、流過(guò)管道靜態(tài)混合器的水頭損失變小，混合效果會(huì )變差。

4.常用反應池的類(lèi)型

絮凝設施的基本要求是，原水與藥劑經(jīng)混合后，通過(guò)絮凝設施應形成肉眼可見(jiàn)的大的密實(shí)絮凝體。反應池類(lèi)型有水力攪拌式和機械攪拌式兩大類(lèi)，常用的有隔板反應池、機械攪拌反應池和折板反應池三種，也有將不同形式反應池串聯(lián)在一起成為組合式反應池的。

(1)隔板反應池：隔板反應池又有平流式隔板、豎流式隔板和回轉式隔板三種形式，其原理是在水流通道內’設置隔板，使水流在其中上下或迂回流動(dòng)，而且流速逐漸減小，有利于水中顆粒形成粗大的絮體。隔板反應池的反應時(shí)間為20~30min,進(jìn)口流速為0.5~0.6m/s,出口流速為0.2?0_3m/s。平流式隔板轉彎處的過(guò)水斷面積為平直段的1.2~ [#].5倍，池底向排泥口的坡度為2%~3%。隔板絮凝池的優(yōu)點(diǎn)是構造簡(jiǎn)單，管理方便，通常用于大、中型處理廠(chǎng)。當水量過(guò)小時(shí)，隔板間距過(guò)狹不便施工和維修。缺點(diǎn)是流量變化大時(shí)絮凝效果不穩定，絮凝時(shí)間較長(cháng)，池子容積較大。

(2)機械攪拌反應池：機械攪拌反應池是將多個(gè)單獨的機械反應池串聯(lián)起來(lái)，每個(gè)池內都設有攪拌機，攪拌強度從頭至尾依

次降低，按照攪拌機的安裝方式可分為立式和臥式兩種。傳動(dòng)裝置多采用多級或無(wú)級調速，以便根據水量、水溫、藥劑等變化情況隨時(shí)調節攪拌的強度。攪拌槳葉寬為100~ [#]00mm，槳葉總面積為反應池截面積的10%?20%。一般槳葉上端在水面以下0.3m,下端距池底0.5m。對應3?6級的攪拌強度，攪拌槳葉中心處線(xiàn)速度（相當于池內水平流速）一般由第一級的0.5~0.6m/S逐漸減小到0.l~0.2m/s，大不能超過(guò)0.3m/s。各級攪拌速度梯度值C一般為20~ [#]0s—1。

(3)折板反應池：折板反應池是利用在反應池中設置一些擾流單元來(lái)達到絮凝所需要的紊流狀態(tài)，使能量損失得到充分利用，能耗與'藥耗有所降低，停留時(shí)間縮短。折板反應池的常用形式有多通道和單通道的平折板式、波紋板式、柵條式、網(wǎng)格式等，多布置成豎流式。折板反應池在池底要必須設置排泥設施。穿孔旋流反應池是由若干個(gè)方格組成，各格之間的隔墻上沿池壁開(kāi)孔，水流沿池壁切線(xiàn)方向進(jìn)人后形成旋流。第一格孔口尺寸小，流速大，水流在池內旋轉速度也大；而后孔口尺寸逐漸增大，流速逐格減小。柵條反應池則相當于在穿孔旋流反應池的每個(gè)豎井安裝若干層柵條，每個(gè)豎井柵條數自進(jìn)水端至出水端逐漸減少，前段為密柵，中段為疏柵，末段不安裝柵。

(4)組合式：不同形式的反應池串聯(lián)使用，可以取長(cháng)補短、充分發(fā)揮每一種反應池的優(yōu)點(diǎn)。比如往復式隔板反應池與回轉式隔板反應池的組合運用，可以避免往復式隔板反應池在絮凝反應后期容易將已結大、容易破碎的絮體打碎的問(wèn)題。水量較小時(shí)，穿孔旋流反應池(折板反應池的一種型式）與回轉式隔板反應池組合運用，前段可以避免使用隔板反應池時(shí)隔板間距離過(guò)小或水深過(guò)淺的矛盾，后段可以避免使用穿孔旋流反應池時(shí)水流上下左右頻繁轉彎對后期絮凝產(chǎn)生的不良作用。