【正文】 一般做法是使水流從絮凝池直接流入沉淀池，通過穿孔墻將水流均勻分布在沉淀池的整個斷面上，見下頁圖。試驗時先均勻攪拌測定初始濃度，然后開始試驗。 （ 2）當(dāng)產(chǎn)水量（ Q） 和顆粒沉速（ Ui ）一定時，增大A，可以增大 E。 截留沉速 (u0)、表面負(fù)荷或溢流率（ Q/A） 1）截留沉速 (u0)：反映了沉淀池所能全部去除顆粒中的 最小顆粒的沉淀速度，即直線 III顆粒的沉淀速度。出水濁度一般控制在 10NTU以下。 3116/pF d g? ? ?2221 24DudFC ??? 3116//lF d g? ? ?101010101阻力系數(shù)CDC=24/R eC=10/R e雷諾數(shù) Re圖 71 CD與 Re 的關(guān)系（球型顆粒）102310 1011 10 102103 4 510 10 106 2）根據(jù)牛頓第二定律可知： (24) 3）顆粒最終的下沉速度（ u） 達(dá)到重力平衡時，顆粒開始等速下沉，加速度為 零，令式（ 24）右邊為零，得沉速公式： （ 25） 1143pDgudC? ? ???1 1 223231116 2 4 6/ //p D pF F F m au d dud ( ) g C ddt? ? ???? ? ? ? ? ? ? ? ?a. 斯篤克斯公式 當(dāng) Re1時，呈層流狀態(tài)， 得： 當(dāng) 1000Re25000時，呈紊流狀態(tài)， CD≈，得： c. 阿蘭公式 當(dāng) 1Re1000時，屬于過渡區(qū)， 24DC / R e?1 2118pu gd? ? ???26 111 83 su . dg? ? ?? ?27 10D / Re?122 3114255s( ) gud??? ? ???? ??????????28 2. 懸浮顆粒在靜水中的擁擠沉淀 當(dāng)大量顆粒在有限的水體中下沉?xí)r，被擁擠的水便有一定的上升速度，使所受阻力增加，顆粒處于相互干擾狀態(tài)，此時的沉速稱為擁擠沉速。 32平流沉淀池 ?167。 網(wǎng)格和柵條絮凝池在不斷完善和發(fā)展之中，絮凝池宜與沉淀池合建，一般布置成兩組并聯(lián)形式。穿孔旋流絮凝池的平面示意圖見圖。 圖 6 17 單 通道折板絮凝池剖面示意進(jìn)水 出水進(jìn)水 出水（ ）（ ）（a）同 波折板 （b） 異波折板圖 61 8 多通 道折板絮凝池示意A A水流向上 水流向下 出水進(jìn)水ⅢⅡⅠ平面圖進(jìn)水AA 剖面折 板 機械絮凝池 機械絮凝池的剖面示意見圖。 圖 6 15 往復(fù)式隔板絮凝池進(jìn)水接沉淀池接沉淀池進(jìn)水管進(jìn)水管圖 6 16 回 轉(zhuǎn)式隔板絮凝池 隔板絮凝池的設(shè)計參數(shù)： ①流速：起端 ，末端 ： 4~6段； ②轉(zhuǎn)彎處過水?dāng)嗝娣e為廊道過水?dāng)嗝娣e的 ~； ③絮凝時間： 20~30min； ④隔板間距：凈距不宜小于 ，池底應(yīng)有 ~ 度、直徑不小于 150mm的排泥管； ⑤廊道的最小寬度不小于 ； ⑥各段的水頭損失： （ 217） 總水頭損失： （ 218） 例題 P279簡講 2 222it ii i iiiv vh m lg C R? ? ?ihh?? 通常采用豎流式，它將隔板絮凝池的平板隔板改成一定角度 的折板。水頭損失約 ~，直徑在 N200~DN1200，見下圖 。 將藥投加在水泵吸水口或吸水管上。此電流與膠體 ξ電位有正相關(guān)關(guān)系。采用數(shù)學(xué)模型實行加藥自動控制的關(guān)鍵是：必須要有前期大量而又可靠的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，才可運用數(shù)理統(tǒng)計方法建立符合實際生產(chǎn)的數(shù)學(xué)模型。 （ 2）高位溶液池重力投加：適用取水泵房距水廠較遠(yuǎn) 者，安全可靠，但溶液池位置較高，見圖。如黃河高濁度水常需投加有機高分子絮凝劑作為助凝劑。主要體現(xiàn)在水解后的產(chǎn)物形式，以致使產(chǎn)生不 同的混凝作用機理，而高分子受 pH影響較小，這是因 其投入前聚合物形態(tài)已基本確定。 絮凝過程 ：在絮凝階段，主要靠機械或水力攪拌促使顆粒碰 撞凝聚，故以同向絮凝為主。 Δ yΔΔ△ θ扭轉(zhuǎn)方向圖 6 8 速度 梯度計算圖示圖 6 7 層 流條件下顆粒碰撞示意ΔΔ△ 1）顆粒的碰撞速率：按下式計算： (25) 2）甘布公式：在被攪動的水流中，考慮一個瞬間受剪而扭轉(zhuǎn)的隔離體， 見上圖。 顆粒相互碰撞的動力來自兩個方面： 1）顆粒在水中的布朗運動； 2）在水力或機械攪拌所造成的流體運動。 ，性能優(yōu)于硫酸鋁。實際上，幾種可能同時存在。 2）吸附－電性中和 這種現(xiàn)象在水處理中出現(xiàn)的較多。產(chǎn)物包括：未水解的水合鋁離子、單核羥基絡(luò)合物、多核羥基絡(luò)合物、氫氧化鋁沉淀等。即 膠體顆粒之間的相互作用決定于由靜電斥力產(chǎn) 生的排斥能與范德華引力產(chǎn)生吸引能。因 此，在動力學(xué)穩(wěn)定性和聚集穩(wěn)定兩者之中，聚集穩(wěn)定 性對膠體穩(wěn)定性的影響起關(guān)鍵作用。 ? 絮凝：脫穩(wěn)膠體相互聚集稱為絮凝。 21混凝機理 ?167。 多個 CSTR串聯(lián)使用時： 如為一級反應(yīng)，則有 00011 1 1 107 60 92 0 01iCCt ( ) ( ) . m ink C . . C? ? ? ? ?1 2 n 3 co C1 C2 Cn1 120 1 11 1 11 1 1nnCCC :C k t C k t C k t?? ? ?? ? ?兩邊相乘得： 則總反應(yīng)時間為： 例 3：前例如用 2個 CSTR，求消毒時間。 BdC iJDdx??3）紊流擴(kuò)散傳遞 大多數(shù)的水流為紊流，此時液體質(zhì)點不僅具有隨流的運動，還具有 “ 各向 ” 的脈動，從而引起物質(zhì)的傳遞。許多水處理的理論來自于化工，特別是工業(yè)水處理更是發(fā)源于早期的化工工業(yè)，多數(shù)水處理設(shè)備與構(gòu)筑物都可作為反應(yīng)器來分析研究。 3）水的感官性狀良好。 ：與水源污染、檢測技術(shù)、醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展有關(guān)。江河水的最大缺點就是易污染、水溫不穩(wěn)定。 11水源水質(zhì) ? 或源于自然過程或源于人為的污染。 培養(yǎng)學(xué)生具有設(shè)計 、 計算水質(zhì)工程中的各構(gòu)筑物 、 工藝系統(tǒng)的初步能力和分析 、解決實際工程問題的能力 。 14反應(yīng)器 ? 任務(wù)：使所提供的水質(zhì)達(dá)到用戶的要求。 有機物會產(chǎn)生色、臭、味及毒性，主要來自污染，是目前研究的重點對象之一。 12水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 定義：水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)是用戶對象所要求的各項水質(zhì)參 數(shù)應(yīng)達(dá)到的指標(biāo)和限值。 （ 8）增加了糞性大腸菌群的項目。 13給水處理方法概述 1）去除顆粒物 方法有：混凝、沉淀、澄清、氣浮、過濾、篩濾（格柵、篩網(wǎng)、微濾機、濾網(wǎng)濾芯過濾器等）、膜分離（微濾、超濾）、沉砂（粗大顆粒的沉淀）、離心分離（旋流沉砂）等 2）去除、調(diào)整水中溶解（無機）離子、溶解氣體的處理方法 處理方法有：石灰軟化、離子交換、地下水除鐵除錳、氧化還原、化學(xué)沉淀、膜分離（反滲透、納濾、電滲析、濃差滲析等方法）、水質(zhì)穩(wěn)定（水中溶解離子的平衡，防止結(jié)垢和腐蝕等，詳見本書第五章）、除氟（高氟水的飲用水除氟）、氟化（低氟水的飲用水加氟）、吹脫（去除游離二氧化碳、硫化氫等）、曝氣（充氧）、除氣（鍋爐水除氧等）等 3）去除有機物的處理方法 方法有：粉狀炭吸附、原水曝氣、生物預(yù)處理、臭氧預(yù)氧化、高錳酸鉀預(yù)氧化、過氧化氫預(yù)氧化、預(yù)氯化、臭氧氧化、活性炭吸附、生物活性炭、膜分離、大孔樹脂吸附（用于工業(yè)純水、高純水制備中有機物的去除）等 4）消毒方法 方法有：氯消毒、二氧化氯消毒、臭氧消毒、紫外線消毒、電化學(xué)消毒、加熱消毒等 5）冷卻方法 1）飲用水常規(guī)處理工藝 2）在飲用水常規(guī)處理工藝的基礎(chǔ)上，增加預(yù)處理和（或） 深度處理的飲用水處理工藝 3）其他特殊處理工藝 167。傳遞速度與流速相等，方向與水流方向一致。求細(xì)菌被滅活 99%時所需時間 為多少？ 2r ( C ) k Cii??1 1 12 0c i dC it ( )c k C Co ikC i?? ? ???9 9 0 0 11 1 0 0 150 9 2Co Ci% Ci . CoCoCi . Cot ln ln m ink Co . Co?? ? ?? ? ? ? ? ? 完全混合連續(xù)式反應(yīng)器（ CSTR） 連續(xù)流入、攪拌、連續(xù)流出，部分進(jìn)料停留時間為零，部分則為無窮大。 用示蹤劑畫圖說明各反應(yīng)器出口的濃度分布。 26混合和絮凝設(shè)備 167。膠體粒子的布朗運動足以抵抗重力影響， 故而長懸，稱動力學(xué)穩(wěn)定。也決定親水膠體的水化膜的阻礙，當(dāng)ξ電位降低，水化膜減薄及至消失 。因此，對 于親水性膠體而言，水化作用是 膠體聚集穩(wěn)定性的主 要原因， ?電位的影響遠(yuǎn)小于水化膜的影響。 滑動面負(fù)離子原有正離子投加的正離子（1）距離 距離（2）滑動面電位ΦΦ（）δδⅠⅡⅢⅠδΦ（）電位Φ滑動面距離ⅡⅢδδ（3）圖 64 壓縮雙 電層和吸附電 中和作用 壓縮雙電層機理適用于叔采－哈代法則，即：凝聚能力 ?離子價數(shù) 6。所需混凝劑量與原水雜質(zhì)含量成反比，即當(dāng)原水膠體含量少時，所需混凝劑多，反之亦然。 混凝劑的分類： 目前混凝劑的種類有不少于 200－ 300種，分為無機與有機兩大系列，見下頁表。如投加 Cl O3等。 顆粒的碰撞速率可按由 Fich定律導(dǎo)出下式計算： (22) 式中： Np——單位體積內(nèi)的顆粒碰撞速率， 1/ d ——顆粒直徑， cm； n ——顆粒數(shù)量濃度，個 /cm3 DB —— 布朗運動擴(kuò)散系數(shù)，可由 StokesEinstein 公式導(dǎo)出 :