【正文】 圖 7 7 凝聚性顆粒沉淀實(shí)驗(yàn)及去除百分?jǐn)?shù)等值線時間水深 對于某一表面負(fù)荷而言，根據(jù)凝聚性顆粒去除百分?jǐn)?shù)等值線，可以得出總的去除百分?jǐn)?shù)（ u0=h0/t）： 1 0 2 0 3 02 3 2 4 3 5 40 0 0406503122 3 2 4 3 5 40 0 04650210iih / t h / t h / tP p ( p p ) ( p p ) ( p p )u u uh / t( p p )uuuup ( p p ) ( p p ) ( p p )u u uu( p p )uup dpu?? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ??? ?或或217 218 219 圖 7 8 凝 聚性顆粒的去除白分?jǐn)?shù)計算沉降時間深度例題： P298 兩點(diǎn)說明： 1）該圖中各點(diǎn)相當(dāng)于平行沉淀池水流方向縱斷面上各水深處的顆粒濃度分布圖（去除率高的則濃度低）。 作業(yè) P314： 1 00Vh uL L B A? ? ?211 一般 沉淀效率或去除率 (E) u＞ u0的顆粒將全部能下沉而去除（直線 I及以下 ）， 只有 u＜ u0的顆粒 只能部分去除。 2）沉淀過程中交界面沉降曲線分析 3）不同高度沉淀筒沉降相似性 CtC0HHtH ∞∞H 濃度 C t CtABCDab cdt1 t∞t時間 t(b) (c)(d) (e)H0Ht 交界面a39。往復(fù)式和回轉(zhuǎn)式隔板絮凝池在豎向組合是常用方式之一，穿孔旋流與隔板絮凝池也往往組合應(yīng)用。 圖 6 19 機(jī) 械絮凝池剖面示意進(jìn)水進(jìn)水接沉淀池接沉淀池（ ）（ ）（ ）水平軸式； （ ）垂直軸式漿板；2葉輪 ；3旋 轉(zhuǎn)軸；4隔墻 由若干方格組成。 隔板絮凝池的水頭損失由局部水頭和沿程水頭損失組成。 透光率脈動法是利用光電原理檢測絮凝聚顆粒的變化，達(dá)到混凝在線連續(xù)控制的新技術(shù)。 但由于影響因素復(fù)雜，運(yùn)行中水質(zhì)、水量的不斷變化，使得 投加量達(dá)到最佳一直是研究的目標(biāo)。 一般石灰投量通過試驗(yàn)決定。 20 8 BN dD n??BDu???u?115u ??? ? ??故： （ 213） 自藥劑與水均勻混合起直至大顆粒絮凝體形成為止，工藝上 總稱混凝過程。廣義上可分為以下幾類： ①酸堿類：調(diào)整水的 pH，如石灰、硫酸 等； ②加大礬花的粒度和結(jié)實(shí)性：如活化硅 酸 SiO2 nH2O）、骨膠、高分子絮凝 劑； ③氧化劑類：破壞干擾混凝的物質(zhì)，如 有機(jī)物。 高分子絮凝劑投加后，通?？赡艹霈F(xiàn)以下兩個現(xiàn)象： ①高分子投量過少，不足以形成吸附架橋； ②但投加過多，會出現(xiàn)“膠體保護(hù)”現(xiàn)象，見圖 66； 膠粒高分子膠粒高分子排斥 排斥膠粒高分子圖 6 5 架橋 模型示意 圖 6 6 膠體 保護(hù)示意 當(dāng)鋁鹽或鐵鹽混凝劑投量很大時，金屬氫氧化物在形成及沉淀過程中可對膠粒產(chǎn)生網(wǎng)捕與卷掃作用。 由于親水性膠粒表面極性基團(tuán)對水分子的強(qiáng)烈吸 附，使粒子被包裹一層較厚的水化膜，使得范德華引 力不能發(fā)揮，從而使得膠粒無法相互靠近。 1）動力學(xué)穩(wěn)定性：是指膠體粒子的布朗運(yùn)動對抗重力影 響的能力。 在 CMB中，所有物料的停留時間都相同； CSTR型反應(yīng)器中存在 返混 ，即停留時間不同的物料之間混合。它與液體中物質(zhì)濃度分布無關(guān)，而與流速有關(guān)。 （ 7）對部分原有項目的限制提出更嚴(yán)格的要求，共 4項： 濁度、鉛、鎘、四氯化碳。 無機(jī)物是工業(yè)用水的主要去除對象，有害有毒的則是生活飲用水的去除對象。 參考文獻(xiàn) 第一章給水處理概論 ?167。 ： 流動性小，濁度低、藻類多、含鹽量高（淡水湖、微咸水湖和咸水湖 3類） ： 含鹽量高，各種成分的比例基本一定，氯化物占 89%左右，淡化后方可飲用。 （ 指標(biāo)分類） 1) 感官性狀指標(biāo)（物理指標(biāo)） 濁度 、懸浮物 、臭和味 2) 化學(xué)指標(biāo) a 雜質(zhì)或污染物質(zhì)的單項指標(biāo) b 無機(jī)特性的綜合指標(biāo) c 有機(jī)污染物的綜合指標(biāo) 指對人體有害的物質(zhì)，包括眾所多無機(jī)物、重金屬及微量有機(jī)污染物， P239。紊流擴(kuò)散通量可寫成類似 于分子擴(kuò)散通量式； (13) 式中： DC——稱紊流擴(kuò)散系數(shù)， 其它同（ 12）式 。 22混凝劑和助凝劑 ?167。 (見下頁圖 61) 膠體由膠核、密實(shí)層及擴(kuò)散層所組成，故稱為雙電層結(jié)構(gòu)。各種產(chǎn)物的比例多少與水解條件（水溫、 pH、鋁鹽投加量）有關(guān)，見下頁圖 63 2 468 10 12204060801001,3PHA1(Ⅲ)（％）A1(Ⅲ)（％）PH1008060402012108642(3xy)+x y圖 6 3 在不 同 PH 值下，鋁離子水解產(chǎn)物[ AL（O H） ] 的相對含量（曲線旁數(shù)字分別表示 x 和 y ）(1) 鋁 mol / L ； （2 ）鋁總濃度為105mol/L , 水溫25 ℃ 混凝機(jī)理 盡管水處理中的混凝現(xiàn)象比較復(fù)雜，不同類混凝 及不同的水質(zhì)條件下，作用機(jī)理有所不同，但當(dāng)前比 較一致的看法是混凝劑對水中膠體粒子的 混凝作用有 三種：電性中和、吸附架橋和卷掃作用。 pH3 簡單的水合鋁離子起壓縮雙電層作用； pH=4~5 多核羥基絡(luò)合物起吸附電性中和； pH= 氫氧化鋁起吸附架橋。 異向絮凝：由布朗運(yùn)動引起的顆粒碰撞聚集稱 為異向絮凝。同向絮凝效果不僅與 G有關(guān)（由前碰撞速率公式知越大越好），還與時間有關(guān)。 167。適用特定原水條件，水質(zhì)儀表多，投資大?；旌闲Ч茫?jié)省動 力，各種水廠均可用，常用于取水泵房靠近水廠處理構(gòu)筑物的場 合，兩者間距不大于 150m。 1）同波折板：折板波峰對波谷平行安裝。 穿孔旋流絮凝池的優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡單，施工方便，造價低，可用于中、小型水廠或與其他形式的絮凝池組合應(yīng)用。 33斜板（管）沉淀池 ?167。平流式沉淀池 的基本組成（ P293圖 164 即下頁圖）：進(jìn)水區(qū)、沉淀 區(qū)、污泥區(qū)、出水區(qū)。當(dāng)容積一定時，增加 A，可以降低水深，使顆粒在較短時間內(nèi)就可沉底去除 ――― 淺池理論”。為使礬花不宜破碎，通常采用穿孔花墻 V m/s，洞口總面積也不宜過大。 00piiu dp?00000000111 ppii i iup ( p ) dp ( p ) u dpuu? ? ? ? ? ???216 2. 凝聚性顆粒的沉淀實(shí)驗(yàn)分析 采取圖 77的沉淀試驗(yàn)筒，筒長盡量接近實(shí)際沉淀池的深度，可采用 2～ 3m，直徑不小于 100mm，設(shè) 5～ 6個取樣口。 圖 7 4 理 想沉淀池工作狀態(tài)沉淀區(qū) 出水區(qū)進(jìn)水區(qū)污泥區(qū)ⅠⅢⅡ1. 非凝聚性顆粒的沉淀過程分析 圖中直線 :I、 II、 III的分析 。 1）懸浮顆粒在靜水中的下沉?xí)r受到三種力： a. 受到的重力為： (21) b. 所受到的水的浮力： (22) c. 繞流阻力： (23) CD與顆粒大小、形狀、 Re有關(guān)，見下圖 161。其設(shè)計參數(shù)見后頁表。 折板分段數(shù)不少于 3段，流速為： 第一段： —； 第二段： —； 第三段： —。 混合器節(jié)管長度不小于 500mm。 流動電流是指膠體擴(kuò)散層中反離子在外力作用下隨著流體流動而產(chǎn)生的電流。 （ 1）泵前投加 ：安全可靠，一般適用取水泵房距水廠 較近者，圖中水封箱是為防止空氣進(jìn)入，見圖。其原因有： ①無機(jī)鹽水解吸熱； ②溫度降低，粘度升高 ―― 布朗運(yùn)動減弱； ③水溫低時，膠體顆粒水化作用增強(qiáng)，妨礙凝聚； ④水溫與水的 pH值有關(guān) pH和堿度影響 水的 pH值對混凝效果的影響程度，與混凝劑種類 有關(guān)。 283pN K T n? ??2. 同向絮凝 層流條件下顆粒的碰撞示意見下圖： ΔΔτΔ x ，以便將二價鐵氧化成三價鐵。因而不能解釋以下兩種現(xiàn)象：①混凝劑投加過多，混凝效果反而下降；②與膠粒帶同樣電號的聚合物或高分子也有良好的混凝效果。該理 論認(rèn)為，對于憎水性膠體，兩顆粒接近以至發(fā) 生雙電層重疊時既存在靜電斥力也存在范德華 引力，能否聚集取決于這兩力的相對大小。 ? 凝聚：膠體失去穩(wěn)定性的過程稱為凝聚。 解： 顯然遠(yuǎn)大于 CMB，這是因 CMB是在 CO下，而CSTR是在 Ce下進(jìn)行的。通過數(shù)學(xué)模型方法的簡化，使得反應(yīng)裝置的選擇、尺寸計算、過程操作及最優(yōu)控制等找到了科學(xué)的方法。但隨著科學(xué)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步及水源污染的日益嚴(yán)重，水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)總在不斷修訂與補(bǔ)充中。 ? 給水處理典型工藝流程： 消毒劑 二級泵站 清水池 絮凝沉淀 原水 投藥 混合 過濾 用戶 167。 ? 手段：采用各種方法使水質(zhì)達(dá)到要求，其目的 ? 就是將水中“雜質(zhì)”去除掉。 不同的用水對象，水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求不同，既使相同對象，也因經(jīng)濟(jì)及技術(shù)問題而有較大差異（不同國家差異很大）。 14反應(yīng)器 反應(yīng)器是化工生產(chǎn)過程中的核心部分，在反應(yīng)器中既有化學(xué)反應(yīng)過程又有物理反應(yīng)過程，影響因素。根據(jù)反應(yīng)器內(nèi)物料完全均勻混