微涡流絮凝工艺研究

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1、沉淀池微涡絮凝工艺研究及应用【摘 要】 水质明显特征为冬季低温、低浊，夏季高pH值，水质季节性变化突出，受到这些因素的影响，造成絮体矾花细小松散,絮体沉降性能较差。针对以上问题，重点对絮凝池进行改造，絮凝池拆除原有折板，更换微涡絮凝球，优化絮凝水力条，提高矾花的密度，提高其沉降性，减小“跑矾”现象的发生。【关键词】沉淀池 微涡絮凝 颗粒数目沉降特性1生产概况和微涡旋理论提出处理工艺为絮凝、沉淀、过滤、加氯消毒。经过了连续6年多的运行，效果良好。在设计负荷条件下，出水水质基本满足国家标准要求。随着饮用水水质标准的提高，水质变化，特别是季节性低温低浊水现有处理工艺很

2、难实现达标供水，其中絮凝段制约着整个处理工艺。微涡旋絮凝理论是近些年来给水处理的讨论热门，微涡旋混凝工艺的核心是涡流反应器，其为多孔空心球结构。涡流反应器具有以下特点：1无方向性，可直接堆积，无需固定安装，操作简单方便；2可根据进水水质和工艺需求确定反应器的开孔率和开孔孔径；3由于反复穿过反应器小孔，水流中会形成大量微小的涡旋；4在水流冲击作用下，反应器会产生微小旋转，有利于避免积泥现象的出现，也不易被漂浮物堵塞。根据国内低温低浊水净化技术研究的方向，对国内相关技术研究及应用情况进行了调研，与中国生态环境研究中心、市政设计院、环保科技公司联合进行进行微涡絮凝工艺

3、研究，以期提升**出水水质、提高水处理能力，降低运行成本，并为二期工程的工艺选择提供技术支撑。2问题分析**絮凝沉淀处理为折板絮凝和斜管沉淀，近年来**水质季节性变化突出，常年原水浊度为3-8NTU，折板絮凝工艺对低浊水的处理能力有限，造成絮凝效果不好，絮体矾花不明显，沉淀池出水较差，。**絮凝池絮凝各絮凝段参数见表1。从表1可以看出，絮凝池的设计絮凝时间、速度梯度等参数不够理想，直接导致絮凝效果不佳，尤其是冬季低温低浊时，实际运行偏离设计范围较多，通过观察絮凝区的矾花形成过程，矾花在前段至后端的全过程内不能形成明显的矾花颗粒，絮凝效果欠佳。表1**絮凝池絮凝参

4、数项目现状数据建议参数结论第一段峰速/谷速0.27~0.120.25~0.35偏低第二段峰速/谷速0.170.15~0.25第三段峰速/谷速0.090.10~0.15偏低第一段速度梯度60.280偏低第二段速度梯度54.650第三段速度梯度28.125第一段停留时间5.5大于6偏低第二段停留时间3.96大于6偏低第三段停留时间4.77大于6偏低合计停留时间14.220~30偏低第一段GT值19927.4≥20000偏低第一段GT值12964.7≥20000偏低第一段GT值8038.5≥20000偏低3微涡流絮凝工艺改造实施为了解决絮凝后的絮体矾花不明显的问题，*

5、*引入试验了微漩涡絮凝工艺。在现有的池体的基础上进行改造，停产一条生产线，边生产边改造，一次改造规模5万m3/d。，首先拆除原有的折板，在原有过水孔的基础上进行封孔和开孔，然后在拆除折板的池体内增加隔墙，用于固定微涡絮凝球支架及安装微涡絮凝球，最后将微涡絮凝球放入池内。3.1微涡流絮凝池技术参数①微涡流絮凝器：直径Φ200，135只/m3，表面开孔>Φ30，开孔率>60%；②絮凝时间：5~8min，对于微污染水源、低温低浊及污水处理可适当延长；③空床流速：60~360m/h，前段应取较大值，后段应取较小值；④水头损失：0.01~0.02m/m。3.2设计参数（以

6、下数据按一组计算）（自用水按8%计算）①单组处理能力：Q=2812.5m3/h②微涡流絮凝区微涡流絮凝区(原絮凝一段)单池面积：1.5×2.25=3.375m2微涡流流速：1406.25÷3.375=417m/h微涡流絮凝器高度：3.5m单格微涡流絮凝体积：3.375×3.5=11.8125m³总格数：12格第一段总体积：11.8125×12=141.75m³微涡流絮凝时间：141.75÷（2812.5÷60）=3.024min此微涡流絮凝段作为总絮凝工艺的第一段停留时间约为3分钟。整个絮凝段反应时间为约10min，3.3主要设备（单组水池）微涡流絮凝反应器规格

7、型号：MQAT-200-57设备数量：141.75m³4结果与讨论改造后很明显的可以发现，在折板的2个之间的平行位置处有众多的涡漩，由于涡漩所固有的扩散性，无数大小不一的涡漩相互渗透，进行能量交换，使该处液体压强迅速降低，速度梯度则急剧增大，这对颗粒之间的碰撞极端有利。4.1改造后对沉淀出水浊度的影响微涡改造后，絮凝池生成的矾花清晰、颗粒明显、絮体颗粒大而密实，经沉淀池后，出水浊度有很大的改善。图1-a和图1-b为同等条件下，两条未改造和两条已改造生产线沉淀池出水浊度对比。涡流絮凝多孔涡流絮凝工艺利用多孔絮凝器促进微涡流凝聚、立体接触絮凝，生成高密实度的矾花。当

8、水流穿过多孔絮凝器壁面的