水质工程学上册期末复习.doc

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1、混凝：是指通过某种方法使水中胶体粒子和微小悬浮物聚集的过程。混凝包括凝聚和絮凝两个步骤，凝聚是指使胶体脱稳并聚集为微絮粒的过程，而絮凝则指微絮粒通过吸附、卷带和桥连而成长为更大的絮体的过程。混凝去除对象：胶体及部分细小的悬浮物。混凝目的：投加混凝剂使胶体脱稳，相互凝聚生长成大矾花，以便在后续沉淀工艺中去除。混凝的原理：压缩双电层，吸附电中和作用，吸附架桥作用，网捕——卷扫作用。压缩双电层：根据DLVO理论，加入电解质对胶体进行脱稳。起聚沉作用的主要是反离子，反离子的价数越高，其聚沉效率也越高。不能解释：1.混凝剂投加过多，混凝效果反而下降；2.与胶粒带同

2、样电号的聚合物或高分子混凝效果好。压缩双电层：理论上电位=0，等电状态效果最好，实际上只需电位临近于0.吸附—电中和作用：这种现象在水处理中出现的较多。指胶核表面直接吸附异号离子、异号高分子、异号胶粒等，来降低电位、减少静电斥力，有利于颗粒接近而互相吸附。其特点是：当药剂投加过多时，电位可反号，此为“吸附—电性中和作用机理”。铝系：适宜PH：5.5~8铁系：适宜PH：5~11，但腐蚀性强。铝盐作混凝剂时，运输方便，操作简单，混凝效果较好，但水温低时，硫酸铝水解困难，形成的絮凝体较松散，混凝效果变差。铁盐作混凝剂时，其优点是易溶解，形成的絮凝体比铝盐絮凝体

3、密实，沉降速度快，处理低温、低浊水时效果优于硫酸铝，适用的PH值范围较宽，投加量比硫酸铝小。铁盐形成的絮体比铝盐絮体密实，但腐蚀性强，有颜色。机理：吸附电中和与吸附架桥协同作用。铝盐和铁盐作为混凝剂在水处理过程中发挥以下三种作用：1.Al3+或Fe3+和低聚合度高电荷的多核羟基配合物的脱稳凝聚作用2.高聚合度羟基配合物的桥连絮凝作用3.以氢氧化物沉淀形态存在时的网捕絮凝作用混凝动力学：异向絮凝：由布朗运动造成的碰撞，主要发生在凝聚阶段。絮凝速率只与颗粒数量有关，而与颗粒粒径无关。同向絮凝：由水力或机械搅拦产生。其理论仍在发展之中。最初的理论基于层流的假定

4、。凝聚：在混合设备中完成。作用：带电荷的水解离子或高价离子压缩双电层或吸附电中和，凝聚，生长成约d=10um（微絮体>5um）要求：混合要快速、剧烈（使药剂均匀分散）絮凝：在絮凝设备中完成作用：使微絮凝体通过合适的水利条件变成粗大的絮凝体。生长成大矾花d=0.6~1.2mm要求：提供足够的碰撞次数（需要一定时间）；搅拌强度要递减（从强到弱）；絮凝体不能在絮凝池中沉淀，故要求不能太小。混凝剂的投配方法分为：干投法与湿投法两种，实践中多用湿投法。投配流程：药剂-溶解池-溶液池-计量设备-投加设备-混合设备混凝剂的投加方式：1泵前投加：适用取水泵房距水厂较近者

5、2.高位溶液池重力投加：适用取水泵房距水厂较远者3.水射器投加：设备简单，使用方便，溶液池高度不会受太大限制，但效率低，易磨损4.泵投加：不必另设计量设备，适合混凝剂自动控制系统，有利于药剂与水混合混合的目的：迅速均匀地将药剂扩散到水中，溶解并形成胶体，使之与水中的悬浮微粒等接触，生成微小的矾花。这一过程要求搅拌强度要大，使水流产生激烈的湍流，但混合时间要短，一般不超过2分钟。混合方式：1、水泵混合：将药投加在水泵吸水口或管上。（效果好，不需另设混合设施，节省动力，适合大中小水厂）2、管式混合：管式静态混合器、扩散混合器，混合时间2~3秒（快速均匀效果好

6、，构造简单，无活动构件，安装方便）3.机械混合：搅拌（满足快速均匀的混合要求、且不受水量水质变化影响、适于各种规模，缺点：成本高）4、水力混合：很少采用（构造简单，难以适应水质、水量等条件的变化，占地面积大）絮凝设备的任务：是使细小矾花逐渐絮凝成较大颗粒，以便于沉淀除去。反应设备中要求水流有适宜的搅拌强度，既要为细小絮体的逐渐长大创造良好的碰撞机会和吸附条件，又要防止已形成的较大矾花被碰撞打碎。因此，搅拌强度比混合阶段要小，但时间比较长。絮凝设备两类：水力、机械几种典型的絮凝池：隔板絮池，折板絮凝池，机械絮凝池，网格、栅条絮凝池。沉淀的处理对象：悬浮物质

7、,分为：1自由沉淀：颗粒在沉淀过程中互相不干扰，形状尺寸质量均不改变，下沉速度也不改变。2絮凝沉淀：颗粒在沉淀过程中发生絮凝作用。颗粒的形状尺寸质量以及沉淀速度随着沉淀的进展而变化。特点：颗粒变大沉淀变大，去除率不仅与沉淀速度有关而且与深度时间有关3成层沉淀：沉淀过程中絮凝的悬浮物形成层状物，成整体沉淀状，形较明显的固液界面。4压缩沉淀：沉淀过程中最后悬颗粒相聚于水底，互相支撑，互相挤压，发生进一步沉淀。理想沉淀池原理基本假设：1颗粒处于自由沉淀状态，颗粒的沉淀速度始终不变2水流沿水平方向流动，在过水断面上，各点流速相等，并在流动过程中流速始终不变3颗粒

8、沉淀到底就认为除去，不再返回水中。沉砂池：工作原理就是自由沉淀，功能：主要去除水