从Stokes公式分析沉淀工艺中的混凝现象.pdf

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1、浙江建筑，第31卷，第9期，2014年9月ZhejiangConstruction，Vo1．31，No．9，Sep．2014从Stokes公式分析沉淀工艺中的混凝现象AnalysisontheCoagulationPhenomenonintheSedimentationTechnologyBasedontheStokesFormula吴亚伟UYawei(浙江德邻联合工程有限公司，浙江杭州310002)摘要：分析Stokes(斯托克斯)公式中的影响因子，判断出主要影响因子，根据分析结论，讨论沉淀池中的混凝现象

2、。并举例说明改变池中的水流流态、构造结构、投加填料等，以此能改善沉淀池中的混凝效果，同时也能提高出水水质。关键词：Stokes公式；混凝；吸附；接触；沉淀分离中图分类号：TU961文献标志码：B文章编号：1008—3707(2014)09—0052—04才能产生更多的碰撞、接触机会，即凝聚现象快速、l关于混凝过程的分界大量地出现，才会取得事半功倍的效果。近年来，新一般认为，混凝包括絮凝和凝聚两个过程，凝聚兴起的结团凝聚处理法，也是基于提高碰撞机率和絮凝都是使胶体或悬浮物中微细粒固体聚集而使的原理。这种装置开

3、始运转时，上向流结团凝聚柱颗粒尺寸变大的过程。凝聚是胶体脱稳的第一步，内尚无颗粒悬浮层，出水浑浊，但柱底逐渐有颗粒积絮凝是凝聚体长大的第二步，只有在凝聚的基础上，累，随着底部粒状物的增加，悬浮泥渣层逐渐形成，才能完成絮凝。但是水中的混凝过程很复杂，究竟出水逐渐由浊变清。当悬浮层不断增厚至200～哪一时段是凝聚，哪一时段是絮凝，在实践中并不能300mm时，柱内呈清晰的污水界面，悬浮层不断增确定，由于两个过程很可能是互相掺混的。而混凝厚，出水浊度不断降低。在较高上升流速时，各结团动力学也应该包括絮凝动力学和凝聚

4、动力学。目前絮凝体颗粒在悬浮层中不断翻滚，但整个悬浮层随就笔者掌握的资料，提法不统一，有的只提到凝聚动着泥渣量的增加以均匀的速度向上移动。将多余的力学，如文献[1]。而文献[2]就只提出了絮凝动力悬浮体从泥渣口排出后，它们极易与水分离，而分离学，还明确指出：研究水中胶体在絮凝过程中的颗粒出的水保持清澈。因此，水处理实践说明了人们正浓度随时间的减少过程称为絮凝动力学。在不断深入探索着混凝理论。无论哪一种机理，要完成上述过程，首先是造成2对Stokes公式的分析胶体颗粒与药剂注人水后形成的水解分子相互靠近、碰撞

5、、接触。只有微粒问物理距离的变小，各种Stokes公式曾作为最经典的公式被沿用了很多机理才会发生作用，也才有可能造成凝聚和絮凝的年，现在仍是教科书中的重要公式。发生。在混合池，之所以加强搅拌、强调快速混合就层流状态下，根据理想球形絮体在静水中的自是这个道理。例如接触凝聚，实际上是缩小水流通由沉淀速度(力学)分析，推导出Stokes公式如下：道，客观上造成胶体颗粒与吸附体之间的距离很近，=1／18[(P一P)／]gd收稿日期：2014—02—26作者简介：吴亚伟(1961一)，男，浙江兰溪人，工程师，从事给排

6、水设计工作。第9期吴亚伟：从Stokes公式分析沉淀工艺中的混凝现象53式中：u一絮体颗粒的下沉速度(m／s)；的絮体的颗粒浓度和混凝初期的颗粒浓度不是一个P一絮体颗粒的密度(kg／m。)；概念。因此，混凝动力学的公式不适合在沉淀池中p一水的密度(kg／m)；应用。大量的实践证明，只要有完全彻底的混凝工一水的绝对粘度(N·s／m)；艺，就有完全彻底的沉淀分离效果。g一重力加速度，9．81(m／s)；从对Stokes公式的分析，我们可以理出几条思d一与絮体颗粒等体积的球体直径(m)。路来。从沉淀池的结构构造、

7、水力流态、填料形式三Stokes公式中影响因子有：队P、P、d，共4个，个方面来谈谈强化与改善沉淀池中的混凝现象。对于一个特定的处理工艺来说，P是不可选择的；3．1池型构造如果药剂确定了，则P也就定了。在沉淀的过程尽量在池中形成层流状态，例如斜管斜板沉淀中，唯一可以随时改变的就是絮体直径d，而且沉降池的分离效果就比较好。建议在平流沉淀池的进水速度和d成平方关系，更进一步说明了增加d在区设置斜管，有助于矾花在进入沉淀池的第一步就沉淀池中的必要性和重要性。从沉淀池的生产现场有最佳水力状态。也可以观察到，凡是从出

8、水堰跑出去的都是小的絮文献[4]指出，废水处理的平流沉淀中设计辅体。为了提高出水水质，提高分离效果，必须重视在助构筑物，可使沉淀效率显著提高。例如设置与水沉淀池中的混凝效果，也就是必须想办法从沉淀池流平行的垂直导流墙，因为水池中的偏流一般发生的构造设计、水流流态、沉淀池中的填料布置等方面在池的前半部分，因此导流墙只要设在水流的前半着手分析与改造。通过一系列手段，造成沉淀池中部即可。的混凝效果，在处理水量、进水水质