水质工程学(1)PPT课件
18.水质工程学 I —混凝 §2-6 混合和絮凝设施(3)(ppt文档)
絮凝设施
水力絮凝反应设施
改变絮凝构筑物结构，通过流动过程 中的阻力将水流自身能量传递给絮凝 体，增加颗粒接触碰撞和吸附机会， 在絮凝过程中产生一定水头损失。不 能适应水质、水量变化。
机械絮凝反应设施 通过电机带动叶片搅拌，使水流产生 一定的速度梯度，将能量传递给絮凝 体，增加颗粒接触碰撞和吸附机会。 可随水质、水量变化随时改变转速， 以保证絮凝效果，能应用于任何规模 水厂。
隔板絮凝池 折板絮凝池 栅条絮凝池 穿孔旋流絮凝池
水平轴搅拌絮凝池 垂直轴搅拌絮凝池
5.组合使用日益增多 在隔板絮凝池前设机械絮凝池； 在旋流絮凝池后设隔板絮凝池； 效果好，但设备形式增多。
优点：
1、无论是同波还是异波折板间水流流动连续不 断，可行成众多小旋涡，提高了颗粒碰撞絮凝效果。
2、在折板的每个转角处，两折板之间的空间可 视为(CSTR)完全混合连续反应器，众多连续反应器 串联起来就接近或相当于推流型（PF型）反应器。所 以折板絮凝池接近推流型。
3、与隔板絮凝池相比，水流条件大大地改善， 在总的水流能量消耗中，有效能量消耗比例提高。所 需絮凝时间可以缩短，池子体积减小。
r2—浆板外缘旋转半径，m; r1—浆板内缘旋转半径，m;
CD—阻力系数；
—水的密度；
—相对于水的旋转角速度。
2.每个旋转轴所需电动机功率
N
P
1000 1 2
N—电动机功率
1—搅拌设备总机械效率(一般取0.75）; 2—传动效率，可采用0.6-0.95。
注意：浆板线速度是以池子为固定参照物，相对 线速度为浆板相对水流运动线速度，其值为旋转线速 度0.5-0.75倍。只有浆板刚启动时，两者才相等，此 时浆板受的阻力最大，所以在选用电机时，应考虑启 动功率这一因素。但计算运转功率获速度梯度G值， 应按全部浆板所耗功率（P公式），或以旋转线速度 乘以0.5-0.75倍代入。见（P283例题）
水质工程学Ⅰ课件16沉淀和澄清-3斜板斜管沉淀池
Af N af cos
N—斜板间隔数（实板数减一） af′—每块板实际面积（m2） θ—斜板与水平间夹角，一般为滑泥取60°
Re 、Fr复核 2、 斜管池： （1）配水区：高度不易小于1.5m 目的：配水 均匀
整流配水：可用穿孔墙，流速不大于絮凝池出 口流速。
栅条缝隙流速通常<0.15m/s
(2)斜管(沉淀)区
布置:反向配水,原因有利排泥
平面尺寸小于1m×1m
与水平夹角60°
表面负荷: q Q Q—水流量m3/h F
F—沉淀池清水区表面积m2
规范要求：q=9～11m3/m2h（2.5～3.0mm/s）
斜管内流速: v
Q
F sin
F′—斜管的净出口面积
沉淀时间T：T l v
l—斜管长度 （3）清水区：高度不小于1.0m 。
（1）提高了沉淀池的效率，浅池理论的应用。
（2）斜板和斜管便于排泥（与水平呈60°夹角）
（3）湿周增加，使Re降低，Fr增加，
Re
vR
Re<200(斜管)
Fr
v2 Rg
Fr=10-3～10-4(斜板)
R—水力半径
R
（4）缩短了沉淀距离，减少了沉淀时间。
一、构造：
材料要求：板管材料无毒、质轻、坚固、不易老化、 价低。 1、 斜板沉淀池： 分类：
过渡段:进水口200mm左右,计算
取200mm,泥水混杂,水流
分成两个段
也较乱,污泥浓度大。
特点：有利于再絮凝
沉淀段：浑水在此段沉淀。
（3）清水区：悬浮物，矾花极少，矾花沉速
很小，随清水流出。若沉淀效果
不佳，一般不要采用过滤法
去除。应继续优化沉淀池
水质工程学(上)
1. 原水中杂质按颗粒大小分为哪几类？特征是什么？答：分为溶解物、胶体颗粒、悬浮物； 溶解物特征：稳定、均匀的溶于水中，透明。
悬浮物特征：在动水中呈悬浮状态，在静水中易于分离，从外观看是浑浊的，通常用重力沉降法去除。
胶体特征：在水中相当稳定，加混凝剂去除2. 生活饮用水水质标准有哪四大类指标？答：微生物指标，水的感官性状指标和一般化学指标，毒理学指标，放射性指标3. 写出城市给水处理的常规流程消毒 用户4. 写出完全混合间歇式反应器、推流型反应器和完全混合连续式反应器的特点。
答：间歇式反应器的特点：反应物浓度、反应速度不随位置而变；反应物浓度和反应速度随时间而变；反应物的停留时间完全一样推流型反应器的特点：反应物浓度、反应速度是位置的函数，反应物浓度和反应速度不随时间而变；停留时间是位置的函数连续式反应器的特点：反应物浓度、反应速度是确定的数值，不随地点而变，各点的反应物浓度和反应速度不随时间而变，停留时间由0→∞都有可能5. 何为胶体的稳定性？分析胶粒具有稳定性的原因。
如何使胶体脱稳？答：胶体的稳定性指胶体颗粒在水中长期保持分散状态的特性。
原因：1）胶体的动力稳定性 2）胶体的带电稳定性 3）胶体的溶剂作用稳定性。
通过投加混凝剂产生的凝聚和絮凝作用使胶体脱稳6. 胶体的混凝机理有哪些？试以硫酸铝为例分析其混凝特性。
答：压缩双电层作用、吸附—电中和作用、吸附—架桥作用、网捕—卷扫作用 342)(SO Al 是一种电解质，溶于水后电离：-++→24334232)(SO Al SO Al 水解：++++⇔+H OH Al O H Al 223)(，++++⇔+H OH Al O H OH Al 222)()(，在生成3)(OH Al 以前，水中主要是+3Al 、+2)(OH Al 、+2)(OH Al ，它们是带正电荷的离子，能压缩扩散层，降低ζ电位，使胶粒脱稳、凝聚；聚合与水解交错进行，生成各种形态的高聚物，如+3156])([OH Al 、+4146])([OH Al 等，这种高分子聚合物是线性分子，有很强的吸附架桥作用，能将胶粒逐步粘结为粗大的矾花。
水质工程学 第一章 水质工程导论
水质工程学1 XX大学 环境工程学院XX教研室水质工程学1第1章水质工程导论1水的循环2水的现状及危机3水质工程研究内容及地位1.1 水的循环水的循环自然循环社会循环1.1 水的循环水的自然循环1.1 水的循环水的自然循环：就是水由海上蒸发为水蒸气，被风送至大陆，以雨、雪等形式降落到地面，一部分水再蒸发返回大气，一部分水渗入地下形成地下水，另一部分在地表汇集形成河、湖等地面水，地下水和地面水最终又流回海洋。
降水：雨、雪、霰、雹的统称蒸发：地表向空中逸散水分（水变成水汽的过程）径流：降水在地面和地下流动的水流地表径流：降水除消耗外的水量沿地表运动的水流地下径流：降水后下渗到地表以下的一部分水量在地下运动的水流1.1 水的循环水的社会循环：人为了满足生活和生产的需要，从各种天然水体中取用大量的水，这些水使用过就成为生活污水和工业废水，这些废水最后又流入天然水体，这样水在人类社会中也构成了一个局部的循环体系，这叫做水的社会循环。
给水：从天然水体取水供给生活或生产使用；给水工程：为满足用户对水量水质和水压要求而建造的工程设施；废水：使用后丧失或部分丧失原有使用价值而废弃的水。
排水工程：为满足废水（雨水）安全排放或再利用而建造的工程设施。
1.1 水的循环静水站雨水地面或地下水源取水站净化厂生活用水设备污水处理厂生产用水设备（1）给水管网排水管网生产用水设备（2）废水处理从厂直流系统（1）自然水体或土壤排放渠直流系统（2）给水工程（用水）排水工程（废水）输水管接续系统水的社会循环1.2 水的现状及危机地球上水的分布水分类型水量（104km3）比例（％）大气水 1.30.001海洋水13200097.212冰川和冰帽2920 2.15河水0.130.0001淡水湖12.50.0092盐水湖10.40.0077土壤水 6.70.0049地下水8350.615生物体内水0.120.0001总量135784.85100.001.2 水的现状及危机淡水量地球上总水量约14亿km3,但是97.2%是海水;对人类有益而又比较容易开发利用的淡水储量为400万km3,仅占地球水量的0.3％，并且这部分淡水的分布也很不均匀。
水质工程学Ⅰ课件20水厂设计-3工艺流程和构筑物选择
在以上方案比较中，滤池后的清水池均相同， 不参与比较。平流沉淀地和斜管沉淀池前的 絮凝池还可进行几种方案比较。
比较不仅考虑年成本方面，设计时还应考虑 原水水质变化，处理效果，操作管理水平， 材料设备供应等等因素。
在选定处理构筑物型式组合以后，各单项 构筑物（常规处理主要指：絮凝池、沉淀池、 澄清池、滤池）处理效率或设计标准也有一 个优化设计问题。
二、水处理构筑物类型选择
水处理构筑物类型的选择，应根据原水水质， 处理后水质要求、水厂规模、水厂用地面积 和地形条件等，通过技术经济比较确定。通 常根据设计运转经验确定几种构筑物组合方 案进行比较。
（一）、常规处理构筑物的组合：三阶段 混凝沉淀池（澄清池）→过滤池→清水池” 水厂中这三种构筑物在经济上和技术上占主
以上只是简单介绍一下处理构筑物选型的分 析比较方法，而且经验占有相当重要地位。
如何通过数学方法进行水处理系统优化设计， 将是今后研究的课题之一。要做到这一点， 必须积累大量而可靠的资料才行。
工艺流程见图：
（三）、高浊水处理工艺：当原水浊度高， 含沙量大时，为了达到预期的混凝沉淀（或 澄清）效果，减少混凝剂用量，应增设预沉 池或沉砂池。
工艺流程图：
（四）、深度处理工艺：若水源受到较严重 的污染，按目前行之有效的方法，可在滤池 后再加设深度处理——臭氧/活性炭工艺。
（五）、预处理：受污染水源还有预处理工 艺。例如有的在常规处理工艺前增加生物预 处理。
（一）、常规工艺：
地表水为水源的处理工艺流程通常包括：混 合、絮凝，沉淀或澄清、过滤及消毒。
工艺流程图：
（二）、微絮凝过滤：（一次净化工艺）
当原水浊度较低（一般在50度以下）、不受 工业废水污染且水质变化不大者，省略混凝 沉淀（或澄清）构筑物，原水采用双层滤料 或多层滤料滤池直接过滤，也可在过滤前设 一微絮凝池，称微絮凝过滤。
蒋展鹏环境工程学第一章水质与水体自净 ppt课件
解时耗氧，使水质恶化。
第二节 水质指标与水质标准
（3）无机物指标
铝
铁
有毒金属 氯化物 亚硝酸盐氮
影响水的可饮用性，对金属有腐蚀作用，对生物有
一定毒性。 在不同条件下可呈Fe3+或胶粒Fe(OH)3状态，造成水 有铁锈味和浑浊，形成水垢，繁殖滋生铁细菌。 常见的有镉、汞、铅等，一般来源于工业废水。 影响可饮用性，腐蚀金属表面。 是婴幼儿高铁血红蛋白症的病原物，与仲胺类作用 生成致癌的亚硝胺类化合物。
46.5036 g
悬浮?固体
挥发?性悬浮固体
46.4718g
46.4848 g
溶解固体？
67.9624g 总固? 体 68.0138g
固定性悬浮固体？
第二节 水质指标与水质标准
2、化学水质指标
（1） 非专一性指标
电导率
表示水样中可溶解性电解质总量。
总含盐量 水中各种溶解性矿物盐类的总称。
碱度
一般来源于水样中OH-、CO32-、HCO3-离子。 关系到水的许多化学反应过程。
第一节 水的循环与污染
水体污染物
2、物理性污染物质
1）悬浮污染物质：固体物质
图1－18 受石油污染的海鸟
2）热污染：热电厂、核电站及各种工业过程中的冷却水
3）放射性污染：Sr90、Cs137、I131
3、生物性污染
生活污水、医院污水和某些工业废水中的病原微生物、病 毒、寄生虫等。
第一节 水的循环与污染
色度 感官性指标，水中悬浮物、胶体或溶解物质均可生色。
表色：由水中悬浮物、胶体物质和溶解物质共同引起的颜色。 真色：除去水中悬浮物质后所呈现的颜色。
第二节 水质指标与水质标准
总固体 （TS） 一定温度下一定体积水样蒸发至干所残留的固体物质总量
环境工程学-水质与水体自净培训课件PPT(共 66张)
胶体物质colloid
悬浮物质
～ 10-6
10-6 ～ 10-3
10-3 ～ mm
水体中杂质存在的状态决定水处理工艺（单元）如何选择
2.2 水质指标和水质标准
2.2.1水质指标Water quality indicators
3、水质指标分类
水质指标的作用： 污水和受纳水体的物理学、化学、生物学等方面的特征是通
水污染控制工程
第一章 绪 论 第二章 水质与水体自净 第三章 水污染物物化控制工程 第四章 水污染物生化控制工程
环境工程学 如 何 学 好 水 篇?
水污染 控制
大气污染 控制工程
噪声控 制工程
固废的处理 与处置
1.把握好表征（表示）水质以及水体污染物的各种概念、参数。 2.把握好各种水体污染物的物理化学性质。 3.熟知与水相关的各种环境标准（环境质量标准和污染物排放标准） 4.注意搜集、积累、熟知一些不同工业生产的工艺流程。（造纸印染钢 铁电厂石化水泥工业等） 5.把握好生活污水和各种典型工业所产生废水所具有的特点。 6.把握好各种水污染治理所涉及到的技术、原理、工艺、设备。 7.提高综合解决水污染问题的能力。
（1）无机污染物质：
如 ：酸、碱、无机盐
（2）无机有毒物质：
化
如：重金属、氰化物
学
（3）有机有毒物质：
性
污
如： PAHs、农药
染
（4）需氧污染物质：
如：碳水化合物、蛋白质、醇等
（5）植物营养物质（富营养化）
如：N、P
（6）油类：
如：矿物油、动植物油、原油
2.1 水的循环与污染
2.1.4 水污染的分类和影响
水污染分类(Classification)