强化混凝简介

水能经济强化混凝的技术研究李安静【摘要】混凝作为重要的处理单元在各种水处理工艺流程中得到广泛应用，决定着后续流程的处理效能以及最终出水水质，在水处理技术中占有重要地位。

混凝过程的影响因素众多，混凝过程的控制难度大。

近年来围绕混凝过程的优化开展了多方面研究，包括多重絮凝、多级微絮凝以及絮体破碎再絮凝等，均有效地改善了混凝效能。

这些混凝过程大多需要在常规混凝的基础上，再进行不同形式的絮凝过程，因此混凝的条件和过程与常规混凝有一定差异，对混凝过程的凝聚阶段与絮凝阶段也会有不同要求。

目前，研究人员已有针对性地开展了大量研究，并取得了众多研究成果。

【关键词】强化混凝；技术研究中南建筑设计院股份有限公司 4300701、强化混凝的内涵强化混凝（简称EC）是指通过在常规处理过程中加入过量的混凝剂、新型混凝剂或助凝剂再或者其他的药物控制一定的pH 值来加强混凝和絮凝，从而提高去除天然有机物的效果减少消毒的副产物，保证饮用水的健康。

常规工艺改造有增加深度处理构筑物，如活性炭吸附技术；加强预处理构筑物，如生物预处理；不增加常规工艺前、后的净化构筑物，在现有工艺上进行改造，如强化混凝、过滤、消毒灯，但强化混凝技术具有投资少、不需要构造新的物质、不占土地和经常运行费用低等特点，更适合改造。

2、强化混凝的优势强化混凝技术的主要目的是在进行混凝处理的时候进一步加强混凝与絮凝作用，从而使得常规处理中天然有机物的去除效果能够更好，对于消毒副产物的前体物进行最大限度的消除，从而使得饮用水能够满足相应的要求。

通过混凝技术的应用，往往能够取得更好的处理效果，而且相比于增加深度处理方法以及生物预处理方法，强化混凝技术属于强化常规水处理的方式，它的成本更加低，而且也不会占用土地，十分适合对于原有体系进行改造。

表1为强化常规水处理与增加深度处理和生物预处理效果的对比。

表1强化常规水处理与增加深度处理和生物预处理效果的对比3、强化絮凝研究进展3.1 微砂强化絮凝技术当前，研究人员已开展了投加微砂为絮凝核心的强化絮凝相关研究，取得了较好的除污染效果。

强化混凝技术研究及应用进展下面是本店铺给大家带来关于强化混凝技术研究及应用进展相关内容，以供参考。

通过综合大量文献，概述了强化混凝概念、机理和影响因素；介绍了强化混凝技术在国内外的应用；总结了强化混凝技术和混凝剂的研究进展情况；提出了强化混凝技术和混凝剂在研究和应用方面有待解决的问题，以供今后研究参考。

强化混凝是在常规混凝的基础上，基于新型混凝剂的开发而发展起来的一种水处理工艺，能有效去除污染水体中的悬浮颗粒、胶体杂质、总磷和藻类等污染物质。

关于强化混凝，有强化混凝、化学强化一级处理和强化絮凝等多种提法，本文统称之为强化混凝。

强化混凝技术的概念还没有形成权威的解释，笔者认为，强化混凝技术是对常规混凝中药剂、混合、凝聚和絮凝任一环节或多环节的强化和优化，从而进一步提高对水中污染物，包括低分子溶解性污染物的净化效果。

强化混凝作用机理与常规混凝并无太大差别，主要包括压缩双电层作用、吸附电中和作用、吸附-架桥作用、沉析物网捕作用和特殊混凝作用等。

向污染水体投入混凝剂后，一方面通过压缩双电层和吸附电中和作用，胶体扩散层被压缩，ξ电位降低，胶体脱稳；另一方面通过吸附-架桥和沉析物网捕等作用使脱稳后的胶体相互聚结成大的絮体并沉淀，最终固液分离。

新型高分子混凝剂的使用使以上作用得到强化，它不仅具有以絮凝体吸附水中非溶性大分子有机污染物的物理吸附作用；又能对水中溶解性低分子有机物产生很强的化学吸附和强氧化等多种净化效果，从而可以提高污染物的去除率。

但是，要取得良好的混凝效果还和许多因素有关，其中包括混凝剂品种、混凝剂投加量、水质、水力条件、水温、碱度和pH等。

只有优化这些反应条件，使混凝剂在最佳条件下起作用，才能达到强化混凝提高常规混凝效果的目的。

1强化混凝技术在国内外的应用1.1在生活污水处理中的应用英国早在1870年就开始应用混凝技术，但很快被生物处理所取代，到了20世纪80年代，随着新型高效混凝剂的不断问世，同时为了进一步提高污水中有机物和磷的去除率，强化混凝技术开始应用于实际工程。

浅述水处理的混凝法作者：閤春蕾来源：《科学与财富》2013年第10期摘要：混凝法，是一种最常用的水处理物化方法。

这种方法用于处理含油废水、染色废水、洗毛废水等，该法可以独立使用，也可以和其他方法配合使用，一般作为预处理、中间处理和深度处理等。

以下将对这一方法进行简单的介绍。

关键词：水处理；混凝法；强化混凝0 引言混凝法在工业废水和生活废水处理中，是一种很重要的物化处理方法。

这种水处理方法应用广泛，各种污染指标去除率高。

为了取得更好的去除效果，可以调节温度、PH值、水力条件、絮凝剂投加量和性质等，因此产生了强化混凝的方法。

1 混凝法的概念和原理混凝是水处理工艺过程中的一个基本单元，传统意义上，在混凝阶段主要去除的污染物是颗粒物，主要的评价指标是浊度。

混凝是混凝剂、水体颗粒物和其他污染物及水体基质在一定的水力条件下快速反应的过程，其中包括混凝剂水解、聚合，与污染物电中和、粘结架桥形成絮体，污染物的包裹、吸附、沉降等过程，对几乎所有的污染物都有一定的去除作用。

正因为如此，混凝成为传统工艺和现代工艺中几乎是不可替代的一个环节，在全面降低水体污染物水平、控制水污染、实现水质净化、再生等方面发挥着重要的作用。

在全面降低水体污染物水平、控制水污染、实现水质净化、再生等方面发挥着重要的作用。

2 凝聚的作用向水中投加药剂，使胶体失去稳定性而形成微小颗粒，而后这些均匀分散的微小颗粒再进一步形成较大的颗粒，从液体中沉淀下来，这个过程称为凝聚。

凝聚有以下几方面的作用：1）压缩双电层与电荷的中和作用。

加入电解质，使固体微粒表面形成的双电层有效厚度减小，从而范德华力占优势而达到彼此吸引形成凝聚；或者加入电不同电荷的固体微粒，使不同电荷的粒子由于静电吸引而彼此吸引，最后达到凝聚。

2）高分子絮凝剂的吸附架桥作用。

高分子絮凝剂的碳碳单键一般情况下是可以旋转的，再加上聚合度较大，即主链较长，在水介质中主链是弯曲的。

在主链的各个部位吸附了很多固体颗粒，就象是为固体颗粒架了许多桥梁，让这些固体颗粒相对地聚集起来形成大的颗粒。

微污染水处理工艺探析微污染水是指受到有机物污染, 部分水质指标超过《地表水环境质量标准》( GB3838-2002) Ⅲ类水体标准的水体。

微污染水一般是由于工业、农业和生活等方面产生的污水未经适当处理,直接排入供水水源导致的, 其成分主要包括有机物(天然有机物(NOM)和人工合成有机物(SOC))、氨(水体中常以有机氮、氨、亚硝酸盐和硝酸盐形式存在)、嗅味、三致物质、铁锰等。

微污染水主要包括石油烃、挥发酚、氯氮、农药、COD、重金属、砷、氰化物等，这些污染物种类较多，性质较复杂，但浓度比较低微，尤其是那些难于降解、易于生物积累和具有三致作用的优先控制有毒有机污染物，对人体健康毒害很大。

这些有害污染物,常规水处理工艺(混凝→沉淀→过滤→消毒)不能有效去除微污染水源水中的有机物、氨氮等污染物，同时液氯很容易与原水中的腐殖质结合产生消毒副产物(DBPs)，直接威胁饮用者的身体健康，无法满足人们对饮用水安全性的需要。

随着工业的迅速发展, 微污染水源水污染日益严重,有害物质逐年增多, 尤其是近年来水源水体的富营养化现象不断加重, 水体中有机物种类和数量激增以及藻类大量繁殖, 现有常规处理工艺已不能有效保证水厂出水中有机物的去除效果, 无法满足人们对饮用水安全性的需要；同时, 随着水质分析技术的不断提高, 我国《生活饮用水水质指标》标准逐步提高。

但是在当前水资源严重短缺的形势下,微污染水源水仍将是重要水源,根据微污染水的水质特点及供水水质的要求, 选择适合我国国情的微污染水源水处理技术方案已经引起了人们的高度重视。

许多学者提出了各种微污染水源水的给水处理工艺,主要包括强化常规处理、预处理和深度处理技术。

一、强化常规处理根据目前的原水水质状况，改进和强化传统净水工艺是改善出厂水水质最经济最有效的手段。

对传统净化工艺进行改造、强化．可以降低出水浊度，提高有机物的去除率，全面提高水质。

强化常规处理不仅可以降低出水浊度，同时也降低了出厂水中的细菌、大肠菌、病毒、贾第鞭毛虫、隐孢子虫、铁、锰等的浓度，使形成氯消毒副产物的母体——挥发性有机物、致突变活性有机物也有所降低。

强化混凝的原理和应用条件强化混凝的原理强化混凝是一种用于处理水和废水中悬浮物的方法，它通过加入化学混凝剂并施加外力来促使悬浮物快速聚集和沉降。

其原理基于以下两个主要过程：1.混凝：添加化学混凝剂，如聚合氯化铝（PAC）或硫酸铝（Al2(SO4)3），将水中的悬浮物聚集成较大的团簇。

2.强化沉降：施加外力，如机械搅拌或加入混凝剂后的静置，使悬浮团簇更加紧密地结合在一起，并迅速沉降到底部形成混凝物。

强化混凝能够有效地除去水中的悬浮物，包括悬浮颗粒、悬浮油和胶体等，从而改善水质和废水的处理效果。

强化混凝的应用条件要实现有效的强化混凝过程，需要满足以下条件：1.适宜的混凝剂选择：根据待处理水和废水的特性选择适宜的混凝剂。

常用的混凝剂包括聚合氯化铝、硫酸铝、硅酸盐等。

选择合适的混凝剂可以提高混凝效果。

2.适宜的混凝pH范围：不同的混凝剂对 pH 值的敏感性不同。

在实际操作中，需要根据混凝剂对 pH 值的要求，调整待处理水和废水的 pH 值，以获得最佳混凝效果。

3.适宜的混凝剂投加量：混凝剂的投加量对混凝效果有直接影响。

投加量过少可能导致混凝效果不彻底，投加量过多则会浪费资源。

需要根据实际情况进行合理的投加量控制。

4.适宜的搅拌和静置时间：对于机械搅拌或加入混凝剂后的静置，需要根据水的特性以及混凝剂的类型和投加量等因素来确定适宜的搅拌和静置时间。

过长或过短的搅拌和静置时间都可能降低混凝效果。

5.适宜的温度和湍流程度：温度和湍流程度也对混凝效果有一定影响。

较高的温度和适当的湍流程度可以促进混凝剂与水中悬浮物的接触，提高混凝效果。

6.预处理要求：对于某些具有特殊性质的水和废水，如含有高浓度的盐类、油脂或难以聚集的微细颗粒等，需要预处理，如改变pH 值、加入助凝剂、改变温度等，以提高混凝效果。

以上条件的满足将为强化混凝提供良好的操作基础，促进悬浮物的聚集和沉降，提高水质和废水处理效果。

结论强化混凝作为一种常用的水处理方法，通过添加化学混凝剂和施加外力来促使悬浮物快速聚集和沉降。

强化常规水处理工艺，最常用的净水工艺！常规水处理是我国净水工艺最常采用的工艺，它通常包括有两层含义：其一是指被处理原水在水温、浊度（含沙量）以及污染物含量方面均在常见的范围内；另一层含义是指所采用的处理工艺仅限于混凝、沉淀、过滤和消毒。

因此，我们可以好，尤其是对有机物的去除效果，更是优于常规水处理。

强化常规水处理工艺通常采用的即是强化混凝和强化过滤技术，因此，下面将从这两个方面加以叙述。

１。

强化混凝常规处理过程包括混凝、沉淀、过滤、消毒等环节，这些环节相关联，前一环节的效果影响并制约着后续环节的处理效果，由此推断，混凝处理应是这些处理过程中的关键环节或主要矛盾，它是第一生产工序，同时也是整个水处理的基础，因此要提高生活饮用水的水质，就必须重视混凝处理。

强化混凝则即是加强混凝处理的一种工艺方法。

所谓的“强化混凝”是指向水中投加过量的混凝剂并控制一定的pＨ值，从而提高常规处理中天然有机物（NOM）去除效果，最大限度地去除消毒副产物的前1.11.1.1机混凝剂在有机物的混凝方面，优于合成有机聚合物。

1.1.2混凝剂的剂量许多研究者发现，在腐殖酸和富里酸与混凝剂之间存在（化学）计量关系。

因此，混凝剂用量的多少将对总的NOM去除有直接影响。

1.2水体本身特性1.2.1水的pH值pH对有机物去除效果的影响，主要是由于氢离子与金属离子水解产物对有机配位体的竞争或者羟基与有机阴离子对金属离子水解产物的竞争造成。

在较低的pH下，有机物质子化程度增加，因而减少了混凝剂的需求量，混凝剂水解后的形态带更多的正电，这样，便利于吸附，所需求的混凝剂量也减少；另外，可能电性中和和吸附1.2.2影响小，1.2.3TOC 1.3和，消除由于有机物对无机胶体的影响，从而使无机胶体脱稳。

不同的水质对混凝剂用量的要求不同，混凝剂对水中大分子有机物和增水性有机物有较好效果。

２）调整pH值。

水的pH值对有机物去除影响明显。

当原水pH值较高时，可通过加酸来降低pH值，一般有机物较多时，pH调整到５～６效果较好。

名词解释1、混凝:指通过某种方法使水中的胶体粒子和微小悬浮物聚集的过程。

P482、凝聚：指胶体脱稳并生成微小聚集体的过程。

P483、絮凝：指脱稳的胶体或微小悬浮物聚结成大的絮凝体的过程。

P484、同向絮凝：两个胶体颗粒在同一方向上发生碰撞而絮凝.(有外力推动所引起的碰撞）P595、异向絮凝：两个胶体颗粒向不同的方向上运动而发生碰撞聚集的情况。

（由布朗运动所引起的碰撞)P596、表面负荷：指单位沉淀面积上承受的水流量。

P967、固体通量：指单位时间通过单位面积的固体量。

P1198、澄清:使杂质沉淀,液体变清.（混凝+沉淀、活性污渣层+接触絮凝）9、自由沉降：悬浮颗粒的浓度低,在沉淀过程中互不黏合，不改变颗粒的形状、尺寸及密度.又指颗粒之间互不碰撞，呈离散状态,最终各自独立完成沉降过程。

P9110、拥挤沉降:水中较大颗粒在有限的水体中沉降时，由于颗粒相互之间会产生影响致使颗粒沉速较自由沉降时小,这种现象称为拥挤沉降。

P9311、絮凝沉降:在沉淀过程中能发生凝聚或絮凝作用、浓度低的悬浮颗粒物的沉淀，由于絮凝作用颗粒质量增加，沉降速度加快，沉速随深度而增加。

经过化学混凝的水中颗粒的沉淀即属絮凝沉淀。

12、滤速：水的流量除以过滤面积/单位过滤面积在单位时间内的滤过水量，单位m/h.P12613、强制滤速：在水厂，部分滤池因检修或翻砂而停运时，在总滤水量不变的情况下运行其他滤格的滤速.14、冲洗强度：冲洗滤池时，单位滤池面积在单位内通过的水量。

15、有效粒径:粒径分布曲线上小于该粒径的土含量占总土质量10％的粒径。

16、不均匀系数:K=d80/d10 通过80%滤料重量的筛孔孔径与通过10%的滤料重量的筛孔孔径的比值，有的主张用d60/d10来表示。

17、含（截）污能力：单位面积滤层在一个过滤周期里截留的悬浮物量。

P13918、湿密度：活性炭自身孔隙中充满水时测得的密度。

P18219、湿真密度：指在单位真体积内湿态离子交换树脂的质量.P23920、湿视密度:指单位视体积内紧密无规律排列的湿态离子交换树脂的质量.P23921、吸附等温线：指在恒温及吸附平衡状况下,单位吸附剂的吸附容量和平衡溶液浓度之间的关系曲线。

工艺方法——强化除藻技术工艺简介常规的混凝-沉淀工艺去除藻细胞的效率并不理想，强化混凝是一种在水处理常规混凝过程中采取一定的技术措施提高除藻效果的化学方法，按其作用机理，可主要分为混凝剂强化法和预氧化法。

强化混凝除藻不改变水厂原有的工艺流程，并且不需要增加构筑物和大型设备。

另外，由于藻类密度较小，一般接近于水的密度，其形成的絮体一般不易沉淀，传统的混凝沉淀法很难达到较好的藻去除效果，因此，近年来气浮除藻的方法受到了广泛的关注。

超声除藻由于技术简便可靠，且效果显著，正成为一种新的发展方向。

电化学法除藻兼顾了混凝剂投加和絮体的去除，不仅可以有效去除藻类，对水中其它杂质也有一定的去除能力。

此外，高级氧化法除藻也因为优秀的除藻能力且反应条件要求低而受到国内外学者的关注。

1、混凝剂强化法常规的硫酸铁、三氯化铁、硫酸铝等混凝剂对于高藻水的处理效果不佳，为了提高混凝除藻效率，可从混凝剂的角度来强化混凝。

强化方法可分为三种：（1）增加混凝剂投加量，即增加水中反离子的浓度，使藻细胞脱稳，并在絮体的吸附作用下从水中沉降。

但是这种方法不但会导致水处理成本的增加，而且可能会因混凝剂残余离子浓度的增加而危害人类健康，如铝超标而导致的阿尔茨海默病等健康风险。

（2）添加助凝剂、开发新型高分子混凝剂（如投加藻原酸钠、活性硅胶）、采用新型有机混凝剂聚二甲基二烯丙基氯化铵和新型无机混凝剂聚硅硫酸铝等方法，均可强化除藻效果。

（3）使用改性混凝剂，如改性粘土，弥补传统混凝剂除藻效率不高、沉降性能较差等不足。

Anderson曾提出粘土是最有前景的絮凝除藻材料，后来陆续报道了许多关于使用不同方法对粘土进行改性的研究，进一步证实了改性粘土在除藻方面的优良性能。

2、预氧化法在水厂除藻中一般使用氧化剂进行高藻水的预处理，通过灭活藻细胞达到提高混凝除藻效果的目的。

通过向高藻水中投加化学药剂将藻细胞直接杀死，目前常用的氧化剂有氯、二氧化氯、臭氧、KMnO4等，它们与常规水处理工艺配合是强化混凝、解决高藻水源藻类问题的有效途径之一。

微污染水源混凝实验设计班级：学号：姓名：汤楠1、微污染水源基本概念微污染水源水是指受到有机物污染,部分项目的指标超过卫生标准.这类水中所含的污染物种类较多、性质较复杂,但浓度比较低.1.1造成微污染水源的原因（1）微污染水源水的水质主要受排入的工业废水和生活污水影响,在江河水源上表现为氨氮、总磷、色度、有机物等含量超标。

在湖泊水库水源上,表现为水库和湖泊水体的富营养化,并在一定时期藻类滋生,造成水质恶化,腐烂时腥臭逼人。

（2）水中溶解性有机物大量增加,特别是自来水出厂水、管网水经常于春末夏初、夏秋之交出现明显异味,氯耗季节性猛增。

水中有机物多带负电,增大了混凝剂和消毒剂投量,同时使管壁腐蚀和管网寿命降低。

（3）2002年国家卫生部颁布的《生活饮用水卫生规范》,提出了更高的水质标准。

而目前已发现的一些有害微生物较难去除,如贾第氏鞭毛虫、隐抱子虫、军团细菌、病毒等。

（4）内分泌干扰物质（又称环境荷尔蒙）的去除效率不高,这些化学品不仅具有“三致”作用,还会严重千扰人类和动物的生殖功能。

1.2 微污染水源的处理方法针对微污染水源水的处理问题,国内外进行了大量的研究和实践。

在饮用水常规处理工艺的基础上,人们又研发了多种新的工艺和技术,归纳起来主要有预处理技术、深度处理技术和强化传统处理技术。

预处理技术预处理技术是指在常规处理工艺前面,采用适当物理、化学和生物的处理方法,对水中的污染物进行初级去除,同时可以使常规处理更好地发挥作用,减轻常规处理和深度处理的负担,发挥水处理工艺整体作用,提高对污染物的去除效果,改善和提高饮用水水质。

常用的预处理技术主要有生物预处理技术、吸附预处理技术和化学氧化法。

深度处理技术深度处理工艺通常是在常规处理工艺以后,采用适当的处理方法,将常规处理不能有效去除的污染物或消毒副产物的前体物加以去除。

主要包括膜分离处理技术、臭氧活性炭联用深度处理技术、生物活性炭深度处理技术、光催化氧化技术等。

水体中的有机物按其存在的形态分为悬浮态、胶态和溶解态三种，通常称的水中有机物是这三者之和。

在混凝澄清处理过程中COD的去除率约为20%-60%，去除率波动很大的主要原因是混凝、澄清对悬浮态及胶态有机物的去除率较高(最后可达80%-90%)，而对溶解态有机物的去除率则很低。

近年来，美国研究人员开发的强化混凝工艺已经在美国水厂中推广。

强化混凝的定义就是在确保浊度去除率的同时提高水中有机物去除率，就是使混凝条件得到改善来提高出水的水质。

该工艺的理论依据是在低pH值条件时离子态有机物减少，而分子态有机物增多，有机物溶解度下降，它们相对容易吸着到大量存在的Fe(OH)3或A1(OH)3等颗粒上共沉淀，导致有机物去除率有较明显的上升。

该工艺的主要缺点是处理水pH较低，要加强设备的防腐措施，以及由于加大混凝剂量，增加了污泥排放和化学药剂费用;该工艺的明显优点是可在现有传统处理工艺上进行改造达到较满意的有机物去除率。

因此，从预处理阶段看，通过强化混凝处理，可以较明显地提高水中有机物的去除率，技术的关键是控制好混凝的PH值和混凝剂量。