混凝澄清法

化学药剂（混凝剂）投加化学药剂（混凝剂）使得胶体分散体系脱稳和凝聚的过程称为化学混凝。

在混凝过程中，含有微小悬浮微粒和胶体杂质被聚集成较大的固体颗粒，使颗粒性的杂质与水分离的过程，称为混凝澄清处理。

1.混凝澄清处理的机理（1）胶体的稳定性和ξ电位胶体在水溶液中能持久地保持其悬浮的分散状态的特性叫做稳定性。

水中的胶体物质的自然沉降速度十分缓慢，不易沉降的原因是由于同类胶体带有相同的电荷（天然水和废水中胶体带负电），彼此之间存在着电性斥力，使之不能聚合，保持其原有颗粒的分散状态。

胶体颗粒保持其稳定性的另一个原因是，表面有一层水分子紧紧地包围着，称为水化层，它阻碍了胶体颗粒间的接触，使得胶体颗粒在热运动时不能彼此碰撞而粘合，从而使其颗粒保持悬浮状态。

使胶体失去稳定性的过程就称为脱稳。

胶体所带的电荷影响胶体的凝聚。

当胶体颗粒和流体之间呈相对运动时，剪切面（滑动面）上的电位，称之为ζ电位。

若ζ电位愈大，则胶体就愈稳定；若ζ电位等于零，胶体不带电荷，这时胶体极不稳定，易于彼此聚合成大块而沉降。

水中的胶体物质的自然沉降速度十分缓慢，不易沉降的原因是由于同类胶体带有相同的电荷（天然水和废水中胶体带负电），彼此之间存在着电性斥力。

另外，胶体表面总是有一层水分子包围着，它妨碍了胶体颗粒之间的接触粘合。

溶液主体与双电层滑动界面的电位差称为ξ电位。

（2）胶体的脱稳、凝聚和絮凝改变胶体颗粒的某些特性，使之失去稳定性称之为胶体的脱稳。

在布朗运动的作用下，相互凝聚成细小絮凝物的反应过程称为凝聚。

细小絮凝物在范德华引力的作用下或在絮凝剂的吸附架桥作用下，相互粘合成较大絮状物的过程称为絮凝。

向水中投加混凝剂后，经过混合、凝聚、絮凝等综合作用，可使胶体颗粒和其它微小颗粒聚合成较大的絮状物。

细小絮凝物在速度梯度？？的作用下或在絮凝剂的吸附架桥作用下，相互粘合成较大絮状物的过程称为絮凝。

凝聚和絮凝的全过程称为混凝。

a.胶体的脱稳凝聚向水中投加电解质，可起到压缩双电层使胶体脱稳的作用。

郑州市自来水总公司柿园水厂认识实习报告一、认识实习的目的：了解柿园水厂的给水系统的实际流程，明了给水处理的步骤及方法,扩大知识面，达到教学实践相结合的目的。

对我们过去所学知识起到复习巩固的作用，同时也能够对我们将来专业知识的学习起到了帮助作用。

二、实习时间：2011年8月30日三、实习地点：郑州市自来水总公司柿园水厂郑州市自来水总公司柿园水厂简介：1954年建成的柿园水厂，已为郑州市民服务了近半个世纪，是该市建厂最早的水厂，柿园水厂位于郑州市西郊西流湖湖畔，交通便利，地理位置十分重要。

整个厂区地势平坦，向市区的自然坡度为千分之五，极具供水优势。

柿园水厂是郑州市最大的净水厂，担负郑州市京广铁路以西的城市供水任务，占全市供水量的百分之五十以上，厂区占地面积为14万平方米，拥有固定资产2486万元，职工399人，供水能力达38万立方米/天。

经过柿园水厂多年来的不懈努力，厂区已建设成为一座清洁、优美的花园式供水基地。

四、实习内容：8月30日八点乘车来到柿园水厂，八点半到达柿园水厂，全体同学开始本次实习，首先看的是加药池，然后是混合井反应池和沉淀池，之后是加氯车间，最后是普通快滤池。

通过各个部分的学习，初步认识到了工艺流程各个部分的基本功能以及每一个处理单元的原理和作用。

1、源水加药源水是邙山水库（该处水来自黄河），并在石佛沉砂池进行沉淀后由直径为2m的管道运送到水厂，提出的水首先经过入口进入水厂，同时在进水处加药（聚合氯化铝\铁），作用是使有机物与杂质形成大的颗粒、沉淀，再经过静态混合器使药剂与水充分混合。

然后通入直径为8m混合井，通过水流的紊动与循环使药剂与水流充分混合，分别流入南、北两个沉淀池。

2、混凝沉淀沉淀池运用了混凝沉淀法，在混凝剂的作用下，使废水中的胶体和细微悬浮物凝聚为絮凝体，然后予以分离去处的水处理法。

胶体和细菌悬浮物不能直接用重力沉降法分离，而必须使用混凝剂来破坏它们的稳定性，是其相互聚集数百微米至数毫米的絮凝体，在反应池中形成矾花颗粒因比重较大而沉降到池底，反应池中的藻类和底部基泥1年清洗4次，分格板反应池和平流反应池两种。

水中有机物的去除方法学校: 漳州师范学院系别：化学与环境科学系班级：09环科一班学号：***********:***摘要：介绍有机物的来源分类，有机物的组成及性质，并提出除去水中有机物的几种常用方法。

关键词: 有机物随着工业发展，有机物造成饮用水水质恶化已成为当前水处理行业中的一大焦点。

中国大多数饮用水水源普遍受到有机污染物的污染成为微污染源水，使用常规的水处理工艺已经不易有效地去除有机污染物，随着水质标准的提高和水源污染的加剧，针对各常规处理工艺的不足近些年来，针对有机物污染开发出许多工艺，例如预氧化工艺、活性炭吸附工艺、臭氧－生物活性炭工艺、生物预氧化技术等。

一．有机物的组成及性质天然有机物（Natural organic matter，NOM）主要是指动植物在自然循环过程中经腐败分解所产生的一类大分子有机物，是天然水体中有机物的主要组成成分。

主要包括腐殖质、微生物分泌物、溶解的动物组织等，其中以腐殖质为主，占 NOM 的 50%～90%[1]。

如来自植物腐败分解产生的腐殖酸、富里酸，都是腐殖质的主要成分。

NOM 是水体色度和臭味产生的主要原因。

同时，NOM 还参与水体中重金属离子的迁移、转化，影响颗粒沉降性，增强其迁移能力[2]；与水中疏水性污染物发生吸附反应，增强水处理难度，增加水处理中絮凝剂和消毒剂的使用量。

尤其是在饮用水的处理中，NOM 可与氯反应生成三氯甲烷（THMs）、卤乙酸（HAAs）等致癌、致畸物，是氯消毒副产物（DBPs）的主要前驱物[3-5]，直接影响人类健康。

腐殖酸类物质有如下电化学性质：（1）胶体性质，腐植酸有可以游离出的官能团—COOH，—OH，显电负性。

（2）亲水性，其亲水性取决于缩合程度。

（3）具有巨大的表面积（330~340㎡/g）和表面能：由于具有能疏松的“海绵状”结构。

（4）在氧化剂作用下可被氧化分解。

另外由于腐植酸中含有若干含氧功能团，使得腐植酸具有各种胶体性质如表面吸附，离子交换，络合作用，缓冲性能及氧化还原特性。

1、SBR法的定义，工序，及特点（优缺点）。

答：序批式活性污泥法：SBRSBR工艺的基本运行模式由进水、反应、沉淀、出水和闲置五个基本过程组成。

优点：(1) 工艺系统组成简单，不设二沉池，曝气池兼具二沉池的功能，无污泥回流设备；（2）耐冲击负荷，在一般情况下（包括工业污水处理）无需设置调节池；(3) 反应推动力大,易于得到优于连续流系统的出水水质;(4) 运行操作灵活，通过适当调节各单元操作的状态可达到脱氮除磷的效果；(5) 污泥沉淀性能好,SVI值较低,能有效地防止丝状菌膨胀;(6) 该工艺的各操作阶段及各项运行指标可通过计算机加以控制，便于自控运行，易于维护管理。

缺点：(1)容积利用率低；(2)水头损失大；(3)出水不连续；(4)峰值需氧量高；(5)设备利用率低；(6)运行控制复杂；(7)不适用于大水量。

2、活性污泥法定义及工艺流程，各个部分的作用。

答：活性污泥法就是以悬浮在水中的活性污泥为主体，在有利于微生物生长的环境条件下和污水充分接触，使污水净化的一种方法。

曝气池：使污水和活性污泥充分混合接触，并供给混合液足够的溶解氧。

二次沉淀池：活性污泥与水澄清分离。

3、影响烟气排放高度的主要因素，如何进行影响的？答：主要因素是：排放因素、气象因素及下垫面情况。

排放因素有烟流喷速和烟气温度；气象因素有平均风速、湍流强图、环境空气温度、大气稳定度以及逆温层等；下垫面情况主要指地形及建筑物构型。

烟流喷出速度越快或烟气温度与周围空气温度之差越大，在中低风速下，烟气抬升高度越大；平均风速越大，湍流越强，空气与烟气的混合就越快，此时温度和动量就速度越小，抬升就小；逆温层及逆温层消散前后的不利气象因素阻止烟流的抬升，因而烟气向地面扩散；不利的工厂因素和地形因素引起烟流下沉，影响烟流抬升。

4、固体废物破碎的意义？答：①使固体废物的容积减小，便于运输和贮存。

②为固体废物的分选提供所要求的入选粒度，以便有效地回收固体废物中的某种成分。

实验三 混凝沉淀实验混凝沉淀实验是给水处理的基础实验之一，被广泛地用于科研.教学和生产中。

通过混凝沉淀实验，不仅可以选择投加药剂种类.数量，还可以确定其他混凝最佳条件。

一 原理：天然水中存在大量胶体颗粒，是使水产生浑浊的一个重要原因，胶体颗粒靠自然沉淀是不能去处的。

清除或降低胶体颗粒稳定因素的过程叫做脱稳。

脱稳后的胶粒，在一定的水利条件下，才能形成较大的絮凝体，俗称矾花。

直径较大且较密实的矾花容易下沉。

自投加混凝剂[342)(SO Al ]直至形成较大矾花的过程叫混凝。

从胶体颗粒变成较大的矾花是一连续的过程，为了研究的方便可划分为混合反应两个阶段，混合阶段要求浑水和混凝剂快速均匀混合，一般来说，该阶段只能产生用眼睛难以看见的微絮凝体；反应阶段则要求将微絮凝体形成较密实的大粒径矾花。

（配药）1、配1%的342)(SO Al 溶液.2、如果取10mg/l 的342)(SO Al100ml 烧杯中称取10mg 342)(SO Al =用移液管移取1ml 的1%342)(SO Al 溶液.二． 实验目的1.了解混凝的现象和过程，混合及反应的作用。

2.确定水样的混凝剂最佳投量及pH 值对混凝效果的影响。

三．仪器设备及药品混凝搅拌机一台，浊度仪一台，酸度/离子计一台，电子调速搅拌机一台，秒表（平表也可）一块，温度计，1000ml 烧杯，100ml 烧杯，移液管，吸耳球，1000ml 量筒，混凝剂（硫酸铝或碱式氯化铝），氢氧化钠，盐酸等。

四．实验组织实验分6小组，每组6人。

五．实验步骤1. 熟悉搅拌机操作步骤，选择适宜的混合搅拌转速（300转/分），混合时间30秒，反应搅拌转速100转/分，反应时间10分钟，慢速搅拌转速50转/分，反应时间10分钟。

2. 测定水样的温度，浊度及pH 值，将水样分为3桶，每2组用一桶，除1,2组外，其他四组分别用NaOH 或HCl 对水样的pH 进行调整（pH 约等于10，5.5，8.5）并记录调整后的pH 值。

工艺设计及设备选型方案一、基本设计条件1、原有污水处理工艺流程山西襄矿集团沁县华安焦化有限公司污水处理满足国家及相关行业标准。

要求流量为130m3/h（其中年产130万吨的焦化装置焦化废水处理流量为：100m3/h，焦炉煤气综合利用制液化天然气（LNG）项目建成投产后将产生流量为30m3/h生产废水也将一并引至该污水处理厂集中处理）。

包括本工程及相关配套设施的设计、采购、施工、安装调试、负荷试车、试运行、完成功能考核、人员培训、技术服务直至竣工验收合格，以及缺陷修复、在质量保证期内的工程质量保证/保修义务全过程的交钥匙工程。

原来焦化废水处理系统设计文件包括：事故池及预处理、生化处理单元、高级氧化单元、膜法深度处理单元及配套所有辅助设施。

但高级氧化单元、膜法深度处理单元没有施工。

实际上，已建设施工的内容主要包括：1）事故池1座（平面尺寸20*18）2）调节池1座（平面尺寸12*18）3）除油池1座（平面尺寸：12*7.85，分2格）4）浮选系统1套5）厌氧池2座（总体尺寸：26*9）6）缺氧池2座（总体平面尺寸：26*13）7）好氧池2座（总体尺寸：35*26*5.9）8）二次沉淀池1座（Φ14m）9）混凝沉淀池1座（Φ12m）10）污泥浓缩池1座（Φ6m）11）鼓风机3台，D60-1.7，N=185KW12）综合厂房1座（平面尺寸：6*44.5）13）1#集水池1座（平面尺寸：4*10）14）2#集水池1座（平面尺寸：4*6）15）3#集水池1座（平面尺寸：4*5）16）清水池1座（平面尺寸：4*7）17）污泥脱水机1套。

（2）、现有工艺流程：蒸氨废水→除油池→气浮池→调节池→厌氧池→缺氧池→好氧池→二次沉淀池→混凝沉淀池→清水池（达标后送熄焦沉淀池）。

现有工艺出水水质：（3）、提标改造要求1）、业主拟推荐的方案，原二次沉淀池出水→二段缺氧给水泵→二段缺氧池→二段好氧池→二段沉淀池→催化氧化装置→浮选给水泵→超效纳米浅层气浮装置→原来的混凝沉淀池→处理后达标水（外排或熄焦）注：投标方案，不限于此，也可以采用其它方案。

混凝、沉淀和澄清所述沉淀和澄清均指通过投加混凝剂后的混凝沉淀和澄清。

自然沉淀( 澄清 ) 与混凝沉淀( 澄清 ) 有较大区别，本节规定的各项指标不适用于自然沉淀( 澄清 ) 。

9.4.1 关于沉淀和澄清池类型选择的原则规定。

随着净水技术的发展，沉淀和澄清构筑物的类型越来越多，各地均有不少经验。

在不同情况下，各类池型有其各自的适用范围。

正确选择沉淀池、澄清池型式，不仅对保证出水水质、降低工程造价，而且对投产后长期运行管理等方面均有重大影响。

设计时应根据原水水质、处理水量和水质要求等主要因素，并考虑水质、水温和水量的变化以及是否间歇运行等情况，结合当地成熟经验和管理水平等条件，通过技术经济比较确定。

9.4.2 规定了沉淀池和澄清池的最少个数。

在运行过程中，有时需要停池清洗或检修，为不致造成水厂停产，故规定沉淀池和澄清池的个数或能够单独排空的分格数不宜少于 2 个。

9.4.3 规定了沉淀池和澄清池应考虑均匀配水和集水的原则。

沉淀池和澄清池的均匀配水和均匀集水，对于减少短流，提高处理效果有很大影响。

因此，设计中必须注意配水和集水的均匀。

对于大直径的圆形澄清池，为达到集水均匀，还应考虑设置辐射槽集水的措施。

9.4.4 关于沉淀池积泥区和澄清池沉泥浓缩( 斗 ) 容积的规定。

9.4.5 规定了沉淀池或澄清池设置机械化和自动化排泥的原则。

沉淀池或澄清池沉泥的及时排除对提高出水水质有较大影响。

当沉淀池或澄清池排泥较频繁时，若采用人工开启阀门，劳动强度较大，故宜考虑采用机械化和自动化排泥装置。

平流沉淀池和斜管沉淀池一般常可采用机械吸泥机或刮泥机；澄清池则可采用底部转盘式机械刮泥装置。

考虑到各地加工条件及设备供应条件不一，故条文中并不要求所有水厂都应达到机械化、自动化排泥，仅规定了在规模较大或排泥次数较多时，宜采用机械化和自动化排泥装置。

9.4.6 关于澄清池絮凝区应设取样装置的规定。

为保持澄清池的正常运行，澄清池需经常检测沉渣的沉降比，为此规定了澄清池絮凝区应设取样装置。

水污染控制工程习题与思考题第一章水环境的污染与防治1．收集有关技术资料，了解我国水资源现状。

2．学习中华人民共和国《水污染防治法》，了解基本内容。

第二章水污染防治基础知识1．列表归纳污染物的类别、危害及相应的污染指标。

2．一般情况下，高锰酸钾的氧化能力大于重铬酸钾（前者的标准氧还原电位为1.51V ，后者为 1.33V ），为什么由前者测得的高锰酸盐指数值远小于由后者测得的 COD 值？3．通常 COD>BOD 20>BOD 5>高锰酸盐指数，试分析的原因。

4．含氮有机物的好氧分解分两个过程：氨化和硝化。

生活污水的BOD5 与哪个阶段相配？氨化与硝化能否同时进行？5．试验表明， T（℃）时的第一阶段生化需氧量L T 与 20℃时的第一阶段生化需氧量L20有如下关系： L T=（0.027+0.6） L20。

试问 L 为什么依温度的不同而异？6．某城镇废水量为 500m3/h，服务的当量人口为 19.2 万，若每当量人口每天排出的BOD 5 为 25g，试根据上题公式计算 10℃（冬季）及 24℃（夏季）时废水中 BOD 5的总量（ kg/d ），并略述其对处理负荷的影响。

7．某厂生产废水为 50m3/h，浓度每 8h 为一变化周期，各小时的浓度为 20、 80、90、140、 60、40、70、100mg/L 。

今欲将其浓度均和到 80mg/L 以下，求需要的均和时间及均和池容积。

8．某酸性废水的 pH 值逐时变化为 5、6.5、4.5、5、7，若水量依次为 4、4、6、8、10m3/h ，问完全均和后能否达到排放标准（ pH=6~9 ）？第三章重力沉降法1．今有一座沉砂池能除去水中直径为0.15mm 、比重为 1.2 的球形颗粒。

试计算在相同理想条件下，该沉砂池对直径为 0.08mm ，比重为 1.5 的球形颗粒的去除率是多少？2．在有效高度为 1.5m 的沉降柱中点取样，得到高炉煤气洗涤水的沉降试验结果如下表。

有机物的污染及处理一、强碱阴树脂遭受有机物污染的特征：1、树脂被污染后，颜色变深，从淡黄色变为深棕色，直至黑色。

2、树脂的工作交换容量降低，阴床的周期制水量明显下降。

3、有机酸漏入出水中，使出水的电导率增大。

4、出水的pH值降低。

正常运行情况下，阴床出水的pH值一般在7-8范围内（因有NaOH漏过），树脂遭受污染后,因有机酸的漏过，可使出水的pH值降至5.4-5.7。

5、SiO2含量增大。

水中所含有机酸（富维酸和腐殖酸）的解离常数大于H2SiO3，因此，附着在树脂上的有机物可以抑制树脂对H2SiO3的交换或排代出已吸着的H2SiO3，造成阴床SiO2过早漏过。

6、清洗水用量增加。

因为吸着在树脂上的有机物含有大量的-COOH基团，树脂再生时变为-COONa，在清洗过程中，这些Na+不断被阴床进水中的矿物酸排代出来，增加了清洗阴床的时间和用水量。

二、有机物污染对强碱阴树脂的影响1、强碱阴树脂对有机物的吸着力。

天然水中的有机物（以富维酸和腐殖酸为代表）经过H+交换及除碳后，因pH值的降低，有机物几乎全部以分子状态存在于阴床进水中。

因为腐殖酸分子量大，疏水性强，与强碱阴树脂的苯乙烯-二乙烯苯聚合的骨架具有较强的吸附能力-范德华力，同时，这些大分子的有机酸都含有多个羧酸基团，与OH型强碱阴树脂的季胺基官能团也具有较强的化学亲和力，因此使有机酸被强碱树脂牢固地吸着于颗粒表面。

强碱阴树脂的骨架改为亲水性的丙烯酸与二乙烯苯的聚合物，减少了骨架对有机酸吸附的范德华力，会使有机酸的吸着率略有降低。

如将OH型强碱阴树脂改为Cl型，则因改变了有机酸与强碱阴树脂的OH之间的酸碱中和反应，使化学亲和力下降，树脂对有机物的吸着率也会降低。

这种基团型态对有机物吸着的影响大于骨架材质的影响。

2、有机物的再生洗脱。

新的凝胶型强碱阴树脂的对有机物的吸着率很高（95%），洗脱率却很低（15%）。

随着运行周期的增加，吸着率基本不变，洗脱率虽从15%上升到60%以上。