混凝气浮池复习过程

非离子型：聚丙烯酰胺（PAM），聚氧 化乙烯（PEO）
两性型：
使用极少
淀粉、动物胶、树胶、甲壳素等
微生物絮凝剂
２．助凝剂
当单独用混凝剂不能取得良好效果时，可投加某些辅助药剂 以改善混凝功能、提高混凝效果，这种辅助药剂称为助凝剂。
助凝剂：凡能提高或改善混凝剂作用效果的化学药剂可称 为助凝剂。助凝剂可以参加混凝，也可不参加混凝。
（二）影响混凝的主要因素（续）
4．水中杂质成分、性质和浓度 水中杂质成分、性质和浓度对混凝效果有明显的
影响，例如天然水中含粘土类杂质，污水中的大量 有机物等。 5．水力条件
对絮凝体的形成影响极大。在混合和反应这两个 阶段，水力条件的配合非常重要。
工业废水处理中混凝的应用
给水中，以地表水为水源时应用较多，主要去除浊度和细菌。经 混凝沉淀后浊度一般小于10度。 印染废水处理：适用于含颜料、分散染料、水溶性分子量较大的 等染料废水处理。可以单独用无机混凝剂，也可和有机高分子絮 凝剂联用。 例：某针织厂废水TOC为50－60mg/L，pH值为7.5。
采用PAC混凝剂，投加量为140mg/L时，TOC去除率为68％。 例：云南省某针织厂染色废水，含直接染料、活性染料
PAC 0.05-0.1%
原水混凝沉淀后续处理
工业废水处理中混凝的应用
含油废水处理：乳化油颗粒小、表面带电荷，加混凝剂，压缩双 电层。通常采用混凝气浮工艺。
例：兰州炼油厂废水加PAC采用二级气浮 原水含油50-100mg/L
3).穿孔旋流絮凝池
由若干方格组成。分格数一般不少于6格。流速逐渐减 小，孔口流速宜取0.6～1.0m/s，末端流速宜取0.2～0.3m/s。 絮凝时间15～25min。

一、名词解释题：1.混凝：包括凝聚与絮凝两种过程，指胶体被压缩双电层而脱稳的过程（凝聚）和胶体由于高分子聚合物的吸附架桥作用聚结成大粒絮体的过程（絮凝）2.接触凝聚区：在澄清池中，将沉到池底的污泥提升起来，并使这处于均匀分布的悬浮状态，在池中形成稳定的泥渣悬浮层，此层中所含悬浮物的浓度约在3～10g/L,称为～。

3.絮凝沉淀：初沉池后期、二沉池初期；固体颗粒有明显的絮凝性，沉淀过程中通过絮凝作用使得粒径越来越大、沉淀越来越快。

4.自由沉淀：沉沙池、初沉池初期，固体颗粒絮凝性差、粒径较大、浓度较低，沉淀过程中互不干扰，独立完成沉淀过程。

5.反冲洗时滤层的膨胀率：反冲洗时，滤池膨胀后所增加的厚度与膨胀前厚度之比6.活性污泥法：污水生物处理的一种方法。

该法是在人工充氧条件下，对污水和各种微生物群体进行连续混合培养，形成活性污泥。

利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用，以分解去除污水中的有机污染物。

然后污泥与水分离，大部分污泥再回流到曝气池，多余部分则排出活性污泥系统。

7.悬浮生长：在活性污泥法中，微生物形成絮状，悬浮在混合液中不停地与废水混合和接触。

8.BOD污泥负荷：单位重量的活性污泥在单位时间内所承受的有机物的数量，或生化池单位有效体积在单位时间内去除的有机物的数量，单位kgBOD5/(kgMLVSS.d)。

9.污泥龄：是指每日新增的污泥平均停留在曝气池中的天数，也就是曝气池全部活性污泥平均更新一次所需的时间，或工作着的活性污泥总量同每日排放的剩余污泥量的比值。

10.污泥容积指数（SVI）：简称污泥指数，曝气池出口处混合液经30min沉淀后，1g干污泥所占的容积（以mL计）。

11.污泥沉降比：指曝气池中混合液沉淀30min后，沉淀污泥体积占混合液总体积的百分数。

12.生物膜法 biofilm-process：污水生物处理的一种方法。

该法采用各种不同载体，通过污水与载体的不断接触，在载体上繁殖生物膜，利用膜的生物吸附和氧化作用，以降解去除污水中的有机污染物，脱落下来的生物膜与水进行分离。

城市污水中既含有分散颗粒又含有絮凝性颗粒。
设计初次沉淀池的容量时，有效容积是表面负荷（过 流率）和沉淀时间的函数。由于大多数沉淀池的池深 为3m 左右，虽然停留时间通常作为设计时的指标， 但表面负荷也是一个有用的标志。 用于生物处理前的沉淀池常采用2h 的沉淀时间。 当只采用初次沉淀处理时，常选用3h。我国对于前者 常采用1～1.5h，对于后一种情况则为1.5～5h。
表4-5 常用的助凝剂
二、影响混凝效果的因素与混凝剂的选择
（一）影响混凝效果的主要因素 影响过程中水力条件等 因素的影响。 1.水质 工业废水中的污染物成分及含量随行业、工厂的不同而千变万化，而且通常情况下同一废水中往往含有多 种污染物。废水中的污染物在化学组成、带电性能、亲水性能、吸咐性能等方面都可能不同，因此某一种 混凝剂对不同废水的混凝效果可能相关很大。另外有机物对于水中的憎水胶体具有保护作用，因此对于高 浓度有机废水采用混凝沉淀方法处理效果往往不好。有些废水中含有表面活性剂或活性染料一类污染物质， 通常使用的混凝剂对它们的去除效果也大多不理想。
（二）混凝剂的选择 针对处理某种特定的废水选择适应的混凝剂时，通常由综合以下几方面的考虑来确定。 （1）处理效果好，对希望去除的污染物有较高的去除率，能满足设计要求。为了达到这一目标，有时需要 两种或多种混凝剂及助凝剂同时配合使用。 （2）混凝剂及助凝剂的价格应适当便宜，需要的投加量应当适中，以防止由于价格昂贵造成处理运行费用 过高。 （3）混凝剂的来源应当可靠，产品性能比较稳定，并应宜于储存和投加方便。 （4）所有的混凝剂都不应对处理出水产生二次污染。当处理出水有回用要求时，要适当考虑出水中混凝残 余量所造成的轻微色度等影响（例如采用铁盐作混凝剂时）。 结合以上因素的考虑，通常采用实际废水水样由实验室烧杯试验，对宜于采用的混凝剂及投加量来进行 初步筛选确定。在有条件的情况下，一般还应对初步确定的结果进行扩大的动态连续试验，以求取得可靠的 设计数据。

接触角：某种固体被水润湿的程度用接触角表示。
•
• •
接触角：在气、液、固三相的交界点处， 气—液和固—液界面之间所形成夹角叫接 触角。 当 ，即称为具有亲水性物质，亲水 90 固体是可以被水润湿的。 当时 ，这种固体称为疏水性物质， 90 疏水性物质是不可被水润湿的。
2.气泡与固体颗粒粘附条件
• 1.随着废水的不断流入，在吸附塔上部会形成一 个吸附带。 • 2.吸附带随废水的不断流入逐渐下移，故吸附过 程实际上是吸附带下移过程。 • 3.当吸附带移到吸附塔下部时，出水中开始出现 吸附质，当吸附质浓度达到时，即到达a点，该点 称穿透点，单柱运行到此结束。 • 4.吸附带继续下移，出水中吸附质浓度迅速增加， 当出水吸附质浓度达到时，即到达b点时，该点称 吸附终点，此时吸附塔吸附能力完全耗竭，对双 柱串联运行吸附系统，第一柱可运行至b点。
（三）pH值：pH值影响吸附质电离度，活性 炭表面电荷特性，定性地讲，从水中吸附 有机物是随pH减少而增加。 （四）温度：自动进行过程，即表面自由能 减少，放热反应。T增加，吸附程度量减少， 可利用温度不同再生。 （五）接触时间，应保证时间，使吸附接近 平衡，充分利用吸附能力。
五、吸附系统的运转规律（穿透曲线） 通过静态吸附试验，测出不同种类的活 性炭的吸附等温线，从而选择炭型，并可 估算处理每m3水所需的活性炭数量。在此 基础上进行的动态吸附柱试验，确定设计 参数。如炭柱形式及级数，周期，通水倍 数等。
对于具有两性的金属离子，离子浓度与PH关系在 图上呈V字形，pH是一个重要因素。例如处理含 锌废水时，投加石灰控制pH值，在9-11范围内。 3.硫化物沉淀法常用沉淀剂有H2S，Na2S，K2S等， 处理费用高，硫化物沉淀困难，常投加凝聚剂加 强去除效果，有时作为氢氧化物沉淀法补充法。 4.钡盐沉淀法 这种方法主要用于处理含六价铬的废水，采用沉 淀剂有BaCO3，BaCl2， Ba(NO3)2，Ba(OH)2等。

实验九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，还可确定其它混凝最佳条件。

一、目的1、通过本实验，确定某水样的最佳投药量。

2、观察矾花的形成过程及混凝沉淀效果。

二、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除去的。

水中的胶体颗粒，主要是带负电的黏土颗粒。

胶粒间的静电斥力，胶粒的布朗运动及胶粒表面的水化作用，使得胶粒具有分散稳定性，三者中以静电斥力影响最大。

向水中投加混凝剂能提供大量的正离子，压缩胶团的扩散层，使ξ电位降低，静电斥力减小。

因此，布朗运动由稳定因素转变为不稳定因素，也有利于胶粒的吸附凝聚。

水化膜中的水分子与胶粒有固定的联系，具有弹性和较高的黏度，把这些水分子排挤出去需要克服特殊的阻力，阻碍胶粒直接接触。

有些水化膜的存在决定于双电层状态，投加混凝剂降低ξ电位，有可能使水化作用减弱。

混凝剂水解后形成的高分子物质或直接加入水中的高分子物质一般具有链状结构，在胶粒与胶粒间起吸附架桥作用，即使ξ电位没有降低或降低不多，胶粒不能相互接触，通过高分子链状物吸附胶粒，也能形成絮凝体。

消除或减低胶体颗粒稳定因素的过程叫脱稳。

脱稳后的胶粒，在一定的水力条件下，才能形成较大的絮凝体，俗称矾花。

直径较大且密实的矾花容易下沉。

自投加混凝剂直至形成较大矾花的过程叫混凝。

混凝离不开投混凝剂。

混凝过程见下表表2－1 混凝过程阶段凝聚絮凝过程混合脱稳异向絮凝为主同向絮凝为主作用动力药剂扩散质量迁移混凝剂水解溶解平衡杂质胶体脱稳各种脱稳机理脱稳胶体聚集分子热运动（布朗扩散）微絮凝体的进一步碰撞聚集液体流动的能量消耗处理结构物混合设备反应设备胶体状态原始胶体脱稳胶体微絮凝体矾花胶体粒态0.1-0.001μm 约5-10μm 0.5-2mm由于布朗运动造成的颗粒碰撞絮凝，叫“异向絮凝”；由机械运动或液体流动造成的颗粒碰撞絮凝，叫“同向絮凝”。

2、水污染：是指排入水体的污染物在数量上超过该物质在水体中的本底含量和水环境容量，从而导致水的物理、化学及微生物性质发生变化，使水体固有的生态系统和功能受到破坏。

5、沉淀处理工艺的四种用法：沉砂池：用以去除污水中的无机易沉物。

初次沉淀池：去除悬浮物，减轻后续生物处理构筑物的有机负荷。

二次沉淀池：用来分离生物处理工艺中产生的生物膜、活性污泥等，使处理后的水得以澄清。

污泥浓缩池：将来自初沉池及二沉池的污泥进一步浓缩，以减小体积，降低后续构筑物的尺寸及处理费用等。

6、根据水中悬浮颗粒的凝聚性能和浓度，沉淀可分成四种类型 1）自由沉淀：悬浮颗粒浓度不高；沉淀过程中悬浮固体之间互不干扰，颗粒各自单独进行沉淀, 颗粒沉淀轨迹呈直线。

沉淀过程中,颗粒的物理性质不变。

发生在沉砂池中；2）絮凝沉淀：悬浮颗粒浓度不高；沉淀过程中悬浮颗粒之间有互相絮凝作用，颗粒因相互聚集增大而加快沉降，沉淀轨迹呈曲线。

沉淀过程中，颗粒的质量、形状、沉速是变化的。

化学絮凝沉淀属于这种类型；3）区域沉淀或成层沉淀：悬浮颗粒浓度较高（5000mg/L以上）；颗粒的沉降受到周围其他颗粒的影响，颗粒间相对位置保持不变，形成一个整体共同下沉，与澄清水之间有清晰的泥水界面。

二次沉淀池与污泥浓缩池中发生；4）压缩沉淀：悬浮颗粒浓度很高；颗粒相互之间已挤压成团状结构，互相接触，互相支撑，下层颗粒间的水在上层颗粒的重力作用下被挤出，使污泥得到浓缩。

二沉池污泥斗中及浓缩池中污泥的浓缩过程存在压缩沉淀。

理想沉淀池的几个假定1）污水在池内沿水平方向作等速流动，水平流速为v，颗粒的水平分速等于水流速；2）悬浮颗粒在沉淀区等速下沉，下沉速度为u；3）在流入区，悬浮颗粒均匀分布在整个过水断面上并处于自由沉淀状态；4）颗粒一经沉到池底，即认为已被去除。

10、沉砂池的作用：从污水中去除砂子、煤渣等比重较大的无机颗粒（相对密度约为2.65，粒径大于0.2mm），以免这些杂质对水泵、管道的磨损；减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件。

气浮与混凝沉淀联合处理案例
某城市污水处理厂
采用气浮与混凝沉淀联合 工艺处理城市污水，提高 了处理效率，降低了运行 成本。
某造纸厂
采用气浮与混凝沉淀联合 工艺处理造纸废水，实现 了废水的达标排放，提高 了企业的环保形象。
某化工企业
采用气浮与混凝沉淀联合 工艺处理化工废水，有效 去除废水中的有害物质， 降低了对环境的危害。
强化反应条件
通过改善反应条件，提高气浮和混凝沉淀过程中污染物的去除效率 。
高效分离技术
探索和研发高效分离技术，实现气浮和混凝沉淀过程中微小颗粒和 污染物的有效去除。
应用领域的拓展
工业废水处理
01
将气浮和混凝沉淀技术应用于工业废水处理领域，满足工业废
水排放标准。
饮用水处理
02
研究气浮和混凝沉淀技术在饮用水处理中的应用，保障饮用水
污染物，改善了水质。
混凝沉淀处理案例
01
02
03
某印染厂
采用混凝沉淀工艺处理印 染废水，有效去除废水中 的色度和悬浮物，降低了 废水中的污染物含量。
某电镀厂
采用混凝沉淀工艺处理电 镀废水，去除废水中的重 金属离子，降低了对环境 的危害。
某矿山选矿厂
采用混凝沉淀工艺处理选 矿废水，有效去除废水中 的悬浮物和重金属离子， 实现了废水的循环利用。
《气浮和混凝沉淀》PPT课 件
目录
• 气浮原理介绍 • 混凝沉淀原理介绍 • 气浮与混凝沉淀的比较 • 气浮和混凝沉淀的实际应用案例 • 未来展望
01
气浮原理介绍
气浮的定义
01
02
气浮是一种利用气泡将悬浮物或杂质从液体中分离出来的物理处理方 法。
气浮是给待处理的废水通入空气，使水中悬浮物质在气泡的浮力作用 下上浮到水面，利用浮力与重力进行分离。

气

存在适量的表面活性剂是必要的。
15
三、气泡的分散度与稳定性
但表面活性物质过多
•界面张力σ水气降低 •污染粒子严重乳化 •表面ζ电势增高 此时，尽管气泡稳 定，但颗粒－气泡 附着不好 。
如何控制最佳的投加量？ 影响三个因素：稳定性、表面张力、乳化效果
16
四、乳化现象与脱乳
疏水性颗粒易气浮，但多数情况下并不好。 乳化现象 以油粒为例： 1.表面活性物质存在：
带电的稳定体系是不利于气浮的，应 → 脱稳、破乳 → 投加混凝剂→压缩双电层→降低ζ电势 混凝剂： 硫酸铝、聚合氯化铝、三氯化铁等
19
本节思考题
(1) 颗粒的润湿接触角在气浮中有何物理意义？ (2) 采用什么方法可以改善亲水性颗粒的气浮效果？ (3) 气泡的稳定性如何影响气浮效果？ (4) 乳化现象指什么？为什么需要在气浮过程中加以 避免？
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气浮池 混凝 斜板沉淀池
与同向流斜板沉淀池结合的气浮池
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气浮池
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气浮池
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加压溶气罐
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气浮池
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气浮池浮渣
42
气浮池浮渣
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四、加压溶气气浮法工艺计算
气固比a ：基本工艺参数
A 经减压释放的溶解空气总量 a= = S 原水带入的悬浮固体总量
两种表达方式：体积比 质量比
44
四、加压溶气气浮法工艺计算
63
30
空气在水中的溶解热力学过程（亨利定律）： V＝KT P （L-气/m3-水）
P：空气所受绝对压力 KT：溶解常数，与温度有关
31
空气在水中的溶解动力学过程：
溶解需要一定时间 与水在加压溶气罐中的流态有关

4.8混凝气浮池在经过前面构筑物的生化处理的出水中投加混凝剂，经混凝反应后进入混凝气浮池分离，进一步降低有机物悬浮物的浓度，保证有良好的出水。

混凝气浮法分为加药反应和气浮两个部分，加药反应通过添加合适的混凝剂和絮凝剂以形成较大的絮体，再通入气浮分离设备后与大量密集的细气泡相互粘附，形成比重小于水的絮体，依靠浮力上浮到水面，从而完成固液分离。

整个混凝气浮的工艺流程为将配制好的混凝剂通过定量投加的方式加入到原水中，并通过一定方式实现水和药剂的快速均匀混合，然后进入气浮池进行固液分离，混凝气浮由混凝与气浮两个工艺组成。

（1）混凝工艺向污水中投入某种化学药剂（常称之为混凝剂），使在水中难以沉淀的胶体状悬浮颗粒或乳状污染物失去稳定后，由于互相碰撞而聚集或聚合、搭接而形成较大的颗粒或絮状物，从而使污染物更易于自然下沉或上浮而被除去。

混凝剂可降低污水的浊度、色度，除去多种高分子物质、有机物、某些重金属毒物和放射性物质[19]。

混凝剂的投加分为干投法和湿投法，本设计采用湿投法，相对于干投法，湿投法更容易与水充分混合，投量易于调节，且运行方便。

（2）气浮工艺气浮过程中，细微气泡首先与水中的悬浮粒子相粘附，形成整体密度小于水的“气泡——颗粒”复合体，使悬浮粒子随气泡一起浮升到水面。

由于部分回流水加压气浮在工程实践中应用较多，并且节省能源、操作稳定、资源利用较充分，所以本次设计采用部分回流水加压气浮流程。

混凝气浮池进出水水质见表4-8-1：表4-8-1 混凝气浮池进出水质表水质指标COD BODSS5进水水质（mg/L）247 58.1 312.1出水水质(mg/L) 123.5 29 68.7去除率（%）50 50 78①设计流量Q= 125m3/h = 0.035m3/s②反应池停留时间T = 15min③反应池水深与直径之比H:D = 10:9④接触室上升流速Vc = 10mm/s= 2.0mm/s⑤气浮分离速度Vs= 20min⑥分离室停留时间ts⑦溶气水量占处理水量的比值R = 30%⑧溶气压力，取0.3MPa⑨填料罐过流密度，取3000m3/（d·m2）（1）加药池的容积式中：Q—处理的水量，m3A—混凝剂的最大投加量，取20mg/lω—溶液质量分数，一般10%—20%，取10%n—每天配制次数，一般为2—6次，取4次（2）反应池的计算①反应池的容积式中：Q—设计水量，m3/hT—反应时间，min②池子直径与池深式中：n—池子个数，取2个反应池水深与直径之比H:D = 10:9，则池深为H = 10D/9 = 10×2.3/9 = 4.7m③喷嘴直径式中：Q—设计水量，m/sv—喷嘴出口流速，一般采用2—3m/s，取2.5m/s喷嘴设置在池底，水流沿切线方向进入。

⽔处理总复习题及参考答案⽔处理总复习题及参考答案第⼀章锅炉补给⽔的预处理⼀、选择题根据题意，将正确答案的填⼊括号内。

1．为了保证良好的反洗效果，滤料的膨胀度和冲洗强度应保持适当，冲洗强度过⼩时，下部滤层浮不起来；冲洗强度过⼤时，滤料之间碰撞机率减⼩，细⼩滤料也易流失。

⼀般来讲，⽯英砂的反洗强度为（C）L/（m2·s）A、5～10B、10～15C、15～20D、20～252．超滤膜是分离膜技术中的⼀部分，它是介于微滤和纳滤之间的⼀种膜过程，笼统地讲，超滤膜孔径在（A）之间。

A、1nm～0.1µmB、0.1nm～0.1µmC、1nm～1µmD、0. 1nm～0.1µm3．常⽤中空纤维超滤膜材料有聚偏氟⼄烯、聚醚砜、聚砜等，其中聚醚砜英⽂代号（D）A、PSB、PVDFC、PSAD、PES4．部分回流加压溶⽓⽓浮澄清池，设计回流⽐控制在（C）之间。

A、5%～10%B、10%～20%C、20%～30%D、30%～40%5．活性炭⽤作吸附处理时，表征其理化性能的主要技术指标—碘吸附值的含义是指在浓度为0.1mmol/L的碘溶液50mL中，加⼊活性炭（B）g左右，震荡5min，测定剩余碘，计量单位为mg/g，即每克活性炭吸附碘的毫克数。

A、0.1B、0.5C、1.0D、2.06．当澄清池分离室泥渣层逐渐上升、出⽔⽔质变坏、反应室泥渣浓度增⾼、泥渣沉降⽐达到（C）以上时，应缩短排泥周期，加⼤排泥量。

A、5%B、10%D、50%7．（A）适⽤于处理有机物含量较⾼的原⽔或有机废⽔的处理，pH适⽤范围4.5～10。

A、聚合硫酸铁（PFS）B、碱式氯化铝（PAC）C、硫酸铝D、三氯化铁8．在电⼚⽔处理中，为了提⾼混凝处理效果，常常采⽤⽣⽔加热器对来⽔进⾏加热，也可增加投药量来改善混凝处理效果。

采⽤铝盐混凝剂时，⽔温（C）℃⽐较适宜。

A、0B、10C、20D、409．当原⽔浊度⼩于（A）FTU时，为了保证混凝效果，通常采⽤加⼊粘⼟增浊、泥渣循环、加⼊絮凝剂助凝等⽅法。

在原水中加入絮凝剂PAC或PAM（PAC为400— 1000mg/l，PAM为PAC的1/5左右），经过3min~15min的 有效絮凝反应。其时间、药量和絮凝效果须由实验测定 ，原水经过絮凝反应，进入接触区。在接触区内，微气 泡与原水中絮体相互粘合，一起进入分离区，在气泡浮 力的作用下，絮体与气泡一起上升至液面，形成浮渣。 浮渣由刮沫机刮至污泥区。下层的清水通过集水管自流 至清水池。处理后，清水一部分回流，供溶气系统使用 ，另一部分则排放。
（四）运行控制条件
1. pH 2. 水温 3. 混凝剂的选择和投加量 4. 水力条件
气浮和混凝沉淀
（六）混凝设备日常运行中需注意的问题
（1）经常检查溶药系统和投加系统的运行情况。 （2）当冬季水温较低，影响混凝效果时，除可采取增加投
药量的措施外，还可投加适量的铁盐混凝剂，经常检查加 药管的运行情况。 （3）根据混合池和反应池的絮体、出水水质等情况，及时 调整混凝剂的投加量。 （4）严格控制混合和反应的搅拌强度和时间。 （5）做好日常运行记录。
气浮和混凝沉淀
JMF集成射流气浮
二、工作原理 气浮主要起固液分离作用（同时可以降低COD
、BOD、色度等）。 气浮主要利用溶气系统产生的溶气水中的微气
泡，与水中的悬浮物絮体粘合在一起，悬浮物随微 气泡一起上升至水面，形成浮渣，使水中的悬浮絮 体得到去除。
气浮和混凝沉淀
JMF集成射流气浮
清水经过射流吸气装置，在一定的工作压力的情况下 ，使空气最大限度地溶入水中，通过快速减压释放，形 成直径在30um~50um左右的小气泡。
气浮是在水中产生大量细微气泡细微气泡与废水中的细小悬浮粒子相黏附形成整体密度小于水的气泡颗粒复合体悬浮粒子随气泡一起浮升到水面形成泡沫或浮渣从而使水中悬浮物得意分离

给水工程复习1、比较CMB与CSTR反应速度，说明为什么后者使用较多，如何改良？答：CMB反应浓度是变化的，反应浓度由高到低；CSTR的反应是在低浓度下进行的，反应具有连续性，反应时间较长。

改良：可用多个CSTR串联达到缩短反应时间的目的。

2、地表水常规处理工艺答：混凝→沉淀→过滤→消毒3、胶体稳定原因；混凝机理--多加后果；常用混凝剂与助凝剂（记几个)；知道同向絮凝、异向絮凝；絮凝控制指标（G、GT）；如何理低温低浊度水；泵前投加前提；知道常用的混合设备；各种絮凝设备（隔板、折板、机械、网格栅条）如何做到G值逐渐减小。

答：胶体稳定的原因：1、胶体的动力学稳定：小颗粒在水中的布朗运动2、胶体的聚集稳定：由表面同性电荷的斥力或水化膜作用的影响导致粒子不能聚集。

3、胶体的结构：胶核-胶粒（滑动面ζ电位）-胶团混凝机理：1、压缩双电层作用2、吸附电性中和作用3、吸附架桥作用4、网捕-卷扫作用投药量：高价比低价投加少得多，多加会使得胶体再稳。

常用混凝剂：硫酸铝、硫酸亚铁、三氯化铁、碱式氯化铝、聚合硫酸铁，聚丙烯酰胺；助凝剂：PAM，活化硅酸，骨胶，海藻酸钠，氯，生石灰。

同向絮凝：碰撞由水力或机械运动产生，是水处理的主要絮凝形式。

异向絮凝：碰撞由布朗运动所产生，小颗粒（≤1μm）才存在布朗运动，颗粒聚集变大，其絮凝速率由颗粒碰撞速率决定。

絮凝控制指标（G、GT）：G是速度梯度，表达的是两流层的速度差与垂直间距之比；T是停留时间。

如何处理低温低浊度水：泵前投加前提：离水厂比较近。

常用的混合设备：泵，管道，机械。

各种絮凝设备（隔板、折板、机械、网格栅条）如何做到G值逐渐减小：隔板絮凝池：前窄后宽；折板絮凝池：采用异波-同波-平板；机械絮凝池：控制搅拌强度；网格-栅条絮凝池：前网格，中栅条，后空。

4、知道拥挤沉淀的四个分区、浑液面及沉淀相似性；理想沉淀池、截留沉速、表面负荷；影响平流式沉淀池的因素；如何设计平流式沉淀池才能保证其运行良好（进水、出水、沉淀--水力半径、水平流速、排泥）；斜管角度、长度、进水方位及适用条件；澄清原理；高密度澄清池特点；气浮池气泡及投加发泡剂的作用。

混凝气浮实验
大连理工大学环境与生命学院
实 验 目 的
掌握混凝气浮工艺出水水中悬浮物的原理、流程 掌握影响混凝气浮处理效果的主要影响因素
实 验 原 理
微细气泡的形成
传统的加压气浮工艺通过压力罐注水和充气，实现空气的 溶解与释放，形成微小气泡。 通过某种方法产生大量的微气泡，与废水中悬浮颗粒粘附， 随气泡一起浮升到水面分离出去。 本实验采用一种气液混合涡流泵，将空气在泵内与水加压 混合。在泵内实现吸气、搅拌、加压，再通过释放形成微 细气泡。
测定
采用721分光光度计和浊度计测定出水的透光率和浊度。
实验结果与整理
污水流量 项目 溶气水流量（L/h） 压力（MPa） 气泡上升速度(m/s) 气泡直径 聚合氯化铝投药量（ppm） 混凝最佳pH 1 2
污水：溶气水比
气浮后污水透光率 气浮后污水浊度
思考题
哪些混合方式有利于溶气水与混凝后污水形成有利于颗粒 上浮的结果？ 提高气浮中污染物去除效率的主要影响因素有哪些？ 如何避免在起伏中出现大气泡现象？
实验结果与整理
最佳进气量
控制进水流量为50L/h，调整进气阀、出水阀、排气阀， 使溶气水中出现致密、乳白色的微细气泡悬浊液，记录 此时的进气量、压力和流量。
量筒取溶气水，记录气液界面的上升速度，计算微细气 泡的直径。
实验结果与整理
混凝过程调整
确定污水的投药量及最佳pH。确定污水流量，微调溶气 水量。
实 验 原 理
斯托克公式
d = (18μu/ρg)1/2
d: 气泡的平均直径（m） μ: 水的动力粘度，取0.001Ns/m2 ρ: 水的密度，取1000kg/m3 g: 重力加速度，取9.8m/s2 u: 气泡的平均上升速度，m/s。

⽔处理⼯程实验项⽬复习过程《⽔处理⼯程》实验项⽬清华⼤学环境科学与⼯程系⼀、必修实验实验⼀：混凝实验⼆：⾃由沉淀实验三：⽓浮实验四：过滤实验五：废⽔可⽣化性实验六：厌氧污泥活性的测试实验七：污泥过滤脱⽔⼆、选择实验实验⼋：臭氧脱⾊实验九：吸附三、演⽰实验①虹吸滤池②脉冲澄清池③活性污泥⼯艺④ UASB反应器⑤膜分离技术实验⼀混凝⼀、实验⽬的1、了解混凝的现象及过程，净⽔作⽤及影响混凝的主要因素；2、学会求⽔样最佳混凝条件（包括投药量、pH值、⽔流速度梯度）的基本⽅法；3、了解助凝剂对混凝效果的影响。

⼆、实验原理胶体颗粒带有⼀定电荷，它们之间的电斥⼒是胶体稳定性的主要因素。

胶体表⾯的电荷值常⽤电动电位ξ表⽰，⼜称为Zeta电位。

Zeta电位的⾼低决定了胶体颗粒之间斥⼒的⼤⼩和影响范围。

⼀般天然⽔中的胶体颗粒的Zeta电位约在-30mV以上，投加混凝剂之后，只要该电位降到-15mV左右即可得到较好的混凝效果。

相反，当Zeta电位降到零，往往不是最佳混凝状态。

投加混凝剂的多少，直接影响混凝效果。

⽔质是千变万化的，最佳的投药量各不相同，必须通过实验⽅可确定。

在⽔中投加混凝剂如Al2(SO4)3、FeCl3后，⽣成的Al(III)、Fe(III)化合物对胶体的脱稳效果不仅受投加的剂量、⽔中胶体颗粒的浓度、⽔温的影响，还受⽔的pH值影响。

如果pH值过低（⼩于4），则混凝剂⽔解受到限制，其化合物中很少有⾼分⼦物质存在，絮凝作⽤较差。

如果pH值过⾼（⼤于9-10），它们就会出现溶解现象，⽣成带负电荷的络合离⼦，也不能很好地发挥絮凝作⽤。

投加了混凝剂的⽔中，胶体颗粒脱稳后相互聚结，逐渐变成⼤的絮凝体，这时，⽔流速度梯度G值的⼤⼩起着主要的作⽤。

在混凝搅拌实验中，⽔流速度梯度G值可按下式计算：G=式中：P—搅拌功率（J/s）；µ—⽔的粘度（Pa·s）；V—被搅动的⽔流体积（m3）；本实验G值可直接由搅拌器显⽰板读出。

水处理试题复习2024一、引言水处理技术作为环境保护和资源可持续利用的重要手段，近年来在全球范围内得到了广泛关注和快速发展。

2024年的水处理试题复习不仅需要掌握基础理论知识，还需要了解最新的技术进展和应用案例。

本文将系统梳理水处理领域的核心知识点，并结合实际案例进行分析，帮助考生全面备考。

二、水处理基础知识1. 水质指标与分类水质指标是评价水质状况的重要依据，主要包括物理指标、化学指标和生物指标三大类。

物理指标如色度、浊度、温度等；化学指标如pH值、溶解氧、重金属离子等；生物指标如大肠菌群数、细菌总数等。

案例：某城市自来水厂在检测中发现水中大肠菌群数超标，经过分析发现是由于水源地附近存在畜禽养殖污染所致。

通过加强水源地保护和水处理工艺改进，最终使水质达标。

2. 水处理工艺概述水处理工艺主要包括预处理、主处理和深度处理三个阶段。

预处理包括格栅、沉砂池等；主处理包括混凝沉淀、过滤、消毒等；深度处理包括活性炭吸附、膜分离等。

案例：某污水处理厂采用A²/O工艺（厌氧缺氧好氧工艺），通过厌氧区、缺氧区和好氧区的协同作用，有效去除污水中的有机物、氮和磷，达到了一级A排放标准。

三、水处理技术详解1. 物理处理技术物理处理技术主要通过物理手段去除水中的悬浮物、胶体等杂质，常用的方法有沉淀、过滤、气浮等。

沉淀法：利用重力作用使悬浮物沉降，常用的设备有沉淀池、澄清池等。

沉淀效果受悬浮物浓度、粒径、水温等因素影响。

过滤法：通过滤料截留水中的悬浮物，常用的滤料有石英砂、活性炭等。

过滤效果受滤料粒径、过滤速度等因素影响。

气浮法：通过向水中通入微小气泡，使悬浮物附着在气泡上浮至水面，常用的设备有气浮池、溶气罐等。

气浮效果受气泡大小、气浮时间等因素影响。

案例：某工业废水处理厂采用气浮法去除废水中的油脂和悬浮物，通过优化气泡生成装置和气浮时间，显著提高了处理效率。

2. 化学处理技术化学处理技术通过化学反应去除水中的溶解性污染物，常用的方法有混凝、氧化还原、中和等。

气浮池工作原理
气浮池是一种常用的水处理设备，它通过利用气体将悬浮物从
水中分离出来，是一种高效的污水处理方法。

气浮池工作原理主要
包括气体溶解、气泡生成、气泡附着、气泡浮升和污泥除去等步骤。

首先，气浮池工作原理的第一步是气体溶解。

在气浮池中，通
常会通过气体喷嘴将空气或其他气体注入水中。

这些气体在水中溶解，形成微小气泡。

这些微小气泡是气浮池能够有效去除悬浮物的
关键。

接着，气浮池工作原理的第二步是气泡生成。

通过气体喷嘴注
入水中的气体会在水中形成微小气泡。

这些微小气泡的生成是气浮
池能够有效去除悬浮物的前提。

然后，气浮池工作原理的第三步是气泡附着。

生成的微小气泡
会在水中附着在悬浮物的表面。

这些气泡与悬浮物形成气囊，使悬
浮物的比重减小，从而使其浮起。

其次，气浮池工作原理的第四步是气泡浮升。

附着在悬浮物表
面的气泡会随着上升的水一起浮升到水面，携带着悬浮物一起浮到
水面。

最后，气浮池工作原理的最后一步是污泥除去。

当悬浮物浮到水面时，形成浮渣，通过刮渣装置将浮渣集中到一处，然后通过刮渣机将浮渣刮走，从而实现悬浮物的去除。

总的来说，气浮池工作原理是通过气体溶解、气泡生成、气泡附着、气泡浮升和污泥除去等步骤，将悬浮物从水中分离出来。

这种工作原理使得气浮池成为一种高效的污水处理设备，被广泛应用于各种工业和生活污水的处理中。

混凝气浮池的设计参数包括1.设计流量：混凝气浮池的设计流量是指单位时间内水经过该设备的量。

设计流量的确定需要考虑水处理系统的总体设计容量和水体的需求。

一般来说，设计流量应根据水体的水质要求和预期的使用量进行估算。

2.气泡尺寸和浮升速度：混凝气浮池通过向水中注入气泡，使杂质浮起来。

气泡的大小和浮升速度是影响混凝气浮池效果的重要参数。

气泡尺寸应根据水中悬浮物的种类和浓度来确定，一般为0.1-1.0毫米。

而浮升速度则应根据水中杂质的密度和粒径来确定，一般为2-4米/小时。

3.料液比：料液比是指混凝气浮池中悬浮物的浓度与注入气泡的量之比。

它决定了杂质浮起来的速度和浮起后的稳定性。

通常，料液比应根据水体的悬浮物浓度和处理要求来确定，一般为0.01-0.14.混凝剂用量：混凝剂是促使悬浮物和胶体物凝聚成团，便于去除的重要添加剂。

混凝剂的用量应根据水体的悬浮物类型、浓度和处理要求来确定。

一般来说，混凝剂用量应能够使悬浮物形成比较均匀的沉淀物，并且不会过量使用造成浪费。

5.混合和沉降时间：混凝气浮池中的混合时间是指混合器将混凝剂快速均匀地混合到水体中所需的时间。

沉降时间是指决定水中杂质沉降至底部后需要的时间。

混合和沉降时间的长短影响了混凝气浮池的处理效果，需要根据水体的复杂程度和质量要求来确定。

6.溢流槽设计：溢流槽是混凝气浮池中的一个重要组成部分，用于集中收集浮起的杂质。

溢流槽的设计应考虑到溢流水与底部淤泥的分离需要，以及杂质的去除效果。

一般来说，溢流槽应保证溢流水体的温和流动，避免二次悬浮和混凝沉降。

总之，混凝气浮池的设计参数需要综合考虑水体的特性、处理要求和预期的效果。

通过合理设置设计流量、气泡尺寸和浮升速度、料液比、混凝剂用量、混合和沉降时间以及溢流槽设计，可以实现高效的水处理和杂质去除。