不同水处理工艺的混凝效果比较

混凝沉淀工艺技术的优缺点
混凝沉淀工艺技术是一种在水处理和废水处理中广泛使用的方法。

它通过添加化学物质来使废水中的悬浮物和溶解物凝聚成大颗粒物，然后利用重力沉淀分离出来。

这种方法有其优点和缺点。

优点：
1.适用范围广：混凝沉淀工艺适用于不同类型的水，包括工业废水、污水、市政供水等。

2.处理效果好：混凝沉淀工艺可以有效去除水中的悬浮物、有机物、重金属等，使水质达到国家排放标准。

3.投资费用低：混凝沉淀工艺相对于其他处理工艺来说，成本较低，投资费用也比较少。

4.易于操作：混凝沉淀工艺操作简单，维护方便，不需要专业技能。

缺点：
1.处理时间长：混凝沉淀工艺需要较长时间才能达到最佳处理效果，可能需要几个小时或甚至一整天。

2.对水质要求高：混凝沉淀工艺对水质有一定的要求，如果水质差，可能需要添加更多的化学物质。

3.化学物质损耗大：混凝剂需要大量使用，这会增加成本，并产生化学物质的副产品，可能对环境造成负面影响。

4.运营成本高：混凝沉淀工艺需要大量能源，如电力、水力等，因此运营成本较高。

总的来说，混凝沉淀工艺技术在水处理和废水处理中有着很广泛的应用，具有很多优点，但也存在一些缺点。

在实际运用过程中，需要根据具体情况综合考虑，并选择最合适的处理工艺。

混凝剂优缺点综述
混凝剂是水处理过程中必不可少的一项处理工艺。

混凝剂是一种能够使悬浮在水中的
颗粒聚集在一起形成大颗粒的化学试剂。

通过混凝作用，水中的固体颗粒可以形成一些沉
淀物质，从而达到净化水质的目的。

然而，不同种类的混凝剂在使用时存在着各自的优缺点。

本文将对混凝剂的优缺点进行综述。

1. 铝盐混凝剂
铝盐混凝剂属于常用的混凝剂之一，其主要成分是氯化铝和硫酸铝等铝盐。

在水处理中，铝盐混凝剂具有良好的协同效应和很强的混凝作用，可以对微量悬浮物和高浊度水进
行很好的处理。

此外，铝盐混凝剂对于有机物的去除效果也比较明显。

但是，铝盐混凝剂
在水处理过程中，其残留物可能会对水体造成二次污染，从而带来环境的负面影响。

有机混凝剂是一类具有生物可降解性和无毒性的化学试剂，对环境和水质的影响较小。

有机混凝剂的应用范围相对较广，可以用于处理生活污水、工业废水等不同类型的水质。

此外，有机混凝剂的处理效果比较好，可以去除水中的有机物质、重金属离子、疏水性物
质等污染物质。

但是，由于有机混凝剂通常需要较长的处理时间，处理费用也较高，因此
其在实际应用中仍需要进一步改进和完善。

总结以上各种类型的混凝剂的优缺点，可以看出，各种混凝剂在水处理过程中都有其
独特的优点和局限性。

选择适合的混凝剂需要结合实际的情况和需要进行综合分析，以期
获得最佳的处理效果和经济效益。

不同混凝剂的水处理效果及对超滤膜影响探究作者：高宝忠来源：《中国新技术新产品》2013年第09期摘要：当今社会供水原水质量逐渐降低，而人们日常用水的要求与期望正不断提升，处理原水水质低下与高质量供水之间的冲突是当下供水工作面临的首要问题。

本文着重对AS、PAC及FeCl3三种混凝剂进行水处理试验，观察水质处理效果及各自对超滤膜的影响情况，为新时期水处理工作提供可靠依据。

关键词：混凝剂；水处理效果；超滤膜中图分类号：TE62 文献标识码：A混凝剂是供水处理环节中的关键技术因素。

现代化的水处理技术已经相当成熟，且正处于不断的发展之中。

新的水处理工作不需要很大的工作场地，就能同时实现自动化控制和能耗控制，且水处理综合效果也较好。

在原水处理过程中，通过适量的混凝剂与水中各种杂质相结合而形成矾花状物质，形成的“矾花“在通过超滤膜之时形成滤饼层，在后续的反洗运行中被洗脱，即能有效提升水质，还能降低对超滤膜的影响。

1 不同混凝剂水处理试验1.1 水质选取选取水质：平均温度6.1℃，平均浊度2.4NTU，平均pH值为8.1，平均UV254为0.055cm-1，平均CODMn为3.3mg/L。

1.2 水处理试验小试试验选用六联搅拌器及相应规格的烧杯进行，其中六联搅拌器的参数设为快速110转每分钟，共转动3分钟；慢速为70转每分钟，共转7分钟，静沉处理5分钟。

中试试验操作流程及装置应用情况如图1。

在试验设备准备完毕之后，将不同种类的混凝剂：精制硫酸铝（AS）、聚合氯化铝（PAC）及三氯化铁（FeCl3）三种进行中试试验研究，着重观察不同混凝剂投放量之下的水质处理效果及超滤膜压差情况。

本次试验中的超滤膜选用国产聚氯乙烯中空纤维型超滤膜材料，一组共5个膜组件，有效膜面积20m2，孔径为0.005μm。

使用水泵将原水提升处理，使用130μm孔径的自清洗过滤器进行过滤处理，处理完毕后投放各种混凝剂，并将投放完毕的原水置入管道混合器之中接受后续反应池搅拌处理，之后由膜装置过滤处理，使用抽吸泵将膜装置中的处理水吸出，基本完成水处理操作。

不同水质处理技术的处理效果比较分析近年来，不同水质处理技术在水处理业中得到了广泛应用，对于追求高品质水质的人们来说，如何选择一种最适合自己的处理技术显得尤为重要。

本文将对几种主流的水质处理技术进行比较分析，帮助读者更好地进行选择。

一、传统沉淀法传统沉淀法是一种有效的水质处理技术。

其处理原理是利用氢氧化铁等沉淀剂，在一段时间内与水中的杂质发生化学反应，形成大量沉淀物，从而去除水中污染物质。

沉淀物质因其密度大、颜色重等特性，通常易于被分离或过滤。

但是，传统沉淀法技术仍有其局限性，容易造成水基础性变化，导致水味异味；处理效果与沉淀剂的质量密切相关，需要使用高质量的沉淀剂才能达到较好的处理效果；处理过程需要用到大量的化学药剂和混凝剂，以及大量的人工操作，成本较高。

二、深度加氧技术深度加氧技术是一种通过加入大量氧气，增加水中氧含量来改善水质的技术。

其优点在于不需要使用任何化学药剂和混凝剂，防止了这些化学物质对环境的污染。

另外，深度加氧技术还可以既快速、又彻底地解决水中各种异味和细菌等问题。

但是，深度加氧技术也存在一些问题。

首先，需要加入的氧气量较大，加氧设备需要较大，对设备要求较高；其次，如果水质中含有较多污染物质，那么深度加氧技术的效果会大打折扣。

三、反渗透技术反渗透技术是目前应用最为广泛的水质处理技术之一，其基本原理是通过特殊的膜过滤器，将水中的杂质释放出来，在高压、低温作用下，实现去除水中各类杂质物，从而达到处理水质的目的。

反渗透技术处理后的水质，可以各方面达到普通饮用水的标准。

反渗透技术的优点是处理效果稳定，能够处理各种水质，处理过程无化学剂和药剂使用，处理水质完全符合人类饮用水的标准。

但是，由于反渗透膜的特殊性质，处理的过程非常耗能，成本也较高，系统的维护保养也较为复杂。

四、臭氧氧化技术臭氧氧化技术是一种将臭氧气体引入到水中，与水中污染物质发生化学反应，从而去除污染物质的技术。

臭氧氧化技术可以有效地去除各种有机污染物、颜色、异味等问题，尤其适用于处理工业废水和生活污水。

水处理工艺流程的概念水处理工艺流程是指将原水经过一系列的处理步骤，去除其中的污染物质，使其达到特定的水质要求的过程。

水处理工艺流程通常包括预处理、混凝沉淀、过滤、消毒等多个步骤，每个步骤都有特定的目的和操作方法。

下面将详细介绍水处理工艺流程的各个步骤。

1. 预处理：预处理是水处理工艺流程的第一步，其目的是去除原水中的大颗粒悬浮物、泥沙、有机物等。

常用的预处理方法包括格栅过滤、沉砂池、混凝剂投加等。

格栅过滤可以去除较大的悬浮物，沉砂池可以沉淀较重的颗粒物，混凝剂投加可以使悬浮物凝聚成较大的颗粒，便于后续处理。

2. 混凝沉淀：混凝沉淀是水处理工艺流程的关键步骤之一，其目的是将水中的胶体颗粒和溶解有机物凝聚成较大的颗粒，便于后续的过滤和沉淀。

常用的混凝剂有铝盐、铁盐等，它们可以与水中的胶体颗粒和溶解有机物发生化学反应，形成较大的凝聚物。

混凝后的水通过沉淀池进行沉淀，使凝聚物沉降到底部，从而实现固液分离。

3. 过滤：过滤是水处理工艺流程的重要步骤之一，其目的是去除水中的悬浮物、胶体颗粒和微生物等。

常用的过滤方法有砂滤、活性炭滤、微滤、超滤等。

砂滤是最常用的过滤方法，通过将水通过一层砂床，去除其中的悬浮物和胶体颗粒。

活性炭滤可以去除水中的有机物和异味物质。

微滤和超滤可以去除水中的微生物和胶体颗粒。

4. 消毒：消毒是水处理工艺流程的最后一步，其目的是杀灭水中的细菌、病毒和其他病原体，保证水的安全性。

常用的消毒方法有氯消毒、臭氧消毒、紫外线消毒等。

氯消毒是最常用的消毒方法，可以有效杀灭水中的细菌和病毒。

臭氧消毒和紫外线消毒可以对水中的微生物进行灭活，但对水中的有机物和胶体颗粒的去除效果较差。

除了上述的主要步骤，水处理工艺流程还可以根据实际情况进行调整和优化。

例如，在预处理阶段可以加入一些特殊的处理设备，如曝气池、油水分离器等，以适应不同水质的处理要求。

在混凝沉淀阶段可以根据水质的不同选择不同的混凝剂和混凝剂投加量，以达到最佳的混凝效果。

简述混凝法在水处理中的适用范围混凝法是一种常见的水处理技术，通过添加混凝剂使水中的悬浮物和胶体物质凝聚成较大的团块，从而使其易于沉降或过滤。

混凝法广泛应用于饮用水、工业用水、污水处理等领域，本文将从以下几个方面介绍混凝法的适用范围。

一、适用于不同水质混凝法适用于不同水质的处理，包括地表水、地下水、河流水、湖泊水等。

不同水质中悬浮物和胶体物质的种类和浓度不同，需要选用不同的混凝剂和工艺条件。

例如，对于含有较高浊度的水，应选用高效的混凝剂和加药方式，以提高混凝效果。

二、适用于不同污染物混凝法可去除水中的有机物、无机物、重金属离子、微生物等污染物，具有广泛的适用性。

其中，有机物和微生物的去除需要与其他处理工艺配合使用，如生物处理或消毒。

三、适用于预处理和后处理混凝法可作为水处理工艺的预处理和后处理环节。

在预处理环节，混凝法主要用于去除水中的悬浮物和胶体物质，减少后续处理工艺的负荷，提高处理效果。

在后处理环节，混凝法可用于去除后处理工艺中产生的悬浮物和胶体物质，以达到更高的出水质量要求。

四、适用于不同处理规模混凝法适用于不同规模的水处理厂，包括小型自来水厂、中型城市供水厂和大型工业水处理厂等。

不同规模的处理厂需要选用不同的混凝剂和工艺参数，以满足不同的处理要求和经济效益。

五、适用于不同的处理目标混凝法可用于不同的处理目标，包括去除浊度、COD、BOD、色度、异味、微生物等。

不同的处理目标需要选用不同的混凝剂和工艺条件，以达到最佳的处理效果。

混凝法在水处理中具有广泛的适用范围，包括不同的水质、污染物、处理规模、处理目标等方面。

然而，混凝法也存在一些局限性，如对于某些难处理的污染物效果不佳，且混凝剂的投加量和副产物的处理也需要考虑。

因此，在实际应用中，应根据具体情况综合考虑，选用合适的工艺组合，以达到最佳的水处理效果。

描述水处理中混凝的特点水处理中的混凝是一种重要的处理过程，它通过添加混凝剂来促使水中的悬浮物和胶体物质凝聚成较大的颗粒，从而方便后续的沉淀和过滤。

混凝的特点主要有以下几个方面。

混凝是一种物理化学过程。

混凝剂通过改变水中悬浮颗粒和胶体的表面电荷特性，使其产生相互吸引的作用力，从而促使其凝聚成较大的颗粒。

这种凝聚过程是在水中进行的，不需要外界能量的输入。

混凝剂的种类多样。

常见的混凝剂包括无机混凝剂和有机混凝剂。

无机混凝剂主要有铝盐、铁盐等，有机混凝剂主要有聚合氯化铝、聚合硫酸铁等。

不同的混凝剂在不同的水质条件下具有不同的混凝效果，需要根据实际情况选择合适的混凝剂。

混凝剂的投加量需要控制。

混凝剂的投加量直接影响混凝效果，过少的投加量会导致混凝效果不佳，过多的投加量则会浪费成本和可能产生副产物。

因此，在实际操作中需要进行试验和调整，确定合适的投加量。

混凝剂的混合和沉淀需要一定的时间。

混凝剂投加后，水中的悬浮物和胶体物质需要一定的时间才能凝聚成较大的颗粒。

通常情况下，混凝时间为10分钟到30分钟不等。

在混凝过程中，需要保持水体的搅拌以促进混凝剂与悬浮物和胶体物质的接触，并防止颗粒的沉降。

混凝还受到水质和温度的影响。

不同的水质和温度条件下，混凝剂的种类和投加量都会有所不同。

水质中的硬度、浊度等参数会影响混凝剂的选择和投加量，而温度的变化也会影响混凝剂的混凝速度和效果。

混凝是水处理过程中的预处理过程。

混凝的主要目的是将水中的悬浮物和胶体物质凝聚成较大的颗粒，便于后续的沉淀和过滤。

混凝后的水体会变得更清澈，减少悬浮物和胶体物质的含量，提高水的透明度和水质。

因此，混凝是水处理过程中不可或缺的一步。

混凝是水处理中的一项重要过程，通过添加混凝剂使水中的悬浮物和胶体物质凝聚成较大的颗粒，具有物理化学过程、多样的混凝剂种类、投加量控制、时间要求、受水质和温度影响等特点。

混凝是水处理中的预处理过程，对提高水质起到重要作用。

不同pH的硫酸铝混凝剂水处理效果对比夏添;薛松;别宏宇;夏萍【摘要】针对水厂原水水质情况,选择3种不同pH的硫酸铝混凝剂进行混凝效果对比试验,研究不同pH的硫酸铝混凝剂对pH、碱度、浊度、残铝的控制效果.结果表明,相同投加量下,pH为2.92、3.07和3.58这三种不同pH的硫酸铝混凝剂对混凝出水pH、残铝、浊度影响不大.【期刊名称】《净水技术》【年(卷),期】2016(000)0z2【总页数】3页(P19-21)【关键词】硫酸铝;混凝;效果;残铝【作者】夏添;薛松;别宏宇;夏萍【作者单位】上海城市水资源开发利用国家工程中心有限公司,上海200082;上海城投水务(集团)有限公司,上海200002;上海城市水资源开发利用国家工程中心有限公司,上海200082;上海城市水资源开发利用国家工程中心有限公司,上海200082【正文语种】中文【中图分类】TU991强化混凝环节是提高水处理系统除污染效率的关键，而选择适合处理原水水质的优质高效的混凝剂则是提高混凝效率的重要途径之一[1]。

在混凝设施水力条件一定的情况下，混凝剂种类的选定、混凝剂投加量的多少直接影响混凝效果及其后续处理，更是水厂制水成本的直接影响因素[2]。

利用水厂现有的混凝搅拌设备和实验室检测设备，根据水厂的原水水质，选用3种不同pH的硫酸铝混凝剂进行混凝效果对比研究，研究不同pH的硫酸铝混凝剂对pH、碱度、浊度、残铝的控制效果。

1.1 混凝剂试验所用三种不同pH硫酸铝混凝剂氧化铝含量均为7.8%，混凝剂硫酸铝A的pH为2.92，混凝剂硫酸铝B的pH为3.07，混凝剂硫酸铝C的pH为3.58。

使用液浓度为10 mg／mL（以折固硫酸铝为标准计算浓度）。

1.2 混凝试验参数搅拌试验设备为武汉恒岭科技有限公司制造的TA6-1程控混凝试验搅拌仪，试验参数设置为：①快速300 r／min，2 min；②200 r／min，3 min；③50 r／min，5 min；④静沉，15 min，取上清液进行测定。

水处理相关工艺计算公式水处理是指对水中的污染物进行处理，以达到国家水质标准的要求。

水处理过程中，需要运用一系列的工艺和设备，通过化学、物理或生物方法来去除水中的污染物。

下面将介绍几种常见的水处理工艺，并给出相关的计算公式。

1.混凝沉淀工艺：混凝沉淀是水处理中最常用的工艺之一，通过添加混凝剂使悬浮在水中的颗粒物聚集成较大的团块，并利用重力或浮力作用使其沉降。

混凝沉淀的效果与混凝剂的添加量、混凝时间和混凝剂的性质有关。

-混凝时间计算公式：混凝时间=R/VR为基质半径，V为流速-混凝剂用量计算公式：混凝剂用量=C*V*TC为混凝剂浓度，V为流速，T为混凝时间2.活性炭吸附工艺：活性炭吸附是一种常用于去除有机物和重金属离子的工艺，通过活性炭固定有机物分子或重金属离子的吸附剂表面，将其从水中去除。

活性炭吸附的效果与活性炭的种类、吸附剂的负荷量和接触时间有关。

-活性炭用量计算公式：活性炭用量=V*C/FV为流量，C为待处理水中的目标物浓度，F为吸附剂的饱和负荷量-吸附剂负荷量计算公式：F=W/AW为活性炭质量，A为活性炭的表面积3.膜分离工艺：膜分离是一种利用膜的选择性透过性来分离水中溶解物或悬浮物的工艺。

常用的膜分离工艺有超滤、反渗透和电渗析等。

膜分离的效果与膜的孔径、膜厚度和膜面积有关。

-渗透通量计算公式：通量=水通量/膜面积水通量=(V2-V1)/tV1为初始体积，V2为终止体积，t为时间-透过率计算公式：透过率=透过物质浓度/进料物质浓度以上是水处理中常见的几种工艺计算公式，不同的工艺和设备有不同的计算指标和公式，具体计算方法根据实际情况进行选择。

需要注意的是，以上公式仅为参考，实际应用中应结合具体情况进行调整，以获得更准确的结果。

混凝与絮凝的比较絮凝剂是用来提高沉降、澄清、过滤、气浮、离心分离等工艺过程的速度和效率。

絮凝过程就是悬浮液中许多单独颗粒形成聚集体（絮团或矾花）的过程。

水处理中，混凝和絮凝代表两种不同的机制。

混凝水中悬浮的颗粒在粒径小到一定程度时，其布朗运动的能量足以阻止重力的作用，而使颗粒不发生沉降。

这种悬浮液可以长时间保持稳定状态。

而且，悬浮颗粒表面往往带电（常常是负电），颗粒间同种电荷的斥力使颗粒不易合并变大，从而增加了悬浮液的稳定性。

混凝过程就是加入带正电的混凝剂去中和颗粒表面的负电，使颗粒“脱稳”。

于是，颗粒间通过碰撞、表面吸附、范德华引力等作用，互相结合变大，以利于从水中分离。

混凝剂是分子量低而阳电荷密度高的水溶性聚合物，多数为液态。

它们分为无机和有机两大类。

无机混凝剂主要是铝、铁盐及其聚合物。

絮凝絮凝是聚合物的高分子链在悬浮的颗粒与颗粒之间发生架桥的过程。

“架桥”就是聚合物分子上不同链段吸附在不同颗粒上，促进颗粒与颗粒聚集。

絮凝剂为有机聚合物，多数分子量较高，并有特定的电性（离子性）和电荷密度（离子度）。

实际过程要比上述理论复杂得多。

由于混凝剂/絮凝剂都是高分子物质，同一产品中大大小小的分子都有，所谓“分子量”只是一个平均概念。

所以，在用某一混凝剂或絮凝剂处理污水是，“电中和”和“架桥”作用会交织在一起同时发生。

絮凝过程是多种因素综合作用的结果，目前仍有一些没有认清和解决的问题。

就我们所知，絮凝过程与絮凝剂分子结构、电荷密度、分子量有关；与悬浮颗粒表面性质、颗粒浓度、比表面积有关；与介质（水）的pH值、电导、水中其他物质的存在、水温、搅动情况等因素有关。

因此尽管有理论和经验可循，用实验来选择絮凝剂仍然是不可缺少的。

1、PAC(聚合氯化铝)的溶解与使用1)PAC为无机高分子化合物,易溶于水,有一定的腐蚀性；2)根据原水水质情况不同,使用前应先做小试求得最佳用药量(具体方法可参见第2条:聚合硫酸铁的溶解与使用-加药量的确定)；(参考用量范围:20-800ppm)3)为便于计算,实验小试溶液配置按重量体积比(W/V),一般以2～5%配为好。

水厂常用净水处理工艺方法及应用效果随着近年来生活水平的不断提高，人们对于饮用水质量的要求也越来越高。

因此，水厂在水处理工艺方面也不断进行创新，以提高净水效果。

下面简要介绍了水厂常用的几种净水处理工艺方法及应用效果。

1. 活性炭吸附法活性炭是一种具有极强吸附能力的物质，可以有效去除水中的有机物、重金属、异味等污染物。

水厂常用的活性炭吸附法主要包括颗粒状活性炭过滤和粉末状活性炭处理两种方法。

颗粒状活性炭过滤主要应用于水源较为稳定的地区，具有去除色度、浑浊度、有机物等优点。

粉末状活性炭处理则常用于膜法净水前处理，能够去除微污染物、提高膜的使用寿命。

2. 反渗透浓缩法反渗透浓缩法是一种利用半透膜分离水中溶质和溶剂的方法。

该方法能够去除水中绝大部分无机盐和有机物质，净水效果非常优秀。

在水厂中，该方法常用于海水淡化、超纯水制备等领域，已经成为目前最为成熟的水处理技术之一。

3. 混凝-沉淀法混凝-沉淀法是一种通过加入混凝剂使悬浮固体物聚集成大片，从而被沉淀下来的方法。

该方法常用于去除水中的藻类、微生物、颜色等污染物。

水厂常用的混凝-沉淀法主要是采用铁盐和铝盐等化学物质进行混凝处理，沉淀后使用高效过滤器去除混凝后形成的飘浮颗粒物。

这种方法适用于水源波动较大、水质较差的地区，效果非常优秀。

4. 电解氧化法电解氧化法是一种利用电解技术将水中的有机和无机污染物氧化分解的方法。

这是一种绿色、高效、低成本的处理工艺，在去除水中有机物、微污染物、氨氮等方面具有很好的效果。

在水厂中，该方法已经成为常用的前置处理工艺。

综上所述，水厂常用的净水处理工艺方法有很多，每种方法都有其独特的优点和适用范围。

在实际应用中，根据水源水质和污染物特点的不同，可采取不同的处理工艺组合，以达到最优化的净水效果。

电絮凝与混凝沉淀两种水处理工艺的应用比选
田业伟;张雁凯
【期刊名称】《电力设备管理》
【年(卷),期】2022()14
【摘要】火力发电厂包括燃煤电厂、天然气发电、生物质发电等,其中燃煤电厂是主要组成部分,燃煤电厂的煤场和输煤栈桥、转运站、皮带等冲洗会产生的含煤废水,需配置一套处理设备用来处理含煤废水,并回收利用再利用。

燃煤电厂通常采用混凝沉淀、电絮凝和过滤两大主要处理工艺,本文通过对两种处理工艺的比较分析,给后续同类型工程在处理工艺的选取上作为参考。

【总页数】4页(P203-205)
【作者】田业伟;张雁凯
【作者单位】浙江省电力建设有限公司;宁夏枣泉发电有限责任公司
【正文语种】中文
【中图分类】TM6
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给水处理中混合、絮凝反应、沉淀三大工艺介绍一、概述“涡旋混凝低脉动沉淀给水处理技术“是根据王绍文教授提出的多相流动物系反应控制惯性效应理论，结合给水工程初中，经近十年的研究而发明的。

该技术涉及了给水处理中混合、絮凝反应、沉淀三大主要工艺。

理论上，首次从湍流微结构的尺度即亚微观尺度对混凝的动力学问题进行了深入的研究，提出了“惯性效应“是絮凝的动力学致因，湍流剪切力是絮凝反应中决定性的动力学因素，并建立了絮凝的动力相似准则；首次指出扩散过程应分为宏观扩散与亚微观扩散两个不同的物理过程，而亚微观扩散的动力学致因是惯性效应，特别是湍流微涡旋的离心惯性效应。

由于新理论克服了现有传统给水处理技术理论上的缺陷和实践上的不足，因而导致了在给水处理技术上的重大突破。

实践中，发明了串联圆管初级混凝设备、小网格反应设备、小间距斜板沉淀设备等三项专利。

目前这项新技术已在大庆市、宾县、海伦市、抚顺市、清原县、秦皇岛市等地自来水公司成功地推广使用，取得了明显的经济效益和社会效益。

工程实践证明：此项技术用于新建水厂，构筑物基建投资可节约20-30%；用于旧水厂技术改造，可使处理水量增加75%-100%，而其改造投资仅为与净增水量同等规模新建水厂投资的30%-50%。

采用此项技术可使沉淀池出水浊度低于3度，滤后水接近0度，可节省滤池反冲洗水量50%，节省药剂投加量30%，大大降低了运行费用和制水成本。

这项技术适应广泛，不仅对低温低浊、汛期高浊水处理效果好，同时，对微污染原水具有较好的处理效果。

可利用最小投资，取得最大效益，充分发挥现有供水设施的潜力，在短时间内缓解城市供水短缺状况，促进城市的经济发展。

二、“涡旋混凝低脉动沉淀给水处理技术“的工作机理(一)混合混合是反应第一关，也是非常重要的一关，在这个过程中应使混凝剂水解产物迅速地扩散到水体中的每一个细部，使所有胶体颗粒几乎在同一瞬间脱稳并凝聚，这样才能得到好的絮凝效果。

因为在混合过程中同时产生胶体颗粒脱与凝聚，可以把这个过程称为初级混凝过程，但这个过程的主要作用是混合，因此都称为混合过程。

几种常见的水处理絮凝剂的絮凝效果解析随着我国工农业生产的迅速发展,大量生产性和生活性污水排放量剧增,如不加以处理直接排放,将引发一系列的环境问题污.水处理领域中的治理方法很多,主要有生化法、絮凝沉降法、吸附法、电渗析法、离子交换法和化学氧化法等,其中絮凝沉降法是应用广、成本低的常用处理方法,而高效能的絮凝剂沉降处理过程关键在于恰当地选择和投加性能优良的水处理絮凝剂,因此,了解和比较各类絮凝剂的絮凝特征、相适应的水质条件以及絮凝过程中搅拌强度是非常重要的.本实验从胶体化学基本观点出发,结合一系列试验,综合分析聚合氯化铝、三氯化铁和硫酸铝3种常用的絮凝剂的絮凝特性,并对水中TOC去除效果进行对比.1 实验部分1.1 仪器与试剂1.1.1 仪器浊度仪(美国HACH公司);pH值测定仪(美国HACH公司);3型N电位仪(包括电泳槽、显微测速装置、时间跟踪器和中央数据处理显示器);COD测定仪(5000A,日本岛津);DC-506型六联浆拌式搅拌机.1.1.2 试剂三氯化铁;聚合氯化铝;硫酸铝;盐酸(AR级):北京化工厂;氢氧化钠(AR级):北京化工厂.1.2 实验方法(1)浊度水配制:配浊试验用水取自当地水库,配浊粘土取自水库上游,取回的粘土和水充分混合,静置2h后,取上层悬浮液,浊度为10NTU.(2)在DC-506型六联浆拌式搅拌机上进行搅拌(该机能够一次设定9种不同转速,絮凝过程自动完成,具有参数记忆、计算、显示功能,如水温、转速及相应的水力梯度G值的计算),每次可同时做6个水样,每个水样水量1000mL,并用1mol/L的HCl溶液和1mol/L的NaOH溶液调节溶液pH值至预定值.在快速搅拌状态下(120~180r/min)投加絮凝剂,搅拌1min后立即取样,在电泳仪上测定N电位和电泳迁移率EM值,然后继续慢速(40~90r/min)搅拌20min后停止,沉淀20min,用浊度仪测上清液的剩余浊度RT.2 结果与讨论2.1 絮凝剂的投加量对絮凝效果的影响从图1、图2中可知,对一定浊度的水质,PAC、三氯化铁和硫酸铝3种絮凝剂都存在最佳投加量.在配水浊度为10NTU、pH值为8.16、水温为19.5e条件下,聚合氯化铝(PAC)、三氯化铁和硫酸铝最佳投加量(剩余浊度为0.5NTU以下)分别为2mg/L(以Al2O3计)、8mg/L(以FeCl3计)和2mg/L(以Al2O3计).图1 聚合氯化铝和硫酸铝的投加量对絮凝效果的影响图2 三氯化铁的投加量对絮凝效果的影响2.2 pH值对絮凝效果的影响图3表明:同一种絮凝剂在不同pH条件下,絮凝效果不一样.这主要取决于絮凝剂水解生成物在不同pH条件下的形态转化规律.硫酸铝最佳絮凝区原水pH范围为6~8,PAC最佳絮凝区原水pH范围为4~10,三氯化铁最佳絮凝区原水pH范围为5~10.PAC和三氯化铁适应pH范围基本相同,都比硫酸铝适应pH范围宽.从絮凝效果可见,pH>7时PAC优于三氯化铁.图3 3种絮凝剂在不同pH值条件下絮凝效果对比絮凝剂投加量:三氯化铁8mg/L(以FeCl3计);PAC2mg/L(以Al2O3计);硫酸铝2mg/L(以Al2O3计)2.3 絮凝剂絮凝除浊作用及电泳特征絮凝剂投放在不同的pH原水中所表现的形态多种多样,通过控制絮凝反应条件,可以控制絮凝剂在水中的形态,进而探讨絮凝剂形态对絮凝效果的影响.2.3.1 三氯化铁絮凝除浊作用及电泳特征图4为向浊度10NTU的原水中投加8mg/L的三氯化铁后凝聚微粒的F值和上清液剩余浊度在不同pH的条件下的变化情况.在pH值为3时,F值为-16mV,上清液剩余浊度为5.7NTU,没有良好的絮凝效果;在pH接近5时,F值变为正值;当pH值为6左右时,F值为正值最大;随着pH的继续增大F值由正值变为负值,并且越来越大,但仍具有较好的絮凝效果.图4 F电位以及剩余浊度与pH的关系配水浊度为10NTU,水温为20.5e,三氯化铁投加量为8mg/L从上清液剩余浊度来看,pH为5~10时剩余浊度小于1NTU,受pH影响不大.当pH<4时凝聚决定于双电层压缩,主要是Fe3+和少量高电荷低聚合度物质对胶体颗粒的吸附脱稳.当pH=4~6时主要是正电荷聚合体对胶体颗粒吸附脱稳作用,此时的水解产物对胶体颗粒的吸附脱稳比Fe3+阳离子更有效,发挥作用的化合物是高电荷低聚合体和低电荷高聚合体.当pH>6时主要是铁盐水解生成Fe(OH)3沉淀物对胶体颗粒卷扫絮凝.2.3.2 PAC絮凝除浊作用及电泳特征图5为向浊度为10NTU的原水中投加2mg/L的PAC后凝聚微粒的F值和上清液剩余浊度在不同pH的条件下的变化情况.当pH为4~6时F值比较稳定,平均F值为-9.5mV,上清液剩余浊度为0.7~1NTU.pH上升到7时F值继续减小,pH为7~10时F值又出现稳定,平均F值为-6.25mV,上清液剩余浊度为0.5NTU以下.pH为10以上时F值开始升高.当pH在4~10范围,上清液剩余浊度小于1NTU,F值变化不大,产生良好絮凝的F值范围为?6mV.PAC不论是在pH高区、pH低区或pH中区都能较好地发挥压缩双电层、电中和吸附脱稳、凝聚絮凝的效能,这表明了PAC稳定性好,形态较为稳定,可以适应于更广pH范围内的水质净化.图5 F电位以及剩余浊度与pH的关系从图5中还可发现,F值在pH=4~10范围内并没有出现等电态,这主要由于投药量少,没有完全降低F电位.絮凝效果很好,是由于絮凝剂在水中发挥电性中和和压缩双电层的作用,并且由于粒子数目增多,碰撞次数增多,相对降低了对脱稳的要求.2.3.3 硫酸铝絮凝除浊作用及电泳特征图6为向浊度为10NTU的原水中投加2mg/L硫酸铝后,凝聚微粒的F值和上清液剩余浊度在不同pH条件下的变化情况.可见凝聚微粒的F值随pH的增大而减小,当pH<5时F值均为较高负值,所以不能产生凝聚.当pH=5.5时F值为-10mV,开始凝聚,pH为6左右时F值为-5.12mV,具有良好凝聚效果,此时发挥絮凝作用主要为高电荷低聚合度的电中和脱稳作用.在pH值7附近,F值上升为-10mV,发挥絮凝作用的铝几乎全是中性不溶解性的[Al(OH)3]]大型聚合体或低电荷高聚合度的物质,这时粘土粒子和铝聚合体之间几乎失去电排斥力,主要依靠OH-离子的架桥,使粘土粒子和[Al(OH)3]]粘结生成大的絮凝体,产生良好的絮凝沉淀效果.随pH的继续增大,F值增大,当pH值超过8.5以后,絮凝效果降低,此时发挥絮凝效果的主要成分为负电荷铝离子,这些阴离子成为Al(Ó)的主要形态,架桥聚合态铝离子也不足,浊度去除率也显著降低.从剩余浊度来看,当pH为6时上清液剩余浊度最低为0.5NTU以下.当pH<5.5或pH>8.5时基本上无絮凝效果,在5.5或pH>8.5时基本上无絮凝效果,在5.5<pH<8.5时为最佳除浊区段,这主要是由于铝矾水解生成的带电荷的聚合物质或氢氧化铝凝胶物对脱稳微粒产生粘结架桥絮凝和卷扫沉淀作用所致.图6 F电位以及剩余浊度与pH的关系配水浊度为10NTU,水温为20.5e,硫酸铝投加量2mg/L2.3.4 几种絮凝剂对水中TOC去除效果的对比影响TOC去除率絮凝效果的因素有絮凝剂品种、絮凝剂投加量、混合水力条件、原水水质变化以及药剂投加方式等.图7示出3种絮凝剂对水中TOC去除效果的对比.从图7中可知:同一种原水,不同絮凝剂对水中的TOC去除效果不同,在同样加药量的情况下聚合,氯化铝好于硫酸铝和三氯化铁,同时也发现过量加入同等剂量的混凝剂,聚合氯化铝对水中TOC的去除效果也明显好于其他两种混凝剂,并且随着混凝剂投加量的增加,TOC去除率明显增大,当聚合氯化铝投加量为42mg/L(Al2O35mg/L)时,TOC去除率达到99%以上.图7 不同投加量条件下TOC的去除率对比3 结论(1)对一定浊度的水质,PAC、三氯化铁和硫酸铝3种絮凝剂都存在最佳投加量,分别为2mg/L(以Al2O3计)、8mg/L(以FeCl3计)和2mg/L(以Al2O3计).(2)同一种絮凝剂在不同pH条件下,絮凝效果不一样.PAC和三氯化铁适应pH范围基本相同,都比硫酸铝范围宽.从絮凝效果可见,pH>7时PAC优于三氯化铁.(3)絮凝剂投放在不同的pH水中所表现的形态对絮凝效果会产生影响.(4)总体来看,PAC对浊度去除率最好,三氯化铁次之,硫酸铝最差.(5)PAC对水中TOC的去除效果明显好于三氯化铁和硫酸铝,并且随着混凝剂投加量的增加,TOC去除率明显增大.。