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水处理技术基础知识(2)--沉淀/混凝处理


     沉淀处理是指用投加药品的方法使水中离子转变成不溶于水的沉淀物而析出的过程。过去的 沉淀处理是指使水中Ca2+沉淀成CaCO3和Mg2+沉淀成Mg(OH)2。沉淀处理投加的药剂有石灰、 苏打、氢氧化钠、氯化钙、磷酸钠等等。

      虽然沉淀法现在应用并不广泛,但是冷法石灰处理还有 应用,这不仅因为石灰的价格经济,而且在循环排污水等浓缩多倍的过饱和水质中对降低CaCO3、 Mg(OH)2、CaF2、CaSO4、BaSO4、SrSO4、Ca3(PO4)2、SiO2、硅酸盐等在膜上的结垢风险有极大的帮助。因此,循环水回用系统、RO 浓水回用系统、工业/市政排放废水、其它严重过饱和的水处理中,石灰法仍然有着不可比拟的优势。

      经石灰处理后,不仅钙、镁硬度大幅下降,而且游离 CO2、碱度、COD、BOD、硅化合物、铁、铝、氟、硫酸根、磷酸根等等均有大幅度的下降,原水过饱和状态和结垢性大为减轻,水的稳定性提高很多。石灰 处理时,也能观察到 Sr、Ba 下降,可能是由于处理过程中形成了网状的架桥,将锶、钡的结垢晶体捕俘,从而降低其在水中的含量。

      石灰处理会使进水水质发生很大变化。因此预处理采用石灰法的膜系统,其结垢计算应以石灰处理后的水质为宜。当石灰法与混凝处理一起进行时,还可起到去除悬浮物、有机物和胶体杂 质等作用。

澄清池处理-Clarification

      澄清池是目前水处理工艺中 的一种常用设备。它将混凝过程(药品和水的混合)、沉淀反应过 程、沉淀物的沉降过程三个步骤合并在一个设备中完成。澄清池都有悬浮泥渣层,可以提高混凝效果。另外,澄清池的水力停留时间也比沉淀池的水力停留时间短,这样不仅节省空间,而且节省土建成本。澄清池是目前用得᳔为普遍的预处理设备之一。

悬浮泥渣层在澄清池中主要起到三种作用:一、混凝作用;二、吸附作用;三、晶核作用。
       澄清池根据工作原理分为两大类:
A、泥渣悬浮式。这类设备的特征为,在运行过程中有一层悬浮在水中的泥渣层,该泥渣层是因为受到自下而上水流的作用而呈悬浮状态。水的净化作用便发生在加有药剂的原水流过此泥渣层的过程中。
B、 泥渣循环式。在这类设备中,除了有悬浮泥渣层外,还有若干泥渣作循环运行,即泥渣区中有部分泥渣回流到进水区,与进水混合后又返回至泥渣分离区。泥渣循环式根据循环原理的不同又可分为机械搅拌澄清池和水力循环澄清池。 目前国内用得普遍的是泥渣循环式的机械搅拌澄清池。


下面介绍一下机械搅拌澄清池和水力循环澄清池的优缺点。

       机械搅拌澄清池的优点是效率较高,且比较稳定,对原水水质和处理水量的变化适应性较强, 操作运行比较方便,它可以用于混凝和石灰处理;其缺点是设备维修工作量较大,配备机电设备较困难。水力循环澄清池的主要优点是:结构简单,容易建造,投资 较低,运行和管理方便;其缺点 是池子的容量不宜过大,单池出力一般不超过300m3/h,过大的池径会增高造价、导致上升水流、 泥渣回流不均匀。此外,水力循环澄清池对进水流量和水温变化的适应性较差。流量和水温的变 动会破坏悬浮泥渣层工作的稳定性,出现“翻池”现象而影响出水水质。

       影响澄清池运行的因素包括絮凝剂剂量、水温及其变化速度、水质 变动、排泥量、泥渣循环 量、运行出力变动、是否有空气混入等等。需要指出的是,如果澄清池下游有MF、UF、NF/RO等膜系统时,那么不宜过分追求出水低浊度。根据大量现有膜 系统的运行经验,当澄清池出水达到最低浊度时,往往其药剂已经过量,过量的药剂对膜回用系统可能造成负面影响。 


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