【案例】实验室污水处理工程设计详细方案分享-第3页-北极星水处理网

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2.1.2、絮凝

絮凝过程就是使具有絮凝性能的微絮粒相互碰撞，从而形成较大的絮粒，以适应沉淀分离的要求。为了达到完善的絮凝效果，必须具备两个主要条件：一是具有充分絮凝能力的颗粒;二是保证颗粒获得适当的碰撞接触而又不致破坏的水力条件。所以，絮凝池的设计应根据水质、水量、污水工艺高程布置、沉淀池形式及维修条件等因素确定。旋流絮凝池、折板絮凝池、机械絮凝池、网格絮凝池、小孔眼网格絮凝池等为常用的絮凝形式。

①旋流絮凝池：旋流絮凝池的优点为容积小、水头损失较小。其缺点为池体较深、在地下水位较高处施工较困难、絮凝效果较差。

②折板絮凝池：它是利用在池中加设一些扰流单元以达到絮凝所要求的紊流状态，使能量损失得到充分利用，能耗与药耗有所降低，停留时间缩短。折板絮凝池的优点为絮凝时间短、容积小、絮凝效果好。其缺点为造价较高。

③机械絮凝池：机械絮凝池的优点为絮凝效果好、水头损失小、絮凝时间约为12～15分钟。由于增加了机械设备，搅拌浆的转速调整可适应不同的水量和水质，但对机械设备质量要求较高、机械设备维护量大、管理比较复杂、机械设备投资高、运行费用大。

④网格(栅条)絮凝池：是应用紊流理论的絮凝池。絮凝池分成许多面积相等的方格，水流上下交错流动，直至出口，在全池约三分之二的分格内，垂直水流方向放置网格或栅条，在水流通过时，形成了良好的絮凝效果。但当水量发生变化时将影响絮凝效果，还存在末端池底积泥现象，堵塞网眼现象。

⑤小孔眼网格絮凝池：是在流道中设置网格，使参数达到对絮凝过程的控制。它的应用减少了絮凝时间、提高了絮凝效果，但在生产应用中会出现如下问题：

a、水流中的垃圾、杂质引起网眼堵塞，影响絮凝效果;对格栅的错误操作或维护、更换过程都会导致大量的垃圾进入后续构筑物，导致网格的完全破损;

b、矾花絮体沉降于网眼表面，导致网格变形，严重影响絮凝效果;

c、过网水流短流问题严重，对絮凝效果的影响也很大;

d、过网水头损失大、水量大时池体标高不能满足要求，絮凝效果会下降;

e、设备使用寿命短。

⑥翼片隔板絮凝池：翼片隔板絮凝设备主要原理是利用边界层脱离理论和颗粒碰撞的惯性效应，在絮凝池中顺水流方向布置隔板，垂直水流方向设置翼片，使水流产生高频漩涡，为药剂和水中颗粒的充分接触提供了微水动力学条件，并产生密实的矾花，设计时可进行水力分级和流态的控制得到理想的絮凝效果，构造简单、施工方便、管理维修简单、对污水水量和水质的变化适应性较强，絮凝效果稳定。

2.1.3、本工程污水处理工艺的理论依据

混凝沉淀工艺中：列管式混合、翼片隔板絮凝和接触絮凝沉淀。

①、混凝沉淀工艺中要求混合过程中产生高密度、高强度和小尺度涡旋。列管式混合器解决了普通混合器难以控制微尺度漩涡且混合效果受设备尺寸影响较大的问题。列管式混合器比管式静态混合器对水量、水质的变化适应能力更强。同时列管式混合器相对于机械混合不占地，不需要消耗电能，不需要增加效应的机械设备。

②、絮凝池中，由于粒子尺度的增大，不能如混合过程一样忽略粒子的跟随性，需综合考虑梯度凝聚和惯性凝聚。对尺度、密度较小的粒子，粒子跟随性仍然很好，梯度凝聚仍然是主要的，随粒子尺度和密度的增大，粒子跟随性逐渐变差，惯性凝聚成为主要因素。强化梯度凝聚和惯性凝聚，以达到强化絮凝效果的目的，解决方法仍归结于紊流涡旋控制。而现有的折板絮凝池、机械絮凝池、网格絮凝池无法很好对紊流涡旋控制。综合以上因素，我公司在污水项目研制了新型的絮凝池控制工艺――星形翼片隔板絮凝设备。通过控制隔板与翼片的尺寸比，对涡旋的强度、尺度进行强化控制并实现惯性力与剪切力的优化控制。由于翼片隔板为十字对称结构，流体通过翼片隔板控制区后，隔板两侧被分隔的流体以及相邻隔板间同一流道的流体发生容并、干涉作用，加强了涡旋的宏观均布，由此通过控制翼片隔板单元结构之间的距离，可以实现涡旋宏观整体控制的均布性。星形翼片隔板设备达到了对涡旋的局部有效强化控制及整体多点均匀控制，提高了设备的可控性、高效性及灵活性，絮凝效率明显提高，这就是微涡旋絮凝的基本原理，也是本工程所采用的絮凝反应池的基本原理。