水的澄清处理-巩义市泰和水处理材料有限公司

什么叫澄清池、泥渣悬浮式澄清池、泥渣循环式澄清池？
澄清池是指带有泥渣运行的澄清设备。
泥渣悬浮式澄清池是指澄清池在运行时，有一层由于水的流动而悬浮着的活性泥渣层，水在通过活性泥渣层时，泥渣层与水中杂质颗粒相碰撞、吸附、粘合，进行混凝反应，也就进行了水的澄清作用。脉冲式澄清池就属于这一类澄清设备。
泥渣循环式澄清池是指澄清池在运行时，有若干泥渣随之作循环运行。即泥渣区中有部分泥渣回流到进水区，与进水混合后共同流动，待流至泥渣分离区，进行澄清分离后，这些泥渣又返回原处。这类澄清池中常见的有机械搅拌澄清池。
什么叫脉冲式澄清池？
脉冲式澄清池构造见图2-2所示。

加有聚合氯化铝药剂的水，由进水管引入真空室。在这里经过真空泵的抽气，产生真空。水在真空室内上升，当达到高水位(g)时，液位开关自动打开空气阀，真空室内的水通过底部配水系统支管上的孔眼喷出，进入澄清室内，上升的水流将泥渣层托起。
当真空室的水位降至低水位(d)时，液位开关自动关闭空气阀。在真空泵的作用下，进水又沿真空室上升，当水位达到高水位时，空气阀再度打开，水又进入澄清室内，将泥渣又托到原来的高度。这样随着“充水”、“放水”的进行，泥渣层始终处于脉动悬浮状态。
当水流向上通过泥渣层时，由于泥渣的吸附和过滤作用，使原先形成的絮凝体大部分被泥渣层截留，一些未被截留的絮凝体，在随水流上升中，继续长大而沉降下来。清水经顶部集水装置收集后流出，由子水流的脉动作用，使过剩的泥渣进入泥斗内，经浓缩后由排泥管排出。
由于在脉冲澄清池中，水是沿整个截面上升的。因此整个空间都能充分利用。还可以根据现场的条件来选择合适的池型(如园形、方形等)。也可以利用老式澄清池进行改造。
脉冲澄清池如何进行投运操作？
(1)启动运行
①开启进水门，调整流量至额定流量，记录“充水”“放水”时间，高低水位差及孔口最大自由水头。
②向原水投加混凝剂聚合氯化铝在泥渣层未形成前，需适当加大投药量(可多加20%-50%)，以促成泥渣层的形成(一般要4-8h)。
③经常测定泥渣层“5min沉降比”，以确定加药量和排泥。
(2)正常运行
①每小时测定泥渣层“5min沉降比”和出水浊度，维持正加药量和排泥量。
②运行时应维持澄清池正常工艺参数：
a.充水时间：25-30s，放水时间:5-10s，充放比为3:1-4:1；
b.高低水位差0.6m左右；最大孔口流速2.5-3.0m/s；
c.清水区高度约1.5-2.0m。
③运行时，水量不应变动太大；增加水量时以不超20%为限，并应提前增加投药量。
④要控制脉冲发生器正常工作，以保持泥液层高度始终在最佳状态。
⑤如需停止运行，应先将泥渣浓缩室的泥渣排空，以防止停池太久，泥渣“硬结”造成排泥困难。

脉冲澄清池在运行中易出现哪些异常？应如何处理？

脉冲澄清池异常及处理方法表2-4
异常现象	原因	处理方法
澄清池“翻浑”	①原水水质变坏 ②加药量不足或加药中断 ③排泥量不够 ④脉冲工作器中断 ⑤充放比例失调 ⑥排气不畅	①查明原水水质变坏原因，采取相应对策 ②增大加药量，如确系加药系统故障，应迅速排除，恢复加药 ③加大排泥量，如因泥渣浓缩室积满泥。应采取对策，把浓缩室泥排出 ④迅速查明脉冲工作器停止工作原因。恢复其正常工作 ⑤查明充放比例失调原因: a.如因电气方面原因，应请电工查明故障原因，恢复之 b.如因水质变化而导致原来充放比例不合适，应根据新水质重新确定新的充放比。并使迅速工作 ⑥查明排气不畅原因，排除之

什么叫机械搅拌澄清池？
机械搅拌澄清池又称加速澄清池。运行流程见图2-3所示。

原水由进水管1进入截面积三角形的环形进水槽2，通过槽下面的出水孔或缝隙，均匀地流入第一反应室(又称“混合室”)3中。
在第一反应室中，由于搅拌器上叶片的搅动，使水和大量回流泥渣均匀混合，并被搅拌器上的涡轮提升到第二反应室4，并在这里进行了絮凝长大的过程。
水流经设在第二反应室上部四周的导流室5，消除了水流的纹动后进入分离室6。在分离室中，由于截面积较大。水流速度减慢，使泥渣和水分离，分离出的水流入集水槽7。
由分离室分离出来的泥渣，大部分回流至第一反应室，部分进入泥渣浓缩室。进入第一反应室的泥渣随进水流动。进入泥渣浓缩室的泥渣定期排走。澄清池底部设有排泥管，供排泥使用。环形进水槽上部设有排气管，以排除随水带入的空气。
机械搅拌澄清池如何进行投运操作？
(1)运行前的准备工作
①检查池内机械设备的空池运行情况。
②进行原水的烧杯试验。取得最佳混凝剂聚合氯化铝和最佳投药量。
(2)启动运行
①启动进水量为设什水量的1/2-2/3，适当加大投药量(约正常剂量的1-2倍)，减小叶轮提升量。并适当向池内投加锅炉小灰或黏土，以加快泥渣层形成时间。
②随着池内泥液的形成，在不扰动清水区的情况下，尽量加大转速和开启度至适当位置。
③在形成泥渣过程中，应定期取样测定池内各部位的泥渣沉降比，若第一反应室及池底部泥渣沉降比逐步提高，可逐步减少加药量。
④当泥渣形成后，出水浊度<10mg/L时，将加药量减至正常值，然后逐渐加大进水货，每次增加水量不超过额定水量的20%，间隔不得低于1h。
⑤当泥渣层高度接近导流筒出口时开始排泥，用排泥来控制泥渣层在导流筒出口以下，第二反应室5min泥渣沉降比在10%-20%。
(3)正常运行
①澄清池保持稳定的加药量和合格的出水质量，应每隔2-4h记录一次进水流量、压力，测定一次进、出水浊度，pH及各部位泥渣沉降比。
②澄清池的负荷应稳定，不宜大幅度波动，并随时调整加热器的进汽量，保持水温的稳定。
③进入澄清池的水应无空气。以避免由于空气的扰动而影响澄清池的出水质量。
④当澄清池需要提高(或降低)负荷运行时，应提前20-30min加大(或减少加药量)，并调整排污量以提高或降低泥渣层浓度，然后再逐步加大(或减少)负荷。
⑤澄清池的中央排泥一般每天排放一次，排泥浓度应控制在约两倍于第一反应室的泥渣浓度。排泥时间不宜过长，以免活性泥渣排出太多，影响澄清池的正常运行。
⑥当澄清池停运8-24h重新启动时，应先从底部排出少量泥渣，并控制较大的进水量(或适当加大投药量)，使底部泥渣松动、活化后，再调整至额定进水量的2/3左右运行，待出水水质稳定后，再逐渐降低加药量，加大进水负荷至正常进水量运行。

机械搅拌澄清池运行中易出现哪些异常？应如何处理？
机械搅拌澄清池在运行中的异常及消除方法见表2-5所示。

机械搅拌澄清池常见异常及处理表2-5
异常现象	原因	处理方法
①分离室清水区出现细小絮粒上升，出水水质浑浊 ②第一反应室取样观察，发现絮粒细小 ③反应室泥渣浓度越来越低	①提升水量过大 ②加药量不足 ③原水碱度过低	①调小进水量 ②适当调高加药量 ③测定原水碱度，如确因原水碱度低可投加苛性碱等
池面水体有大的絮粒普遍上浮	加药量过大	①适当调小加药量 ②加强排泥工作
①反应室泥渣浓度增高，泥渣沉降比达25%以上 ②分离室泥渣层逐步升高，出水水质变坏	排泥量不够	①加长排泥时间 ②缩短排泥周期
清水区翻花	①进水水温过高 ②进水量超负荷运行 ③配水槽堵塞，使配水不匀而短路 ④投药中断 ⑤排泥不够	①降低水温至正常值 ②调整进水量至额定负荷 ③对症处理 ④检查加药系统，恢复正常加药 ⑤加大排泥量
清水区有大量气泡	①投碱量大 ②池内泥渣沉积时间过长而发酵	①减少加碱量 ②停池进行清泥工作

为什么要控制澄清池的泥渣回流量？
对澄清池而言，泥渣层是一个“过滤区”，将穿过泥渣层的水中杂质，细小沉淀物等过滤掉。生产实践表明，保留一定浓度的泥渣层，对于水的混凝、澄清有很大的好处。
但是澄清池在运行过程中，由于种种因素的影响，加上泥渣层的流动，都可能导致泥渣的流失。此外泥渣还会因为活性和浓度的降低而影响其应有的作用。
采用泥渣回流，可以人为地补充反应区的泥渣量，使泥渣层始终保持一定的活性和浓度，以保证澄清池的良好运行。
但是泥渣层浓度过大，反而不利于没清澄清过程。这是因为：
①由于泥渣层浓度的增加，澄清池截面水上升流速也随之增加，这将导致水紊流的加剧，引起矾花上翻，不利于细小悬浮物的沉降。
②由于失去活性表面的矾花相对增加，使一部分刚刚失去稳定性的胶体颗粒丧失最有利的混凝条件，不能及时地被吸附。
所以在澄清池运行时，要控制泥渣回流量，维持第二反应室泥渣浓度为2500-5000mg/L。
泥渣在澄清中有什么作用？
澄清池在运行中保持有一定数量的泥渣，能够促进澄清作用。这个作用有如下几个方面：
(1)接触介质作用。泥渣中的矾花颗粒是一种吸附剂，能够吸附水中的悬浮物和反应生成的沉淀物，使之从水中分离出来，实际上这就是一种“接触混凝”的过程。同时反应生成的沉淀物又起着结晶核心作用，促使凝聚物逐渐长大，加速沉降分离。
(2)架桥过滤作用。由于泥值中含有较多的矾花，该矾花在形成过程中构成了许多网眼，这时的泥渣层好像是一层过滤网，能够阻留细小悬浮物和沉聚物的通过，从而产生了架桥过滤的作用。
(3)碰撞凝聚作用。泥渣层的矾花颗粒大，则相互之间的间隔较小，水流在通过泥渣层时，就会受到阻流而改变方向，从而形成了纹动。纹动有利于颗粒间的碰撞，凝聚成较大的颗粒而加速沉降。
同时由于水的紊流，导致矾花颗粒发生不规则的扰动，这在一定程度上改变了泥渣颗粒浓度的分布状态，使悬浮颗粒上升速度减小，同时也有利于悬浮颗粒的沉降。
怎样测定泥渣悬浮量？
测定水中泥渣悬浮量通常采用“沉降比”法。即用一直径为40-60mm，高250-300mm的量筒，装入含有泥渣的水样，经过一段时间的静置后，观察泥渣沉降情况。静置时间为2、5、20或60min。用沉降后的泥渣体积占水样体积的百分率来表示，称为“沉降比”法。
影响澄清效率的因素有哪些？
澄清效率是指已沉降的悬浮物占总悬浮物的百分比，与下列因素有关：
①水温。水温太低，一是不利于混凝剂的水解成核、吸附和聚沉；二是形成的絮粒细小，含水量大，不易沉降和与水分离。
因此温度过低，会使水的澄清效果变差，被处理浊度下降不明显，因此应设法保持混凝水温在25-30℃之间，以利于混凝效果。
②水中杂质。当被处理水中离子含量或有机物偏高时，常常会使出水水质恶化，带有颜色和臭味，甚至使腐败泥渣上浮。
为保证混凝效果，除适当减少处理水量；适当增加投药量和泥渣回流量；适当提高水温等提高混凝效果；对有机物污染的水，可采用氧化吸附、加氧等方法，设法降低进水中有机物含量。如有可能应尽量使用地下水。
③进水流量。进水流量偏高，会使水中絮凝物因流速偏高而无法聚集长大、沉降、分离。因此处理水量要适当，不宜超负荷，并应根据水量适当加大投药剂量，以保证出水浊度。
④泥渣层高度。澄清池中泥渣层过高，易出现“泛池”情况：出水中带有大量泥渣和凝絮，致使澄清水浊度急剧上升，水质变坏；澄清池中泥渣层过低，又可能导致活性泥渣量偏少，则混凝剂在成核、接触混凝、吸附和网捕等的作用大大下降，也可能导致出水水质恶化。
因此澄清池泥渣高度要适宜。对于泥渣高度的调整可通过添加适当锅炉“小灰”，调整搅拌器的叶片角度；增加(或减少)泥渣浓缩池的排泥次数等方法，控制反应室中泥渣“沉降比”在5%-15%(体积)；泥渣层高度在1.5-3.0m间为适宜。
⑤加药量。加药量要适当。过高的药量可能导致池面有颗粒矾花上升，清水区中水显白色；保证适宜的加药量也是保证澄清效果的关键。
澄清池为什么要加氯？
澄清池加氯有两个作用：
①杀死或抑制微生物。水中微生物及残骸在一定条件下会相互黏合在一起，形成黏泥。黏泥不仅会影响混凝效果，易沉积在离子交换树脂中，污染树脂，降低工作交换容量。黏泥还会产生不愉快的味道。
②破坏原水中胶体物的稳定性，提高混凝效果。原水中大分子量的有机物(如腐殖酸)，会吸附在胶体表面，起到保护胶体的作用，使胶体颗粒间不容易聚集，使混凝效果变差。
加入氯气后，氯能分解原水中的这类有机物，使其由长链的复杂有机物，分解为短链的简单有机物分子，这样混凝剂的作用下产生凝聚而去除。

澄清过程中加氯量应如何确定？
加氯量的确定可以从两个方面考虑：
①需氯量。需氯量是指为了杀死水中微生物和氧化有机物等所消耗的部分。由于在加氯处理时，各种反应所消耗的氯量无法估算，所以合适的加氯量应通过调整试验来确定。表2-6所示的数据可供初步估计时使用。

氯化处理用药量参考表2-6
水中好氧量/mg·L^-1	接触时间/min			附着物的吸氯量/mg·L^-1	余氯/mg·L^-1
	1	2	4
	水中吸氯量
10	1.0	1.5	2.0	0.4	0.2
10-15	1.5	2.5	3.0	0.8	0.3
＞15	3.5	4.0	5.0	1.5	0.4

②余氯量。为了抑制水中微生物繁殖而需要的过剩氯量。
加氯量不能太低，太低则起不到应有的作用。但如果加氯量过多，由于活性氯是氧化剂，过多的氯就会破坏离子交换树脂，使树脂上的官能团产生降解，从而失去离子交换能力，影响离子交换树脂的使用寿命。
水中余氯量正常控制在0.05-0.10mg/L，以满足化学水处理对入床水质的需求。

氯气主要特性是什么？
氯气是一种黄绿色气体，具有刺激性，有毒，重量为空气的2.5倍，密度为3.2kg/m3(0℃，0.1MPa)，它极易被压缩成琥珀色的液氯。
氯极易溶于水，在20℃和98kPa时，溶解度为7610mg/L。当氯溶于水中时，几乎瞬间发生下述反应：
Cl2+H2O→HClO+HCl
HClO→H+ + ClO-
其中HClO有较强的氧化性，可与水中含碳物质、亚硝酸盐、铁、锰及有机物发生氧化作用，多用于水的除藻、除铁、除锰、去色及臭味控制等。
氯与水中有机物反应，会生成大量的有机氯代物，如三卤甲烷等。三卤甲烷已被证实是一种致癌物，其生成量随加氯量及水中溶解性有机物浓度的升高而增加。因此这就使得液氯在饮用水处理中应用受到一定限制。
在使用液氯钢瓶时应注意什么？
在使用液氯钢瓶时应注意以下几点：
①液氯瓶的储存温度为5-35℃，不宜过高或过低。
②液氯瓶应储于阴凉处，防止日光曝晒，也不能靠近炉火或高温处，以防液氯迅速气化时发生意外。
③不使用超过使用期限的氯瓶。
④要严格执行氯瓶使用安全规程，按规定期限对氯瓶进行检查和送检工作。
⑤氯气室房顶应有足够的喷淋水设施(水门应装在室外)和排气风扇，喷淋水应满足氯瓶散热使用，喷琳水没不应过高(一般不超过35℃)，不准用沸水浇氯瓶安全阀。
⑥应用10%氨水检查储氯设备有无漏泄，如有漏泄应及时处理，漏泄处可用水浇，以免发生腐蚀。
⑦氯瓶要轻装轻卸，防止摩擦和相互碰撞，钢瓶上应套有胶圈或用草绳捆绑防护，以免发生意外。
⑧当氯瓶残余压力为0.03-0.05MPa时，应停止使用；以防水倒入氯瓶中，引起不必要的麻烦。

巩义市泰和水处理材料有限公司专业生产聚合氯化铝、碱式氯化铝、硫酸铝、硫酸亚铁、聚合氯化铝铁、三氯化铁、硫酸铁、各种无机盐类絮凝剂、无机铁盐、铝盐、助凝剂聚丙烯酰胺等净水药剂的专业厂家。

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