專利名稱：快速的水混凝處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水處理方法，尤其是涉及水混凝處理方法。
背景技術(shù)：
混凝法是水的物化處理的重要方法之一，該法廣泛應(yīng)用于給水處理和污水處理中?；炷▽?duì)濁度、SS、色度有明顯的處理效果，甚至能去除部分C0D、B0D、TN、TP、致病微生物、放射性物質(zhì)和重金屬離子。傳統(tǒng)混凝技術(shù)認(rèn)為，在混凝過程中的水力條件對(duì)混凝效果具有重要影響，整個(gè)混凝過程可分為兩個(gè)階段混合階段和絮凝階段，每個(gè)階段的參數(shù)都包括攪拌速度和攪拌時(shí)間兩個(gè)因素，攪拌速度通常用速度梯度G值(單位s—1)表示?；炷夹g(shù)的攪拌參數(shù)就包括 4項(xiàng)混合攪拌速度、混合階段攪拌時(shí)間、絮凝階段攪拌速度、絮凝階段攪拌時(shí)間?；炷碚摫砻鳎诨旌想A段，要求混凝劑與廢水迅速均勻混合以利于混凝劑快速水解、聚合及顆粒脫穩(wěn)，為此要求速度梯度(G值)大，經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為G值在700^-1000^范圍內(nèi)，但時(shí)間不需要太長(zhǎng)，攪拌時(shí)間通常為10-30s，至多不超過aiiin。在絮凝階段，不僅要為絮體的接觸碰撞提供必要的紊流條件和絮體成長(zhǎng)所需的足夠時(shí)間，還要防止已生成的小絮體被打碎，因此速度梯度應(yīng)逐漸減小，而時(shí)間要長(zhǎng)，經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為平均G值在10^-70^(—般為 308^-608"1)范圍內(nèi)，平均GT在IO4-IO5,反應(yīng)時(shí)間一般為10-30min。因此，傳統(tǒng)的混凝技術(shù)所要求的攪拌時(shí)間至少在IOmin以上，這也就在一定程度上限制了混凝技術(shù)在某些情況下的應(yīng)用。傳統(tǒng)的混凝技術(shù)目前很少應(yīng)用于河涌的處理，便是因?yàn)閭鹘y(tǒng)混凝技術(shù)在時(shí)間上的局限性。例如，假設(shè)河流的流動(dòng)速度為0. lm/s，攪拌時(shí)間在15分鐘左右，則需要進(jìn)行攪拌的河段是90m，已結(jié)近百米，而流速越大的河流，這個(gè)距離也越長(zhǎng)。因而盡管傳統(tǒng)混凝技術(shù)有著優(yōu)越的處理效果，但是其在河涌處理方面的應(yīng)用幾乎是不可能的。在給水處理工程中，凡是地表水源的水廠，混凝技術(shù)幾乎是不可缺少的處理技術(shù)之一。給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第三冊(cè)(城鎮(zhèn)給水)中介紹混凝池的設(shè)計(jì)時(shí)間隔板絮凝池 20-30min,折板絮凝池> 12min,網(wǎng)格絮凝池:10_15min，機(jī)械絮凝池=IS^Omini0假設(shè)某小型水廠日供水量7. 5萬m3，若采用往復(fù)式隔板絮凝池，停留時(shí)間采用20min，水深設(shè) 2. 8m，，則需要1. OX IO3Hi3的容積，372m2的占地面積。相同寬度的絮凝池，面積越大，則長(zhǎng)度越長(zhǎng)，進(jìn)而導(dǎo)致隔板數(shù)增多，廊道總長(zhǎng)度增加，也就意味著更高的水頭損失。因此，長(zhǎng)時(shí)間的絮凝會(huì)要求較大的占地面積，較高的構(gòu)筑費(fèi)用和能量消耗。除了對(duì)攪拌時(shí)間的要求，混凝反應(yīng)中另外一個(gè)重要因素就是速度梯度，前文已介紹，傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為混合階段的速度梯度G需要在 ΟΟ-ΙΟΟΟ Γ1。G= (P/μ)1氣其中G為速度梯度，P為單位體積流體所消耗功率，μ為水的動(dòng)力粘度，可見速度梯度與攪拌設(shè)備的能耗直接相關(guān)，高強(qiáng)度的攪拌也就意味著高能耗
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種在短時(shí)間內(nèi)對(duì)給水或污水進(jìn)行處理和治理的快速的水混凝處理方法，可以大幅度縮減混凝階段所需的時(shí)間，減小構(gòu)筑物的容量，節(jié)約運(yùn)行和建造的經(jīng)費(fèi)的同時(shí)，達(dá)到一定的濁度去除率。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種快速的水混凝處理方法，包括混凝步驟和絮凝步驟，在所述混凝步驟中，速度梯度為200-350^,攪拌時(shí)間為15-30S，在所述絮凝步驟中，速度梯度為60-100S—1，攪拌時(shí)間為20-120S?；炷僮饕话悴捎孟瓤焖贁嚢?快速混合)，然后慢速攪拌(絮凝)的水力條件。 快速攪拌的目的是為了使混凝劑瞬間、快速、均勻地分散到水中，以避免藥劑分散不均勻， 造成局部藥劑濃度過高，影響混凝劑自身水解及其與水中膠體或雜質(zhì)顆粒的作用。慢速攪拌是為了使快速攪拌時(shí)生成的微絮凝體進(jìn)一步成長(zhǎng)成粗大、密實(shí)的絮凝體，以實(shí)現(xiàn)固液分離。通過減少快速攪拌和慢速攪拌時(shí)間之間的水里梯度，達(dá)到節(jié)約時(shí)間的目的，在保證基本的凈化效果的前提下，實(shí)現(xiàn)時(shí)間和能耗設(shè)備等的節(jié)約。用于河涌應(yīng)急處理時(shí)，所述混凝步驟中，速度梯度為200-300^,攪拌時(shí)間為 15-30S，在所述絮凝步驟中，速度梯度為eo-ioos—1，攪拌時(shí)間為20-30S。對(duì)于河涌應(yīng)急處理，控制較短的攪拌時(shí)間，有效降低了對(duì)設(shè)備的要求，可以適用于快速處理的要求，在水體要求不高的時(shí)候，實(shí)現(xiàn)濁度的快速降低。另外，處理時(shí)間的縮短，可有效控制污染物質(zhì)的影響范圍，減少污染的擴(kuò)散。用于給水處理時(shí)，所述混凝步驟中，速度梯度為200-350^，攪拌時(shí)間為15_30s， 在所述絮凝步驟中，速度梯度為60-100S—1，攪拌時(shí)間為60-120S。在所述混凝步驟中，使用聚合氧化鋁為混凝劑，用量以Al2O3計(jì)為15mg/L。處理效果更好。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是將混凝所需時(shí)間大大縮短，減少設(shè)備的使用時(shí)間，降低了能耗以及進(jìn)行水處理所需構(gòu)筑物的體積，可用于高流量狀態(tài)下的水體處理，即節(jié)約成本又能節(jié)省時(shí)間，有很高的工程價(jià)值和長(zhǎng)遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。


附圖1為給水處理兩種參數(shù)濁度去除率對(duì)比圖；附圖2為河涌處理四組參數(shù)濁度去除率對(duì)比圖；附圖3為不同混凝參數(shù)在不同投藥量下的濁度去除率變化圖；附圖4為不同混凝劑在原水濁度為22. 90NTU下濁度去除效果對(duì)比圖；附圖5為不同混凝劑在原水濁度為15. 73NTU下濁度去除效果對(duì)比圖；附圖6為不同混凝劑在原水濁度為13. 64NTU下濁度去除效果對(duì)比圖；附圖7為不同混凝劑在原水濁度為15. 24NTU下濁度去除效果對(duì)比圖；附圖8為不同混凝劑在原水濁度為14. 65NTU下濁度去除效果對(duì)比圖；附圖9為不同混凝劑在原水濁度為13. 8INTU下濁度去除效果對(duì)比圖；附圖10為不同混凝劑在傳統(tǒng)攪拌參數(shù)下的濁度去除效果對(duì)比圖；附圖11為高嶺土配置的不同濁度水樣中PAC投藥量為15mg/L下的濁度去除效果對(duì)比圖；附圖12為高嶺土配置的不同濁度水樣中PAC投藥量為30mg/L下的濁度去除效果對(duì)比圖；附圖13為粘土配置的不同濁度水樣中PAC投藥量為15mg/L下的濁度去除效果對(duì)比圖；附圖14為粘土配置的不同濁度水樣中PAC投藥量為10mg/L下的濁度去除效果對(duì)比圖；附圖15為隨投藥量變化印染廢水的濁度去除率變化圖；附圖16為不同投藥量下印染廢水的色度去除率示意圖；附圖17為隨投藥量變化印染廢水的pH值變化圖；附圖18為不同投藥量下印染廢水的COD去除率示意圖；附圖19為為不同投藥量下造紙廢水的色度去除率示意圖；附圖20為隨投藥量變化造紙廢水的pH值變化圖；附圖21為隨投藥量變化印染廢水的濁度去除率變化圖；附圖22為不同投藥量下造紙廢水的COD去除率示意圖；附圖23為不同混凝劑在不同混凝條件下色度去除率對(duì)比圖；附圖M為不同混凝劑在不同混凝條件下pH值變化圖；附圖25為不同混凝劑在不同混凝條件的SS去除率對(duì)比圖；
附圖沈?yàn)椴煌炷齽┰诓煌炷龡l件下的COD去除率對(duì)比圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一種快速的水混凝處理方法，包括混凝步驟和絮凝步驟，在所述混凝步驟中，速度梯度為200-350^，攪拌時(shí)間為15-30s，在所述絮凝步驟中，速度梯度為eO-lOOs—1，攪拌時(shí)間為 20-120s。用于河涌應(yīng)急處理時(shí)，所述混凝步驟中，速度梯度為200-300^,攪拌時(shí)間為 15-30S，在所述絮凝步驟中，速度梯度為eo-ioos—1，攪拌時(shí)間為20-30S。用于給水處理時(shí)，所述混凝步驟中，速度梯度為200-350^，攪拌時(shí)間為15_30s， 在所述絮凝步驟中，速度梯度為60-100S—1，攪拌時(shí)間為60-120S。在上述各混凝步驟中，使用聚合氧化鋁為混凝劑，用量以Al2O3計(jì)為15mg/L。現(xiàn)通過以下實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步說明本發(fā)明的有益效果一、實(shí)驗(yàn)器材選用型號(hào)為ZR4-6的混凝試驗(yàn)攪拌機(jī)，生產(chǎn)廠家深圳市中潤(rùn)水工業(yè)技術(shù)發(fā)展有限公司該攪拌機(jī)可以通過編程設(shè)備設(shè)置快慢攪拌速度和攪拌時(shí)間，從而達(dá)到絮凝劑在水樣中的充分?jǐn)嚢韬托跄?。二、取樣方法在河涌水體選取多個(gè)取樣截面，在每個(gè)截面上選取兩個(gè)取樣點(diǎn)，分別為距離岸邊5 米處選取相同體積的水樣后混合在一起，用混合后的水樣進(jìn)行指標(biāo)檢測(cè)。三、測(cè)定指標(biāo)采用GB13200-1991硫酸胼標(biāo)準(zhǔn)分光光度法，測(cè)定濁度。
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四、測(cè)試1、初步確定攪拌參數(shù)，以聚合氯化鋁為絮凝劑，投藥量以Al2O3計(jì)為10mg/L以及 20mg/L進(jìn)行兩次試驗(yàn)，攪拌后沉淀30分鐘取樣測(cè)定濁度。見表1和表2 表1 為投藥量10mg/L時(shí)的正交試驗(yàn)結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種快速的水混凝處理方法，包括混凝步驟和絮凝步驟，其特征在于在所述混凝步驟中，速度梯度為200-350^，攪拌時(shí)間為15-30S，在所述絮凝步驟中，速度梯度為 60-100s、攪拌時(shí)間為 20-120s。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速的水混凝處理方法，其特征在于用于河涌應(yīng)急處理時(shí)， 所述混凝步驟中，速度梯度為200-300^,攪拌時(shí)間為15-30s，在所述絮凝步驟中，速度梯度為60-10084,攪拌時(shí)間為20-30s。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速的水混凝處理方法，其特征在于用于給水處理時(shí)，所述混凝步驟中，速度梯度為200-350^,攪拌時(shí)間為15-30s，在所述絮凝步驟中，速度梯度為 60-100s、攪拌時(shí)間為 60-120s。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的快速的水混凝處理方法，其特征在于在所述混凝步驟中，使用聚合氧化鋁為混凝劑，用量以Al2O3計(jì)為15mg/L。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種快速的水混凝處理方法，包括混凝步驟和絮凝步驟，在所述混凝步驟中，速度梯度為200-350s-1，攪拌時(shí)間為15-30s，在所述絮凝步驟中，速度梯度為60-100s-1，攪拌時(shí)間為20-120s。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是將混凝所需時(shí)間大大縮短，減少設(shè)備的使用時(shí)間，降低了能耗以及進(jìn)行水處理所需構(gòu)筑物的體積，可用于高流量狀態(tài)下的水體處理，即節(jié)約成本又能節(jié)省時(shí)間，有很高的工程價(jià)值和長(zhǎng)遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)C02F1/52GK102417254SQ201110318179
公開日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2011年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月19日
發(fā)明者吳玨其, 周獻(xiàn)東, 孫連鵬, 陳成 申請(qǐng)人:中山大學(xué)