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▽岫?、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混凝效果具有重要影響，整個混凝過程可分為兩個階段混合階段和絮凝階段，每個階段的參數(shù)都包括攪拌速度和攪拌時間兩個因素，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項混合攪拌速度、混合階段攪拌時間、絮凝階段攪拌速度、絮凝階段攪拌時間?；炷碚摫砻?，在混合階段，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)驗認(rèn)為G值在700^-1000^范圍內(nèi)，但時間不需要太長，攪拌時間通常為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所需的足夠時間，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，而時間要長，經(jīng)驗認(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)時間一般為10-30min。因此，傳統(tǒng)的混凝技術(shù)所要求的攪拌時間至少在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，便是因為傳統(tǒng)混凝技術(shù)在時間上的局限性。例如，假設(shè)河流的流動速度為0. lm/s，攪拌時間在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，這個距離也越長。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)計手冊第三冊(城鎮(zhèn)給水)中介紹混凝池的設(shè)計時間隔板絮凝池 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，則長度越長，進(jìn)而導(dǎo)致隔板數(shù)增多，廊道總長度增加，也就意味著更高的水頭損失。因此，長時間的絮凝會要求較大的占地面積，較高的構(gòu)筑費(fèi)用和能量消耗。除了對攪拌時間的要求，混凝反應(yīng)中另外一個重要因素就是速度梯度，前文已介紹，傳統(tǒng)經(jīng)驗認(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間內(nèi)對給水或污水進(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，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^,攪拌時間為15-30S，在所述絮凝步驟中，速度梯度為60-100S—1，攪拌時間為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生成的微絮凝體進(jìn)一步成長成粗大、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間之間的水里梯度，達(dá)到節(jié)約時間的目的，在保證基本的凈化效果的前提下，實(shí)現(xiàn)時間和能耗設(shè)備等的節(jié)約。用于河涌應(yīng)急處理時，所述混凝步驟中，速度梯度為200-300^,攪拌時間為 15-30S，在所述絮凝步驟中，速度梯度為eo-ioos—1，攪拌時間為20-30S。對于河涌應(yīng)急處理，控制較短的攪拌時間，有效降低了對設(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候，實(shí)現(xiàn)濁度的快速降低。另外，處理時間的縮短，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，所述混凝步驟中，速度梯度為200-350^，攪拌時間為15_30s， 在所述絮凝步驟中，速度梯度為60-100S—1，攪拌時間為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)是將混凝所需時間大大縮短，減少設(shè)備的使用時間，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)省時間，有很高的工程價值和長遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。


附圖1為給水處理兩種參數(shù)濁度去除率對比圖；附圖2為河涌處理四組參數(shù)濁度去除率對比圖；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去除率對比圖；
附圖沈為不同混凝劑在不同混凝條件下的COD去除率對比圖。
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^，攪拌時間為15-30s，在所述絮凝步驟中，速度梯度為eO-lOOs—1，攪拌時間為 20-120s。用于河涌應(yīng)急處理時，所述混凝步驟中，速度梯度為200-300^,攪拌時間為 15-30S，在所述絮凝步驟中，速度梯度為eo-ioos—1，攪拌時間為20-30S。用于給水處理時，所述混凝步驟中，速度梯度為200-350^，攪拌時間為15_30s， 在所述絮凝步驟中，速度梯度為60-100S—1，攪拌時間為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計為15mg/L?，F(xiàn)通過以下實(shí)驗進(jìn)一步說明本發(fā)明的有益效果一、實(shí)驗器材選用型號為ZR4-6的混凝試驗攪拌機(jī)，生產(chǎn)廠家深圳市中潤水工業(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取樣截面，在每個截面上選取兩個取樣點(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。三、測定指標(biāo)采用GB13200-1991硫酸胼標(biāo)準(zhǔn)分光光度法，測定濁度。
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四、測試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計為10mg/L以及 20mg/L進(jìn)行兩次試驗，攪拌后沉淀30分鐘取樣測定濁度。見表1和表2 表1 為投藥量10mg/L時的正交試驗結(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^，攪拌時間為15-30S，在所述絮凝步驟中，速度梯度為 60-100s、攪拌時間為 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， 所述混凝步驟中，速度梯度為200-300^,攪拌時間為15-30s，在所述絮凝步驟中，速度梯度為60-10084,攪拌時間為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，所述混凝步驟中，速度梯度為200-350^,攪拌時間為15-30s，在所述絮凝步驟中，速度梯度為 60-100s、攪拌時間為 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，攪拌時間為15-30s，在所述絮凝步驟中，速度梯度為60-100s-1，攪拌時間為20-120s。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是將混凝所需時間大大縮短，減少設(shè)備的使用時間，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)省時間，有很高的工程價值和長遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號C02F1/52GK102417254SQ201110318179
公開日2012年4月18日 申請日期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 申請人:中山大學(xué)