过滤混凝沉淀污水处理设备

过滤混凝沉淀污水处理设备

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水的混凝沉淀工艺分为三个过程——混合、反应和沉淀，它们分别在混合器、反应器和沉淀器中完成。现在水处理工艺大多把这三个工序合在一个设备中完成。但在某些情况下，如预沉工艺和直流凝聚接触过滤工艺中，也需要单独设置混合、反应设备。

混合器的主要形式

混合设备的作用是让药剂与水快速混匀，混合时间大约10-30s，一般不超过2min。各种混合设备都要求产生速度梯度以利搅拌。

混合设备有下列几种：水泵混合、管道混合、压力式孔板混合、涡流混合、机械搅拌混合。

（1）水泵混合。设备简单、效果好。药液在泵吸入侧加入，但需要防止泵抽入空气，为控制混合时间不大于60s，管线不宜太长。

（2）管道混合。为控制混合效果，加药后水在管中沿途水头损失不应小于0.3-0.4m，否则应在管道上装设截流孔板，孔板直径是管道直径的0.6-0.8倍。

（3）压力式孔板混合。为了便于安装，工业水处理装置宜采用压力式孔隔板混合器。

（4）涡流混合。

（5）机械搅拌混合。浆板式机械混合器利用马达带动浆板旋转使药剂和水混合。

反应器的主要形式

药剂和水混合后进入反应器。反应器的作用是增加胶体颗粒的碰撞次数，形成絮状绒体。随着絮状绒体颗粒的逐步增大，它所受水流的剪切应力也越大。为避免破碎，反应器内的水流速度和混合强度应逐渐减小。絮状绒体颗粒一般需要增长到直径大约1mm左右，这就需要反应时间。混合强度越小，完成反应的时间就越长。

1、涡流式反应器

水由下部进入涡流式反应池，旋流向上。由于旋转线速度和上升速度逐渐降低，因而G值逐渐降低，这有利于绒体逐步增大。这种设备的特点是停留时间短。

2、机械搅拌式反应池

这种反应池是靠旋转是叶轮带动水流旋转，使水流产生速度梯度。在立式反应器中搅拌轴垂直安放，在水平式反应器中搅拌轴水平安放。由于需要一套转动设备，维护工作量较大。

重力沉降法是利用沉淀作用分离废水中悬浮固体的既简单又经济的方法，可去除废水中的砂粒、化学沉降物、化学混凝处理所形成的化学絮凝体和生物处理所形成的生物污泥，既可作为化学处理和生物处理的预处理，也可以用于化学处理或生物处理后分离化学沉淀物、活性污泥或生物膜，还可以用于污泥的浓缩脱水和灌溉农田前作灌前处理。
根据废水中悬浮颗粒的浓度高低和絮凝性能的强弱，沉淀可分为四种基本类型。
（1） 自由沉淀
自由沉淀也称离散沉淀。颗粒在沉淀过程中呈离散状态，互不干扰，其形状、尺寸、密度等均在沉淀过程在不发生改变，下沉速度恒定。自由沉淀是一种无絮凝倾向或弱絮凝倾向的固体颗粒在稀溶液中的沉淀。这种现象通常发生在废水后处理工艺中的沉砂池和初沉池的前期。
（2） 絮凝沉淀
当水中悬浮颗粒浓度不高，但具有絮凝性时，在沉淀过程中，颗粒相互干扰，其尺寸、质量均会随 沉淀深度的增加而增大，沉速亦随深度而增加。这种现象通常发生在废水处理工艺中的初沉池后期、二沉池前期以及给水处理工艺中的混凝沉淀单元。
（3） 拥挤沉淀
拥挤沉淀也称分层沉淀、成层沉淀、集团沉淀。当悬浮颗粒浓度较大时，每个颗粒在下沉过程中都要受到周围其它颗粒的干扰，在清水与浑水之间形成明显的交界面，但相对位置不变而成为一个整体覆盖层并逐渐向下移动。这种现象主要发生在高浊水的沉淀单元、活性污泥的二沉池等。
（4） 压缩沉淀
当悬浮颗粒浓度较高时，颗粒相互接触，相互支撑，在上层颗粒的重力作用下，下层颗粒间的水被挤出界面，颗粒群被压缩。这种现象发生在沉淀池底部。
以上四种沉淀类型中，自由沉淀是沉淀法的基础，沉淀池的理论分析与设计都是基于自由沉淀的。
水处理中遇到的大多数颗粒，如给水处理中的矾花、污水中的许多悬浮物质、活性污泥等，都属于絮凝性颗粒。由于絮凝沉淀的颗粒沉速在沉淀过程中逐渐加快，其颗粒的去除率略高于自由沉淀。对于絮凝沉淀，一般仍按照自由沉淀理论对沉淀池进行分析与设计。
拥挤沉淀理论在给水处理在主要用于高浊度水源水的预沉淀。压缩沉淀主要用于污泥浓缩池的设计。在实际设计中，需要增加固体通量设计参数来体现拥挤沉淀和压缩沉淀对沉淀池的设计要求。

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