技師培訓(xùn)技巧教材--電廠水處理(第2章)

1、THERMAL POWER PLANT OF YI ZHENG CHEMICAL FIRBLE CO.,LTD第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.1 2.1 電廠用水預(yù)處理的基本要求電廠用水預(yù)處理的基本要求天然水體中常含有泥砂、黏土、腐殖質(zhì)等懸浮物和膠體雜質(zhì)及各種菌類等微生物，在水中具有一定的穩(wěn)定性，于是造成水體渾濁、帶顏色和有異味，水的預(yù)處理就是以除去這些雜質(zhì)為主要目的，使水中懸浮物的含量降低到5mg/L以下。電廠鍋爐用水必須經(jīng)過預(yù)處理后才能進(jìn)入后續(xù)除鹽處理。第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.1 2.1 電廠用水預(yù)處理的基本要求電廠用水預(yù)處理的基本要求各種水

2、體都是由水和雜質(zhì)組成的，水與雜質(zhì)相互作用而并非單純的混合，共同決定水體的特性。因此，水質(zhì)表示水的質(zhì)量，水質(zhì)指標(biāo)表示水中雜質(zhì)的個(gè)體成分或整體性質(zhì)的項(xiàng)目。水質(zhì)指標(biāo)通常分為兩種：一種表示水中雜質(zhì)成分的含量，稱為成分指標(biāo)；另外一種表示某一類雜質(zhì)的共同特征，這是根據(jù)用水對象的需要而制定的，稱為技術(shù)指標(biāo)。2.1.1 2.1.1 水質(zhì)指標(biāo)水質(zhì)指標(biāo) 第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.1 2.1 電廠用水預(yù)處理的基本要求電廠用水預(yù)處理的基本要求一、表示懸浮物及膠體的指標(biāo)一、表示懸浮物及膠體的指標(biāo) 懸浮固體懸浮固體懸浮固體是水樣在規(guī)定條件下，經(jīng)過濾或離心分離可除去的固體。該指標(biāo)僅能表示水中較大顆

3、粒懸浮物，而不包括能穿透濾紙的細(xì)小顆粒和膠體，單位為mg/L。2.1.1 2.1.1 水質(zhì)指標(biāo)水質(zhì)指標(biāo) 第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.1 2.1 電廠用水預(yù)處理的基本要求電廠用水預(yù)處理的基本要求一、表示懸浮物及膠體的指標(biāo)一、表示懸浮物及膠體的指標(biāo) 濁度濁度濁度是由于不溶性物質(zhì)的存在而引起液體透明度降低的量度，指水溶液中所含顆粒物對光的散射情況。水的濁度不僅與水中懸浮物質(zhì)的含量有關(guān)，而且與懸浮物的大小、形狀及折射系數(shù)等有關(guān)。濁度通常是以福馬肼懸濁液作為標(biāo)準(zhǔn)，采用分光光度計(jì)比較被測水樣和標(biāo)準(zhǔn)懸濁液的透過光的強(qiáng)度進(jìn)行測定，單位為FTU。2.1.1 2.1.1 水質(zhì)指標(biāo)水質(zhì)指標(biāo)

4、第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.1 2.1 電廠用水預(yù)處理的基本要求電廠用水預(yù)處理的基本要求一、表示懸浮物及膠體的指標(biāo)一、表示懸浮物及膠體的指標(biāo) 透明度透明度透明度是表示水中存在細(xì)微分散的懸浮性顆粒的一項(xiàng)指標(biāo)，即表示水透明程度的指標(biāo)，單位為cm。水的透明度與濁度成反比，水中懸浮物含量越高，其透明度越低。2.1.1 2.1.1 水質(zhì)指標(biāo)水質(zhì)指標(biāo) 第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.1 2.1 電廠用水預(yù)處理的基本要求電廠用水預(yù)處理的基本要求二、表示溶解固形物的指標(biāo)二、表示溶解固形物的指標(biāo)溶解固形物是指水中除溶解氣體之外的各種溶解物質(zhì)的總量。 含鹽量含鹽量含鹽量

5、表示水中各種溶解鹽類的總和，由水質(zhì)全分析所測得的全部陽離子和陰離子的質(zhì)量濃度之和來表示，單位為mg/L。2.1.1 2.1.1 水質(zhì)指標(biāo)水質(zhì)指標(biāo) 第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.1 2.1 電廠用水預(yù)處理的基本要求電廠用水預(yù)處理的基本要求二、表示溶解固形物的指標(biāo)二、表示溶解固形物的指標(biāo)溶解固形物是指水中除溶解氣體之外的各種溶解物質(zhì)的總量。 溶解固體溶解固體溶解固體是將一定體積的過濾水樣，經(jīng)蒸干并放在105110下恒重后的含量，單位為mg/L。它只能近似表示水中溶解物的含量，因?yàn)樵谶@種條件下，水中的膠體及有機(jī)物與無機(jī)鹽溶解物一樣也能透過濾紙。2.1.1 2.1.1 水質(zhì)指標(biāo)水

6、質(zhì)指標(biāo) 第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.1 2.1 電廠用水預(yù)處理的基本要求電廠用水預(yù)處理的基本要求二、表示溶解固形物的指標(biāo)二、表示溶解固形物的指標(biāo)溶解固形物是指水中除溶解氣體之外的各種溶解物質(zhì)的總量。 灼燒殘?jiān)茻龤堅(jiān)茻龤堅(jiān)钦舾傻娜芙夤腆w在800下灼燒所得的殘?jiān)?，由于在灼燒過程中大部分有機(jī)物被灼燒，所以經(jīng)常用蒸發(fā)殘?jiān)妥茻龤堅(jiān)?，即灼燒減量表示有機(jī)物的多少，但它不完全與有機(jī)物相等。因?yàn)樵谧茻^程中，殘存的濕分、結(jié)晶水及一些氯化物被揮發(fā)，一部分碳酸鹽被分解。2.1.1 2.1.1 水質(zhì)指標(biāo)水質(zhì)指標(biāo) 第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.1 2.1 電廠

7、用水預(yù)處理的基本要求電廠用水預(yù)處理的基本要求二、表示溶解固形物的指標(biāo)二、表示溶解固形物的指標(biāo)溶解固形物是指水中除溶解氣體之外的各種溶解物質(zhì)的總量。 電導(dǎo)率電導(dǎo)率電導(dǎo)率是測定水中溶解鹽類多少的一項(xiàng)指標(biāo)。由于火力發(fā)電廠制水純度很高，并且溶于水中的鹽類都能電離出具有導(dǎo)電能力的離子，因此，測定水的電導(dǎo)率能間接反應(yīng)水中的含鹽量。2.1.1 2.1.1 水質(zhì)指標(biāo)水質(zhì)指標(biāo) 第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.1 2.1 電廠用水預(yù)處理的基本要求電廠用水預(yù)處理的基本要求三、表示有機(jī)物的指標(biāo)三、表示有機(jī)物的指標(biāo)有機(jī)物是污染水體的主要雜質(zhì)，它能以溶液、膠體和懸浮狀態(tài)存在，因此，難以進(jìn)行逐個(gè)測定，通

8、常是利用有機(jī)物比較容易被氧化的共同特性，來間接反應(yīng)它的含量。 化學(xué)需氧量（化學(xué)需氧量（CODCOD）化學(xué)需氧量是指化學(xué)氧化劑氧化水中有機(jī)物時(shí)所需要的氧量，單位為mg/L O2表示?；瘜W(xué)需氧量越高，表示水中有機(jī)物越多。2.1.1 2.1.1 水質(zhì)指標(biāo)水質(zhì)指標(biāo) 第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.1 2.1 電廠用水預(yù)處理的基本要求電廠用水預(yù)處理的基本要求三、表示有機(jī)物的指標(biāo)三、表示有機(jī)物的指標(biāo)有機(jī)物是污染水體的主要雜質(zhì)，它能以溶液、膠體和懸浮狀態(tài)存在，因此，難以進(jìn)行逐個(gè)測定，通常是利用有機(jī)物比較容易被氧化的共同特性，來間接反應(yīng)它的含量。 生化需氧量（生化需氧量（BODBOD）生化

9、需氧量是指利用微生物氧化水中有機(jī)物所需要的氧量，單位為mg/L O2表示。生物需氧量越高，表示水中可生物降解的有機(jī)物含量越多。2.1.1 2.1.1 水質(zhì)指標(biāo)水質(zhì)指標(biāo) 第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.1 2.1 電廠用水預(yù)處理的基本要求電廠用水預(yù)處理的基本要求三、表示有機(jī)物的指標(biāo)三、表示有機(jī)物的指標(biāo)有機(jī)物是污染水體的主要雜質(zhì)，它能以溶液、膠體和懸浮狀態(tài)存在，因此，難以進(jìn)行逐個(gè)測定，通常是利用有機(jī)物比較容易被氧化的共同特性，來間接反應(yīng)它的含量。 總需氧量（總需氧量（TODTOD）總需氧量是指水中有機(jī)物全部被氧化時(shí)所需要的氧量，單位為mg/L O2表示。總需氧量越高，表示水中有

10、機(jī)物含量越多。2.1.1 2.1.1 水質(zhì)指標(biāo)水質(zhì)指標(biāo) 第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.1 2.1 電廠用水預(yù)處理的基本要求電廠用水預(yù)處理的基本要求在某些水質(zhì)指標(biāo)之間存在一定的制約關(guān)系，根據(jù)這種關(guān)系可以判斷水質(zhì)的特點(diǎn)和化驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。一、陽離子和陰離子之間的關(guān)系一、陽離子和陰離子之間的關(guān)系根據(jù)物質(zhì)電中性的原則：正負(fù)電荷的總和相等。因此，水中各種陽離子和各種陰離子一價(jià)基本單元相等。Na+1/2Ca2+1/2Mg2+HCO3-1/2SO42-Cl- 即： = 2.1.2 2.1.2 水質(zhì)指標(biāo)之間的關(guān)系水質(zhì)指標(biāo)之間的關(guān)系第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.1 2

11、.1 電廠用水預(yù)處理的基本要求電廠用水預(yù)處理的基本要求在某些水質(zhì)指標(biāo)之間存在一定的制約關(guān)系，根據(jù)這種關(guān)系可以判斷水質(zhì)的特點(diǎn)和化驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。二、含鹽量與溶解固體之間的關(guān)系二、含鹽量與溶解固體之間的關(guān)系含鹽量是指水中各種陽、陰離子質(zhì)量濃度的總和，其單位為mg/L，它可以比較正確地表示水中的溶解雜質(zhì)。2.1.2 2.1.2 水質(zhì)指標(biāo)之間的關(guān)系水質(zhì)指標(biāo)之間的關(guān)系第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.1 2.1 電廠用水預(yù)處理的基本要求電廠用水預(yù)處理的基本要求在某些水質(zhì)指標(biāo)之間存在一定的制約關(guān)系，根據(jù)這種關(guān)系可以判斷水質(zhì)的特點(diǎn)和化驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。二、含鹽量與溶解固體之間的關(guān)系二、含鹽量

12、與溶解固體之間的關(guān)系在通常情況下，溶解固體是代表含鹽量的指標(biāo)。但由于試驗(yàn)操作上的原因，實(shí)際上溶解固體與含鹽量并不相等，產(chǎn)生差異的原因有：一是在過濾操作時(shí)，不屬于溶解鹽類的雜質(zhì)如膠體硅酸、鐵鋁氧化物及水溶性有機(jī)物等都能穿透濾紙進(jìn)入水樣中；二是在水樣受熱烘干時(shí)，水中的重碳酸根發(fā)生分解變成CO2和H2O揮發(fā)而損失。2.1.2 2.1.2 水質(zhì)指標(biāo)之間的關(guān)系水質(zhì)指標(biāo)之間的關(guān)系第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.1 2.1 電廠用水預(yù)處理的基本要求電廠用水預(yù)處理的基本要求在某些水質(zhì)指標(biāo)之間存在一定的制約關(guān)系，根據(jù)這種關(guān)系可以判斷水質(zhì)的特點(diǎn)和化驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。三、三、pHpH值與碳酸化合物

13、之間的關(guān)系值與碳酸化合物之間的關(guān)系天然水體中存在有多種形態(tài)的碳酸化合物，不僅決定水質(zhì)pH值，而且對外加酸或堿有一定的緩沖能力，對水質(zhì)和水處理有著多方面的影響。2.1.2 2.1.2 水質(zhì)指標(biāo)之間的關(guān)系水質(zhì)指標(biāo)之間的關(guān)系第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.1 2.1 電廠用水預(yù)處理的基本要求電廠用水預(yù)處理的基本要求三、三、pHpH值與碳酸化合物之間的關(guān)系值與碳酸化合物之間的關(guān)系 碳酸化合物存在形態(tài)碳酸化合物存在形態(tài)天然水中碳酸化合物主要以三種不同的形態(tài)存在：1.游離碳酸或游離二氧化碳CO2，即溶解的二氧化碳?xì)怏w和未電離的碳酸分子。2.重碳酸根離子HCO3-，也稱為半化合性碳酸，這

14、是碳酸化合物在水中存在的重要形態(tài)。3.碳酸根離子CO32-，即化合性碳酸。2.1.2 2.1.2 水質(zhì)指標(biāo)之間的關(guān)系水質(zhì)指標(biāo)之間的關(guān)系第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.1 2.1 電廠用水預(yù)處理的基本要求電廠用水預(yù)處理的基本要求三、三、pHpH值與碳酸化合物之間的關(guān)系值與碳酸化合物之間的關(guān)系 碳酸化合物的形態(tài)與碳酸化合物的形態(tài)與pHpH值的關(guān)系值的關(guān)系若天然水中碳酸化合物的總量固定不變時(shí)，在平衡狀態(tài)下，三種類型的碳酸化合物的量應(yīng)在總量中占有一定比例，這種比例關(guān)系決定于水中氫離子的濃度，即決定于水中pH值。當(dāng)pH值升高時(shí)，CO2含量減少，HCO3-和CO32-含量增多。2.1.

15、2 2.1.2 水質(zhì)指標(biāo)之間的關(guān)系水質(zhì)指標(biāo)之間的關(guān)系第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.2 2.2 典型預(yù)處理工藝典型預(yù)處理工藝天然水中含有很多雜質(zhì)，因此，天然水不能直接送往火力發(fā)電廠熱力水汽系統(tǒng)中，需要經(jīng)過一系列凈化處理才能作為火力發(fā)電廠鍋爐的補(bǔ)給水。目前典型的處理工藝有混凝處理、沉淀（澄清）處理、過濾處理和吸附處理幾種。第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.2 2.2 典型預(yù)處理工藝典型預(yù)處理工藝2.2.1 2.2.1 水的混凝處理水的混凝處理水的混凝處理是水預(yù)處理工藝流程中一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。混凝處理就是向原水中投加一種化學(xué)藥劑，這種藥劑在水中與雜質(zhì)產(chǎn)生混合凝聚

16、，從而轉(zhuǎn)變成大顆粒沉淀的過程?；炷扇コ念w粒大小是膠體及部分細(xì)小的懸浮物，其粒徑范圍在1nm0.1m。第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.2 2.2 典型預(yù)處理工藝典型預(yù)處理工藝2.2.1 2.2.1 水的混凝處理水的混凝處理一、水中膠體顆粒的性質(zhì)一、水中膠體顆粒的性質(zhì)水中球形顆粒包括粗砂、細(xì)砂、泥土、細(xì)粒黏土和膠體等，這些顆粒在10水中的沉降速度見表2-1。表2-1 球形顆粒的沉降速度顆粒直徑(mm)顆粒名稱沉降速度（mm/s）沉降所需要的時(shí)間1粗砂10010秒0.1細(xì)砂82分鐘0.01泥土0.1542小時(shí)0.001細(xì)粒黏土0.001547天0.0001最細(xì)粒黏土0.000

17、01542年0.00001膠體0.00000154200年第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.2 2.2 典型預(yù)處理工藝典型預(yù)處理工藝2.2.1 2.2.1 水的混凝處理水的混凝處理一、水中膠體顆粒的性質(zhì)一、水中膠體顆粒的性質(zhì)從上表可以看出，顆粒直徑越大，沉降速度越快，粒徑大于0.1mm以上的細(xì)砂，可借助重力在2分鐘內(nèi)除去；粒徑小于0.001mm的細(xì)粒黏土，沉降速度非常緩慢；當(dāng)粒徑達(dá)到膠體大小時(shí)，實(shí)際上已經(jīng)不可能自行沉降，他們能長時(shí)間在水中保持懸浮分散狀態(tài)，可認(rèn)為他們在水中是穩(wěn)定的。水中膠體具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性，這是因?yàn)槟z體表面帶電，膠體表面有水化層，膠體表面吸附有某些促使膠體穩(wěn)定

18、的物質(zhì)。第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.2 2.2 典型預(yù)處理工藝典型預(yù)處理工藝2.2.1 2.2.1 水的混凝處理水的混凝處理二、水中膠體顆粒的結(jié)構(gòu)二、水中膠體顆粒的結(jié)構(gòu) 水中膠體的雙電層結(jié)構(gòu)水中膠體的雙電層結(jié)構(gòu)膠體顆粒由膠核、雙吸附層和擴(kuò)散層三部分組成。以Fe(OH)3膠體為例說明其雙電層結(jié)構(gòu)。膠核是許多Fe(OH)3分子的集合體，它不溶于水而成為膠體顆粒的核心，故稱為膠核。膠核具有較大的表面積，有從水種吸附某些離子的能力，如吸附FeO+，使膠核表面上擁有一層帶電離子，稱為電位決定離子。如果電位決定離子為陽離子，膠核就帶正電荷，如果電位決定離子為陰離子，膠核就帶負(fù)電荷。

19、第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.2 2.2 典型預(yù)處理工藝典型預(yù)處理工藝2.2.1 2.2.1 水的混凝處理水的混凝處理二、水中膠體顆粒的結(jié)構(gòu)二、水中膠體顆粒的結(jié)構(gòu) 水中膠體的雙電層結(jié)構(gòu)水中膠體的雙電層結(jié)構(gòu)膠核表面的電位決定離子在靜電引力的作用下，吸引水溶液中電荷符號相反、電荷量相等的離子（如Cl-）到膠核周圍，被吸引的離子稱為反離子。這樣就在膠核與周圍水溶液之間的界面區(qū)域內(nèi)形成了一個(gè)雙電層結(jié)構(gòu)，內(nèi)層為膠核的電位決定離子層，外層為水溶液的反離子層。其中部分反離子因?yàn)槭艿捷^大的靜電引力，與膠核表面的電位決定離子結(jié)合緊密、牢固，形成吸附層，其厚度大約有一個(gè)離子的厚度（0.20.

20、3nm）。第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.2 2.2 典型預(yù)處理工藝典型預(yù)處理工藝2.2.1 2.2.1 水的混凝處理水的混凝處理二、水中膠體顆粒的結(jié)構(gòu)二、水中膠體顆粒的結(jié)構(gòu) 水中膠體的雙電層結(jié)構(gòu)水中膠體的雙電層結(jié)構(gòu)由于吸附層以外的反離子受到靜電引力弱，在反離子熱運(yùn)動核濃差擴(kuò)散作用的推動下，分散到溶液深處，形成一個(gè)擴(kuò)散層，其厚度壁吸附層大的多。膠核、電位決定離子與反離子的吸附層一起稱為膠粒，膠粒是帶電的。膠核電位決定離子、反離子的吸附層核擴(kuò)散層組成一個(gè)整體，稱為膠團(tuán)，膠團(tuán)不帶電，以Fe(OH)3膠體為例可表示為：第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.2 2.2

21、 典型預(yù)處理工藝典型預(yù)處理工藝2.2.1 2.2.1 水的混凝處理水的混凝處理二、水中膠體顆粒的結(jié)構(gòu)二、水中膠體顆粒的結(jié)構(gòu) 水中膠體的雙電層結(jié)構(gòu)水中膠體的雙電層結(jié)構(gòu)式中的m、n、p表示任何正整數(shù)，m表示膠核中Fe(OH)3的分子數(shù)，n表示吸附在膠核表面上的電位決定離子數(shù)，p表示擴(kuò)散層中的反離子數(shù)。膠體顆粒的結(jié)構(gòu)如圖2-1(a)所示。第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.2 2.2 典型預(yù)處理工藝典型預(yù)處理工藝2.2.1 2.2.1 水的混凝處理水的混凝處理二、水中膠體顆粒的結(jié)構(gòu)二、水中膠體顆粒的結(jié)構(gòu) 水中膠體的雙電層結(jié)構(gòu)水中膠體的雙電層結(jié)構(gòu)水中的黏土顆粒大多是一些規(guī)則排列的片狀結(jié)

22、晶體，當(dāng)在水中溶解了一部分原子或吸附了水中某些陰離子后，便變成了一個(gè)帶電荷的粒子。同樣會由于靜電引力作用吸引水中某些陽離子構(gòu)成吸附層和擴(kuò)散層，形成一個(gè)雙電層結(jié)構(gòu)。第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.2 2.2 典型預(yù)處理工藝典型預(yù)處理工藝2.2.1 2.2.1 水的混凝處理水的混凝處理二、水中膠體顆粒的結(jié)構(gòu)二、水中膠體顆粒的結(jié)構(gòu) 水中膠體的雙電層結(jié)構(gòu)水中膠體的雙電層結(jié)構(gòu)圖2-1 膠體結(jié)構(gòu)和雙電層中的電位分布第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.2 2.2 典型預(yù)處理工藝典型預(yù)處理工藝2.2.1 2.2.1 水的混凝處理水的混凝處理二、水中膠體顆粒的結(jié)構(gòu)二、水中膠體

23、顆粒的結(jié)構(gòu) 水中膠體的雙電層結(jié)構(gòu)水中膠體的雙電層結(jié)構(gòu)當(dāng)膠體顆粒在某種力的作用下與水溶液之間發(fā)生相對位移時(shí)，吸附層中的反離子和擴(kuò)散層中的部分反離子隨膠核一起運(yùn)動，而擴(kuò)散層的其余反離子滯留在水溶液中，這樣就形成了一個(gè)脫開的界面，稱為滑動面。滑動面的電位叫電位，吸附層與擴(kuò)散層分界面處的電位用?d表示，膠核表面上的電位叫總電位，也稱為熱力學(xué)電位?0，如圖2-1(b)所示。在水處理中，經(jīng)常將電位和?d同等看待。電位的大小直接影響到膠體顆粒的凝聚性，電位越高，顆粒之間的斥力越大，凝聚穩(wěn)定性就越高。反之，電位越低，顆粒之間的斥力越小，也就越不穩(wěn)定。第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.2 2.

24、2 典型預(yù)處理工藝典型預(yù)處理工藝2.2.1 2.2.1 水的混凝處理水的混凝處理二、水中膠體顆粒的結(jié)構(gòu)二、水中膠體顆粒的結(jié)構(gòu) 水中膠體顆粒的帶電現(xiàn)象水中膠體顆粒的帶電現(xiàn)象膠體顆粒是帶電的，有的膠體顆粒向正極移動，如黏土顆粒、細(xì)菌和蛋白質(zhì)等高分子有機(jī)化合物，說明他們帶有負(fù)電荷；有的膠體顆粒向負(fù)極方向移動，如金屬鋁和鐵的氫氧化物等，說明他們帶有正電荷。由于膠體顆粒的這種帶電現(xiàn)象，使相同的膠體顆粒之間產(chǎn)生相互排斥作用，不能相互凝聚，而長期穩(wěn)定的存在水中。第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.2 2.2 典型預(yù)處理工藝典型預(yù)處理工藝2.2.1 2.2.1 水的混凝處理水的混凝處理二、水中

25、膠體顆粒的結(jié)構(gòu)二、水中膠體顆粒的結(jié)構(gòu) 水中膠體顆粒的帶電現(xiàn)象水中膠體顆粒的帶電現(xiàn)象目前對膠體顆粒帶電的原因主要有以下幾種解釋：1.同晶置換論水中的黏土顆粒大都是硅和鋁的氧化物，當(dāng)晶格中的Si4+被水中大小相當(dāng)價(jià)數(shù)較低的Al3+或Ca2+置換后，都不會影響顆粒的晶體結(jié)構(gòu)，但卻使黏土顆粒帶上了負(fù)電荷，這種作用稱為同晶置換。第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.2 2.2 典型預(yù)處理工藝典型預(yù)處理工藝2.2.1 2.2.1 水的混凝處理水的混凝處理二、水中膠體顆粒的結(jié)構(gòu)二、水中膠體顆粒的結(jié)構(gòu) 水中膠體顆粒的帶電現(xiàn)象水中膠體顆粒的帶電現(xiàn)象目前對膠體顆粒帶電的原因主要有以下幾種解釋：2.膠

26、體表面電離論含有羧酸基團(tuán)或胺基團(tuán)的高分子有機(jī)化合物膠體顆粒（如蛋白質(zhì)），由于顆粒表面活性基團(tuán)的電離作用而帶正電荷或負(fù)電荷。蛋白質(zhì)在堿性溶液中易帶負(fù)電荷，在酸性溶液中易帶正電荷。由于細(xì)菌等微生物主要成分為蛋白質(zhì)，因此，在天然水體中易帶負(fù)電荷。第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.2 2.2 典型預(yù)處理工藝典型預(yù)處理工藝2.2.1 2.2.1 水的混凝處理水的混凝處理二、水中膠體顆粒的結(jié)構(gòu)二、水中膠體顆粒的結(jié)構(gòu) 水中膠體顆粒的帶電現(xiàn)象水中膠體顆粒的帶電現(xiàn)象目前對膠體顆粒帶電的原因主要有以下幾種解釋：3.膠體表面吸附論由于膠體顆粒有巨大的表面積，有著很強(qiáng)的吸附能力，因此，能對水溶液中某

27、些離子產(chǎn)生選擇性吸附。當(dāng)水中存在表面活性劑時(shí)，膠體顆粒也會因選擇性吸附而帶電，表面活性劑分子一端為憎水性，另一端為親水性。憎水端容易吸附在膠體顆粒的表面上，親水端伸入水體中，解離后可帶正電荷或負(fù)電荷。第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.2 2.2 典型預(yù)處理工藝典型預(yù)處理工藝2.2.1 2.2.1 水的混凝處理水的混凝處理二、水中膠體顆粒的結(jié)構(gòu)二、水中膠體顆粒的結(jié)構(gòu) 水中膠體的相互作用力水中膠體的相互作用力帶有相同電荷的膠體顆粒之間除了存在靜電排斥力之外，還存在吸引力，即范德華吸引力。范德華吸引力產(chǎn)生的相應(yīng)吸引位能，其數(shù)值大小與分子間距的6次方成反比。第第2 2章章 電廠用水的

28、預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.2 2.2 典型預(yù)處理工藝典型預(yù)處理工藝2.2.1 2.2.1 水的混凝處理水的混凝處理二、水中膠體顆粒的結(jié)構(gòu)二、水中膠體顆粒的結(jié)構(gòu) 水中膠體的相互作用力水中膠體的相互作用力當(dāng)兩個(gè)膠體顆粒在運(yùn)動相互接近時(shí)，實(shí)際上他們是以滑動面為界面的帶相同電荷的兩個(gè)顆粒相互接近。相同電荷的兩個(gè)顆粒之間靠得越近他們之間靜電斥力越大。排斥位能與吸引位能的代數(shù)和為綜合能，圖2-2中綜合能有一個(gè)極大值Emax，稱為排斥勢能峰，要使兩個(gè)顆粒凝聚，必須使動能足以克服排斥勢能峰。天然水體中的膠體顆粒，其Emax一般比布朗運(yùn)動的平均動能大幾百倍甚至幾千倍，所以能長期處于分散穩(wěn)定狀態(tài)。第第2 2章章

29、電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.2 2.2 典型預(yù)處理工藝典型預(yù)處理工藝2.2.1 2.2.1 水的混凝處理水的混凝處理二、水中膠體顆粒的結(jié)構(gòu)二、水中膠體顆粒的結(jié)構(gòu) 水中膠體的相互作用力水中膠體的相互作用力圖2-2 相互作用位能與顆粒間距的關(guān)系第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.2 2.2 典型預(yù)處理工藝典型預(yù)處理工藝2.2.1 2.2.1 水的混凝處理水的混凝處理三、影響混凝效果的因素三、影響混凝效果的因素 水溫的影響水溫的影響由于無機(jī)鹽類混凝劑溶于水系吸熱反應(yīng)，因此，水溫低時(shí)不利于混凝劑的水解。另外，水溫升高，水的粘度隨之降低，離子的擴(kuò)散就加快，因而促進(jìn)了混凝反應(yīng)，提高

30、了混凝效果。反之，水溫低，形成凝絮所需要的時(shí)間就長，當(dāng)水溫低于5時(shí)，水解速度慢，產(chǎn)生的凝絮細(xì)而松，且含水分多，沉降速度慢，所以混凝效果差，同時(shí)混凝劑用量增多，經(jīng)濟(jì)性有所降低。用鋁鹽作混凝劑時(shí)，水溫為2530最佳，鐵鹽受溫度的影響比較小。第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.2 2.2 典型預(yù)處理工藝典型預(yù)處理工藝2.2.1 2.2.1 水的混凝處理水的混凝處理三、影響混凝效果的因素三、影響混凝效果的因素 pHpH的影響的影響水中加入混凝劑后，水的pH值略有所降低，因常用的混凝劑是強(qiáng)酸弱堿的鹽類，它的水解會增加水的酸性。而常用的無機(jī)鹽類混凝劑如鋁鹽或鐵鹽，他們對水的pH值都有一定的

31、要求。例如鋁鹽作為混凝劑時(shí)，它在不同的pH值條件下，將有不同形態(tài)的水解中間產(chǎn)物。當(dāng)pH4.0時(shí)，水解受到抑制，水中存在的主要是Al(H2O)63+；當(dāng)pH=4.05.0時(shí)，水中出現(xiàn)Al(OH)(H2O)52+、Al(OH)2(H2O)4+及少量的Al(OH)3(H2O)3；當(dāng)pH=7.08.0時(shí)，水中主要是中性的Al(OH)3(H2O)3沉淀；當(dāng)pH=8.09.0時(shí)，氫氧化鋁被溶解為可溶性的帶負(fù)電荷的絡(luò)合陰離子。所以在一定pH條件下，可能有幾種不同形態(tài)的水解中間產(chǎn)物同時(shí)存在，只是各自所占的比例不同。第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.2 2.2 典型預(yù)處理工藝典型預(yù)處理工藝2.

32、2.1 2.2.1 水的混凝處理水的混凝處理三、影響混凝效果的因素三、影響混凝效果的因素 pHpH的影響的影響另外，pH對水中有機(jī)物的形態(tài)也有一定的影響。當(dāng)pH較低時(shí)，有機(jī)物如腐殖質(zhì)為帶負(fù)電核的腐殖酸，容易通過混凝處理除去；當(dāng)pH較高時(shí)，成為溶解性的腐殖酸鹽，除去效果較差。各種混凝劑適用的pH范圍不同，鋁鹽要求水的pH在5.58.5之間，高了或低了都將影響鋁鹽的混凝效果。鐵鹽要求水的pH大于8.5，而且要有足夠的溶解氧存在才會有利于Fe2+迅速氧化成Fe3+而起混凝作用，因此，有時(shí)常投加石灰等提高pH值或通入Cl2將有利于Fe2+氧化成Fe3+。第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理

33、2.2 2.2 典型預(yù)處理工藝典型預(yù)處理工藝2.2.1 2.2.1 水的混凝處理水的混凝處理三、影響混凝效果的因素三、影響混凝效果的因素 水質(zhì)的影響水質(zhì)的影響當(dāng)水中濁度較低，顆粒細(xì)小而均一，投加的混凝劑又少時(shí)，僅靠混凝劑與懸浮顆粒之間相互接觸，很難達(dá)到預(yù)期的混凝目的，必須投加大量混凝劑，形成絮凝體沉淀物，依靠卷掃作用除去微粒，即使這樣效果仍不十分理想。當(dāng)水中濁度較高時(shí)，混凝劑投加量要控制適當(dāng)，使其恰好產(chǎn)生吸附架橋作用，達(dá)到混凝效果。若投加過量，此時(shí)已脫穩(wěn)的膠粒又重新穩(wěn)定，效果反而不好，除非再增加投入量，形成卷掃作用，這樣又會增加藥劑費(fèi)用。對于高濁度的水，混凝劑主要起吸附架橋作用，但隨著水中濁度

34、的增加，混凝劑投加量也相應(yīng)增大，才能達(dá)到完全混凝目的。水中如存在大量的有機(jī)物，他們會吸附到膠體顆粒表面，使膠粒反而增加穩(wěn)定性，混凝效果就差。第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.2 2.2 典型預(yù)處理工藝典型預(yù)處理工藝2.2.1 2.2.1 水的混凝處理水的混凝處理三、影響混凝效果的因素三、影響混凝效果的因素 混凝劑加入量的影響混凝劑加入量的影響混凝劑的用量是影響混凝效果的重要因素?；炷齽┑募尤肓繎?yīng)通過調(diào)整試驗(yàn)來確定?；炷齽┘尤肓颗c出水濁度之間有如下關(guān)系（見圖2-3）。曲線分成三個(gè)區(qū)域。在第一個(gè)區(qū)域，因劑量不足，尚未起到脫穩(wěn)作用，剩余濁度較高；在第二個(gè)區(qū)域，因劑量適當(dāng)，產(chǎn)生快速凝

35、聚，出水剩余濁度急劇下降；在第三個(gè)區(qū)域，劑量繼續(xù)增加，出水濁度不再明顯下降。通常認(rèn)為，在第二個(gè)區(qū)域和第三個(gè)區(qū)域之間的m點(diǎn)為最佳混凝劑劑量。在目前混凝處理中，一般硫酸鋁的加入量為3580mg/L；硫酸亞鐵的加入量為40100mg/L；三氯化鐵的加入量為2560mg/L；聚合鋁和聚合鐵的加入量都為510mg/L。第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.2 2.2 典型預(yù)處理工藝典型預(yù)處理工藝2.2.1 2.2.1 水的混凝處理水的混凝處理三、影響混凝效果的因素三、影響混凝效果的因素 混凝劑加入量的影響混凝劑加入量的影響圖2-3 凝聚曲線第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2

36、.2 2.2 典型預(yù)處理工藝典型預(yù)處理工藝2.2.1 2.2.1 水的混凝處理水的混凝處理三、影響混凝效果的因素三、影響混凝效果的因素 加入方式的影響加入方式的影響一般混凝劑都采用濕投的方法，即把混凝劑溶解成一定濃度的溶液后再投入水中。因此，需要有一套配制溶液及投加溶液的專用設(shè)備。在此需要強(qiáng)調(diào)的是：切不可使混凝劑與石灰漿事先混合，用同一管路加入澄清設(shè)備，以防混凝劑消耗在管路中，降低其實(shí)際加入量。另外，硫酸亞鐵溶液加入管在進(jìn)入澄清池后，應(yīng)高于石灰漿加入管100150mm，而且在澄清池內(nèi)應(yīng)有充分混合的條件。第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.2 2.2 典型預(yù)處理工藝典型預(yù)處理工藝

37、2.2.1 2.2.1 水的混凝處理水的混凝處理三、影響混凝效果的因素三、影響混凝效果的因素 堿度的影響堿度的影響要使混凝作用有效進(jìn)行，必須使混凝劑充分水解，生成鐵或鋁的氫氧化物絮體，此時(shí)就需要有一定的堿度。一般來講，如果投加鋁、鐵等鹽的混凝劑，就會與堿性物質(zhì)反應(yīng)生成氫氧化物，水的pH就會降低。這時(shí)，如果水中有充足堿度，由于它的緩沖作用，水的pH便不會急劇降低。如果水中堿度不夠，就有必要人為地提高，以保持必要的pH值。提高堿度的方法是往水中加入石灰或燒堿。但如果堿度太高，也不一定就會生成良好的絮體，而只是無謂的消耗了混凝劑，造成經(jīng)濟(jì)上的損失。第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.

38、2 2.2 典型預(yù)處理工藝典型預(yù)處理工藝2.2.1 2.2.1 水的混凝處理水的混凝處理三、影響混凝效果的因素三、影響混凝效果的因素 接觸介質(zhì)的影響接觸介質(zhì)的影響在進(jìn)行混凝處理或混凝與石灰沉淀同時(shí)處理時(shí)，如果水中保持一定數(shù)量的泥渣層，就會增加他們的碰撞機(jī)會，使沉降速度加快，沉淀過程更加完全。這個(gè)泥渣層就是前期混凝處理過程中生成的絮凝物，它可以提供巨大的表面積，通過吸附、催化及結(jié)晶核心等作用，提高混凝處理效果。第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.2 2.2 典型預(yù)處理工藝典型預(yù)處理工藝2.2.1 2.2.1 水的混凝處理水的混凝處理三、影響混凝效果的因素三、影響混凝效果的因素 雜

39、質(zhì)的影響雜質(zhì)的影響原水中因含離子的種類和數(shù)量不同，故混凝效果也不相同，例如水中含SO42-、Cl-的量較大，pH較低時(shí)，混凝效果就較差；HCO3-特別大時(shí)，混凝效果也不好。當(dāng)原水中含有大量高分子有機(jī)物時(shí)，他們會吸附在膠體表面上，起到保護(hù)膠體的作用，使膠粒之間不容易聚集，結(jié)果使混凝的效果變壞。這種情況下，可以用加氯或加臭氧的辦法，破壞這些有機(jī)物以改善混凝的效果。第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.2 2.2 典型預(yù)處理工藝典型預(yù)處理工藝2.2.1 2.2.1 水的混凝處理水的混凝處理四、混凝劑四、混凝劑據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，用于水處理方面的混凝劑有60多種，其中無機(jī)混凝劑近20種，有機(jī)混

40、凝劑40余種。后者可分為陽離子型（如明膠）、陰離子型（如海藻酸鈉）和非離子型（如骨膠）。常用混凝劑有鐵鹽和鋁鹽兩大類。1、硫酸鋁類化合物包括硫酸鋁(粗制和精制)、硫酸鋁鉀(鉀明礬)和硫酸鋁銨(銨明礬)。歷史長，效果好。但要求的最佳pH值與處理對象有關(guān)。去除有機(jī)物， 應(yīng)使水的pH值為4.07.0；去除懸浮物，水的pH值為5.77.8；處理濁度高、色度低的水時(shí)，水的pH值應(yīng)為6.07.8。第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.2 2.2 典型預(yù)處理工藝典型預(yù)處理工藝2.2.1 2.2.1 水的混凝處理水的混凝處理四、混凝劑四、混凝劑2、聚合氯化鋁（堿式氯化鋁，PAC） 一類無機(jī)高分子

41、混凝劑，可看成AlCl3水解成Al(OH)3過程的中間產(chǎn)物。相對硫酸鋁，其優(yōu)點(diǎn)在于：加藥量少。只有硫酸鋁的1/3左右，因?yàn)楹珹l2O3多；混凝效果好。絮凝快，絮狀物致密，易沉降，設(shè)備體積減少；能適應(yīng)低溫、低濁水，也能適應(yīng)高濁度水；腐蝕性小，加藥設(shè)備簡單。第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.2 2.2 典型預(yù)處理工藝典型預(yù)處理工藝2.2.1 2.2.1 水的混凝處理水的混凝處理四、混凝劑四、混凝劑2、聚合氯化鋁（堿式氯化鋁，PAC）市面上有固、液兩種，其質(zhì)量指標(biāo)有三點(diǎn)：Al2O3含量越高越好；堿化度指聚合氯化鋁中氫氧根所占的比例，5080%為宜；太小，堿化不夠；太大，接近Al(O

42、H)3 ，穩(wěn)定性差，易沉淀。聚合度。無機(jī)分子的聚合程度，用分子量表示，在數(shù)千為宜。第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.2 2.2 典型預(yù)處理工藝典型預(yù)處理工藝2.2.1 2.2.1 水的混凝處理水的混凝處理四、混凝劑四、混凝劑3、硫酸亞鐵（綠礬）綠色半透明晶體，易溶于水，水溶液呈酸性。 因部分Fe2+ Fe3+，其在空氣中帶有棕色。其在水中的混凝反應(yīng)為：FeSO4+2H2O Fe(OH)2+H2SO44Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3為使Fe2+ Fe3+，必須使水的pH值在8.5以上，以便利用水中溶解的氧，加速氧化過程。天然水的pH值一般只有7 8，為此多與石灰

43、處理聯(lián)合使用。也可向水中投加氯氣和漂白粉的辦法來氧化的Fe2+ ，此時(shí)就無需提高水的pH值了。第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.2 2.2 典型預(yù)處理工藝典型預(yù)處理工藝2.2.1 2.2.1 水的混凝處理水的混凝處理四、混凝劑四、混凝劑4、三綠化鐵（FeCl36H2O）其市面上有三種：無水、結(jié)晶和液體。吸水性強(qiáng)，易溶于水，其腐蝕性很強(qiáng)，對設(shè)備防腐要求較高。在水中的混凝反應(yīng)為：FeCl3+3H2O Fe(OH)3 +3HCl與其它鐵鹽混凝劑類似，形成的Fe(OH)3絮狀物致密，易沉降，對低溫、低濁水的混凝效果比鋁鹽好，適應(yīng)的pH值范圍廣。第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水

44、的預(yù)處理2.2 2.2 典型預(yù)處理工藝典型預(yù)處理工藝2.2.1 2.2.1 水的混凝處理水的混凝處理四、混凝劑四、混凝劑5、聚合硫酸鐵硫酸鐵+適量硫酸+某氧化劑聚合而成的無機(jī)高分子混凝劑。 粘稠狀液體，除具有鐵鹽混凝劑的優(yōu)點(diǎn)外，對有機(jī)成分去除率較高。第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.2 2.2 典型預(yù)處理工藝典型預(yù)處理工藝2.2.1 2.2.1 水的混凝處理水的混凝處理五、助凝劑五、助凝劑助凝劑是增強(qiáng)混凝效果的輔助藥劑，與混凝劑沒有絕對區(qū)別，有人統(tǒng)稱之為絮凝劑絮凝劑。作用：可改善絮體結(jié)構(gòu)，促進(jìn)疏松絮粒密實(shí)，加速沉降，提高混凝效果。機(jī)理：電離后的中和凝聚+高分子鏈狀結(jié)構(gòu)的吸附架

45、橋（凝絮）。一些天然聚合物（明膠、骨膠和海藻酸鈉等）曾被用作助凝劑?，F(xiàn)在人工合成了許多有機(jī)高分子絮凝劑，特別是作為助凝劑與無機(jī)混凝劑聯(lián)合使用，獲得了良好效果。第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.2 2.2 典型預(yù)處理工藝典型預(yù)處理工藝2.2.1 2.2.1 水的混凝處理水的混凝處理五、助凝劑五、助凝劑助凝劑是增強(qiáng)混凝效果的輔助藥劑，與混凝劑沒有絕對區(qū)別，有人統(tǒng)稱之為絮凝劑絮凝劑。已用過的助凝劑有近40種。如pH值調(diào)節(jié)劑石灰，將Fe2+氧化為Fe3+的C12和O2等。澄清池啟動投運(yùn)、或原水濁度較低時(shí)投加的黃泥，其能促使泥渣層快速形成、增加絮凝晶核，提高混凝效果，也可算是一種助凝劑

46、。常用的助凝劑有水玻璃(泡花堿)、C12 、漂白粉、聚丙烯酰胺(三號絮凝劑)等。第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.2 2.2 典型預(yù)處理工藝典型預(yù)處理工藝2.2.1 2.2.1 水的混凝處理水的混凝處理六、石灰處理六、石灰處理即向水中加CaO(粉末)或Ca(OH)2，以和水中的碳酸氫鹽反應(yīng)，產(chǎn)生沉淀，消除或降低其暫時(shí)硬度(不能消除永久硬度，因只發(fā)生硬度離子交換)。 石灰處理還可除去部分鐵和硅的化合物。適用于堿度高的水。并作為離子交換前的預(yù)處理，可延長離子交換劑的工作時(shí)間。第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.2 2.2 典型預(yù)處理工藝典型預(yù)處理工藝2.2.1 2

47、.2.1 水的混凝處理水的混凝處理六、石灰處理六、石灰處理水中有機(jī)物、粘土和硅酸膠體等會阻礙沉淀生成、降低結(jié)晶速度。故必須同時(shí)進(jìn)行混凝處理，以提高石灰處理效果。應(yīng)將水加熱至約40(不能過高，否則對離子交換不利)，以使水中殘留碳酸鹽硬度降至更低。如只減少Ca(HCO3)2，出水的HCO3-應(yīng)為0.050.2mmol/L、pH值約為9.5；當(dāng)需有Mg(OH)2沉淀和去除SiO2時(shí)，出水中 的OH-范圍與上相同、pH值約為9.610.4。第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.2 2.2 典型預(yù)處理工藝典型預(yù)處理工藝2.2.1 2.2.1 水的混凝處理水的混凝處理七、七、混凝處理設(shè)備的運(yùn)

48、行混凝處理設(shè)備的運(yùn)行 混凝劑的配制混凝劑的配制電廠混凝劑的投加有兩種方式：一種為干投法，它是按規(guī)定的投藥量連續(xù)或間斷的將混凝劑投入水中，所以干投法適用于干燥易溶的粉末狀固體藥劑；另一種為濕投法，它是先在溶解池(箱)中溶解，然后在溶液池(箱)內(nèi)配制成一定的濃度，由計(jì)量設(shè)備進(jìn)行定量投加，由于它便于操作，目前采用較多。第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.2 2.2 典型預(yù)處理工藝典型預(yù)處理工藝2.2.1 2.2.1 水的混凝處理水的混凝處理七、七、混凝處理設(shè)備的運(yùn)行混凝處理設(shè)備的運(yùn)行 混凝劑的配制混凝劑的配制溶解池(箱)的作用是將固體藥劑溶解成濃溶液，為了加速溶解過程，多半在溶解池(

49、箱)上配各攪拌裝置。目前采用的攪拌裝置有機(jī)械攪拌、壓縮空氣攪拌、水泵攪拌或水力攪拌等。機(jī)械攪拌采用較廣，它是由電動機(jī)驅(qū)動漿板或蝸輪攪拌溶液，促進(jìn)藥劑溶解。壓縮空氣攪拌就是向溶解池(箱)內(nèi)通入壓縮空氣，由于水溶液中沒有轉(zhuǎn)動設(shè)備，維護(hù)工作量較小，但壓縮空氣消耗大。水泵攪拌是將水溶液打循環(huán)，即從溶解池(箱)內(nèi)抽出再打回溶解池，促使藥劑溶解。水力攪拌是利用一股壓力較高的水流沖動藥劑促使溶解，所以水泵攪拌也是一種水力攪拌。由于水泵攪拌在溶解池(箱)內(nèi)沒有轉(zhuǎn)動機(jī)械，故在藥劑用量不太大的電廠采用較多。第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.2 2.2 典型預(yù)處理工藝典型預(yù)處理工藝2.2.1 2.

50、2.1 水的混凝處理水的混凝處理七、七、混凝處理設(shè)備的運(yùn)行混凝處理設(shè)備的運(yùn)行 混凝劑的配制混凝劑的配制將溶解完的濃溶液用泵打入溶液池(箱)，并在此配制所需要的濃度，一般為520%。當(dāng)藥劑用量不大時(shí)，可將藥劑溶解池(箱)和溶液池(箱)合并為一個(gè)溶液計(jì)量箱,即在計(jì)量箱內(nèi)同時(shí)完成藥劑溶解和配制兩個(gè)過程。藥液必須通過計(jì)量設(shè)備投加，而且應(yīng)能隨時(shí)調(diào)節(jié)投藥量。計(jì)量設(shè)備有多種，如計(jì)量活塞泵、轉(zhuǎn)子流量計(jì)、電磁流量計(jì)及孔口計(jì)量設(shè)備等。目前在電廠水處理中多采用活塞泵。活塞泵可通過調(diào)節(jié)活塞的沖程或調(diào)節(jié)藥液濃度調(diào)節(jié)投藥量，它不僅計(jì)量準(zhǔn)確、運(yùn)行可靠，而且調(diào)節(jié)也很方便?；炷齽┑娜芙饧铀幦鐖D2-4所示。第第2 2章章 電廠用

51、水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.2 2.2 典型預(yù)處理工藝典型預(yù)處理工藝2.2.1 2.2.1 水的混凝處理水的混凝處理七、七、混凝處理設(shè)備的運(yùn)行混凝處理設(shè)備的運(yùn)行 混凝劑的配制混凝劑的配制圖2-4 混凝劑的溶解加藥系統(tǒng)第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.2 2.2 典型預(yù)處理工藝典型預(yù)處理工藝2.2.1 2.2.1 水的混凝處理水的混凝處理七、七、混凝處理設(shè)備的運(yùn)行混凝處理設(shè)備的運(yùn)行 混合設(shè)備運(yùn)行混合設(shè)備運(yùn)行混合設(shè)備的作用是讓藥劑迅速而且均勻地?cái)U(kuò)散到水流中，使形成的帶電膠體顆粒與原水中的膠體顆粒及其他懸浮顆粒充分接觸，形成許多微小的絮凝物(俗稱小礬花)。因此，這一過程要求水流產(chǎn)

52、生激烈的湍流，所需要的時(shí)間很短，一般在2min以內(nèi)。為使水流產(chǎn)生湍流，可利用水力或機(jī)械設(shè)備來完成。第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.2 2.2 典型預(yù)處理工藝典型預(yù)處理工藝2.2.1 2.2.1 水的混凝處理水的混凝處理七、七、混凝處理設(shè)備的運(yùn)行混凝處理設(shè)備的運(yùn)行 混合設(shè)備運(yùn)行混合設(shè)備運(yùn)行1.管道混合管道混合是將配制好的藥液直接加到混凝沉降設(shè)備或絮凝池的管道中。為使藥劑能與水迅速混合，加藥管應(yīng)伸入水管中，伸入距離一般為水管直徑的1/31/4。另外，管道混合還規(guī)定投藥點(diǎn)至水管末端出口的距離不小于50倍的水管直徑，而且要求管道內(nèi)的水流速度控制在1.52.0m/s，并使投藥后的管道

53、內(nèi)產(chǎn)生的水頭損失不小于0.30.4m。第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.2 2.2 典型預(yù)處理工藝典型預(yù)處理工藝2.2.1 2.2.1 水的混凝處理水的混凝處理七、七、混凝處理設(shè)備的運(yùn)行混凝處理設(shè)備的運(yùn)行 混合設(shè)備運(yùn)行混合設(shè)備運(yùn)行2.水泵混合水泵混合是一種機(jī)械混合，它是將藥劑加至水泵吸水管中或吸水喇叭口處，利用水泵葉輪高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的局部渦流，使水和藥劑快速混合，它不僅混合效果好，而且不需另外的機(jī)械設(shè)備，也是目前經(jīng)常采用的一種混合方式。管道混合與水泵混合都常用于靠近沉降澄清設(shè)備的場合，因?yàn)榫嚯x太長時(shí)，容易在管道內(nèi)形成絮凝物，導(dǎo)致在管道內(nèi)沉積而堵塞管路。第第2 2章章 電廠用水的

54、預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.2 2.2 典型預(yù)處理工藝典型預(yù)處理工藝2.2.1 2.2.1 水的混凝處理水的混凝處理七、七、混凝處理設(shè)備的運(yùn)行混凝處理設(shè)備的運(yùn)行 混合設(shè)備運(yùn)行混合設(shè)備運(yùn)行3.水力混合水力混合形式很多，在早期的水處理中曾采用過水躍混合和跌水混合，他們都是將藥劑加至水流的旋渦區(qū)，利用激烈旋轉(zhuǎn)的水流達(dá)到快速混合。近些年來,人們研究了各種形式的“靜態(tài)混合器”，并廣泛應(yīng)用。這種混合裝置呈管狀，接在待處理水的管路上。管內(nèi)按設(shè)計(jì)要求裝設(shè)若干個(gè)固定混合單元，每一個(gè)混合單元由23塊擋板按一定角度交叉組合而成，形式多種多樣，圖2-5給出一種單元的示意圖。當(dāng)水流通過這些混合單元時(shí)，被多次分割和轉(zhuǎn)向，達(dá)

55、到快速混合的目的。它有結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.2 2.2 典型預(yù)處理工藝典型預(yù)處理工藝2.2.1 2.2.1 水的混凝處理水的混凝處理七、七、混凝處理設(shè)備的運(yùn)行混凝處理設(shè)備的運(yùn)行 混合設(shè)備運(yùn)行混合設(shè)備運(yùn)行3.水力混合圖2-5 靜態(tài)混合器示意圖第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.2 2.2 典型預(yù)處理工藝典型預(yù)處理工藝2.2.1 2.2.1 水的混凝處理水的混凝處理七、七、混凝處理設(shè)備的運(yùn)行混凝處理設(shè)備的運(yùn)行 混合設(shè)備運(yùn)行混合設(shè)備運(yùn)行4.機(jī)械混合機(jī)械混合是利用電動機(jī)驅(qū)動漿板或螺旋器進(jìn)行強(qiáng)烈混合，混合時(shí)間在1030s以內(nèi)。一般認(rèn)

56、為螺旋器的效果比漿板好，因?yàn)闈{板容易使整個(gè)水流隨漿板一起轉(zhuǎn)動，混合效果較差。第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.2 2.2 典型預(yù)處理工藝典型預(yù)處理工藝2.2.1 2.2.1 水的混凝處理水的混凝處理七、七、混凝處理設(shè)備的運(yùn)行混凝處理設(shè)備的運(yùn)行 絮凝池運(yùn)行絮凝池運(yùn)行絮凝池也稱反應(yīng)池，它的作用是使失去穩(wěn)定性的膠體顆?；騽傞_始進(jìn)行絮凝的小絮凝物，繼續(xù)進(jìn)行絮凝反應(yīng)，最后形成大顆粒的絮凝物。絮凝池在水處理的工藝流程中放在混合池的后面，是完成混凝處理的最后設(shè)備。為了使絮凝反應(yīng)順利進(jìn)行，也像混合設(shè)備一樣，要對水流的攪拌強(qiáng)度和攪拌時(shí)間進(jìn)行控制。絮凝池的形式也有多種，下面將介紹水處理中常見的兩

57、種形式。第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.2 2.2 典型預(yù)處理工藝典型預(yù)處理工藝2.2.1 2.2.1 水的混凝處理水的混凝處理七、七、混凝處理設(shè)備的運(yùn)行混凝處理設(shè)備的運(yùn)行 絮凝池運(yùn)行絮凝池運(yùn)行1.隔板式絮凝池隔板式絮凝池也是一種水力攪拌式反應(yīng)池，主要借助水流轉(zhuǎn)彎處的水頭損失促使絮凝反應(yīng)。為了使水流在隔板間的直線段產(chǎn)生有利于絮凝反應(yīng)的紊動狀態(tài)，隔板有折板狀或波紋狀，有的將隔板平行布置，有的交錯(cuò)布置，如圖2-6所示。圖2-6 隔板式絮凝池第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.2 2.2 典型預(yù)處理工藝典型預(yù)處理工藝2.2.1 2.2.1 水的混凝處理水的混凝處理

58、七、七、混凝處理設(shè)備的運(yùn)行混凝處理設(shè)備的運(yùn)行 絮凝池運(yùn)行絮凝池運(yùn)行2.機(jī)械攪拌絮凝池機(jī)械攪拌絮凝池是利用電動機(jī)經(jīng)減速器驅(qū)動攪拌器對水流進(jìn)行攪拌。按攪拌器槳板(或葉輪)的形狀分為槳板式、渦輪式和軸流槳式多種，我國大都采用槳板式。按攪拌器轉(zhuǎn)軸的布置又分為水平軸式和垂直式兩種，目前采用垂直軸式的較多，如圖2-7所示。第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.2 2.2 典型預(yù)處理工藝典型預(yù)處理工藝2.2.1 2.2.1 水的混凝處理水的混凝處理七、七、混凝處理設(shè)備的運(yùn)行混凝處理設(shè)備的運(yùn)行 絮凝池運(yùn)行絮凝池運(yùn)行2.機(jī)械攪拌絮凝池(a)漿板式 (b)渦輪式 (c)垂直軸式圖2-7 機(jī)械攪拌器形

59、式與布置第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.2 2.2 典型預(yù)處理工藝典型預(yù)處理工藝2.2.1 2.2.1 水的混凝處理水的混凝處理七、七、混凝處理設(shè)備的運(yùn)行混凝處理設(shè)備的運(yùn)行 絮凝池運(yùn)行絮凝池運(yùn)行2.機(jī)械攪拌絮凝池為了避免水流短路，沿絮凝池水流方向，用導(dǎo)流墻分成幾格，每一格裝一個(gè)攪拌器。通過改變轉(zhuǎn)速或槳板數(shù)量和槳板面積，使攪拌強(qiáng)度逐漸減小，以免將逐漸長大的絮凝物打碎。第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.2 2.2 典型預(yù)處理工藝典型預(yù)處理工藝2.2.2 2.2.2 水的沉淀、澄清處理水的沉淀、澄清處理水中懸浮的固體顆粒，依靠本身重力作用，由水中分離出來的過程稱

60、為沉淀。通常原水預(yù)處理都是先經(jīng)過混凝，使水中較小的顆粒凝聚并進(jìn)一步形成絮凝沉淀物，再依靠其自身重力作用，由水中沉降分離出來的過程稱為混凝沉淀。新形成的沉淀泥渣具有較大的表面積和吸附活性，稱為活性泥渣。它對水中微小懸浮物和尚未脫穩(wěn)的膠體仍有良好的吸附作用，可進(jìn)一步產(chǎn)生接觸混凝作用，利用活性泥渣與混凝處理后的水進(jìn)一步接觸，加速沉淀速度的過程稱為澄清。第第2 2章章 電廠用水的預(yù)處理電廠用水的預(yù)處理2.2 2.2 典型預(yù)處理工藝典型預(yù)處理工藝2.2.2 2.2.2 水的沉淀、澄清處理水的沉淀、澄清處理一、水的沉淀處理一、水的沉淀處理 概述概述水的沉淀處理就是向水中投加一種化學(xué)藥劑，使該藥劑與水中的結(jié)