技校學(xué)生用動(dòng)態(tài)混凝試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、技校學(xué)生用動(dòng)態(tài)混凝試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要:技校新增環(huán)保專業(yè)，主要專業(yè)課程有環(huán)境工程技術(shù)等，涉及大氣污染防治、污水控制、噪音控制及固體廢物處理等知識(shí)。為加深學(xué)生對(duì)課程的理解，增加感性認(rèn)識(shí)，學(xué)校應(yīng)設(shè)計(jì)一些操作性強(qiáng)的模擬工作實(shí)驗(yàn)器材。本文針對(duì)污水控制技術(shù)中的三級(jí)處理一一混凝沉淀做出供學(xué)生試驗(yàn)用的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。本方案簡(jiǎn)潔易懂，方便學(xué)生學(xué)習(xí);占地面積小，可讓一班學(xué)生分多組觀察練習(xí)。關(guān)鍵詞:混凝環(huán)保技校實(shí)驗(yàn)器材1系統(tǒng)概述微粒凝結(jié)現(xiàn)象一一凝聚和絮凝總稱為混凝。絮凝是指由高分子物質(zhì)吸附架橋作用而使微粒相互黏結(jié)的過(guò)程；脫穩(wěn)的膠粒相互聚結(jié)，稱為凝聚?；炷齽t包括凝聚與絮凝兩種過(guò)程?；炷梢越档臀鬯臐岫群蜕龋c其他

2、污水處理法比較，優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單，維護(hù)操作易于掌握。本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)由前水箱、絮凝反應(yīng)池、中和池、斜板沉淀池和后水箱五部分組合而成，可根據(jù)情況加裝電控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)按設(shè)計(jì)程序的自動(dòng)運(yùn)行。2教學(xué)目的了解什么是混凝作用，了解常用的混凝劑有哪些，了解污水處理中混凝沉淀方法的步驟，掌握不同污水加藥量的控制3單元部件的作用前水箱:收集須處理的原水；磁力泵:將水抽至另一部件；中和池:調(diào)節(jié)水的pH值至最佳絮凝條件；絮凝反應(yīng)池：加藥使顆粒聚合，變大至能自然沉淀；斜板沉淀池：分離凈水與沉淀物；后水箱:收集處理后的凈水；pH調(diào)節(jié)液箱（2個(gè)）:分別裝酸和堿，配加藥泵，往中和池輸送藥液；混凝液箱:裝混凝劑，配加藥泵，往絮凝反

3、應(yīng)池輸送藥液；計(jì)量泵（2個(gè)）:計(jì)量加入的酸堿和混凝劑。4系統(tǒng)流程圖（如圖1）4.1混凝沉淀系統(tǒng)的操作控制（1）初始狀態(tài):電源關(guān)閉，所有閥門關(guān)閉,所有水泵、攪拌機(jī)關(guān)閉。（2）工作狀態(tài):打開(kāi)電源，并打開(kāi)閥門V1,往前水箱加水并加入需絮凝沉淀的物質(zhì)，打開(kāi)攪拌機(jī)3,使混合物攪拌均勻。然后打開(kāi)V6、V9,并啟動(dòng)泵1、攪拌器1,啟動(dòng)pH調(diào)節(jié)液箱的計(jì)量泵，調(diào)節(jié)計(jì)量泵的流量,使中和池中水的pH值為最適宜當(dāng)前混凝劑作用的值。待中和池充滿水后，打開(kāi)V10、V7,啟動(dòng)泵2、攪拌機(jī)2和混凝液箱的計(jì)量泵。待混凝反應(yīng)池充滿水后，打開(kāi)V8、V11,并啟動(dòng)泵3使水流入斜板沉淀池，并打開(kāi)V15，水經(jīng)處理之后流入后水箱。后水箱水

4、滿之后打開(kāi)V5,使水自然排出。停機(jī)時(shí)，關(guān)閉所有閥門，停止攪拌機(jī),之后關(guān)閉水泵。排污狀態(tài)：打開(kāi)電源，并打開(kāi)閥門V1、V6、V9、V10、V7、V8、V11,V15，并按順序啟動(dòng)泵1、泵2、泵3,使所有水箱與池體都充滿水。之后關(guān)閉閥門V1、V6、V9、V10、V7、V8、V11,V15,水泵1、2、3,打開(kāi)閥門V12、V14、V13、V10、V14、V5,使各水箱及反應(yīng)池的污泥隨水排出。5中和池5.1作用在池中調(diào)節(jié)污水的pH值，使之達(dá)到最佳的混凝狀態(tài)，在下一單元設(shè)備絮凝反應(yīng)池中取得最優(yōu)混凝效果。5.2作用原理污水具有一定的pH值。選好混凝劑后,可從資料查知該混凝劑發(fā)揮最佳作用的pH條件。通過(guò)向污水

5、添加鹽酸或者氫氧化鈉，使它與混凝劑相配合。6絮凝反應(yīng)池6.1作用水中懸浮的顆粒在粒徑小到一定程度時(shí)，其布朗運(yùn)動(dòng)的能量足以阻止重力的作用，而使顆粒不發(fā)生沉降。這種懸浮液可以長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定狀態(tài)。而且，懸浮顆粒表面往往帶電（常常是負(fù)電）,顆粒間同種電荷的斥力使顆粒不易合并變大，從而增加了懸浮液的穩(wěn)定性。混凝過(guò)程就是加入帶正電的混凝劑去中和顆粒表面的負(fù)電，使顆粒脫穩(wěn)”于是，顆粒間通過(guò)碰撞、表面吸附、范德華引力等作用，互相結(jié)合變大，以利于從水中分離。這一單元設(shè)備是系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備?；炷哪康脑谟谕ㄟ^(guò)向水里投加一些藥劑（通常稱為混凝劑或者助凝劑）,使水中難以沉淀的膠體顆粒互相接觸，長(zhǎng)大至能自然沉淀的程度，這

6、個(gè)方法稱作混凝沉淀。在給水處理和廢水處理中混凝沉淀都是最常用的方法之一。6.2作用原理混凝處理中包括凝聚和絮凝兩個(gè)階段。在凝聚階段水中的膠體雙電層被壓縮失穩(wěn)而形成較小的微粒；在絮凝階段這些微?；ハ嗑劢Y(jié)（或由于高分子物質(zhì)的吸附架橋作用相助）形成較大顆粒絮體，這些絮體在一定的沉淀?xiàng)l件下可以從水中分離去除。6.3混凝劑把能起凝聚與絮凝作用的藥劑統(tǒng)稱為混凝劑?；炷齽┦欠肿恿康投?yáng)電荷密度高的水溶性聚合物。種類有不少于200300種。主要包括無(wú)機(jī)和有機(jī)兩部分。無(wú)機(jī)包括鋁系和鐵系，鋁系如硫酸鋁、明磯、聚合氯化鋁、聚合硫酸鋁，適宜pH:5.58;鐵系如三氯化鐵、硫酸亞鐵、硫酸鐵（國(guó)內(nèi)生產(chǎn)少）、聚合硫酸鐵、聚合氯化鐵，適宜pH:511,但腐蝕性強(qiáng)。有機(jī)包括人工合成和天然，人工合成如陽(yáng)離子型：含氨基、亞氨基的聚合物，陰離子型：水解聚丙烯酰胺，非離子型：聚丙烯酰胺，聚氧化乙烯，兩性型;天然如淀粉、動(dòng)物膠、樹(shù)膠、甲殼素等,微生物混凝劑7斜板沉淀池7.1作用斜板沉淀池是根據(jù)淺層理論”在沉淀池中加設(shè)斜板，以提高沉淀效率的一種新型沉淀池。它具有沉淀效率高、停留時(shí)間短、占地少等優(yōu)點(diǎn)。7.2作用原理采用了淺層沉淀理論，其基本原理是原水進(jìn)入斜板單體，水流方向與顆粒沉淀方向相反，沉泥借自重而下滑進(jìn)入下部集泥區(qū)，澄清后的水則經(jīng)分離區(qū)，由上部集水系統(tǒng)導(dǎo)流出池外。8結(jié)語(yǔ)本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)備簡(jiǎn)單