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影響聚氯化鋁鐵混凝效果的水力條件因素

發(fā)布時(shí)間:2014年3月7日

 材料與方法

水樣

試驗(yàn)水樣采用合肥某水庫(kù)原水,原水水質(zhì)見(jiàn)表1。
表1:原水水質(zhì)

項(xiàng)目 范圍
水溫 15-22
濁度 20-60
PH值 7.0-8.5

試驗(yàn)儀器

ZR4-6 型六聯(lián)攪拌機(jī); HACH2100P 濁度儀; PHSJ-4A 型酸度計(jì)。

試驗(yàn)方法

影響混凝劑混凝效果的因素主要有: 混合強(qiáng)度、混合時(shí)間、絮凝強(qiáng)度、絮凝時(shí)間。同批燒杯試驗(yàn),原水條件、投藥量相同,控制一個(gè)因素變化,其他三個(gè)因素不變,比較沉淀20 min 后的出水濁度,考察該因素對(duì)混凝效果的影響。試驗(yàn)過(guò)程中,試驗(yàn)得出的較佳的水力條件作為后續(xù)試驗(yàn)的水力條件選擇。

 結(jié)果與討論

 混合強(qiáng)度對(duì)混凝效果的影響                      

快攪轉(zhuǎn)速分別為150 r /min, 200 r /min, 300 r /min, 400 r /min, 500 r /min, 600 r /min,攪拌2 min,慢攪( 75 r /min) 8 min,再沉降 20 min。結(jié)果表明: 在G 值小于100 s - 1 時(shí),隨著混合強(qiáng)度的增大,沉淀后出水濁度降低; 在G 值為100 s - 1 ~ 170 s - 1 時(shí),隨著混合強(qiáng)度的增大,沉淀后出水濁度幾乎沒(méi)有變化; 在G 值大于170 s - 1 時(shí),隨著混合強(qiáng)度的增大,沉淀后出水濁度升高,且升高得越來(lái)越快。這說(shuō)明一定強(qiáng)度的混合強(qiáng)度( G 值為100 s - 1 ~ 170 s - 1 ) 對(duì)迅速形成絮體有利。混合強(qiáng)度較小時(shí),PAFC 沒(méi)有快速均勻地分散到水中之前,水解已完成; 其水解產(chǎn)物有部分沒(méi)與膠體顆粒作用,成為無(wú)效成分。由于PAFC 不僅具有較強(qiáng)的電性中和能力,而且吸附架橋的能力也很強(qiáng),可迅速形成絮體; 當(dāng)混合強(qiáng)度增大時(shí),水流剪切力也隨之增大; 在混合強(qiáng)度大于170 s - 1 時(shí),已形成的絮體會(huì)因水流剪切力過(guò)大而破碎,并且絮體因剪切破碎的速率比碰撞幾率增大形成絮體快得多。

混合時(shí)間對(duì)混凝效果的影響

快攪轉(zhuǎn)速250 r /min,快攪時(shí)間( 2 min, 1. 5 min,1 min, 0. 5 min, 0. 25 min) ,后慢攪( 75 r /min) 8 min,再沉降20 min。結(jié)果表明: 隨著混合時(shí)間的增加,沉淀后出水濁度先降低,后增大。這表明: 適當(dāng)?shù)幕旌蠒r(shí)間對(duì)混凝非常重要,混合時(shí)間太短( ≤0. 5 min) ,則混凝劑在水中的擴(kuò)散和混合不充分,部分混凝劑沒(méi)有發(fā)揮作用,導(dǎo)致沉淀后出水濁度較高; 如混合時(shí)間過(guò)長(zhǎng) ( ≥1. 5 min) ,則形成的較大的絮體不穩(wěn)定,導(dǎo)致絮體變小,出水濁度升高。

 絮凝強(qiáng)度對(duì)混凝效果的影響

快攪轉(zhuǎn)速250 r /min,混合時(shí)間1 min,后慢攪轉(zhuǎn)速( 30 r /min, 60 r /min,90 r /min,120 r /min,150 r /min) ,絮凝時(shí)間( 5 min, 10 min, 20 min) ,再沉降20 min。結(jié)果表明: 隨著絮凝強(qiáng)度的增大,沉后水濁度先降低后升高。這表明適當(dāng)?shù)男跄龔?qiáng)度有利于增加絮體之間碰撞的幾率,形成較易沉降的絮體,但又不至于破壞已形成的能夠沉降的絮體的穩(wěn)定性。在絮凝時(shí)間為5 min 時(shí),絮凝強(qiáng)度50 s - 1 左右較好; 絮凝時(shí)間為10 min 時(shí),絮凝強(qiáng)度35 s - 1 左右較佳; 絮凝時(shí)間為20 min 時(shí),絮凝強(qiáng)度20 s - 1 左右較宜。

絮凝時(shí)間對(duì)混凝效果的影響

快攪轉(zhuǎn)速250 r /min,混合時(shí)間1 min,后慢攪轉(zhuǎn)速( 75 r /min, 100 r /min) ,絮凝時(shí)間( 5 min, 10 min, 15 min, 20 min, 25 min) ,再沉降20 min,結(jié)果表明: 隨著絮凝時(shí)間的增長(zhǎng),沉后水濁度先降低后升高。這表明適當(dāng)?shù)男跄龝r(shí)間有利于絮體的增長(zhǎng),但是絮凝時(shí)間的適宜時(shí)長(zhǎng)與絮凝強(qiáng)度成反向: 絮凝時(shí)間長(zhǎng)時(shí),絮凝強(qiáng)度宜低; 絮凝時(shí)間短時(shí),絮凝強(qiáng)度宜高。絮凝強(qiáng)度為26. 7 s - 1 時(shí),絮凝時(shí)間為20 min 左右較佳; 絮凝強(qiáng)度為39. 7 s - 1 時(shí),絮凝15 min 左右較宜。

結(jié)語(yǔ)

混合強(qiáng)度和混合時(shí)間在混凝時(shí)起關(guān)鍵作用?;旌蠌?qiáng)度必須與混凝劑相匹配,保證在混凝劑水解完全之前將其充分均勻地分布到水體中; 并有足夠的混合時(shí)間使混凝劑充分發(fā)揮作用,但又不可以太長(zhǎng)。PAFC 適宜的混合強(qiáng)度為100 s - 1 ~ 170 s - 1 ,混合時(shí)間為1min。

絮凝時(shí)間和絮凝強(qiáng)度對(duì)混凝效果有著明顯的影響。絮凝時(shí)間和絮凝強(qiáng)度對(duì)混凝效果的影響又相互制約: 絮凝時(shí)間長(zhǎng)時(shí),絮凝強(qiáng)度宜低; 絮凝時(shí)間短時(shí),絮凝強(qiáng)度較高。因此,應(yīng)綜合考慮各種因素,因地制宜,選擇適當(dāng)?shù)男跄龔?qiáng)度及與之匹配的絮凝時(shí)間。

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