涡流澄清池与网格澄清池除浊效果对比试验研究

论文摘要

针对目前传统澄清池运行中所遇到的混凝效率低、抗冲击负荷能力差等瓶颈问题，本试验通过对涡流澄清池与网格澄清池的启动、除浊效果、产水能力、抗冲击负荷能力进行平行对比试验，研究涡流澄清池实际运行效果，确定以的涡流澄清池的最佳运行工况及相关设计参数，并为微涡流澄清技术在澄清池改造、农村集中供水以及其他工程应用提供设计参数支持和推广应用依据。本试验首先通过静态试验研究孔目湖湖水和模拟浊水两种工况下，不同混凝剂及投加量对浊度去除效果的影响，优选混凝剂，并确定其最佳投药量范围；然后通过动态试验中的涡流澄清池与网格澄清池的启动试验、混凝剂投加对处理效果影响试验、絮凝时间对处理效果影响试验、抗冲击负荷能力试验，对两池不同工况下的运行情况进行研究，分析对比二者的实际运行效果，确定涡流澄清池与网格澄清池的最佳运行工况及相关设计参数。主要研究结果及结论如下：（1）静态试验中，在孔目湖湖水条件下，研究了PAC、Al2(SO4)3、FeCl3的絮凝效果，优选的混凝剂为PAC，最佳投药量范围20~25mg/L。在浊度为200NTU的模拟浊水条件下，研究了PAC、Al2(SO4)3、FeCl3的絮凝效果，优选的混凝剂为PAC，最佳投药量范围25~30mg/L。（2）当原水为孔目湖湖水，流量10m3/h，絮凝时间6.8min，PAC投加量分别为15mg/L、25mg/L和35mg/L时，涡流澄清池从空池通水到出水稳定所需时间均比网格澄清池短，涡流澄清池的启动快于网格澄清池。（3）当原水为孔目湖湖水，流量10m3/h，絮凝时间6.8min，PAC投药量从10mg/L逐渐增加到40mg/L时，涡流澄清池的出水浊度均低于网格澄清池。涡流澄清池出水最低浊度为0.73NTU，对应的最佳投药量为25mg/L；网格澄清池出水最低浊度为0.89NTU，对应的最佳投药量为30mg/L。涡流澄清池和网格澄清池絮体粒径随投药量增加都呈现先增大后减小的趋势，且在相同投药量时，涡流澄清池的絮体粒径均大于网格澄清池，两池的絮体粒径均在各自最佳投药量时达到最大。两池出水zeta电位值随投药量增加呈现逐渐增大的趋势，但在相同投药量时，两池出水zeta电位值并无明显差异。（4）当原水为孔目湖湖水，PAC投加量为25mg/L，流量从7m3/h逐渐增大到13m3/h，絮凝时间从9.7min逐渐缩短到5.2min时，两池的出水浊度都先减小后升高。在相同流量时，涡流澄清池的出水浊度都低于网格澄清池。涡流澄清池在流量为10m3/h时运行效果最佳，对应的絮凝时间6.8min，沉淀区表面负荷5.1m3/(m2·h)。网格澄清池在流量为9m3/h时运行效果最佳，对应的絮凝时间7.6min，沉淀区表面负荷4.6m3/(m2·h)。若控制出水1NTU以下，则涡流澄清池的产水量为12m3/h，网格澄清池的产水量为9m3/h涡流澄清池产水量比网格澄清池大30%以上。（5）当进水流量由7m3/h突增至10m3/h和由10m3/h突增至13m3/h时，两池的出水浊度均出现升高现象，并且流量由10m3/h突增至13m3/h时的浊度变化幅度大于由7m3/h突增至10m3/h时。涡流澄清池出水浊度的变化幅度以及出水从变化到稳定所需时间均低于网格澄清池。涡流澄清池抗水量冲击负荷能力优于网格澄清池。当进水浊度从18NTU左右突增并保持在200NTU左右并时，两池的出水浊度均出现先升高后稳定的现象，且出水浊度的变化较进水浊度的变化有明显的滞后性。涡流澄清池出水浊度的变化幅度以及出水从变化到稳定所需时间均低于网格澄清池，涡流澄清池抗水质冲击负荷能力优于网格澄清池。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 概述
• 1.1.1 我国水资源现状
• 1.1.2 我国饮用水水质标准发展状况
• 1.1.3 浊度与水质的联系
• 1.1.4 饮用水处理技术概述
• 1.2 课题的提出
• 1.3 课题的来源、目的及意义
• 1.3.1 课题的来源
• 1.3.2 课题的目的
• 1.3.3 课题的研究意义
• 1.4 课题的研究内容
• 1.5 研究技术路线
• 第二章 混凝、澄清池及微涡流澄清技术研究与发展综述
• 2.1 混凝机理及其影响因素
• 2.1.1 混凝机理
• 2.1.2 混凝的影响因素
• 2.1.3 絮凝研究现状及发展动态分析
• 2.2 澄清池研究及进展
• 2.2.1 澄清池简介
• 2.2.2 澄清池的分类
• 2.2.3 澄清池的研究现状
• 2.2.4 水力循环澄清池存在的问题及改造技术
• 2.2.5 澄清池改造的工程应用
• 2.3 微涡流混凝技术及其在水处理中的应用
• 2.3.1 涡流澄清池与涡流反应器简介
• 2.3.2 微涡流混凝机理
• 2.3.3 微涡流混凝工艺在给水处理中的应用
• 2.3.4 微涡流混凝工艺在污水处理中的应用
• 2.3.5 微涡流混凝工艺展望
• 第三章 混凝剂的选择
• 3.1 试验目的
• 3.2 试验方法
• 3.2.1 主要指标分析方法
• 3.2.2 主要仪器及设备
• 3.2.3 试验条件
• 3.3 试验过程
• 3.4 试验结果与讨论
• 3.4.1 孔目湖湖水混凝剂优选及投加量范围确定
• 3.4.2 模拟浊水混凝剂优选及投加量范围确定
• 3.5 本章小结
• 第四章 涡流澄清池和网格澄清池的对比试验
• 4.1 试验目的
• 4.2 试验方案设计
• 4.2.1 工艺流程
• 4.2.2 试验方案
• 4.3 试验装置
• 4.3.1 涡流澄清池
• 4.3.2 网格澄清池
• 4.3.3 取水装置
• 4.3.4 配水箱
• 4.3.5 澄清池的进水泵
• 4.3.6 高岭土投加装置
• 4.3.7 混凝剂投加装置
• 4.3.8 FCD 絮凝控制仪
• 4.4 试验结果与讨论
• 4.4.1 涡流澄清池和网格澄清池启动试验
• 4.4.2 混凝剂投加量对涡流澄清池和网格澄清池处理效果影响的试验
• 4.4.3 絮凝时间对涡流澄清池和网格澄清池处理效果影响的试验
• 4.4.4 涡流澄清池和网格澄清池抗冲击负荷能力的试验
• 4.5 本章小结
• 第五章 结论与建议
• 5.1 结论
• 5.2 建议
• 参考文献
• 个人简历 在读期间发表的学术论文
• 致谢