专利名称：快速的水混凝处理方法
技术领域：
本发明涉及一种水处理方法，尤其是涉及水混凝处理方法。
背景技术：
混凝法是水的物化处理的重要方法之一，该法广泛应用于给水处理和污水处理中。混凝法对浊度、SS、色度有明显的处理效果，甚至能去除部分C0D、B0D、TN、TP、致病微生物、放射性物质和重金属离子。传统混凝技术认为，在混凝过程中的水力条件对混凝效果具有重要影响，整个混凝过程可分为两个阶段混合阶段和絮凝阶段，每个阶段的参数都包括搅拌速度和搅拌时间两个因素，搅拌速度通常用速度梯度G值(单位s—1)表示。混凝技术的搅拌参数就包括 4项混合搅拌速度、混合阶段搅拌时间、絮凝阶段搅拌速度、絮凝阶段搅拌时间。混凝理论表明，在混合阶段，要求混凝剂与废水迅速均勻混合以利于混凝剂快速水解、聚合及颗粒脱稳，为此要求速度梯度(G值)大，经验认为G值在700^-1000^范围内，但时间不需要太长，搅拌时间通常为10-30s，至多不超过aiiin。在絮凝阶段，不仅要为絮体的接触碰撞提供必要的紊流条件和絮体成长所需的足够时间，还要防止已生成的小絮体被打碎，因此速度梯度应逐渐减小，而时间要长，经验认为平均G值在10^-70^(—般为 308^-608"1)范围内，平均GT在IO4-IO5,反应时间一般为10-30min。因此，传统的混凝技术所要求的搅拌时间至少在IOmin以上，这也就在一定程度上限制了混凝技术在某些情况下的应用。传统的混凝技术目前很少应用于河涌的处理，便是因为传统混凝技术在时间上的局限性。例如，假设河流的流动速度为0. lm/s，搅拌时间在15分钟左右，则需要进行搅拌的河段是90m，已结近百米，而流速越大的河流，这个距离也越长。因而尽管传统混凝技术有着优越的处理效果，但是其在河涌处理方面的应用几乎是不可能的。在给水处理工程中，凡是地表水源的水厂，混凝技术几乎是不可缺少的处理技术之一。给排水设计手册第三册(城镇给水)中介绍混凝池的设计时间隔板絮凝池 20-30min,折板絮凝池> 12min,网格絮凝池:10_15min，机械絮凝池=IS^Omini0假设某小型水厂日供水量7. 5万m3，若采用往复式隔板絮凝池，停留时间采用20min，水深设 2. 8m，，则需要1. OX IO3Hi3的容积，372m2的占地面积。相同宽度的絮凝池，面积越大，则长度越长，进而导致隔板数增多，廊道总长度增加，也就意味着更高的水头损失。因此，长时间的絮凝会要求较大的占地面积，较高的构筑费用和能量消耗。除了对搅拌时间的要求，混凝反应中另外一个重要因素就是速度梯度，前文已介绍，传统经验认为混合阶段的速度梯度G需要在 ΟΟ-ΙΟΟΟ Γ1。G= (P/μ)1气其中G为速度梯度，P为单位体积流体所消耗功率，μ为水的动力粘度，可见速度梯度与搅拌设备的能耗直接相关，高强度的搅拌也就意味着高能耗
发明内容
本发明的目的是提供一种在短时间内对给水或污水进行处理和治理的快速的水混凝处理方法，可以大幅度缩减混凝阶段所需的时间，减小构筑物的容量，节约运行和建造的经费的同时，达到一定的浊度去除率。本发明的技术解决方案是一种快速的水混凝处理方法，包括混凝步骤和絮凝步骤，在所述混凝步骤中，速度梯度为200-350^,搅拌时间为15-30S，在所述絮凝步骤中，速度梯度为60-100S—1，搅拌时间为20-120S。混凝操作一般采用先快速搅拌(快速混合)，然后慢速搅拌(絮凝)的水力条件。 快速搅拌的目的是为了使混凝剂瞬间、快速、均勻地分散到水中，以避免药剂分散不均勻， 造成局部药剂浓度过高，影响混凝剂自身水解及其与水中胶体或杂质颗粒的作用。慢速搅拌是为了使快速搅拌时生成的微絮凝体进一步成长成粗大、密实的絮凝体，以实现固液分离。通过减少快速搅拌和慢速搅拌时间之间的水里梯度，达到节约时间的目的，在保证基本的净化效果的前提下，实现时间和能耗设备等的节约。用于河涌应急处理时，所述混凝步骤中，速度梯度为200-300^,搅拌时间为 15-30S，在所述絮凝步骤中，速度梯度为eo-ioos—1，搅拌时间为20-30S。对于河涌应急处理，控制较短的搅拌时间，有效降低了对设备的要求，可以适用于快速处理的要求，在水体要求不高的时候，实现浊度的快速降低。另外，处理时间的缩短，可有效控制污染物质的影响范围，减少污染的扩散。用于给水处理时，所述混凝步骤中，速度梯度为200-350^，搅拌时间为15_30s， 在所述絮凝步骤中，速度梯度为60-100S—1，搅拌时间为60-120S。在所述混凝步骤中，使用聚合氧化铝为混凝剂，用量以Al2O3计为15mg/L。处理效果更好。本发明的优点是将混凝所需时间大大缩短，减少设备的使用时间，降低了能耗以及进行水处理所需构筑物的体积，可用于高流量状态下的水体处理，即节约成本又能节省时间，有很高的工程价值和长远的经济效益。
附图1为给水处理两种参数浊度去除率对比图；附图2为河涌处理四组参数浊度去除率对比图；附图3为不同混凝参数在不同投药量下的浊度去除率变化图；附图4为不同混凝剂在原水浊度为22. 90NTU下浊度去除效果对比图；附图5为不同混凝剂在原水浊度为15. 73NTU下浊度去除效果对比图；附图6为不同混凝剂在原水浊度为13. 64NTU下浊度去除效果对比图；附图7为不同混凝剂在原水浊度为15. 24NTU下浊度去除效果对比图；附图8为不同混凝剂在原水浊度为14. 65NTU下浊度去除效果对比图；附图9为不同混凝剂在原水浊度为13. 8INTU下浊度去除效果对比图；附图10为不同混凝剂在传统搅拌参数下的浊度去除效果对比图；附图11为高岭土配置的不同浊度水样中PAC投药量为15mg/L下的浊度去除效果对比图；附图12为高岭土配置的不同浊度水样中PAC投药量为30mg/L下的浊度去除效果对比图；附图13为粘土配置的不同浊度水样中PAC投药量为15mg/L下的浊度去除效果对比图；附图14为粘土配置的不同浊度水样中PAC投药量为10mg/L下的浊度去除效果对比图；附图15为随投药量变化印染废水的浊度去除率变化图；附图16为不同投药量下印染废水的色度去除率示意图；附图17为随投药量变化印染废水的pH值变化图；附图18为不同投药量下印染废水的COD去除率示意图；附图19为为不同投药量下造纸废水的色度去除率示意图；附图20为随投药量变化造纸废水的pH值变化图；附图21为随投药量变化印染废水的浊度去除率变化图；附图22为不同投药量下造纸废水的COD去除率示意图；附图23为不同混凝剂在不同混凝条件下色度去除率对比图；附图M为不同混凝剂在不同混凝条件下pH值变化图；附图25为不同混凝剂在不同混凝条件的SS去除率对比图；
附图沈为不同混凝剂在不同混凝条件下的COD去除率对比图。
具体实施例方式实施例一种快速的水混凝处理方法，包括混凝步骤和絮凝步骤，在所述混凝步骤中，速度梯度为200-350^，搅拌时间为15-30s，在所述絮凝步骤中，速度梯度为eO-lOOs—1，搅拌时间为 20-120s。用于河涌应急处理时，所述混凝步骤中，速度梯度为200-300^,搅拌时间为 15-30S，在所述絮凝步骤中，速度梯度为eo-ioos—1，搅拌时间为20-30S。用于给水处理时，所述混凝步骤中，速度梯度为200-350^，搅拌时间为15_30s， 在所述絮凝步骤中，速度梯度为60-100S—1，搅拌时间为60-120S。在上述各混凝步骤中，使用聚合氧化铝为混凝剂，用量以Al2O3计为15mg/L。现通过以下实验进一步说明本发明的有益效果一、实验器材选用型号为ZR4-6的混凝试验搅拌机，生产厂家深圳市中润水工业技术发展有限公司该搅拌机可以通过编程设备设置快慢搅拌速度和搅拌时间，从而达到絮凝剂在水样中的充分搅拌和絮凝。二、取样方法在河涌水体选取多个取样截面，在每个截面上选取两个取样点，分别为距离岸边5 米处选取相同体积的水样后混合在一起，用混合后的水样进行指标检测。三、测定指标采用GB13200-1991硫酸胼标准分光光度法，测定浊度。
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四、测试1、初步确定搅拌参数，以聚合氯化铝为絮凝剂，投药量以Al2O3计为10mg/L以及 20mg/L进行两次试验，搅拌后沉淀30分钟取样测定浊度。见表1和表2 表1 为投药量10mg/L时的正交试验结果
权利要求
1.一种快速的水混凝处理方法，包括混凝步骤和絮凝步骤，其特征在于在所述混凝步骤中，速度梯度为200-350^，搅拌时间为15-30S，在所述絮凝步骤中，速度梯度为 60-100s、搅拌时间为 20-120s。
2.根据权利要求1所述的快速的水混凝处理方法，其特征在于用于河涌应急处理时， 所述混凝步骤中，速度梯度为200-300^,搅拌时间为15-30s，在所述絮凝步骤中，速度梯度为60-10084,搅拌时间为20-30s。
3.根据权利要求1所述的快速的水混凝处理方法，其特征在于用于给水处理时，所述混凝步骤中，速度梯度为200-350^,搅拌时间为15-30s，在所述絮凝步骤中，速度梯度为 60-100s、搅拌时间为 60-120s。
4.根据权利要求1、2或3所述的快速的水混凝处理方法，其特征在于在所述混凝步骤中，使用聚合氧化铝为混凝剂，用量以Al2O3计为15mg/L。
全文摘要
本发明公开了一种快速的水混凝处理方法，包括混凝步骤和絮凝步骤，在所述混凝步骤中，速度梯度为200-350s-1，搅拌时间为15-30s，在所述絮凝步骤中，速度梯度为60-100s-1，搅拌时间为20-120s。本发明的优点是将混凝所需时间大大缩短，减少设备的使用时间，降低了能耗以及进行水处理所需构筑物的体积，可用于高流量状态下的水体处理，即节约成本又能节省时间，有很高的工程价值和长远的经济效益。
文档编号C02F1/52GK102417254SQ201110318179
公开日2012年4月18日 申请日期2011年10月19日 优先权日2011年10月19日
发明者吴珏其, 周献东, 孙连鹏, 陈成 申请人:中山大学