微涡旋控制多元强化水处理集成技术及其应用

基于微涡旋控制混合理论、后台阶流理论及接触絮凝理论,分别设计开发了列管混合器、星形翼片隔板絮凝反应器及V型斜板沉淀设备,并通过工艺集成形成微涡旋控制多元强化水处理技术.该技术在钢厂废水处理改造项目的中试运行结果表明,出水浊度≤2 NTU,处理水量在超设计负荷15%时,出水浊度仍保持在2 NTU左右;可节省药剂费用22%,节省占地30%以上.     

机械破碎强度对絮体破碎再絮凝过程的影响

采用连续流混凝沉淀反应器,研究了絮凝过程中机械搅拌强度对絮体破碎再絮凝过程以及出水水质的影响。结果发现,絮体破碎再絮凝的平均粒径无法恢复至破碎前的水平,同时絮体内部结构发生了变化。当破碎阶段的搅拌转速为250 r/min时,破碎后的絮体再絮凝程度较高,絮凝结束阶段絮体平均粒径为72.9μm,接近破碎前的水平(76.1μm),同时几何分形维数由未破碎时的1.80降至1.75,说明絮体的内部结构变得更加紧实;近球态絮体的比例升至58.7%,长链态絮体比例则降至41.3%,说明机械破碎可以改变絮体形态;对于浊度为100 NTU的原水,沉淀出水浊度由未破碎时的6.69 NTU降至破碎再絮凝后的5.85 NTU,说明适当地进行机械破碎可以提高絮凝处理效果。     

吸附架桥机理主导下APAM的多级絮凝效能

对吸附架桥机理主导下阴离子聚丙烯酰胺(APAM)的絮凝过程进行了研究,通过改变絮凝剂投加工况,对比分析常规絮凝与多级絮凝在污染物去除效果、絮体性能、絮体生长动力学与污泥调理能耗等方面的差异。结果表明,相同投药量下,两级絮凝的出水浊度低于三级絮凝和常规絮凝,两级絮凝在最少的APAM投加量(2 mg/L)下达到最低的出水浊度(19.53 NTU);与常规絮凝相比,两级絮凝的絮体成长速率、平均粒径和沉降速率分别增加12.67%、30μm、36.74%。两级絮凝在投加间隔为240 s、投配比为1∶1条件下絮凝效能最优,出水浊度为15.34 NTU,絮体沉降速率为1.1 NTU/s,絮体密度达到1.123 4 g/cm³。絮体破碎再絮凝过程中,两级絮凝与常规絮凝破碎后均能恢复至破碎前水平,但破碎后均出现不可逆的絮体结构破损,粒径在0~100μm的絮体颗粒增多,粒径>400μm的絮体减少,破碎后两级絮凝的絮体强度因子(68.15%)高于常规絮凝(41.63%),两级絮凝的絮体强度和抗破碎剪切能力更高。在剩余污泥调理方面,两级絮凝产生的污泥只需要投加40mg/L的APAM就可以达到最低的滤饼含水率(75.5%)。因此,两级絮凝可以显著提升除浊效能与絮体性能,是强化絮凝的发展方向。     

混凝斜板沉淀池和V型滤池用于特大型海水淡化工程

国内某特大海水淡化项目一期工程(25×104 m³/d)预处理系统的混凝斜板沉淀池和V型滤池单个工艺单体规模分别为7.5×10⁴ m³/d和2.5×10⁴ m³/d。设计中采用了多级分布配水辅以水力学模拟流场分析的方法解决了大规模工艺单体因配水不均匀而影响运行效果的问题；同时针对海水盐分高、密度大、黏度高、藻类污染严重等特点，采用了具有二次强化接触絮凝作用、雷诺数(Re)小、不易积泥、沉淀效率更高的V型斜板沉淀设备和截污量大、抗污能力强、过滤周期长的大粒径均匀级配粗砂深床滤料滤池。实际运行稳定可靠，出水水质优良，在不同进水水质条件下混凝沉淀池出水浊度均稳定在5 NTU以下、V型滤池出水浊度≤0.1 NTU、V型滤池反冲洗周期为48 h，各项指标均优于设计要求。预处理系统投资约1.8亿元，单位运行成本为0.105元/m³。     

泵吸式泥渣外回流高效澄清设备的开发与应用

泵吸式泥渣外回流高效澄清设备具有药耗小、占地面积小、空间利用率大、出水水质好、回流污泥浓度大、回流量小且易控制等特点。絮凝区和沉淀区采用强化型网格和新型的螺旋斜板,保证了设备较好的处理效果,泥渣的回流则使投药量大为减少,可节省药剂50%以上。在处理水量为10 m3/h,进水浊度为40～120 NTU、CODMn为1.3～1.7 mg/L,回流比为20%以及投药量为3 mg/L时,出水浊度、CODMn分别为4.4 NTU、1.02 mg/L,较无泥渣回流时的去除效果更明显,沉淀出水水质均满足设计规范要求。     

新型螺旋斜板一体化净水设备的开发与应用

介绍了新型螺旋斜板一体化净水设备的工艺流程,并对该设备的创新部分——螺旋斜板进行详细分析。螺旋斜板的引入使设备的沉淀空间利用率达到100%,不但提高了沉淀效率,减少了占地面积,还节省了投资。生产性试验的运行结果表明:新型螺旋斜板一体化净水设备具有絮凝效果好、抗冲击负荷能力强、处理效率高、运行稳定等特点。在进水流量为240 m3/d,浊度、CODMn及UV254分别为(40.7~203 NTU)、(0.98~2.98 mg/L)、(0.018~0.064 cm-1)的条件下,出水浊度、CODMn及UV254分别为(0.32~1.46 NTU)、(0.72~1.48 mg/L)、(0.011~0.039 cm-1),满足《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)的要求。     

混凝沉淀强化工艺处理低温低浊黄河水的中试研究

针对黄河水的低温低浊水质特点,按照水厂实际工艺设计了中试设备.应用基本涡旋理论的栅条混合、强化絮凝网格反应和低脉动斜板沉淀技术对设备作了改进.通过中试优选了混凝剂和助凝剂,并确定了其最佳投药量和投加点.当水厂PAC稀释液投加量为5.77 mg/L,PAM投加量为0.5 mg/L时,沉后水浊度小于0.5 NTU.     

陶瓷生产废水强化混凝回用工艺优化及经济分析

针对陶瓷生产废水悬浮物高、浊度高、有机污染物含量少等特点,基于混凝Zeta电位及絮体粒径分布特征,筛选出适合处理陶瓷生产废水的混凝剂。以混凝沉淀出水浊度为优化指标,通过比较混凝剂投加量和沉淀时间对天津某陶瓷厂生产废水的混凝处理工艺进行优化。试验结果表明,在原水浊度为2 100 NTU、p H值为7.91、温度约为20℃条件下,投加70 mg/L的PAC和5 mg/L的PAM,沉降60 min,出水浊度为2.96 NTU,去除率达到99.86%。经过半年的实际运行,改进工艺的出水水质满足生产回用要求。经济分析表明,采用PAC+PAM强化混凝工艺处理陶瓷生产废水并回用,具有较好的经济效益。     

长春市第四净水厂絮凝池的技术改造

为解决净水厂絮凝池效率低、投药量大的问题,对絮凝池的过孔流速进行了调整,合理设置了速度梯度.实施上述改造后,絮凝池的效率得以提高,沉淀池的出水浊度＜3.0 NTU,滤后水浊度＜1.0 NTU,药耗降低26%.     

引江水源混凝絮体上浮原因分析与改善方案

针对引江水源在混凝过程中产生的上浮现象,进行了原因分析并提出了改善方案。结果表明,混凝中形成的絮体松散不实,水中溶解性气体进入空隙后增大了絮体浮力,是导致絮体上浮的主要原因。优化混凝程序并改变投加顺序的试验表明,先投加三氯化铁(FeCl3)再投加聚合氯化铝(PAC),同时延长絮凝和沉淀时间,能增加絮体数量,加强絮体密实度,减少上浮量,从而降低出水浊度。     

微絮凝拦截沉淀处理低温低浊水

拦截沉淀池是根据水中微絮体的凝聚沉淀特性,用一种特殊材料设计构造的以接触凝聚和拦截沉淀为主要功能的新型沉淀池。以北京市第九水厂原水为主要对象,研究了拦截沉淀对低温低浊水的处理效果,并与传统的平流及斜板沉淀池进行了对比。结果表明,拦截沉淀池有优异的拦截聚沉和对水质变化的适应能力,处理效果要明显优于平流沉淀池而接近于斜板沉淀池,有很好的开发及应用前景。     

逆向流斜板沉降器的改进设计及其性能研究

介绍了一种改进型逆向流斜板沉降器的设计原理，通过试验，与相同几何尺寸的传统型逆向流斜板沉降器的固液分离性能进行了比较。结果表明，在处理流量为0．2m^3／h和0．25m^3／h的正常水力负荷下，改进型斜板沉降器的整体出水浊度较传统型的分别低39．95％和47、52％，且其各出水分区的水质较传统型的均匀、稳定；在处理流量为0、35m^3／h的超常水力负荷下，传统型斜板沉降器不能正常运行，而改进型斜板沉降器可正常运行；在临界流量下，改进型斜板沉降器的表面负荷较传统型的高出28．13％。斜板沉降器的改进设计解决了其在工程应用中出现的排泥困难、出水水质不均匀、抗冲击负荷能力差等问题。     

微絮凝拦截沉淀处理低温低浊水

拦截沉淀池是根据中微絮体的凝聚沉淀特性,用一种特殊材料设计构造的以接触凝聚和拦截沉淀为主要功能的新型沉淀池。以北京市第九水原水为主要对象,研究了拦截沉淀对低 氏浊水的处理效果,并与传统的平流以沉淀池进行了对比。结果表明,拦截没淀池有优异的拦截聚沉和对水质变化的适应能力,处理效果要明显优于平流沉淀池而接近于斜板沉淀池,有很好的开发及应用前景。     

宝钢长材坯料生产污泥处理系统的设计

采用调节池/混凝反应槽/絮凝反应池/污泥浓缩池/带式压滤机工艺处理电炉和连铸机净循环旁滤过滤器反冲洗排泥、连铸浊循环水系统斜板除油沉淀器排泥及VOD浊循环水系统斜板沉淀器排泥等的混合钢铁污泥。该系统自2007年9月初调试正常以来,运行良好,泥饼含固率为30%。     

Actiflo~((R)) Carb高密度加炭沉淀池用于饮用水处理

Actiflo~((R)) Carb工艺是法国威立雅公司开发的一种粉末活性炭投加和Actiflo~((R)) 高密度沉淀池相结合的工艺,由混凝、熟化、斜板沉淀以及微砂循环系统组成.微砂加重絮凝工艺是Actiflo~((R)) 高密度沉淀池最大的特点.微砂可以成为絮凝体的核心,提高沉淀速度,增强沉淀性能.另外,微砂可以增加接触反应表面积,克服由于低温、低浊引起的絮凝困难.粉末活性炭的投加量与其种类有关,还与去除有机物的种类和数量相关.该工艺高效且布置紧凑,适用于饮用水处理,尤其是地表水.试验证明,Actiflo~((R)) Carb工艺能够去除水中50%～60%的溶解性有机碳,是一种优于臭氧活性炭滤池的饮用水深度处理工艺.     

波纹型斜板在水厂沉淀池改造中的应用

在水厂沉淀池前部沿池宽方向增设侧向流不锈钢波纹斜板组,可在占地受限的情况下,有效改善现有水厂絮凝沉淀池的沉淀条件,达到进一步提高水质的目的.     

斜管沉淀工艺优化诸问题探讨

论文提出饮用水标准提高后斜管沉淀工艺优化应在水厂设计优化的条件下进行。斜管沉淀工艺在新的条件下具有适应性。斜管沉淀工艺优化应充分考虑前后工艺的影响。斜管沉淀的设计负荷应适当降低；斜管区结构采用双（多）层斜管，充分发挥斜管体的沉淀能力；斜管断面形式应优选，采用缺角正方形斜管等性能优异的斜管。斜管沉淀优化还应考虑构筑物平面布置、斜管搁置方向、与絮凝池衔接方式，以及施工和运行管理。     

An approach to improve the separation of solid-liquid suspensions in inclined plate settlers: CFD simulation and experimental validation

The most important requirements for achieving effective separation conditions in inclined plate settler (IPS) are its hydraulic performance and the equal distribution of suspensions between settler channels, both of which depend on the inlet configuration. In this study, three different inlet structures were used to explore the effect of feeding a bench scale IPS via a nozzle distributor on its hydraulic performance and separation efficiency. Experimental and Computational Fluid Dynamic (CFD) analyses were carried out to evaluate the hydraulic characteristics of the IPS. Comparing the experimental results with the predicted results by CFD simulation implies that the CFD software can play a useful role in studying the hydraulic performance of the IPS by employing residence time distribution (RTD) curves. The results also show that the use of a nozzle distributor can significantly enhance the hydraulic performance of the IPS, which contributes to the improvement of its separation efficiency.     

六角孔网格絮凝系统对低浊水的处理效果

采用可调式六角孔网格絮凝系统处理浊度为10 NTU、色度为30倍的低浊水,获得了良好的处理效果。在不同进水流量(150、200、250 L/h)下,对浊度和色度的去除率分别可达(79.0%～90.0%)、(74.0%～85.3%),且处理效果随进水流量的增大而降低;当六角孔网格模块按照网片面积由大到小的方式自上而下排列时,对浊度和色度的处理效果最好。低浊水经多个六角孔网格模块絮凝作用后,絮体的平均有效质量密度为1 287 kg/m3、平均当量粒径为328.70μm、平均自由沉速为12.94 mm/s、二维分形维数为2.58。     

垂直粘结矩形斜管沉淀技术的研究

提出了一种新颖的垂直粘结矩形斜管，其斜管具体有平整的顶面和底面。试验研究表明，它还具有良好的沉淀性能、较大的经济效益和斜管全长均起着固液分离作用－－－起端不存在“由紊流变层流”的过渡段。