污水處理產(chǎn)生的礬花的顆粒尺度與密實(shí)度取決于哪些方面？
來源：聚丙烯酰胺 2018/7/5 15:02:45??????點(diǎn)擊：
聚丙烯酰胺礬花的顆粒尺度與密實(shí)度取決兩方面因素：其一是混凝水解產(chǎn)物形成的吸附架橋的聯(lián)結(jié)能力；其二是湍流剪切力。正是這兩個力的對比關(guān)系決定了聚丙烯酰胺礬花顆粒尺度與其密實(shí)度。吸附架橋的聯(lián)結(jié)能力是由混凝劑性質(zhì)決定的，而湍流的剪切力是由構(gòu)筑物創(chuàng)造的流動條件所決定的。如果在絮凝池的設(shè)計(jì)中能有效的控制湍流剪切力，就能很好的保證絮凝效果。
聚丙烯酰胺要達(dá)到好的絮凝效果除了要有顆粒大量碰撞之外，還需要控制顆粒合理的有效碰撞。使顆粒凝聚起來的碰撞稱之為有效碰撞。一方面，如果在絮凝中顆粒凝聚長大的過快會出現(xiàn)兩個問題：（1）礬花長得過快其強(qiáng)度則減弱，在流動過程中遇到強(qiáng)的剪切就會使吸附架橋被剪斷，被剪斷的吸附架橋很難再連續(xù)起來，這種現(xiàn)象稱之為過反應(yīng)現(xiàn)象，應(yīng)該被絕對禁止；（2）一些礬花過快的長大會使水中礬花比表面積急劇減少，一些反應(yīng)不完善的小顆粒失去了反應(yīng)條件，這些小顆粒與大顆粒碰撞幾率急劇減小，很難再長大起來。這些顆粒不僅不能為沉淀池所截流，也很難為濾池截流。另一方面，絮凝池中礬花顆粒也不能長得過慢，礬花長得過慢雖然密實(shí)，但當(dāng)其達(dá)到沉淀池時，還有很多顆粒沒有長到沉淀尺度，出水水質(zhì)也不會好。由此看到在絮凝池設(shè)計(jì)中應(yīng)控制礬花顆粒的合理長大。
多相流動物系反應(yīng)控制理論的提出，真正建立起水處理工藝中的動力相似。使我們認(rèn)識到湍流剪切力是絮凝過程中的控制動力學(xué)因素，如果在大小兩個不同的絮凝工藝中，其湍流剪切力相等，那么具有同樣聯(lián)結(jié)強(qiáng)度的礬花顆?？梢栽趦蓚€不同尺度的絮凝過程中同時存在，這在某種意義上也就實(shí)現(xiàn)了兩個絮凝過程絮凝效果的相似。但只控制湍流剪切力相等并不能完全控制絮凝效果的相似，因?yàn)橥牧骷羟辛ο嗟葧r兩個不同的絮凝過程的礬花聯(lián)結(jié)強(qiáng)度相等，但礬花的密實(shí)度與沉淀性能卻不一定相同。礬花的密實(shí)程度可用湍動度來控制，湍動度值越大表明在固定時間內(nèi)流過固定空間點(diǎn)的渦旋數(shù)量越多，渦旋強(qiáng)度越大，礬花也越密實(shí)。在實(shí)際工程中是不可能測定湍動度的。慶幸的是當(dāng)湍流剪切力相等時，尺度越大的絮凝池其水流速度也越高，因此礬花的碰撞強(qiáng)度越大，形成的礬花越密實(shí)，這已為試驗(yàn)與生產(chǎn)實(shí)踐所證實(shí)。這樣就可以保證把小尺度的試驗(yàn)結(jié)果按照弗羅德數(shù)相等來放大，放大后的絮凝效果會更好、更可靠。因而我們也可以通過科學(xué)地布設(shè)多層網(wǎng)格，通過弗羅德數(shù)這個相似準(zhǔn)則，來控制絮凝過程中水流的剪切力和湍動度，形成易于沉淀的密實(shí)礬花。
沉淀部分、沉淀設(shè)備是水處理工藝中泥水分離的重要環(huán)節(jié)，其運(yùn)行狀況直接影響出水水質(zhì)。傳統(tǒng)的平流沉淀池優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡單，工作安全可靠；缺點(diǎn)是占地面積大，處理效率低，要想降低濾前水的濁度就要較大地加大沉淀池的長度。淺池理論的出現(xiàn)使沉淀技術(shù)有的長足的進(jìn)步。七十年代以后，我國各地水廠普遍使用了斜管沉淀池，沉淀效果得到了大幅度提高。但經(jīng)過幾十年應(yīng)用其可靠性遠(yuǎn)不如平流沉淀池，特別是高濁時期、低溫低濁時期以及投藥不正常時期。
聚丙烯酰胺要達(dá)到好的絮凝效果除了要有顆粒大量碰撞之外，還需要控制顆粒合理的有效碰撞。使顆粒凝聚起來的碰撞稱之為有效碰撞。一方面，如果在絮凝中顆粒凝聚長大的過快會出現(xiàn)兩個問題：（1）礬花長得過快其強(qiáng)度則減弱，在流動過程中遇到強(qiáng)的剪切就會使吸附架橋被剪斷，被剪斷的吸附架橋很難再連續(xù)起來，這種現(xiàn)象稱之為過反應(yīng)現(xiàn)象，應(yīng)該被絕對禁止；（2）一些礬花過快的長大會使水中礬花比表面積急劇減少，一些反應(yīng)不完善的小顆粒失去了反應(yīng)條件，這些小顆粒與大顆粒碰撞幾率急劇減小，很難再長大起來。這些顆粒不僅不能為沉淀池所截流，也很難為濾池截流。另一方面，絮凝池中礬花顆粒也不能長得過慢，礬花長得過慢雖然密實(shí)，但當(dāng)其達(dá)到沉淀池時，還有很多顆粒沒有長到沉淀尺度，出水水質(zhì)也不會好。由此看到在絮凝池設(shè)計(jì)中應(yīng)控制礬花顆粒的合理長大。
多相流動物系反應(yīng)控制理論的提出，真正建立起水處理工藝中的動力相似。使我們認(rèn)識到湍流剪切力是絮凝過程中的控制動力學(xué)因素，如果在大小兩個不同的絮凝工藝中，其湍流剪切力相等，那么具有同樣聯(lián)結(jié)強(qiáng)度的礬花顆?？梢栽趦蓚€不同尺度的絮凝過程中同時存在，這在某種意義上也就實(shí)現(xiàn)了兩個絮凝過程絮凝效果的相似。但只控制湍流剪切力相等并不能完全控制絮凝效果的相似，因?yàn)橥牧骷羟辛ο嗟葧r兩個不同的絮凝過程的礬花聯(lián)結(jié)強(qiáng)度相等，但礬花的密實(shí)度與沉淀性能卻不一定相同。礬花的密實(shí)程度可用湍動度來控制，湍動度值越大表明在固定時間內(nèi)流過固定空間點(diǎn)的渦旋數(shù)量越多，渦旋強(qiáng)度越大，礬花也越密實(shí)。在實(shí)際工程中是不可能測定湍動度的。慶幸的是當(dāng)湍流剪切力相等時，尺度越大的絮凝池其水流速度也越高，因此礬花的碰撞強(qiáng)度越大，形成的礬花越密實(shí)，這已為試驗(yàn)與生產(chǎn)實(shí)踐所證實(shí)。這樣就可以保證把小尺度的試驗(yàn)結(jié)果按照弗羅德數(shù)相等來放大，放大后的絮凝效果會更好、更可靠。因而我們也可以通過科學(xué)地布設(shè)多層網(wǎng)格，通過弗羅德數(shù)這個相似準(zhǔn)則，來控制絮凝過程中水流的剪切力和湍動度，形成易于沉淀的密實(shí)礬花。
沉淀部分、沉淀設(shè)備是水處理工藝中泥水分離的重要環(huán)節(jié)，其運(yùn)行狀況直接影響出水水質(zhì)。傳統(tǒng)的平流沉淀池優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡單，工作安全可靠；缺點(diǎn)是占地面積大，處理效率低，要想降低濾前水的濁度就要較大地加大沉淀池的長度。淺池理論的出現(xiàn)使沉淀技術(shù)有的長足的進(jìn)步。七十年代以后，我國各地水廠普遍使用了斜管沉淀池，沉淀效果得到了大幅度提高。但經(jīng)過幾十年應(yīng)用其可靠性遠(yuǎn)不如平流沉淀池，特別是高濁時期、低溫低濁時期以及投藥不正常時期。
傳統(tǒng)沉淀理論認(rèn)為斜板、斜管沉淀池中水流處于層流狀態(tài)。其實(shí)不然，實(shí)際上在斜管沉淀池中水流是有脈動的，這是因?yàn)楫?dāng)斜管中大的礬花顆粒在沉淀中與水產(chǎn)生相對運(yùn)動，會在礬花顆粒后面產(chǎn)生小旋渦，這些旋渦的產(chǎn)生與運(yùn)動造成了水流的脈動。這些脈動對于大的礬花顆粒無什么影響，對于反應(yīng)不完全小顆粒的沉淀起到頂托作用，故此也就影響了出水水質(zhì)。為了克服這一現(xiàn)象，抑制水流的脈動，我們推出了小間距斜板沉淀設(shè)備。
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