论文部分内容阅读
[摘 要]随着国家对可再生资源的不断开发，海洋资源得到了广泛关注，但是传统的原水处理技术存在一定的问题。因此本文针对高效混凝沉淀净水技术在原水处理中的应用展开研究，首先针对高效混凝沉淀净水技术的工艺流程和工作原理进行简单分析，其次深入了解该项技术的工艺特点和工艺应用。通过本文为关注这一问题的相关人员提供参考意见，进而提高国家煤化工企业的原水处理技术。
[关键词]原水处理；混凝沉淀；絮凝环节
中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）13-0364-01
引言
高效混凝沉淀技术是一种较为先进的原水预处理技术，因为其本身的成本较低，处理效率较高，因此在相关产业的原水处理中得到广泛应用。原水处理环节主要是将水中的悬浮物和胶体物质进行去除，进而保证排放水的无污染性。但是传统的处理净水工艺存在较多的问题，像是处理效率较低，占地面积较大等都对原水处理工作造成了一定的阻碍。
一、工艺原理和内在原理
（一）混合部分
高效絮凝沉淀净水技术主要包括三个工艺步骤，分别为混合部分、絮凝部分以及分离部分，这三个部分的作用各不相同，其中混合部分主要是负责药剂混合，也可以被称作初级混凝阶段，也就是混凝剂中的水解，这个阶段产物在需要处理的原水中扩散过程。如果在这个过程中，投入水中的胶体颗粒同时出现了脱稳凝聚的现象，也就能够在一定程度上保证絮凝阶段的效果，进而从根本上节省处理所需要的药量。而在混合部分主要应用工作原理为亚微观扩散，这是一种利用惯性效应引发物质迁移而形成的效果。而这种工作原理也被广泛应用在初级混凝设备中，进而增加亚微观扩散的整体工作速度和效率。
（二）絮凝部分
其次是絮凝部分，在絮凝部分中也包括了一部分动力学知识，因为絮凝部分也就是絮凝长大的过程中，主要是通过微小颗粒之间的碰撞而展开净化工作。想要对絮凝部分的整体效果进行评价，首先要全面了解两个因素：第一，混凝剂在水解以后产生的高分子络合物的联结能力；第二，微小颗粒的碰撞几率，以及如何让微小颗粒得到有效的控制。只有在全面了解这两个因素后，才能够更加科学合理的展开絮凝工作。因此在絮凝池中强化湍流微窝旋，也是一种有效提高颗粒碰撞次数的手段，进而从根本上保证整体絮凝的效果。此外，在絮凝池的流动通道上，增加多层的小孔眼格网或者微窝折返，也能够提升絮凝效果。值得一提的是，通过提高网格设置的合理度和准确度，并且对整个絮凝过程中水流的剪切和湍动度展开科学的控制中，能够进一步形成密实度合理以及易于沉淀的矾花，利用这些矾花和絮凝环节进行完美融合，能够提高水质。
（三）分离部分
分离部分也被称为沉淀部分，是整个高效混凝沉淀净水技术中的最后一个部分，此时已经经过絮凝部分和混合部分后的原水，还需要将原水进行全面的过滤，这就需要展开沉淀分离工作。传统的沉淀理论中将斜板和斜管沉淀池中的水流看做处于层流的状态，但是实际过程中，水流是在做相对运动，如果斜管中的矾花颗粒过大，还会造成沉淀时产生小漩涡，造成水流的脉动。这种情况造成小的矾花颗粒无法进行沉淀，对整体的水质造成影响。而在高效絮凝装置中，采用了小间距斜板沉淀设备，最大程度保证沉淀环节的工作质量。
二、工艺特点
（一）传统混凝工艺相比较
传统混凝工艺与高效混凝沉淀净水技术使用设备相比，在工艺形式上较为相同，都是通过管式静态混合器进入折板絮凝环节最终进入斜管沉淀，这种工艺的效率较高，但是缺少对动力学原理上的认识，然而高效混凝沉淀净水技术最大程度上考虑到动力学原理问題，因此有效提升了整体的处理效率和处理效果。和传统工艺相比，高效混凝沉淀净水技术利用了亚微观扩散，让投入的药剂得到最大程度的发挥，从根本上有效节省30%的药量，而且在保证水质的同时，水量的消耗也较小。其次，通过扰流翼片的强化，让颗粒之间实现合理的碰撞，加快了药剂在其中的反应速度，缩短反应时间。最后，在沉淀阶段利用沉淀设备，克服了斜管在沉淀中的缺陷，充分发挥出浅池的优势，进而提高整体的沉淀效率和出水的水质。
（二）国外高效混凝工艺比较
国家在高效混凝沉淀净水技术的研究上起步较晚，相比较法国和威立雅所提出来的高密度澄清池和微砂回流高速斜管澄清池等技术，还存在一定的差距，本文以某企业的发电预处理工程为例，对国内外的高效混凝工艺进行比较。其中法国的高密度澄清池以及威立雅的高效澄清工艺还没有具体的运行经验，而且在机械部件上，前两者的机械部件较多，且能耗较大。而在药剂的使用上法国和威立雅所提出来的技术，还需要添加絮凝剂和微砂，而高效混凝沉淀工艺，并不需要添加其他的药剂。不止如此，前两者的混凝处理工艺的工程造价和运行成本较高，虽然在沉淀较好，但是在适应性上相对较差。由此可知，虽然国外的先进技术在处理出水浊度的情况较好，但是通过对具体细节的比较后发现，高效混凝沉淀净水技术所展现出来的整体性能相对较好。
（三）澄清池工艺比较
澄清池也是国家较为常见的一种原水处理工艺，现阶段仍然得到广泛的使用，通过将高效混凝沉淀净水技术和澄清池进行对比，进一步总结出高效混凝沉淀净水技术的特点。以某工程为例，对这两种沉淀工艺进行对比，在保证原水条件相同，设计水量也相同的情况下，高效混凝沉淀工艺的体积和占地面积较小，需要维护的设备也只有排泥阀门，而澄清池则需要对阀门、搅拌桨以及刮泥机等设备进行全面的维护。此外，在特殊水质期间，澄清池需要增加运行，但是高效混凝技术只要保持正常运行就可以了，最为重要的是高效混凝沉淀净水技术中的沉淀池，可以有效延长冲洗周期，减少用水量，有效减轻负荷降低成本。
（四）自身特点
通过上文的对比后可以得出以下结论，高效混凝沉淀净水技术的处理效率高，占地面积较小，经过处理后的水质质量优秀，水质效益较大。而且面对低温低浊、高浊以及微污染这种类型的水质也能够展开良好的处理工作，最为重要的是，这种技术能够从根本上减少自身的使用药量和耗水量，帮助相关企业减少成本，具有显著的经济效益和社会效益。
三、工艺应用
本文以某煤化工企业的原水预处理为例，针对高效混凝沉淀净水技术进行具体的探究分析，首先该企业的原水来自于当地的河水。而设计水量为2*500m3/h。而在处理过程中经常会出现低温低浊的特殊水质情况，但是运行效果依然较为稳定，通过对出水水质的浊度进行调查后发现浊度小于3NTU。不仅如此，实际的运行成本每吨水只有0.037元，和该企业在开展原水预处理工作前的设计需求完全相同，且符合国家的相关要求，由此可知高效混凝沉淀净水技术在原水处理中具有较好的效果。
总结：综上所述，传统的处理技术还存在一定的缺陷，而高效混凝沉淀净水技术的应用能够有效克服传统水处理技术中出现的不足和缺陷，并且能够对于包括低温低浊在内的特殊水质进行有效处理，通过本文对这种技术的工艺流程、原理、特点以及应用这四个方面的具体分析，可以看出这种技术能够从根本上降低运行费用和制水成本，进而提升国家在原水处理方面的经济效益和社会效益。
参考文献
[1] 王绍文.亚微观传质在水处理反应工艺中的作用[J].中国给排水，2000，16（01）：30-32.
[2] 陈莉，范跃华.微污染原水的处理技术发展与探讨[J].重庆环境科学，2002，24（06）：67-69
[3] 何亚丽，季强.强化现行常规给水处理工艺的必要性[J].城市公用事业，2003，17（06）：20-22.
[4] 黄继国，王存正.混凝法用于污水处理的实验研究[J].吉林大学学报：地球科学版，2002，32（30）：255-257.
[关键词]原水处理；混凝沉淀；絮凝环节
中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）13-0364-01
引言
高效混凝沉淀技术是一种较为先进的原水预处理技术，因为其本身的成本较低，处理效率较高，因此在相关产业的原水处理中得到广泛应用。原水处理环节主要是将水中的悬浮物和胶体物质进行去除，进而保证排放水的无污染性。但是传统的处理净水工艺存在较多的问题，像是处理效率较低，占地面积较大等都对原水处理工作造成了一定的阻碍。
一、工艺原理和内在原理
（一）混合部分
高效絮凝沉淀净水技术主要包括三个工艺步骤，分别为混合部分、絮凝部分以及分离部分，这三个部分的作用各不相同，其中混合部分主要是负责药剂混合，也可以被称作初级混凝阶段，也就是混凝剂中的水解，这个阶段产物在需要处理的原水中扩散过程。如果在这个过程中，投入水中的胶体颗粒同时出现了脱稳凝聚的现象，也就能够在一定程度上保证絮凝阶段的效果，进而从根本上节省处理所需要的药量。而在混合部分主要应用工作原理为亚微观扩散，这是一种利用惯性效应引发物质迁移而形成的效果。而这种工作原理也被广泛应用在初级混凝设备中，进而增加亚微观扩散的整体工作速度和效率。
（二）絮凝部分
其次是絮凝部分，在絮凝部分中也包括了一部分动力学知识，因为絮凝部分也就是絮凝长大的过程中，主要是通过微小颗粒之间的碰撞而展开净化工作。想要对絮凝部分的整体效果进行评价，首先要全面了解两个因素：第一，混凝剂在水解以后产生的高分子络合物的联结能力；第二，微小颗粒的碰撞几率，以及如何让微小颗粒得到有效的控制。只有在全面了解这两个因素后，才能够更加科学合理的展开絮凝工作。因此在絮凝池中强化湍流微窝旋，也是一种有效提高颗粒碰撞次数的手段，进而从根本上保证整体絮凝的效果。此外，在絮凝池的流动通道上，增加多层的小孔眼格网或者微窝折返，也能够提升絮凝效果。值得一提的是，通过提高网格设置的合理度和准确度，并且对整个絮凝过程中水流的剪切和湍动度展开科学的控制中，能够进一步形成密实度合理以及易于沉淀的矾花，利用这些矾花和絮凝环节进行完美融合，能够提高水质。
（三）分离部分
分离部分也被称为沉淀部分，是整个高效混凝沉淀净水技术中的最后一个部分，此时已经经过絮凝部分和混合部分后的原水，还需要将原水进行全面的过滤，这就需要展开沉淀分离工作。传统的沉淀理论中将斜板和斜管沉淀池中的水流看做处于层流的状态，但是实际过程中，水流是在做相对运动，如果斜管中的矾花颗粒过大，还会造成沉淀时产生小漩涡，造成水流的脉动。这种情况造成小的矾花颗粒无法进行沉淀，对整体的水质造成影响。而在高效絮凝装置中，采用了小间距斜板沉淀设备，最大程度保证沉淀环节的工作质量。
二、工艺特点
（一）传统混凝工艺相比较
传统混凝工艺与高效混凝沉淀净水技术使用设备相比，在工艺形式上较为相同，都是通过管式静态混合器进入折板絮凝环节最终进入斜管沉淀，这种工艺的效率较高，但是缺少对动力学原理上的认识，然而高效混凝沉淀净水技术最大程度上考虑到动力学原理问題，因此有效提升了整体的处理效率和处理效果。和传统工艺相比，高效混凝沉淀净水技术利用了亚微观扩散，让投入的药剂得到最大程度的发挥，从根本上有效节省30%的药量，而且在保证水质的同时，水量的消耗也较小。其次，通过扰流翼片的强化，让颗粒之间实现合理的碰撞，加快了药剂在其中的反应速度，缩短反应时间。最后，在沉淀阶段利用沉淀设备，克服了斜管在沉淀中的缺陷，充分发挥出浅池的优势，进而提高整体的沉淀效率和出水的水质。
（二）国外高效混凝工艺比较
国家在高效混凝沉淀净水技术的研究上起步较晚，相比较法国和威立雅所提出来的高密度澄清池和微砂回流高速斜管澄清池等技术，还存在一定的差距，本文以某企业的发电预处理工程为例，对国内外的高效混凝工艺进行比较。其中法国的高密度澄清池以及威立雅的高效澄清工艺还没有具体的运行经验，而且在机械部件上，前两者的机械部件较多，且能耗较大。而在药剂的使用上法国和威立雅所提出来的技术，还需要添加絮凝剂和微砂，而高效混凝沉淀工艺，并不需要添加其他的药剂。不止如此，前两者的混凝处理工艺的工程造价和运行成本较高，虽然在沉淀较好，但是在适应性上相对较差。由此可知，虽然国外的先进技术在处理出水浊度的情况较好，但是通过对具体细节的比较后发现，高效混凝沉淀净水技术所展现出来的整体性能相对较好。
（三）澄清池工艺比较
澄清池也是国家较为常见的一种原水处理工艺，现阶段仍然得到广泛的使用，通过将高效混凝沉淀净水技术和澄清池进行对比，进一步总结出高效混凝沉淀净水技术的特点。以某工程为例，对这两种沉淀工艺进行对比，在保证原水条件相同，设计水量也相同的情况下，高效混凝沉淀工艺的体积和占地面积较小，需要维护的设备也只有排泥阀门，而澄清池则需要对阀门、搅拌桨以及刮泥机等设备进行全面的维护。此外，在特殊水质期间，澄清池需要增加运行，但是高效混凝技术只要保持正常运行就可以了，最为重要的是高效混凝沉淀净水技术中的沉淀池，可以有效延长冲洗周期，减少用水量，有效减轻负荷降低成本。
（四）自身特点
通过上文的对比后可以得出以下结论，高效混凝沉淀净水技术的处理效率高，占地面积较小，经过处理后的水质质量优秀，水质效益较大。而且面对低温低浊、高浊以及微污染这种类型的水质也能够展开良好的处理工作，最为重要的是，这种技术能够从根本上减少自身的使用药量和耗水量，帮助相关企业减少成本，具有显著的经济效益和社会效益。
三、工艺应用
本文以某煤化工企业的原水预处理为例，针对高效混凝沉淀净水技术进行具体的探究分析，首先该企业的原水来自于当地的河水。而设计水量为2*500m3/h。而在处理过程中经常会出现低温低浊的特殊水质情况，但是运行效果依然较为稳定，通过对出水水质的浊度进行调查后发现浊度小于3NTU。不仅如此，实际的运行成本每吨水只有0.037元，和该企业在开展原水预处理工作前的设计需求完全相同，且符合国家的相关要求，由此可知高效混凝沉淀净水技术在原水处理中具有较好的效果。
总结：综上所述，传统的处理技术还存在一定的缺陷，而高效混凝沉淀净水技术的应用能够有效克服传统水处理技术中出现的不足和缺陷，并且能够对于包括低温低浊在内的特殊水质进行有效处理，通过本文对这种技术的工艺流程、原理、特点以及应用这四个方面的具体分析，可以看出这种技术能够从根本上降低运行费用和制水成本，进而提升国家在原水处理方面的经济效益和社会效益。
参考文献
[1] 王绍文.亚微观传质在水处理反应工艺中的作用[J].中国给排水，2000，16（01）：30-32.
[2] 陈莉，范跃华.微污染原水的处理技术发展与探讨[J].重庆环境科学，2002，24（06）：67-69
[3] 何亚丽，季强.强化现行常规给水处理工艺的必要性[J].城市公用事业，2003，17（06）：20-22.
[4] 黄继国，王存正.混凝法用于污水处理的实验研究[J].吉林大学学报：地球科学版，2002，32（30）：255-257.