根据公式:V=Q /T×S,其中:Q=15万立方米/日,T=24小时,S=2.0平方米(混合管道截面积),计算得混合管道流速V为0.83米/秒。
2.2 混合时间
根据公式:S=H/V,其中:H=18米(混合管长度),S=22秒,计算得混凝剂在管道中混合时间为22秒。 2.3 絮凝时间 用硝酸银滴定法,实测得絮凝时间为22分钟。 2.4 确定G值 白鹤嘴水厂采用池折板反应池,根据不同的水力条件分为a、b、 c、d四段,其折板和隔板的宽度比为0.8。在进水量不变的情况下,可以得出a、b、c、d每一段的宽度与流速成反比,流速与时间成正比,从而根据平均速度梯度G可以推出a、b、c、d每一段的G值。 根据公式: G= , 其中:γ—水的容重,为9.81×103(N/m3 ), μ—水的运动粘度,为1.005×10-3(Pa·S), T—絮凝时间 h—总水头损失(0.22m) 求得平均速度梯度G为40S-1。 设a、b、c、d四段中b段G值为平均速度梯度,忽略排泥、积沙等因素的影响,结合工艺以及设计原理,确定搅拌试验反应部分四段的G值如表2所示: 表2 试验G值的确定 G V (转/分) T (S) 2.5 确定试验方法 根据计算所得G值以及各段工艺实际停留时间,确定混凝搅拌试验流程,如表3所示。 表3 试验参数 阶段 转速(转/分) 时间(min) 搅拌GT值 3. 试验结果
试验选取了 MY3000-6M六联混凝试验搅拌器 的6个投药量水平分别在0℃和15℃两个温度水平进行了试验,结果如图1所示。由图1可见,上清液浊度随着混凝剂投加量增大而下降,一般来说,净水厂沉淀池出水浊度保持在3NTU以下即可保证滤池出水浊度在1NTU以下,故选取
混合 200 0.3 混合(投药) 200 0.3 反应 1 反应 2 反应 3 反应 4 沉淀 140 3 100 4.5 70 6 54 8 0 10 0 A段 62.9 140 180 B段 40 100 270 C段 24.8 70 360 D段 17.6 54 480 2496 44160 13430 22259 29567 36431 上清液浊度为3NTU时的混凝剂投加量为最佳投药量,即14mg/L作为理论最佳投药量,根据水厂所用生产型混凝剂质量,换算成国家标准矾耗为16.8kg/kT。另外由图可见,温度对混凝效果稍有影响,但影响不大。
在试验结果的基础上,确定了实际生产中所需矾耗并进行了生产性试验,结果如图2所示。结果表明,混凝搅拌试验所得结果可以在生产性试验中得到很好的证明,在矾耗为16.6 kg/kT左右时,可以保证水厂沉淀池出水浊度在3~3.5NTU左右,相应滤池出水可以控制在1NTU以下。
4. 结论
通过对实际生产流程中各段工艺参数的详细检测,确定了混凝搅拌试验的试验参数并进行了小试试验,所得结果在生产性试验中得到很好验证。结果表明,在进水浊度为34.2~47.9NTU,水温在0~15℃的条件下,最佳理论聚合铝投加量为14mg/L,水厂生产型混凝剂标准矾耗为16.8kg/kT,此时沉淀池出水浊度可控制在3NTU左右,滤池出水可达1NTU以下。
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