6 六、思考题

1、 绘制清水区上升流速与去除率的关系曲线。 2、 矾花悬浮层的作用是什么？受哪些条件的影响？

3、 澄清池与沉淀池有哪些不同之处？它们的主要有缺点是什么？

脉冲澄清池

一、实验目的

澄清池是将微絮体的微絮过程和微絮体与水分离过程综和于一个构筑物中完成，也就是它的作用相当于反应池和沉淀池的综合。脉冲澄清池是一种泥渣悬浮型的澄清池，其特点是澄清池的上升流速发生周期性的变化。本实验装置是展示脉冲澄清池内部的构造、工作原理的演示装置。通过实验可以达到以下目的： （1） 通过演示，了解脉冲澄清池的构造及工作原理； （2） 观察矾花形成悬浮层的作用和特点； （3） 掌握运行使用操作方法及注意事项。

二、实验原理

在絮凝过程中，在速度梯度G的作用下，两种颗粒每秒钟相撞的次数，即颗粒质量浓度降低的速率可表示为 —

d(n1?n2)13?a0n1n2d2 (式1)

dt6式中 n1——微观初级颗粒的质量浓度

n2——宏观絮体颗粒质量浓度 a0——颗粒碰撞后，附着效率 d2——宏观絮体颗粒直径 t——絮凝时间

单位体积内絮体的总体积可表示为V?其中 n2，d2的意义同上。

由于宏观絮体颗粒质量浓度n2很小，而初级颗粒质量浓度n1，值很大，即n2?n1，因而在絮凝过程中可以视n2为常数，所以，V可视为一常数，将（式2）代入（式1）整理得（n1+n2≈n1） ??63d2?n2 （式2）

dn1V'?a0?Gn1 （式3） dt?Va10?Gtn积分处理（式3）得 nt?n0e （式4）

式中 n1——t时刻初级颗粒剩余的质量浓度

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n0——起始时刻初级颗粒质量浓度 其他同上

由（式4）可知，在给定的Gt絮凝条件下，初级颗粒的剩余质量浓度n1，随单位体积内宏观絮体总体积指数方关系减小。因而，若在构筑物中保留一定沉渣使池内总保持适当的絮体体积，就会加快颗粒的质量浓度的降低速度，即加快发生在微观初级颗粒与宏观絮体表面的絮凝作用，通常我们把这种絮凝方式称为接触絮凝。

澄清池就是依据上述理论建立的工艺设备，它是利用池中的泥渣和混凝剂及原水中杂质颗粒充分相互接触、吸附，以达到泥水分离的净水构筑物。澄清池的最大优点就是省去絮凝设备，将絮凝和沉淀两个过程综合于一个构筑物中完成。一般来说，澄清池均由七个部分组成，即原水进口设备；进口配水系统；接触絮凝区；澄清水区；出水集水系统；出口渠道；污泥浓缩区几排泥系统。

澄清池按泥渣运动情况可以分为两个大类：一类是泥渣悬浮型澄清池，另一类是泥渣循环形澄清池。

（1）脉冲澄清池属于泥渣悬浮型澄清池，它主要是充分利用了悬浮层中活性泥渣的絮凝作用，从而去除原水中悬浮杂质。当脱稳杂质随水流与泥渣接触时，便被泥渣阻留下来，使水获得澄清，实际上也是絮凝过程。在絮凝的同时，杂质被悬浮层拦截，使悬浮颗粒变大，沉速提高，最后进入集泥斗，定期排除；而清水在澄清池上部被收集。

（2）脉冲发生器是脉冲澄清池的重要组成部分，他的完善程度直接影响脉冲澄清池的水力条件和净水效果。钟罩式脉冲澄清池，集体构造见图。 出水排泥斗排泥排泥斗流量计进水脉冲澄清池示意图 首先，原水通过流量计进入水室，使市内水位逐渐上升，当水位超过中央管顶时，有部分原水溢入中央管，由于溢流的挟气作用，将聚集在钟罩顶部的空气逐渐带走，继而形成真空，发生虹吸，这时进水室的水迅速通过钟罩中央管，进入配水系统；然后从配水管的孔口喷出，经稳流板稳流后，以较慢的速度上升，经过悬浮泥渣层，发生接触絮凝作用，使得杂质从水中分离出来，与泥渣形成大的颗粒下沉，而清水在澄清池上部进入穿孔集水槽手机，排出池体。当进水室的水位下降至虹吸破坏管管口时，因空气进入而破坏虹吸，这时，进水室水位重新上升，如此进行周期性反复循环，使之最终达到

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预期的水处理效果。除了钟罩式脉冲发生器，常用的脉冲发生器还有脉冲阀切门式、筒切门式、皮膜式等。

（3）脉冲澄清池的特点：a利用水流上升的能量，完成絮体和搅拌作用；b利用脉冲配水方法，保证悬浮层工作稳定性，自动调节悬浮泥渣层泥渣浓度的分布。当进水按一定周期进行变化是悬浮层不断产生周期性的收缩和膨胀，这不仅有利于微絮凝颗粒与活性泥渣进行接触絮凝，还可以使悬浮层的浓度分布在全池内趋于均匀并防止颗粒在池底沉积。脉冲澄清池相对于其他类型的澄清池的面积可以很大，主要缺点就是水质水量的适应能力较差，结构较为复杂，且适于处理浑浊度长期低于3000mg/L的原水。

三、实验设备的组成

1、环境温度：5℃～40℃ 2、进水管：DN20mm 3、处理水量 ：250L/h 4、电源 220V单相三线制；功率：800W(220V)

5、上升流速：1mm/秒、 6、脉冲周期：其中进水时间30～36秒，放水时间10～12秒

装置本体包括脉冲澄清池的全部组成，如池体、脉冲发生器、混合反应系统（包括配水渠、配水管和稳流板），澄清系统（包括悬浮层、清水层、污泥浓缩层、集水堰）。 配套实验装置有：脉冲有机玻璃池体1套、脉冲发生器1套、脉冲布水管1套、脉冲三角板折板1套、排泥计2只、排泥管1套、清水出水管1套、出水集水槽1套、塑料水箱1只、流量计1只、水泵1只、不锈钢实验设备台架1只、电源线、插头、插座、开关1套 实验仪器

浊度仪1台 酸度计1台 投药设备1台 温度计1支 烧杯（500ml 3~5支） 实验用试剂

混凝剂。采用混凝实验中选定的最佳混凝剂。

四、实验操作步骤

1、 对照模型熟悉脉冲澄清池的构造及工艺流程图

2、 启泵用清水将澄清池试运行一次，检查各部件是否正常及各阀门的使用方法。 3、 测定原水的PH、水温、流量，填入表1中

4、 向原水箱内投加混凝剂，搅拌均匀后再重新启动水泵开始运行。 5、 启泵的同时要调整转子流量计

6、 当矾花悬浮层形成并能正常运行时，选几个流量运行。

7、 分别测定出各流量下运行时的出水浊度，并计算去除率填入表1中 8、 当排泥斗中泥位升高或澄清池内泥位升高时，应及时排泥。 9、 实验完成后，关闭水泵及各阀门。

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表1 实验记录表 序号 pH 原水 水温( ℃) 流量(L/h) 名称 投药 投药量(mg/L) 进水 浊度 出水 去除率% 观察悬浮矾花层变化情况 五、实验数据及结果处理 1、 根据进出水浊度，计算去除率 2、 将处理过程中的技术指标填入表中

六、思考题

1.通过实验阐述脉冲澄清池的工作原理 2.比较脉冲澄清池与其他澄清池不同之处。

普通快滤池

一、实验目的

过滤是以具有孔隙的粒状滤料层如石英砂等截留水中杂质，从而使水获得澄清的工艺过程。滤池有多种形式，以石英砂作为滤料的普通滤池使用历史最悠久。本实验装置是普通快滤池使用内部构造的演示，希望达到以下目的： 1、通过对装置直接地观察，加深对组成普通快滤池各个部分的了解； 2、掌握普通快滤池过滤和反冲洗运转操作的方法；

3、加深对滤速、冲洗强度、滤层膨胀率、初滤水浊度的变化、冲洗强度与滤层膨胀率关系的理解。

二、实验装置的工作原理

原水经过沉淀后，水中尚残留一些细微的悬浮杂志，需用过滤的方法除去,过滤就是以具有孔隙的粒状滤料层（如石英砂）截留水中杂质，从而使水获得澄清的工艺过程。过滤水的浊度不超过3mg/l(新标准不超过1mg/l)。

过滤对生活饮用水的水厂来说，必须有过滤，这是不可缺少的。

快滤池滤料层能截留粒径远比滤料孔隙小的水中杂质，主要通过接触絮凝作用，其次为筛滤作用和沉淀作用。要想过滤出水水质好，除了滤料组成须符合要求外，沉淀前或滤前投加混凝剂也是必不可少的。

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