一、实验目的
(1)通过模型演示,了解脉冲澄清池的构造及工作原理;
(2)观察矾花悬浮层的作用和特点;
(3)掌握脉冲澄清池使用方法及注意事项。
二、实验原理
澄清池是目前给水处理中常用的处理装置,常用于去除水中粒径较小、比重较轻(但大于1)的悬浮物质。澄清池的种类很多,一般常用的有机械加速澄清池、水力循环澄清池、脉冲澄清池等。被处理水在进入澄清池之前先要投加混凝剂。澄清池具有处理效果好,生产效率高,占地面积小,以及节省药剂等优点。但也存在进水水质变化较大时出水水质不稳定,池子结构较复杂等缺点。
澄清池是利用悬浮层中的矾花与原水中悬浮颗粒的接触发生絮凝作用,来去除原水中的悬浮杂质。接触絮凝的机理包括矾花与矾花、矾花与原水中悬浮杂质之间的碰撞作用,矾花对原水悬浮颗粒及其他杂质的吸附作用等。在完成接触絮凝作用后,矾花从原水中分离出来进入集泥斗。在澄清池这一个构筑物中就完成了混合、反应、沉淀分离等过程,使原水得到澄清。由于较好地利用了有吸附絮凝能力的矾花来处理原水,所以提高了生产率,并节约了混凝剂的用量。
三、运行方式
原水经泵通过转子流量计流入进水室后,进水室水位上升,当上升到一定高度时,钟罩脉冲虹吸发生器发生脉冲虹吸作用(即一段时间内澄清池内进水,一段时间内澄清池内澄清,交替运行),使进水室中的原水以脉冲的方式大量流入中央管井并快速从配水管的孔口中喷出,经稳流板稳流后,以较慢的速度上升,原水的上升能量使澄清池底部的悬浮矾花与原水混合搅拌,完成矾花与悬浮物质的碰撞与吸附作用。同时原水的进入也使得澄清池内的水位上升,把澄清池内已澄清的水顶入出水渠道中排出。过剩的矾花则从集泥斗定时排放。由于活性悬浮矾花层会随脉冲水流有规律地上下运动,使矾花分布更均匀,避免了一般悬浮澄清池易于局部穿透的缺点,加强了矾花的接触絮凝作用。脉冲澄清池的构造及布置如图4-23所示。
图4-23 脉冲澄清池
四、实验装置及仪器
(1)有机玻璃脉冲澄清池1套。
(2)光电浊度仪1台。
(3)pH酸度计2台。
(4)投药设备1套。
(5)温度计1支。(www.xing528.com)
(6)200mL烧杯2个。
五、实验步骤
(1)对照模型熟悉脉冲澄清池的构造及工艺流程。
(2)启泵,用清水试运行一次,检查各部件是否正常,掌握各阀门的使用方法。
(3)参考混凝实验的最佳投药量的结果,向原水箱内投加混凝剂,搅拌均匀后重新启泵运行。
(4)启泵的同时调整转子流量计以调节流量。
(5)当矾花悬浮层形成并能正常运行时,选几个流量运行。
(6)分别测定出各流量下的进、出水浊度,计算出去除率。
(7)当集泥斗中泥位升高或澄清池内泥位升高时应及时排泥。
实验结果记录于表4-28中。
表4-28 实验记录
注:在流量选定时,以清水区上升流速不超过1.1mm/s为宜。如上升流速过大,效果不好。
六、思考与讨论
(1)虹吸发生器脉冲虹吸作用发生的原理是什么?
(2)简述脉冲澄清池的运行特点。矾花悬浮层的作用是什么?
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