隔板絮凝池俗称往复式絮凝池。为一般常规的水平或垂直式水力絮凝反应池。即在流水渠中加装了横折或竖折档板,使加药混合后的水流形成近似于弦形弯曲。池内挡板或隔板的间距的安置使水流的速度梯度位分布呈逐步递减。底部还有一定的坡度以保持水深。此种形式的池可在相当宽广的流量范围内得到合理的成效。机械絮凝器相比,絮凝时间由于更为均匀的剪力场,故而常只需要前者的一半。隔板可由各种建筑材料一般可由砖砌成或薄形钢筋混凝土预制板构成。
简介隔板絮凝池指的是水流以一定流速在隔板之间通过而完成絮凝过程的构筑物。隔板絮凝池通常用于大中型水厂,因为水量过小时,隔板间距过狭不便施工和维修。隔板絮凝池优点是构造简单,管理方便。缺点是流量变化大者,絮凝效果不稳定,与折板及网格式絮凝池相比,因水利条件不甚理想,能量消耗(即水头损失)中的无效部分比例较大故需较长絮凝时间,池子容积较大。
隔板絮凝池俗称往复式絮凝池。为一般常规的水平或垂直式水力絮凝反应池。即在流水渠中加装了横折或竖折档板,使加药混合后的水流形成近似于弦形弯曲。池内挡板或隔板的间距的安置使水流的速度梯度位分布呈逐步递减。底部还有一定的坡度以保持水深。此种形式的池可在相当宽广的流量范围内得到合理的成效。机械絮凝器相比,絮凝时间由于更为均匀的剪力场,故而常只需要前者的一半。隔板可由各种建筑材料一般可由砖砌成或薄形钢筋混凝土预制板构成1。
隔板絮凝池的特点往复式隔板絮凝池因其构造简单、施工和管理方便、效果有保证,成为大型水厂经常采用的工艺形式,其原理是在絮凝剂的作用下水流在廊道间往返流动造成颗粒碰撞聚集形从而成絮体,在这一过程中水力特性对絮凝效果起着决定性作用。有学者通过将往复式隔板絮凝池直角拐角处和隔板的矩形端面改进成圆弧形,以及优化转弯过水断面与廊道内的过水断面面积的比值来改善絮凝池中的流态,工程中也有在絮凝池中增加网格或穿孔挡板的实践,目的都是增加水体紊动,提高絮凝效果,但后者缺乏理论分析和实验研究,存在比较大的选化空间。微涡旋尺度理论认为微涡旋尺度与矾花颗粒尺度相近时絮凝反应最充,因此如何增加不同阶段微涡旋比例是一个关键因素2。
絮凝原理及设计要点絮凝是通过液体流动的能量消耗,促使水中胶体颗粒在混合阶段脱稳。经初步聚集的微絮粒相互接触碰撞,逐步形成能满足沉降分离要求的较大絮体的过程,是净水工艺中十分重要的一环。
絮凝过程随着时间的推移,颗粒逐步增大,所受到水流的剪切力也相应增大。而颗粒本身的密度却在减小,抗剪能力亦相应减小。所以絮凝过程中,颗粒的聚集与破碎都与速度梯度G值有关。合理的絮凝池设计G值,并在絮凝过程中渐渐递减,这是絮凝池设计的第一个要点。在实际工程中,因絮凝池形式的限制,由速度梯度产生的颗粒碰撞并非都有效地形成聚集,有时甚至是破碎作用大于聚集作用(如隔板絮凝池前部平直段总是速度梯度不足而达不到最高效率的颗粒聚集,后部转角处又往往由于速度梯度过高而可能使颗粒絮体的破碎作用大于聚集作用)。因此,最大限度地提高导致颗粒碰撞的速度梯度的有效程度,即絮凝全程中使速度梯度接近不致絮体破碎的最大值,完成絮凝过程的时间最短,这是絮凝池设计的第二个要点3。
折壁式水平隔板絮凝池布置和设计折壁式水平隔板絮凝池除了具有折板絮凝池的优点外,施工、管理更加方便,特别是水量规模较大,布置折板絮凝池相对困难时,采用折壁式水平隔板絮凝池尤为适宜。其主要特点是,在每个转角处都产生局部混合,混合程度随各廊道的水流流速递减也由强至弱。因此,整个流程可以说是由数十个乃至数百个局部混合叠加而成的推流运动,沿程廊道内G值大为提高,能量的分配和利用较传统的隔板絮凝池大为改观,絮凝时间也可以缩短。
折壁式水平隔板絮凝池可和各种形式的大型平流沉淀池、斜管沉淀池组合使用。如与平流沉淀池组合,按其与沉淀池的相对位置,可以分为前置和侧置二类。前置式是绝大多数絮凝池布置的传统形式,但转角数量要达到20-30处左右,而转角处G值的突然升高,在絮凝阶段的中、后期是绝对不利的。采用侧置式布置,转角数量大大减少,从而能量的利用率相应提高。另外,就一定的面积而言,絮凝池前置的平流沉淀池,其长宽比相对絮凝池侧置小。在一般情况下,沉淀效率与沉淀面积相关,但面积一定时,相对细长型的平流沉淀池沉淀条件更好些。还有大型絮凝池末端廊道的排泥问题,始终比较棘手,而絮凝池侧置时,末条廊道与沉淀池相邻,则积泥问题可以利用平流沉淀池的吸泥机伸出一组吸泥管,与沉淀池同步排泥。沉淀池改造由于受平面尺寸限制,因地制宜布置成侧置式折壁式絮凝池,既满足了絮凝条件,解决了絮凝区末端的积泥问题,又增加了沉淀区长度。当然,絮凝池侧置时,要保证絮凝区与沉淀区隔墙施工质量,以免渗漏影响沉淀池出水水质2。
本词条内容贡献者为:
石季英 - 副教授 - 天津大学