技术工艺

高效微涡絮凝沉淀系列净水技术

“高效微涡絮凝沉淀系列净水技术”是在国家建设部“八五”攻关课题－“高效除浊与安全消毒”科研成果的基础上发展而来的。该技术源于老水厂改造，成熟于新建自来水厂，广泛应用于工业水厂。已在全国上百座自来水厂、工业企业水厂成功推广应用。实践证明：此项技术用于新建水厂，构筑物基建投资可节省20～30%；用于旧水厂技术改造，可使处理水量增加75%～100%，而投资仅为新建水厂的30%～50%。采用此项技术可使沉淀池出水浊度低于3NTU，滤后水接近0NTU，自用水量可节省80%，药剂投加量也相应减少，大大降低了运行费用和制水成本。

工艺原理


高效混凝沉淀工艺是通过向水中投加絮凝剂并制造有利的水力条件使水中杂质聚集在一起快速沉降下来，从而达到净化水质目的的一种新型工艺。去除对象是水中的悬浮颗粒、胶体、有机物以及在絮凝剂作用下能够从水中析出的溶解杂质。

絮凝剂在原水中快速扩散均匀程度、杂质在絮凝剂作用下有效聚集的水力条件、有利于杂质沉降的空间结构环境是控制混凝沉淀工艺效果的关键因素。

混凝剂水解产物在混合设备中的扩散分为：宏观扩散、亚微观扩散。
(1)宏观扩散，使混凝剂水解产物扩散到水体各个宏观部位。
(2)亚微观扩散，混凝剂水解产物在极邻近部位的扩散。当研究尺度接近湍流微结构尺度时，在湍动水流中亚微观传质主要是由惯性效应导致的物质迁移造成的，而我们提供的高效微涡混合设备，就是利用高比例高强度微涡旋的离心惯性效应来克服亚微观传质阻力，增加亚微观传质速率。

絮凝过程使矾花有效聚集在一起的主要机理是水中矾花由于速度大小和方向不同发生的有效碰撞作用。当水流作涡旋运动时在惯性作用下固体颗粒沿径向与水流产生相对运动，为不同尺度颗粒沿湍流涡旋的径向碰撞提供了机会。在絮凝池中大幅度地增加湍流微涡旋的比例，就可以大幅度地增加颗粒碰撞次数，有效地改善絮凝效果。在絮凝池的水流通道中增设微涡折板目的是在廊道中形成更多涡旋，有效增加颗粒碰撞次数。同时通过合理的设置翼片和折板改变水流的剪切强度，来控制水流中矾花的形成过程，使得矾花在首端形成密实的核心，然后随着水流流动逐渐长大，形成易于沉淀的矾花，能够得到良好的沉降效果。

合理的沉淀空间结构应包括以下要素：较小的颗粒沉降距离、能形成均匀稳定的水流、能使沉泥顺畅滑下的排泥面。高效复合斜板与传统的蜂窝斜管相比，斜板沉淀设备中矾花的沉淀距离也明显减少，沉淀池中流量分布更加均匀稳定，沉淀池排泥面积是普通斜管的4倍多，单位面积排泥负荷尚不到斜管的1/4，不会出现沉泥淤积矾花翻池、斜板压塌的现象。斜板间距小充分发挥斜板的接触絮凝作用过滤去除反应不完全的胶体颗粒，从而可进一步降低出水浊度。

工艺优点

沉后水浊度稳定在3.0 NTU以下，过滤出水小于1.0NTU。

• 占地面积小
水厂总使用面积比澄清池节省50％以上。

• 抗冲击能力强
本技术的设计参数适用范围较宽，技术抗水力冲击负荷的能力较强，短时间负荷可以在+20%～-20%内变动，不影响出水水质。

• 工程造价低
采用本技术所建水厂与老工艺相比土建费用能够节省50％，主体工程可节省投资20～30%；采用新技术改造水厂，水量提高75～100%,而改造投资仅相当于新建同等规模水厂的30～50%。

• 操作简单、维护成本低、系统启动速度快
本工艺使用机械设备少，操作简单，运行管理方便，维护费用很低。同时本系统启动速度快，可以做到随用水随开机，降低启动难度。