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混凝(混合和絮凝)、沉淀、过滤和消毒是国内外传统饮用水处理的主要工艺。其中絮凝是一个非常重要的组成部分,絮凝效果的好坏对后续沉淀、过滤等工艺有着重要的影响。本课题应用拥有自主知识产权的微涡流絮凝技术,通过混凝烧杯试验优出混凝剂及确定最佳投药量,在不同的絮凝时间和混凝剂投药量的情况下,考察了不同涡流反应器组合时絮凝时间和投药量对絮体性能和絮凝效果的影响,优选出微涡流絮凝池最佳的反应器组合方式和运行参数,为实际工程应用提供数据参考。试验期间原水取自孔目湖湖水,水质情况如下:水温为18~25℃、pH值为6.35~7.18、浊度为7.689~13.389 NTU、高锰酸钾指数(CODMn)为5.220~6.956 mg/L、UV254为0.0822~0.1088 abs/cm、TP为0.302~0.328 mg/L。试验考察了絮凝池不同涡流反应器组合工况以及絮凝时间(进水流量)、投药量等运行参数对絮体性能和絮凝效果的影响,主要结果与结论如下:1、混凝剂优选试验通过混凝烧杯试验,考察混凝剂硫酸铝(Al2(SO4)3)、三氯化铁(FeCl3)和聚合氯化铝(PAC)对混凝沉淀后水中浊度、CODMn、TP和NH3-N等去除效果,优选出最佳混凝剂为PAC,其最佳投药量为22 mg/L。2、当PAC投加量为22 mg/L,絮凝时间分别为42.8、21.4、14.3、10.7、8.6min(即进水流量分别为2、4、6、8、10 m3/h)时,试验探究了絮凝池不同涡流反应器组合对絮体性能和絮凝效果的影响,得出:(1)随着絮凝时间减小(进水流量增加),出水浊度、CODMn、UV254均先减小,后呈增大的趋势;而絮体的分形维数和等效粒径是先增大,后呈减小的趋势。(2)絮凝池中投加涡流反应器时的絮凝效果均优于未投加时的絮凝效果,最优涡流反应器投配方式为:在絮凝区原水首先流经HJTM-2型涡流反应器,且流过HJTM-2型涡流反应器(开孔孔径为25 mm)与HJTM-1型涡流反应器(开孔孔径为35 mm)的絮凝时间之比为1:2。(3)在最佳组合条件下,当絮凝时间为14.3 min(即进水流量为6 m3/h)时,出水浊度、CODMn、UV254等指标达到最低,分别为0.42 NTU、2.56 mg/L、0.041 abs/cm,去除率分别为96.26%、56.01%、52.81%,处理效果最佳。此时絮体等效粒径最大为1.17mm,分形维数为1.77,絮体较大且密实度高。3、当絮凝时间为14.3 min(即进水流量为6 m3/h)时,混凝剂投加量从10 mg/L逐渐增加到26 mg/L,考察不同工况条件下PAC投加量对浊度、CODMn、UV254、絮体等效粒径和分形维数的影响,得出:(1)随着混凝剂投加量的增加,出水浊度、CODMn、UV254均先减小后增大,而絮体的分形维数和等效粒径先增大后减小。(2)在最佳组合工况条件下,当PAC投加量为22 mg/L时,出水浊度、CODMn、UV254等指标达到最低,分别为0.41NTU、2.02 mg/L、0.036 abs/cm,去除率分别为96.81%、64.12%、55.56%,絮凝效果最佳。此时絮体等效粒径最大为1.39 mm,分形维数为1.73,絮体密实度高。试验优选出了微涡流絮凝池最佳的反应器组合工况且在最优反应器组合工况条件下,确定了混凝剂最佳投药量为22 mg/L,最佳絮凝时间为14.3 min(进水流量为6 m3/h)。试验结果为工程运用提供了技术指导与数据参考。