目录1 概述 (1)1.1 方案内容 (1)1.2 工程概况 (1)2 工艺选择的原则 (1)2.1 原始资料 (1)2.2 经济条件 (1)2.3 布置合理性 (1)3 工艺比较 (1)3.1 混合 (1)3.2 絮凝 (2)3.3 沉淀 (3)4 “微水澄清给水处理工艺技术”简介 (3)5 工艺流程 (4)6 工艺内容 (5)6.1 混合絮凝沉淀池 (5)6.2污泥处理系统 (6)6.3 加药、杀藻系统 (6)6.4 控制系统 (7)7 “微水澄清给水处理工艺技术”的优点 (7)1 概述1.1 方案内容水处理工程中的混合、絮凝、沉淀、加药、杀藻、污泥处理工艺。

1.2 工程概况工程规模：总处理水量20000m3/d。

原水水质报告设计出水水质：原水经混合絮凝沉淀工艺处理后出水浊度≤3NTU。

2 工艺选择的原则针对原水水质的特点，以最低的投资和运行费用，达到要求的出水水质。

在进行给水处理工艺选择时，充分考虑以下因素：2.1 原始资料水处理系统工艺设计前，充分掌握和认真研究各项原始资料，按照工程的使用要求，全面分析各种因素，针对本工程的实际情况做出具体分析，设计时遵守现行的设计规范，保证必要的安全系数。

2.2 经济条件水处理系统工艺设计必须符合经济要求。

考虑到现实的经济和技术条件以及当地的具体情况，以最少的经济投资来换取最大的经济效益和使用效果，同时保障最大限度的满足生产和使用的需要，在日常运行费用较低的情况下，提供符合长期生产所要求的水量和水质。

2.3 布置合理性在保证水处理工程的系统工艺设计中各个处理构筑物以及附属物的合理化布局，减少占地面积，根据不同时期的经济技术要求做出合理安排，并从实际出发充分考虑所有设施的功能，以及厂区整体的美观和绿化。

3 工艺比较3.1 混合混合是原水与混凝剂进行充分混合的工艺过程，是进行絮凝和沉淀的重要前提，混合是混凝剂的水解产物迅速混合到水体的每一个细部，并使水中胶体颗粒脱稳的过程。

混合的方式有很多种，常见的有管式静态混合器混合、机械混合和直列式混合器混合。

①管式静态混合器混合：利用净水厂进水管的水流，通过管道或管道零件产生局部阻力，使水流发生湍流，从而使水体和药剂混合。

管式静态混合器混合的优点是设备简单，不占地；缺点是当流量减小时，可能在管中絮凝沉淀，一般的管式静态混合器混合效果较差。

②机械混合：依靠外部机械供给能量，使水流产生紊流，机械水头损失较小，适应各种流量变化，能使药剂均匀的扩散至水体中，节约投药量等特点；但是增加很多机械设备，电能消耗很大，同时也增加大量的机械设备维修及保养工作，管理维修复杂。

③直列式混合器混合：直列式混合器混合是利用水流通过列管产生高频漩涡，使数种物料充分混合。

它具有混合效果好，构造简单，制作安装方便，水头损失小等特点，与常规混合器相比可节约药剂20％～30％，运行费用低。

3.2 絮凝絮凝过程是使具有絮凝性能的微絮粒相互碰撞，从而形成较大的絮粒，以适应沉淀分离的要求。

为了达到理想的絮凝效果，必须具备两个主要条件，一是具有充分絮凝能力的颗粒；二是保证颗粒获得适当的碰撞接触而又不致破坏的水力条件。

絮凝池的形式根据水质、水量、净水工艺高程布置、沉淀池形式及维修条件等因素确定，其形式有：折板絮凝池、网格絮凝池、机械絮凝池和星形絮凝池等。

①折板絮凝池：折板具有多种形式，常用的有多通道和单通道的平折板、波纹板等。

折板絮凝池可布置成竖流式或平流式，目前多采用竖流式。

折板絮凝池的优点是絮凝时间较短，容积较小，絮凝效果较好；其缺点为折板絮凝池的构造复杂，造价高，絮凝不充分，形成矾花颗粒较小、细碎、比重小、沉淀性能差，同时药剂消耗量大，且水量变化影响絮凝效果，仅适用于水量变化不大的水厂。

②网格絮凝池：网格絮凝池是应用紊流理论的絮凝池。

絮凝池分成许多面积相等的方格，水流上下交错流动，直至出口，在全池约三分之二的分格内，垂直水流方向放置网格或栅条，在水流通过时，形成了较好的絮凝效果。

但当水量发生变化时影响絮凝效果，根据已建的网格和栅条絮凝池的运行经验，还存在末端池底积泥现象，少数水厂发现网格上滋生藻类、堵塞网眼现象。

③机械絮凝池：机械絮凝池絮凝效果较好，水头损失较小，絮凝时间约为12～15分钟。

由于增加了机械设备，通过调整搅拌桨转速可适应不同的水量和水质，但对机械设备质量要求较高，机械设备维护量大，管理比较复杂，机械设备投资高，运行费用大。

④星形絮凝池：星形絮凝设备主要原理是利用边界层脱离理论和颗粒碰撞的惯性效应，在絮凝池中顺水流方向布置隔板，垂直水流方向设置翼片，使水流产生高频漩涡，为药剂和水中颗粒的充分接触提供了微水动力学条件，并产生密实的矾花。

设计时可通过水力分级和流态的控制得到理想的絮凝效果。

星形絮凝池的优点是：絮凝时间短，构造简单，施工方便，管理维修简单，对原水水量和水质的变化适应性强，絮凝效果稳定。

3.3 沉淀水处理工艺中的沉淀工艺是指在重力作用下悬浮固体从水中分离的过程，它担负着去除80～99％以上悬浮固体的作用，是主要的净水构筑物之一。

沉淀池的常用形式有很多：平流沉淀池、斜管沉淀池、V形沉淀池等。

①平流沉淀池：平流沉淀池的优点为构造简单，操作管理较方便，施工较简单；它的缺点为平面面积大，排泥困难，投资高，沉淀效果差。

②斜管沉淀池：它占地面积较小、沉淀效率较高，但需要耗用较多的斜管材料、老化后需定期更换、增加运行费用、对原水水质变化的适应性较差，排泥效果较差。

③V形沉淀池：根据浅池理论，在沉淀池中设置V形沉淀设备。

本设备利用设备截面差，造成沿重力方向的速度差，从而在上向水流的顶托作用下，斜板沉淀单元内部形成一定厚度的具有自我更新能力的絮体粒子动态悬浮泥渣层。

利用接触絮凝和沉淀原理提高沉淀去除率及沉淀负荷。

本设备具有外形美观、表面光滑、利于排泥、表面负荷高、设备使用年限长、沉淀效果好等优点4 “微水澄清给水处理工艺技术”简介本方案中混凝沉淀工艺采用“微水澄清给水处理工艺技术”。

本技术是传统絮凝沉淀技术的发展与创新，根据微水动力学原理、胶体物理化学理论，融合流体边界层及边界层分离、澄清池接触絮凝理论，提出的絮凝沉淀机理，并形成了“微水澄清给水处理工艺技术”，本项技术已成功应用于多项水处理工程中，并获得了很好的处理效果。

在“微水澄清给水处理工艺技术”的基础上，我们研制开发了如下工艺设备：直列式混合器、星形絮凝设备和V形沉淀设备。

★直列式混合器：直列式混合器在设计中引入了流体微水动力学原理来控制混合微观过程和宏观过程，在相同的水头损失下，大大提高了直列式混合器混合效果。

研究结果表明：直列式混合器比一般混合器能够提升混合效率和混合效果一倍以上。

它的主要原理是使水流通过列管时，在边界层的作用下，产生系列涡旋，并在其后的空间衰减，产生高频涡流，从而使混凝剂复杂的水解产物与原水中的胶体颗粒得到充分混合。

直列式混合器材质选用不锈钢，具有耐腐蚀性能好，强度高，外型美观，安装方便、混合快速高效、低能耗等特点。

★星形絮凝设备：主要原理是利用边界层脱离理论和颗粒碰撞的惯性效应，改变隔板的结构形式，同时改变翼片的形式，改变水流流经翼片附近的流态，更加增强了翼片控制能力，在不同的水流空间，当水流流经翼片后，在周围短时间会形成准均匀各向同性紊流，紊流中夹带了大量尺寸、强度一定的微小涡旋，在不断的流动过程中，茹可夫斯基升力的作用导致涡旋离开原位置并进行彼此碰撞，加大了颗粒的有效碰撞次数，有效地提高了絮凝效果。

絮体颗粒碰撞、吸附，絮体本身产生强烈变形，使絮体中吸附能级低的部分由于变形揉动作用从而达到更高的吸附能级，并在通过设备后絮体变得更加密实，提高絮凝效果，缩短絮凝时间。

由于絮凝过程的可控程度提高，在水质难处理期，仍可达到理想的絮凝效果。

星形絮凝设备导流机构截面为星形，设置1～3片翼片，设备采用改性PVC，连接件一次成型，组合后成组放入絮凝池中，无螺丝等紧固件。

具有耐腐蚀性能好，强度高、外形美观、安装方便、絮凝效果好、低能耗、絮凝时间短等特点。

★V形沉淀设备：V形沉淀设备主要原理是综合利用沉淀机理和接触絮凝机理完成沉淀池中颗粒的分离过程。

本设备在充分利用沉淀机理的基础上，在设备内设置涡旋强度控制区域，减弱沉淀池中沉淀设备下部一定位置水流中的大涡旋强度，减少沉淀区水流的脉动。

当水流在进入设备后，这种结构的特殊性能进一步控制接触絮凝的过程，在不断改变流速流态的过程中，提高矾花颗粒在设备内接触碰撞的几率，彼此吸附连接，只有尺度和密度足以克服水流顶托力等相关因素的矾花颗粒，才能沉落。

在不断下沉的过程中，不断吸附微小粒径的矾花颗粒，直至脱离沉淀设备。

当矾花重力同水流顶托力及相关作用力维持动态平衡时，更增强了接触絮凝沉淀作用，在设备内一定位置形成密实的、抗冲击能力强、可自动更新且更新周期短的动态悬浮泥渣层，这样使悬浮泥渣层时刻保持很强的过滤、吸附、纳污能力，沉淀效果更好。

本沉淀设备材质采用乙丙共聚，具有耐腐蚀性能好，外形美观、表面光滑利于排泥、上升流速大、表面负荷高、沉淀效果好、安装方便等特点。

5 工艺流程根据以上工艺选择原则、工艺比较以及该厂要求达到的出水水量及水质，确定采用以下工艺流程：原水经过混合絮凝沉淀池处理后，送至清水池，混合絮凝沉淀池排泥直接进入污泥浓缩池处理，后经螺杆泵提升至带式压滤机，处理后泥饼外运，上清液回流至原水进水总管，混凝剂投加在直列式混合器前端加药口处。

6 工艺内容本工程处理水量为20000m3/d，主要处理工艺包括混合、絮凝、沉淀、污泥处理辅助工艺有加药、杀藻。

6.1 混合絮凝沉淀池混合絮凝沉淀池建2组，单组池体尺寸：12.79×7.00×5.20m，下面对单组混合絮凝沉淀池进行简单论述。

A.混合：混合采用1台DN400 L=3000mm直列式混合器，混合时间3.0s，水头损失不大于0.5m。

混合器采用不锈钢材质，法兰连接，安装在进水管上，混凝剂投加在混合器前端投药口处。

B.絮凝池/过渡段：絮凝池：采用竖向流翻腾式絮凝池，竖向流道内设置星形絮凝设备，水力分级为3级：一级设计流速0.12m/s，二级设计流速0.09m/s，三级设计流速0.06m/s，共分15格；絮凝时间10分钟；絮凝池平面尺寸3.89×7.00×5.20m。

过渡段：絮凝池后设置过渡段，过渡段的尺寸为 1.90×7.00×5.20m。

采用配水花墙配水，配水花墙开DN150孔，过孔流速为0.06m/s，以保证均匀配水。

C.沉淀：沉淀池采用异向流V形沉淀池，池中设置V形沉淀设备，安装倾角60度，上升流速2.5mm/s，沉淀池平面尺寸为7.00×7.00×5.20m。