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为使反'渗透装置能长期保持厂商提供的保证值,必须使进入反渗透装置的水满足膜元件的要求。为简化预处理工艺,产水量不很大的反'渗透装置可使用城市自来水作为原水,这对原本就使用自来水的企事业和商户添置反渗透装置来说,不存在很大困难;但是对于工业用水则难以实现,此时可退而求其次,亦即使用井水作为原水。如果必须使用地表水为原水,则应采用混凝、澄清处理工艺。使用机械搅拌加速澄清,可同时完成混凝与澄清两个水处理工艺。在混凝过程中,依靠向水中投加的混凝剂,使水中细微分散的悬浮物质及少量的胶体物质变成大颗粒的沉渣而沉降。在天然水中传统使用的混凝剂是硫酸铝或水合硫酸铝(俗称明矾、白矾),在碱性环境中,可以使用硫酸亚铁(俗称绿矾)、硫酸铁和三氯化铁。
混凝剂加入水中水解产生粗大蓬松的絮团,也称为矾花。矾花可吸附水中悬浮颗粒,像拉网一样把悬浮物收罗起来,一起沉降。通常铝盐矾花较大,铁盐矾花沉降较快,两者合用,或者将铝盐与偏硅酸钠(水玻璃)合用,可加速沉降。在工业水处理中,使用无机高分子絮凝剂,聚合氧化铝(PAC)、聚合硫酸铝(PAS)和聚合硫酸铁(PFS)等,它们絮凝效果更好。
澄清池出水可为50t/h ~2000t/h,原水与混凝剂(如果进行沉淀软化处理,则还应有沉淀剂)在第'反应室混合反应,初步产生小的团,当被提升到第二混合反应室后,通过架桥作用絮团迅速增大,此后进入分离室,澄清水以0.7mm/s〜 lmm/s速度上升,泥渣下沉,一部分回流作为接触泥毯使用,失去活性的一部分做泥渣经浓缩被排走。经澄清池送出的水浊度可达5FTO以下,工况恶劣时不应超过IOFTO。
同时进行混凝、软化的澄清池,其出水质量受碳酸钙沉淀的充分老化影响,应使被处理水在澄清池中有足够的停留时间,最好能达到1.5h~2h。测量澄清池的容积利用系数,可以得知水的停留时间。有•种尖锐锥形的沉淀反应器称涡流反应器,原水与沉淀剂石灰乳强烈旋转混合,使碳酸钙沉淀形成直径为Irmn ~2mm的圆粒,水在反应器中只有Imin的停留时间,仍有相当数量的碳酸钙微晶未能自水中分离出来,在其后的过滤器滤料上成垢析出,将滤床带结成块状。
除了应使澄清池有足够大的容积系数(在2上下)之外,保持水温稳定才能保持矾花平稳,而且不因析出的气体(气泡)影响沉 —计算表明,水的温度由IOcC提高到40¾时(IOtC是地表水的常见温度,40¾是沉淀反应保持的温度),可析出氨气7. 8mg/L、氧气3.5mg/L。一台IOOOmVh出水的澄清池,由水中分离出的气体总体积达10m3/h,亦即相当水体积的Vh。如果它们以小气泡形式匀速析出和上升,可影响絮团的正常沉降;如果聚集到•定程度突然冒出,则会扰乱渣层,产生混浊水。
水澄清处理时,常会有气体冒出,除了可能是由水泵处吸入空气之外,水中腐殖物质分解产气问题不可忽视。某澄清池产气影响澄清过程,经采样测量空气分离器中,甲烷气达20. 68ml/L(2. 07%) o澄清池水中,甲垸含量达1. 16ml/L。