[发明专利]一种共聚浮沉池及净水方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种共聚浮沉池及净水方法，属于水处理技术领域。

背景技术

目前水库水源污染问题日益突出，其中藻污染尤为严重。目前水库水易呈现夏季多藻，冬季低温低浊的特性，夏季雨季呈现高浊特性。随着水源富营养化程度逐年加剧，藻类繁殖日益严峻，尤其在温度变化较大的春秋两季，藻类爆发现象时有发生，对水厂的运行和供水安全造成一定威胁。藻类的密度小，传统的混凝、沉淀、过滤工艺很难将其有效去除，带来滤池堵塞、反冲洗周期变短、处理成本增加、出水水质变差等一系列问题，某些藻类在一定的环境下还会产生藻毒素，对供水安全造成威胁。

传统气浮工艺作为一种高效、快速的固液分离技术在水处理领域得到推广，目前已较广泛地应用于低温、低浊及富藻水体的净化处理。但传统气浮技术采用溶气水一次回流的方式，即原水经过充分混凝后回流溶气水，回流溶气水产生的微气泡并不参与颗粒混凝过程，微气泡与脱稳颗粒碰撞粘附，微气泡与颗粒碰撞接触滞后、接触时间短，相当于微气泡与絮体的二次絮凝，絮凝过程较长，且净水过程中不能充分发挥微气泡与絮体的共聚作用，微气泡与絮体的粘附效率不高，微气泡有效利用率低。

溶气气浮工艺中，微气泡与絮体颗粒在水中粘附过程及粘附结合机理主要遵循碰撞粘附机理，微气泡与絮体颗粒之间的碰撞粘附过程分解为三个子过程：（1）碰撞过程，即两者间距逐步缩小至相遇的过程；（2）粘附，即两者之间液膜厚度变薄至破裂，最终形成稳定的三相接触角的过程；（3）脱附，即泡絮结合体的再分离，如果剪切动能（或其他形式的扰动能量）超过粘附能，微气泡、颗粒便会再次分离。传统溶气气浮工艺中加压溶气水的实际消耗量远远高于根据水中固体颗粒浓度确定的加压溶气水的理论消耗量。因此，传统溶气气浮工艺在接触室构造、水流特征、泡絮粘附方式等方面还有很大的优化空间，可以进一步提高泡絮粘附效率。

传统溶气气浮工艺单设一级接触室，微气泡与颗粒在接触室中同向流动完成碰撞与粘附过程，微气泡与悬浮物的接触时间短，造成接触区泡絮体粘附效率低、捕集效果差、泡絮体粘附不稳定等问题，净水效果不理想。传统的微气泡-颗粒粘附行为发生在胶体颗粒脱稳凝聚后，此过程往往在絮体颗粒混凝过程完成后，此时胶体颗粒已经脱稳凝聚，形成相对较大的絮体，絮体再次与通入的微气泡发生二次粘附行为。传统碰撞粘附后的泡絮体往往絮体更加松散，在上浮过程中，容易受到水流阻力的干扰，使得微气泡-颗粒发生脱附。理想的碰撞粘附过程发生在胶体颗粒刚刚脱稳尚未凝聚过程时，通入微气泡，微气泡与刚脱稳颗粒相互粘附，此时形成的泡絮体，微气泡往往在泡絮体内部，然后气微泡-颗粒共聚并大形成更大的泡絮体，此时形成的泡絮体含气量大，形成的泡絮体更加结实，微气泡脱附更加稳定，这种作用称为共聚作用，微气泡直接参与凝聚过程并与絮粒共聚并大，称之为“共聚气浮”。共聚过程中微气泡参与絮体的凝聚反应过程，絮体在微气泡的生成过程中充当了“核”的作用，形成絮体-微气泡-颗粒复合的共聚体，显著提高了微气泡与絮体的碰撞粘附效率，增强了泡絮体的稳定性，共聚形成的浮渣在上浮过程中不易受到水流阻力的影响而发生脱附。因此，共聚气浮与常规气浮工艺具有显著区别， 常规气浮是仅把反应完善、絮粒已结大、微气泡主要粘附在絮粒周围。因此共聚气浮具有夹气絮粒的稳定性好、受水力负荷影响小、絮凝混合反应时间短、混凝剂投药量少等优点。在气浮运行过程中，在混凝-气浮过程中创造实现共聚气浮良好条件，强化微气泡与絮粒共聚作用，将有重要的意义。

发明内容

本发明为了克服以上技术的不足，提供了一种共聚浮沉池及净水方法，该共聚浮沉池将回流高压溶气水分三次投加，与絮凝工艺有机组合在一起，创造微气泡与絮体共聚环境，微气泡粘附在絮粒中间，微气泡参与凝聚过程发挥共同凝聚作用，同时微气泡嵌在絮粒中间不易脱附，形成的泡絮体稳定不易分离，解决了传统溶气气浮工艺对颗粒粘附效率低、捕集效果不理想、泡絮体粘附不稳定等问题，使得混凝、气浮、沉淀工艺有机结合并一体化，应对高藻、低浊以及突发高浊等水库水质具有突出优势。

本发明克服其技术问题所采用的技术方案是：

一种共聚浮沉池，包括：

用于实现絮体和微气泡混凝和共聚的多通道折板共聚絮凝池；

连接于多通道折板共聚絮凝池后端的浮沉池，以实现泡絮体与水流的分离、将不能气浮的沉降性絮凝体沉淀；以及，

与浮沉池的出水端相连接的溶气系统，所述溶气系统与多通道折板共聚絮凝池和浮沉池相连接为多通道折板共聚絮凝池和浮沉池提供回流高压溶气水。