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污水再生利用是当今世界范围提高水资源利用率和应对水资源危机的有效方式。絮凝作为处理工艺中的重要环节,其过程和机理的研究,对进一步改善絮凝效果和指导实际污水再生处理有重要意义。普通的机械搅拌絮凝池各级絮凝停留时间相同,搅拌强度逐级减弱,称为梯级絮凝。为了提高絮凝效果,更好地发挥梯级絮凝作用,将各级絮凝停留时间设计为各不相同的形式,并将此种改变絮凝时间的形式定义为梯级调时絮凝。基于此絮凝设计思想,本文以天津市某污水处理厂二级出水的混凝过程为研究对象,根据絮体分形结构理论对调时絮凝进行了中试实验分析,研究结果对絮凝池的合理设计与运行具有一定参考价值。主要研究内容如下:(1)自行设计并制作了各级絮凝时间可调的调时絮凝中试装置,并利用此中试装置实验验证了烧杯实验小试结果:采用混合搅拌强度300 s-1,絮凝四级搅拌强度分别为58.4 s-1、43.0 s-1、30.0 s-1、14.3 s-1,且PACl投加量14 mg/L时,各级絮凝最适停留时间分别为:3 min、4 min、5 min、6 min。总絮凝时间18 min。(2)根据絮体分形结构理论,利用显微照相技术,进行了调时絮凝絮体生长形态分析实验,实验发现混合时间为30 s时,形成的絮凝体粒径最大、强度最高、絮凝体最密实。进一步实验发现,调时絮凝每一级絮凝都经历“生长-稳定点-侵蚀性破坏”三个阶段,理想的絮凝时间为絮体刚刚达到稳定点的时刻。实验还发现,理想絮凝时间一、二级较短,三、四级较长。时间过短造成絮凝反应不完全,絮凝作用不能完全发挥;絮凝时间过长则会在絮体达到稳定后发生侵蚀性破碎,不仅造成絮体尺寸降低,还对絮体生长造成不利影响。(3)依据絮体破碎再生理论对生成的絮体进行破坏-再生实验,发现PACl作为再生水混凝剂时,絮体再生能力不佳,且由于长时间破坏对再生能力破坏非常大,在实际生产中应尽量避免。