【中華百科全書●工學●膠凝】

楊籍富

【中華百科全書●工學●膠凝】

 

混凝沈澱之程序，可分為四個步驟：一、化學藥品之注入；

 

二、藥品之混合(或稱快混)，將加入於原水之混凝劑或助凝劑急劇混合，使其充分均勻與水分子接觸；

 

三、膠凝作用(或稱慢混)，為緩和之攪動，藉速度差之動力及適當之時間，使混凝體(即膠羽)長成擴大，以結合成較粗之膠羽；

 

四、沈澱，將膠羽沈澱去除之。

 

膠凝設備，一般常用者有隔板式膠凝池，及膠凝機。

 

隔板式膠凝池係利用水流，在池內隔板間上下或左右迴流以促進膠凝作用，上下迴流式適用於有充分水頭可利用，而面積有限之水廠；

 

左右迴流式則適合每日七萬六千噸或以下之水廠使用。

 

此式之膠凝池所需之流速，應在每秒十五至五十公分之範圍，流速由進口處向出口處逐漸減低，亦即隔板之間距逐漸加大，但須避免膠羽沈積於池底。

 

停留時間為十至六十分鐘，隔板長度不超過六‧五公尺，池深少於四公尺，隔板之間距應有二十五公分以上。

 

小型混合池所用隔板可採用檜木板，大型者使用五公分以上之鋼筋混凝土板。

 

隔板式膠凝池之缺點為在流量變化時，不易控制，水頭損失達三十至九十公分，建造費用較高。

 

隔板式膠凝池之流速坡降G可以下式求得：方程式圖1。

 

式中，g為重力加速度(9.8m/sec2)，h為水頭損失(m)，ν為液體之動黏滯係數，t為膠凝時間(分鐘)。

 

膠凝機則大多為明輪式，所用之槳板有木製或鋼製，槳板面積為膠凝池斷面積之百分之十左右，槳板末端速度為每秒十五至八十公分，以避免膠羽沈澱或被破壞為度。

 

愈近下游，以減少槳板面積或轉數降低攪拌程度，亦即減少G值。

 

每GMD流量所需之動力約為十一分之一至五分之一馬力，通常係由膠凝機之型式、槳板大小配列及轉數、水深、池周牆和池底與槳板之間隔、鄰接兩膠凝之間隔、所處理之水質等而異。

 

槳板旋轉方向有與水流方向平行及垂直兩種。

 

膠凝機對形成膠羽之效果，較隔板式膠凝池為佳，又因槳板速度可以調節，故在操作上較有彈性。

 

使用膠凝機所消耗動力不大，所造成之損失水頭小，既設廠中，添加設備容易，因此，目前中大型水廠均裝設之。

 

其缺點為轉軸附近流速小，池之四周易形成死角，有短路之可能。

 

膠凝機所消耗之動力，乃為槳板之推進力F1及曳力係數CD之函數，亦即槳板之施曳力。

 

方程式圖2。

 

設槳板與流體之相對速度為V，以公尺/秒計，槳板之表面積A以平方公尺計，則所消耗之動力P為：方程式圖3。

 

則流速坡降G為：方程式圖4。

 

(楊萬發)

 

引用：http://ap6.pccu.edu.tw/Encyclopedia/data.asp?id=9084