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    機械攪拌絮凝池的優缺點茂泉凈水為您解析

    發布時間:2019-12-24 13:06:25   來源:www.safe-mates.com   

    我國目前使用較為廣泛的絮凝反應設備有水力攪拌式和機械式兩類,水力攪拌式主要以隔板絮凝池為主,機械式主要以機械攪拌絮凝池為主。隔板絮凝池運行維護費用低、便于管理,但不便調節,如使用較廣的隔板絮凝池開始階段的轉折有利于絮凝反應,而后階段的轉折則可能造成絮凝顆粒破碎;斷面尺寸過小對清洗和施工都較為困難;流速過大勢必造成轉折處的G(速度梯度)值過大,速流過小又將在反應槽內產生沉淀等。機械攪拌絮凝池是完成絮凝工藝的重要單元操作,其具有處理效率高,絮凝效果良好,不受水量變化的影響,單位面積產水量較大,對水溫、水質變化的適應性強等優點,目前已廣泛應用于各種水處理工藝,但絮凝設備昂貴,造價高,運營費用高于隔板絮凝池,其次,它在運行過程中存在反應池短流和水量不穩定造成的反應強度不足,絮體沉降性能差,污泥在絮凝反應中的利用率不高,絮凝效果不甚理想等問題。因此,對機械攪拌澄清池進行合理改造,以提高其絮凝效能十分必要。在現實中多采用把機械攪拌絮凝池和其他形式的絮凝池組合利用,以此來提高機械攪拌絮凝池的利用效率。
    1機械攪拌絮凝池的結構及工作特點:機械攪拌絮凝池主要由槳板、葉輪、旋轉軸、隔墻、池壁組成,其是被廣泛應用于科研、教學和生產中的絮凝裝置,通過機械攪拌絮凝池的實驗,不僅可以選擇投加藥劑的種類、數量,還可以確定混凝的佳條件[2]。機械攪拌絮凝池內設攪拌機,攪拌靠機械力實現,即葉片攪拌完成絮凝過程。葉片可以作旋轉運動,也可以作上、下往復運動,目前我國多采用旋轉方式。傳統的機械絮凝池的攪拌器少部分采用網漿形式,大多采用槳板式葉輪,其在20世紀70~80年代國內使用較多,并且有了較系統的池型設計規范和攪拌器設計方法,使用效果也較好。為了確保沉淀池的沉淀效果,在絮凝池內結成較大的絮體需要有足夠的絮凝時間及相應的水力條件。絮凝時間一般采用15~30min,并控制絮凝速度使其平均速度梯度G值達到10~75s-1(一般控制在30~50s-1),使GT值在104~105范圍內以保證絮凝過程的充分和完善。機械攪拌可采用多級串聯方式,大型水廠則采用分級攪拌方式,一般內設3~4擋攪拌機。

    在國外,機械攪拌絮凝池應用較多,攪拌器的布置形式也較多。攪拌器葉輪按流態可分為徑向流式葉輪和軸向流式葉輪,軸向流式葉輪攪拌器不存在分區循環,單位功率產生的流量大,剪切速率小,且在槳葉附近較大范圍內分布均勻,具有較強的大防脫流能力,因此在生產實踐中應用廣泛。
    02水平軸式機械攪拌池的優缺點及運行工況:目前我國的水平軸式機械攪拌器的水平轉動軸方向有與水流方向平行的,也有垂直的,但多為與水流方向平行。水平轉動軸方向與水流方向平行可以減少水流的水頭損失,同時增加水流的流速,減少的水頭損失的大小和增加的流速的大小主要由機械攪拌的轉速(即機械攪拌強度)控制,一般可由實驗室內模擬絮凝流程得出相關的數據和動態圖形。
    水平軸式機械攪拌器的驅動裝置位于池外,一套驅動裝置可以串聯幾組槳板葉輪,這與垂直軸式機械絮凝池相比有較大的優點,所以,水平軸式機械攪拌器在生產實踐中的使用較多。絮凝池一般與沉淀池合建,這樣可避免已形成的絮體在水流經過連接管道時被打碎,絮凝體一旦被打碎,很難再次絮凝。
    03垂直軸式機械攪拌池的優缺點及運行工況:豎直軸式攪拌池的驅動裝置(如減速箱等)位于池頂,過去的減速箱密封技術不過關,容易出現漏氣、漏油的情況,一旦出現漏油的現象,不僅會增加企業的運營成本,更會造成水體的污染;另外,豎直軸式攪拌池的一個槳板就需要配備一套驅動裝置,這樣大大加大了水廠及企業的投資成本及運營費用,所以這種機械攪拌池在我國采用得不多。
    在國外剛好相反,豎直軸絮凝攪拌器以其維護少,機械設備便于管理;設備操作靈活,容易控制轉速;較小的水頭損失;混合強度容易調節和控制;混凝效率高;一臺絮凝攪拌器失靈對總體影響不大等特點而使用較多。
    04機械攪拌絮凝池的布置方式機械攪拌絮凝池是較理想的絮凝形式,其承接于混合池出水的絮凝池,要求其在池內的水流速度由大變小逐漸轉換。在較大的反應速度下使水中的膠體粒子發生較充分的碰撞吸附凝聚,在較小的反應速度下使水中的膠體顆粒結成較大而稠密的絮體(絨體),以便在沉淀池內除去。
    單個機械池接近于CSTR型反應器,故宜分格串聯。分格較多,越接近PF型反應器,效果較好,但不能太多。機械絮凝池的串聯級數不宜過多,一般考慮3-4級,用隔墻(或稱導流墻)分隔數格,以避免水流短路,攪拌強度隨絮凝體長大而逐格減小。它的速度梯度不受水量的影響,G值適應性也相當大,在國外它是主要的絮凝方式,但由于設備以及維修等方面的原因,在國外應用受到影響。對合理分級,與其他形式結合時機械反應的設置位置等,這樣造成了在機械絮凝過程中G值的變化次數減少。同一個攪拌槳板范圍內,其G值可以認為相同。由于絮凝過程中G值的變化僅為3-4次,這就要求設計時特別注意G值的選取。目前不少機械絮凝的布置,大與小的G值一般只差5-6倍。為了布置方便,設計時多將每個攪拌機的作用范圍布置成一樣,也就是每個G值的絮凝時間是相同的。

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