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昆明機(jī)械攪拌水處理絮凝池的優(yōu)缺點(diǎn),我國(guó)目前使用較為廣泛的絮凝反應(yīng)設(shè)備有水力攪拌式和機(jī)械式兩類,水力攪拌式主要以隔板絮凝池為主,機(jī)械式主要以機(jī)械攪拌絮凝池為主。隔板絮凝池運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低、便于管理,但不便調(diào)節(jié),如使用較廣的隔板絮凝池開(kāi)始階段的轉(zhuǎn)折有利于絮凝反應(yīng),而后階段的轉(zhuǎn)折則可能造成絮凝顆粒破碎;斷面尺寸過(guò)小對(duì)清洗和施工都較為困難;流速過(guò)大勢(shì)必造成轉(zhuǎn)折處的G(速度梯度)值過(guò)大,速流過(guò)小又將在反應(yīng)槽內(nèi)產(chǎn)生沉淀等。機(jī)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(chǎn)水量較大,對(duì)水溫、水質(zhì)變化的適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),目前已廣泛應(yīng)用于各種水處理工藝,但絮凝設(shè)備昂貴,造價(jià)高,運(yùn)營(yíng)費(fèi)用高于隔板絮凝池,其次,它在運(yùn)行過(guò)程中存在反應(yīng)池短流和水量不穩(wěn)定造成的反應(yīng)強(qiáng)度不足,絮體沉降性能差,污泥在絮凝反應(yīng)中的利用率不高,絮凝效果不甚理想等問(wèn)題。因此,對(duì)機(jī)械攪拌澄清池進(jìn)行合理改造,以提高其絮凝效能十分必要。在現(xiàn)實(shí)中多采用把機(jī)械攪拌絮凝池和其他形式的絮凝池組合利用,以此來(lái)提高機(jī)械攪拌絮凝池的利用效率。
01、機(jī)械攪拌絮凝池的結(jié)構(gòu)及工作特點(diǎn)機(jī)械攪拌絮凝池主要由槳板、葉輪、旋轉(zhuǎn)軸、隔墻、池壁組成,其是被廣泛應(yīng)用于科研、教學(xué)和生產(chǎn)中的絮凝裝置,通過(guò)機(jī)械攪拌絮凝池的實(shí)驗(yàn),不僅可以選擇投加藥劑的種類、數(shù)量,還可以確定混凝的最佳條件[2]。機(jī)械攪拌絮凝池內(nèi)設(shè)攪拌機(jī),攪拌靠機(jī)械力實(shí)現(xiàn),即葉片攪拌完成絮凝過(guò)程。葉片可以作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),也可以作上、下往復(fù)運(yùn)動(dòng),目前我國(guó)多采用旋轉(zhuǎn)方式。傳統(tǒng)的機(jī)械絮凝池的攪拌器少部分采用網(wǎng)漿形式,大多采用槳板式葉輪,其在20世紀(jì)70~80年代國(guó)內(nèi)使用較多,并且有了較系統(tǒng)的池型設(shè)計(jì)規(guī)范和攪拌器設(shè)計(jì)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(nèi)結(jié)成較大的絮體需要有足夠的絮凝時(shí)間及相應(yīng)的水力條件。絮凝時(shí)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(dá)到10~75s-1(一般控制在30~50s-1),使GT值在104~105范圍內(nèi)以保證絮凝過(guò)程的充分和完善。機(jī)械攪拌可采用多級(jí)串聯(lián)方式,大型水廠則采用分級(jí)攪拌方式,一般內(nèi)設(shè)3~4擋攪拌機(jī)。
在國(guó)外,機(jī)械攪拌絮凝池應(yīng)用較多,攪拌器的布置形式也較多。攪拌器葉輪按流態(tài)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(qū)循環(huán),單位功率產(chǎn)生的流量大,剪切速率小,且在槳葉附近較大范圍內(nèi)分布均勻,具有較強(qiáng)的最大防脫流能力,因此在生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用廣泛。
02、水平軸式機(jī)械攪拌池的優(yōu)缺點(diǎn)及運(yùn)行工況目前我國(guó)的水平軸式機(jī)械攪拌器的水平轉(zhuǎn)動(dòng)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(zhuǎn)動(dòng)軸方向與水流方向平行可以減少水流的水頭損失,同時(shí)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(jī)械攪拌的轉(zhuǎn)速(即機(jī)械攪拌強(qiáng)度)控制,一般可由實(shí)驗(yàn)室內(nèi)模擬絮凝流程得出相關(guān)的數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)圖形。水平軸式機(jī)械攪拌器的驅(qū)動(dòng)裝置位于池外,一套驅(qū)動(dòng)裝置可以串聯(lián)幾組槳板葉輪,這與垂直軸式機(jī)械絮凝池相比有較大的優(yōu)點(diǎn),所以,水平軸式機(jī)械攪拌器在生產(chǎn)實(shí)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(jīng)過(guò)連接管道時(shí)被打碎,絮凝體一旦被打碎,很難再次絮凝。
03、垂直軸式機(jī)械攪拌池的優(yōu)缺點(diǎn)及運(yùn)行工況豎直軸式攪拌池的驅(qū)動(dòng)裝置(如減速箱等)位于池頂,過(guò)去的減速箱密封技術(shù)不過(guò)關(guān),容易出現(xiàn)漏氣、漏油的情況,一旦出現(xiàn)漏油的現(xiàn)象,不僅會(huì)增加企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本,更會(huì)造成水體的污染;另外,豎直軸式攪拌池的一個(gè)槳板就需要配備一套驅(qū)動(dòng)裝置,這樣大大加大了水廠及企業(yè)的投資成本及運(yùn)營(yíng)費(fèi)用,所以這種機(jī)械攪拌池在我國(guó)采用得不多。在國(guó)外剛好相反,豎直軸絮凝攪拌器以其維護(hù)少,機(jī)械設(shè)備便于管理;設(shè)備操作靈活,容易控制轉(zhuǎn)速;較小的水頭損失;混合強(qiáng)度容易調(diào)節(jié)和控制;混凝效率高;一臺(tái)絮凝攪拌器失靈對(duì)總體影響不大等特點(diǎn)而使用較多。
04、機(jī)械攪拌絮凝池的布置方式機(jī)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(nèi)的水流速度由大變小逐漸轉(zhuǎn)換。在較大的反應(yīng)速度下使水中的膠體粒子發(fā)生較充分的碰撞吸附凝聚,在較小的反應(yīng)速度下使水中的膠體顆粒結(jié)成較大而稠密的絮體(絨體),以便在沉淀池內(nèi)除去。單個(gè)機(jī)械池接近于CSTR型反應(yīng)器,故宜分格串聯(lián)。分格較多,越接近PF型反應(yīng)器,效果較好,但不能太多。機(jī)械絮凝池的串聯(lián)級(jí)數(shù)不宜過(guò)多,一般考慮3-4級(jí),用隔墻(或稱導(dǎo)流墻)分隔數(shù)格,以避免水流短路,攪拌強(qiáng)度隨絮凝體長(zhǎng)大而逐格減小。它的速度梯度不受水量的影響,G值適應(yīng)性也相當(dāng)大,在國(guó)外它是主要的絮凝方式,但由于設(shè)備以及維修等方面的原因,在國(guó)外應(yīng)用受到影響。對(duì)合理分級(jí),與其他形式結(jié)合時(shí)機(jī)械反應(yīng)的設(shè)置位置等,這樣造成了在機(jī)械絮凝過(guò)程中G值的變化次數(shù)減少。同一個(gè)攪拌槳板范圍內(nèi),其G值可以認(rèn)為相同。由于絮凝過(guò)程中G值的變化僅為3-4次,這就要求設(shè)計(jì)時(shí)特別注意G值的選取。目前不少機(jī)械絮凝的布置,最大與最小的G值一般只差5-6倍。為了布置方便,設(shè)計(jì)時(shí)多將每個(gè)攪拌機(jī)的作用范圍布置成一樣,也就是每個(gè)G值的絮凝時(shí)間是相同的。