混合和絮凝池设计.docx

混淆和絮凝池设计 混淆和絮凝池设计 混淆和絮凝池设计 目录 机械搅拌混淆池的设计设计基本要求 浆板式搅拌器的设计参数搅拌所需功率 例1-1机械搅拌混淆池计算 机械搅拌絮凝池设计设计基本要求 设计规定 设计计算 搅拌器转速计算搅拌器功率计算 例2-1水平轴式浆板搅拌絮凝池计算例2-2垂直轴式浆板搅拌絮凝池计算 2of18 混淆和絮凝池设计 混淆和絮凝池设计 存在于水和废水中的胶体物质一般都拥有负的表面电荷，胶体的尺寸约在 0.01～1.0μm，颗粒间的吸引力大大小于同性电荷的相斥力，在稳定的条件下， 由于布朗运动使颗粒处于悬浮状态，为了除掉水中的胶体颗粒，在水办理工艺中往常使用投加化学药剂---混凝剂，使胶体颗粒脱稳并形成絮体，这一过程称之为“混凝”；为促进“混凝”过程产生的细而密的絮体颗粒间的接触碰撞凝集成较大的絮体颗粒，这一过程称之为“絮凝”。只有当胶体颗粒获得完善的絮凝过程产生浓密的大颗粒絮体之后，才能在后序的积淀池中藉重力被有效地除掉。 絮凝作用有两种形式：⑴微絮凝和⑵大絮凝。两种絮凝的基本区别在于波及的粒子尺寸。微絮凝的粒子范围为0.001～1.0μm，其颗粒的絮凝是鉴于布朗运动或随机热运动而达成的；大絮凝系指大于1-2μm粒子的絮凝，则是经过诱发的速度梯度和粒子沉降速度差来达成。 为了加强絮凝过程，可投加絮凝剂，絮凝剂可为天然的或有机合成的聚合物。 由于“混凝”和“絮凝”两个过程所要求的水力条件是不相同的，在设计中 常被置于混淆池和絮凝池两个不同的单元内去达成。 机械搅拌混淆池的设计 设计基本要求 对混淆池设计的基本要求是使投加的化学混凝剂与水体达到迅速而平均的 混淆，要在水流造成强烈紊动的条件下投入混凝剂，一般混淆时时间 5～30秒， 不大于2分钟。但关于高分子絮凝剂而言，只需达到平均混淆即可，并不苛刻 迅速。混淆池的设计以控制池内水流的平均速度梯度G值为依据，G值一般控 制在500～1000秒-1范围，过分的（G值超过1000S-1）和长时间的搅拌，会给后序的絮凝过程带来负面的影响。 机械混淆所使用的浆板，多半采用构造简单、制作容易的叶片式浆板混淆搅 拌器。图1为浆板式搅拌混淆池示图。 3of18 混淆和絮凝池设计 图1机械搅拌混淆池 混淆池往常设计成圆形或方形，水深与池径之比一般为0.8～1.5，干弦为 0.3～0.5m。混淆池内应加设挡板，挡板的作用是除去被搅拌液体的整体旋转， 将液体的切向流动转变为轴向或径向流动，增大液体的湍动程度，后而加强了 混淆效果。挡板一般设为4块，每块宽度B＝（1～1）D（池径）。 1012 若池形为方池，则以当量直径De替代D，当量直径De＝1.13L·W式中L、 为边长。 浆板式搅拌器的设计参数 叶浆式搅拌器设计参数如表1所示： 4of18 混淆和絮凝池设计 表1 式拌器参数 目 符 号 位 介绍参数 拌器外速度 ν m/s 1.0~5.0 拌器直径 d m (1~2)D 3 3 拌器距池底高度 E m (0.5~1.0)d 拌器叶数 Z 2,4 拌器度 b m (0.1~0.25)d 当H≤1.2~1.3，e＝1；当H＞ 拌器数 e D D 1.2～1.3，e＞1 拌器距离 S0 m （～） d 1.0 1.5 安装地点要求 相两叶交错 90o安装 拌所需功率 达到混淆池内某一速度梯度G所需的拌功率可按式⑴算： 2 P＝G·μ·V??⑴ 式中：P---拌功率（W）； G---速度梯度（S-1）； 2 μ---被拌液体的力粘度（N·S/m）； V＝Q·t 其中Q---拌流量（m3）， 停留（）。 /st--- s 根据表1参数而的拌器，其功率可按式⑵算： NOCDρω3ZebR4 （KW）??⑵ 408g 式中：CD---阻力系数，CD≈0.2～0.5； ---液体密度，（kg/m3）; ω---拌器旋角速度，（rad/s） 5of18 混淆和絮凝池设计 ω＝  n 30 其中：n---搅拌器转速，（r/min）； Z---搅拌器浆叶数，（片）； e---搅拌器层数； b---搅拌器浆叶宽度，（m）； R---搅拌器半径，（m）； 2 g---重力加快度，（m/s）。 设计时要检查根据式⑵计算的结果是否与式⑴的要求相靠近，否则应调整浆板直径、浆板外缘线速度以及搅拌器层数，如仍不能使之靠近，就应考虑采用此外种类的搅拌器，如推进式搅拌器。 例㈠机械搅拌混淆池计算 混淆流量Q＝5000m3/d＝0.058m3/s，水温为15℃，试设计混淆池及搅拌器 尺寸。 解：取混淆时间t＝30″ 池内平均速度梯度G＝600s-1 -32 15℃时，水的动力粘度μ＝1.142×10（N·s/m） 3 混淆池体积V＝Q·t＝0.058×30＝1.75m 为达到设定的G值，所需的搅拌功率根据式 ⑴