目前國(guó)內(nèi)廣泛使用的絮凝反應(yīng)裝置有水力攪拌和機(jī)械攪拌兩種，其中機(jī)械攪拌主要是擋板絮凝池，機(jī)械攪拌主要是機(jī)械攪拌。隔板絮凝池運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低，易于管理，但不利于調(diào)整。比如使用范圍較廣的隔板絮凝池開(kāi)始絮凝時(shí)，初期絮凝有利于絮凝反應(yīng)，后期絮凝可能導(dǎo)致絮凝顆粒破碎；過(guò)小的截面尺寸難以清洗和施工；如果流速過(guò)高，初始絮凝會(huì)導(dǎo)致絮凝反應(yīng)的G值(速度梯度)過(guò)高，而如果流速過(guò)低，則會(huì)在反應(yīng)池中產(chǎn)生沉淀。機(jī)械混凝絮凝池是完成絮凝的重要單元操作工藝。具有處理效率高、絮凝效果好、不受水量變化影響、單位面積出水量大、對(duì)水溫和水質(zhì)變化適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種水處理工藝。為了提高絮凝效率，必須對(duì)機(jī)械攪拌澄清池進(jìn)行合理改造。事實(shí)上，機(jī)械攪拌絮凝池經(jīng)常與其他形式的絮凝池結(jié)合使用，以提高機(jī)械攪拌絮凝池的利用率。

1.機(jī)械絮凝池的結(jié)構(gòu)和工作特性。

機(jī)械絮凝池主要由槳板、葉輪、轉(zhuǎn)軸、隔板、池壁等組成。它是一種廣泛應(yīng)用于科研、教學(xué)和生產(chǎn)的絮凝設(shè)備。通過(guò)機(jī)械攪拌試驗(yàn)，不僅可以選擇添加劑的種類和用量，還可以確定較好的絮凝條件[2]。絮凝池內(nèi)設(shè)有攪拌裝置，通過(guò)機(jī)械力實(shí)現(xiàn)攪拌，即絮凝過(guò)程由葉片攪拌完成。刀片可以旋轉(zhuǎn)或上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。目前在國(guó)內(nèi)廣泛使用。在常規(guī)的機(jī)械絮凝池中，攪拌器很少采用網(wǎng)漿式，大多采用槳式葉輪，國(guó)內(nèi)在20世紀(jì)70-80年代廣泛使用，有系統(tǒng)的池型設(shè)計(jì)規(guī)范和攪拌器設(shè)計(jì)方法，使用效果良好。為了保證沉淀池的沉淀效果，需要在絮凝池中形成較大的絮體，有足夠的絮凝時(shí)間和相應(yīng)的水力條件。一般絮凝時(shí)間為15~30min，控制絮凝速度使平均速度梯度G值達(dá)到10~75s-1(一般控制在30~50s-1)，GT值在104~105之間，使絮凝過(guò)程充分完善。機(jī)械攪拌可以串聯(lián)使用，大型水廠采用分級(jí)攪拌，一般配備3~4塊攪拌機(jī)。

機(jī)械攪拌絮凝池在國(guó)外已得到廣泛應(yīng)用，攪拌器配置合理。根據(jù)流型，攪拌器葉輪可分為徑流式和軸流式。軸流式葉輪攪拌器無(wú)分區(qū)環(huán)流，單位功率產(chǎn)生的流量大，剪切速率小，葉片附近大范圍內(nèi)分布均勻，防塌能力強(qiáng)，在生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。

2.橫向機(jī)械攪拌槽的優(yōu)缺點(diǎn)及運(yùn)行條件

目前國(guó)內(nèi)水平軸機(jī)械攪拌器的水平旋轉(zhuǎn)軸有平行于水和垂直于水兩種方向，但多為平行于水。橫向旋轉(zhuǎn)軸的方向與水流方向平行，可以在降低和提高水流速度的同時(shí)提高水流速度。主要由機(jī)械攪拌的速度(即機(jī)械攪拌的強(qiáng)度)來(lái)控制。在實(shí)驗(yàn)室中，一般采用絮凝過(guò)程模擬來(lái)獲得相關(guān)數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)圖形。

水平軸機(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)幾組槳式葉輪，與垂直軸機(jī)械絮凝池相比有很大優(yōu)勢(shì)。因此，水平軸機(jī)械攪拌器在生產(chǎn)實(shí)踐中被廣泛使用。絮凝池通常與沉淀池合建，可避免水流經(jīng)連接管道時(shí)絮體破碎。絮體一旦破碎，就很難再絮凝。

3.立軸機(jī)械攪拌池的優(yōu)缺點(diǎn)及運(yùn)行條件。

驅(qū)動(dòng)裝置(如減速器等。)的立軸攪拌罐位于罐的頂部。以前減速器密封技術(shù)不夠，容易漏氣漏油。一旦發(fā)生漏油，不僅會(huì)增加企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本，還會(huì)造成水污染。另外，立軸攪拌池的槳板需要配備驅(qū)動(dòng)裝置，大大增加了水廠和企業(yè)的投資成本和運(yùn)行成本。因此，立軸攪拌池在我國(guó)并沒(méi)有得到廣泛應(yīng)用。

但是，國(guó)外的情況正好相反。立軸絮凝攪拌器因其數(shù)量少維修、機(jī)械設(shè)備管理方便、設(shè)備操作靈活、轉(zhuǎn)速容易控制、水頭損失小、攪拌強(qiáng)度容易調(diào)節(jié)和控制、混凝效率高、絮凝器故障對(duì)整個(gè)設(shè)備影響小而得到廣泛應(yīng)用。

4.機(jī)械絮凝池的配置

機(jī)械攪拌絮凝池是一種理想的絮凝形式，它接管了混合池出水的絮凝池，并要求其在池內(nèi)的流量由大到小逐漸變化。水溶液中的膠體顆粒在較高的反應(yīng)速率下會(huì)充分碰撞、吸附、凝聚，而在較低的反應(yīng)速率下會(huì)在沉淀池中形成較大而致密的絮體(絮體)，便于去除。

單個(gè)機(jī)械罐接近CSTR式反應(yīng)器，宜采用串聯(lián)形式。反應(yīng)池?cái)?shù)量越大，越靠近PF反應(yīng)器，反應(yīng)效果越好，但不能太多。機(jī)械絮凝池的級(jí)數(shù)不宜過(guò)多，一般考慮3-4級(jí)。用隔墻(或?qū)Я鲏?隔開(kāi)幾個(gè)網(wǎng)格，避免短路，攪拌強(qiáng)度隨著絮體的成熟而降低。其速度梯度不受水的影響，G值適應(yīng)性強(qiáng)。它是國(guó)外絮凝的主要方法，但由于設(shè)備和維護(hù)的原因，國(guó)外很少使用。合理的分類，機(jī)械反力與其他形式結(jié)合時(shí)的設(shè)置位置等。，造成了機(jī)械絮凝過(guò)程中G值變化次數(shù)的減少。對(duì)于同一槳板，g值可視為相同。在絮凝過(guò)程中，G值的變化只有3-4次，所以在設(shè)計(jì)時(shí)要特別注意G值的選取。目前，在許多機(jī)械絮凝裝置中，較大和較小的G值之間的差異一般只有5-6倍。為了布局方便，在設(shè)計(jì)時(shí)將每個(gè)混合器的作用范圍設(shè)置為相同，即每個(gè)G值的絮凝時(shí)間相同。

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