四川混凝剂的混合反应系统

　　混合是反应第一关，也是非常重要的一关，在这个过程中应使混凝剂水解产物迅速地扩散到水体中的每一个细部，使所有胶体颗粒几乎在同一瞬间脱稳并凝聚，这样才能得到好的絮凝效果。因为在混合过程中同时产生胶体颗粒脱稳与凝聚，可以把这个过程称为初级混凝过程，但这个过程的主要作用是混合，因此都称为混合过程。

一、混凝剂混合段设计参数

　　混合时间一般为10-30s。

　　搅拌速度梯度G一般为600-1000s^-1。

　　混合设施与后续处理构筑物的距离越近越好，尽可能采用直接连接方式。

　　混合设施与后续处理构筑物连接管道的流速可采用0.8-1.0m/s。

二、混凝剂混合方式

　　药剂的混合方式有水泵混合、管式混合器混合和机械混合。不论采用何种混合方式，应根据所采用的混凝剂品种，使药剂与水进行充分的混合，并在很短时间内使药剂均匀地扩散到整个水体，也即采用快速混合方式。

　　水泵混合

　　将药剂溶液加于每一水泵的吸水管中，通过水泵叶轮的高速转动以达到混合效果。采用水泵混合方式一般应注意以下几个方面：

　　(1)防止空气进入水泵吸水管内;

　　(2)不宜投加腐蚀性强的药剂，防止腐蚀水泵叶轮及管道;

　　(3)水泵距处理构筑物的距离不宜过长，一般应小于60m。

　　管式混合器

　　管式静态混合器内置多节固定叶片，使水流成对分流，同时还产生涡旋反向旋转及交叉流动，能获得较好的混合效果。但是，管式静态混合器系按特定的水量设计，一旦运行水量发生变化，其水头损失将按二次方关系相应改变。水量大时，水头损失猛增：水量小时，水头损失大幅下降，明显影响混合效果。管式混合器见图12-1。

采用管式混合器应注意以下几个方面：

　　(1)混合器的混合效果与管中液体流速及混合器节数有关，管中流速取1.0-1.5m/s，分节数2-3段;

　　(2)重力投加时，管式混合器投加点应设在文丘里管或孔板的负压点;

　　(3)聚合氯化铝投药点后的管内水头损失不小于0.3-0.4m;

　　(4)投药点至管道末端絮凝池的距离应小于60m。

　　机械混合

　　机械混合的搅拌装置一般选用桨板式、螺旋桨式和透平式。桨板式搅拌器结构简单，加工容易。适用于中小水量混合，螺旋桨式和透平式可用于大水量混合。

　　1)混合搅拌强度与混合功率

　　(1)混合搅拌强度

　　常采用搅拌速度梯度G表示，可按式(G=√1000Nq/μQt)计算，一般混合搅拌池的G值取500-1000s^-1。

　　上式中 G-速度梯度，s^-1;Nq-混合功率，kW;μ-水的动力黏度，Pa·s;Q-混合搅拌池流量，m3/s;t-混合时间，s。

　　(2)搅拌器功率

　　按式(N=nCS pw3lR4sinθ)计算。

　　式中 N-搅拌器功率，kW;n-搅拌器桨叶数，片;Cs-阻力系数，Cs取值为0.2-0.5;p-水的密度，kg/m3;w-搅拌器旋转角速度，rad/s;l-搅拌器桨叶长度，m;R-搅拌器半径，m;g-重力加速度，9.8m/s2;θ-桨板折角，(°)。

　　(3)电动机功率

　　按式(Na=KN/η)计算。

　　式中Na-电动机功率。kW;N-搅拌器运行功率，kW;K-电动机工况系数，连续运行时取1.2;η-机械传动总效率，%，一般为50%-70%。

　　2)搅拌池有效容积

　　搅拌池有效容积V按式(V=Qt)计算。

　　式中 V-有效容积，m3;Q-混合搅拌池流量，m3/s;t-混合时间，一般可采用10-30s。

　　3)搅拌池当量直径与撞拌器

　　(1)搅拌池当量直径

　　当搅拌池为矩形时，其当量直径可按式(D=√4lB/π)计算。

　　式中 D-搅拌池当量直径，m;l-搅拌池长度，m;B-搅拌池宽度，m。

　　(2)搅拌器

　　搅拌器直径按式(d=[1/3-2/3]D)计算。

　　式中 d-搅拌器直径，m;D搅拌池当量直径，m。

　　(3)搅拌器外缘线速度

　　搅拌器外缘线速度取2-3m/s。