竖流折板絮凝原理及其工艺设计
折板絮凝 池设计计算书
絮凝区第二区第一格通道数为 3,共 1 对折板,转弯数为 9,则第一段絮 凝区平行折板中间部分总水头损失为: h 1 9 0.0012 0.011(m) 2)侧边部分:
h 2 1 V1 ' 2 0.212 0.6 0.0013(m) 2g 2 9.81
侧边部分总水头损失为: h 2 9 0.0013 0.0234(m)
G2
3. 第三段絮凝区: (1)第三段第一格水头损失 H1 第三段絮凝区采用平行直板布置,平均流速取 0.11m/s,第三段第一格宽度 为 0.8m,第二格宽度 0.6m,则第一格板间距 b1:
b1
0.122 1.27(m) , 0.12 0.8
第一格直板数取 3,共 1 个进口,3 个转弯,则水头损失 H1:
4)第二段絮凝区总水头损失:0.147m (3)第二段絮凝区停留时间 T2:
T2 2 0.8 5.62 5.0 60 0.8 3.0 5.0 60 7.8(min ) 437.5 437.5
(4)第二段絮凝区 G2 值:
1000 0.147 55.25( s 1 ) -4 60 10 1.029 7.8
H 1 3.0 (1 3) 0.12 2 0.0088(m) 2 9.81
-5-
(2)第三段第二格水头损失 H2 第二格板间距 b2: b 2
0.122 1.69(m) 0.12 0.6
直板数取 2,共 1 个进口,2 个转弯,则水头损失 H2:
H 2 2.0 (1 2) 0.12 2 0.0044(m) 2 9.81
h 5 1 (0.0019 0.0031) 0.025(m)
冷凝器折流板的设计与竖向布置
冷凝器折流板的设计与竖向布置赵新岭【摘要】在化工生产中冷凝器是一种常用设备,其工作原理与普通换热器大致相同,但又有其特殊性,往往因为内部折流板设计或设备竖向布置不合理,导致使用效果不佳.最重要的是折流板下部要留有液体流动缺口,卧式冷凝器还要倾斜放置,使冷凝下来的液体能够及时流出来.本文给出了冷凝器内部折流板设计和设备竖向布置的注意事项,分析了几个设计失误的工程实例,给出了一个最佳工程实例.%As a common equipment in chemical production,condenser has roughly the same working principle as ordinary heat exchangers,but it also has unique features.The condenser often does not work well due to unreasonable design or vertical arrangement of the inner baffle plate. It is essential that there should be some space for liquid flow on the lower part of the baffle plate and the horizontal condenser should be laid in an inclined manner so that the condensate can flow out timely.This paper presents tips on the design and vertical arrangement of baffle plate inside the condenser by analyzing several improper designs and presenting an excellent example.【期刊名称】《化肥设计》【年(卷),期】2018(056)002【总页数】3页(P57-59)【关键词】冷凝器;折流板设计;竖向布置【作者】赵新岭【作者单位】河南省中原大化集团有限责任公司,河南濮阳 457004【正文语种】中文【中图分类】TK172在化工生产中经常用到冷凝器,虽工作原理与普通换热器大致相同,但是又有其特殊性,可是在工程设计中往往因为忽略了其特殊性,把它当作普通换热器来对待,而产生设计失误,致使其使用效果不佳。
一种直线推流式布置的折板絮凝池的制作方法
一种直线推流式布置的折板絮凝池的制作方法(原创版3篇)《一种直线推流式布置的折板絮凝池的制作方法》篇1直线推流式布置的折板絮凝池是一种常用的污水处理设备,用于去除污水中的悬浮物和浑浊物。
以下是一种制作方法:1. 确定设计参数:包括池子的尺寸、流量、水质等。
根据这些参数,确定絮凝池的结构和材料。
2. 绘制设计图纸:根据设计参数,绘制直线推流式折板絮凝池的设计图纸,包括池子的平面图和截面图。
3. 确定材料和配件:根据设计图纸,确定絮凝池所需的材料和配件,包括板材、支架、管道、阀门、泵等。
4. 制作池体:根据设计图纸,将板材切割成所需的形状,并使用支架将池体组装起来。
池体应该具有良好的密封性能,以避免污水泄漏。
5. 安装配件:将管道、阀门、泵等配件安装在池体上,并进行连接和调试。
6. 进行试运行:在絮凝池安装完成后,进行试运行,以检查设备是否正常运行,并根据需要进行调整和修复。
7. 投入使用:试运行合格后,将污水引入絮凝池,开始处理污水。
在制作过程中,应该注意材料的选择和加工质量,以确保絮凝池的性能和使用寿命。
折板絮凝池是一种常用的污水处理设备,用于去除污水中的悬浮物和浊度。
直线推流式布置的折板絮凝池是一种常见的设计方式,其制作方法如下:1. 确定设计参数:包括池体尺寸、水流速度、进水口和出水口的位置等。
这些参数需要根据具体的污水处理要求进行设计。
2. 制备材料:通常使用的材料包括混凝土、玻璃钢、不锈钢等。
需要根据具体的要求选择合适的材料。
3. 建造池体:根据设计参数建造池体,包括底部、侧壁和顶板。
池体需要满足防水、防渗和坚固耐用的要求。
4. 安装折板:折板是絮凝池中的关键部件,可以将水流分成多个细小的流道,增加水流与絮凝剂的接触面积,提高絮凝效果。
折板的安装需要按照设计要求进行,通常需要采用焊接或螺栓连接等方式固定在池体内。
5. 安装进水口和出水口:进水口和出水口需要安装在池体的适当位置,并采用防堵塞、防泄漏的措施。
折板絮凝、平流沉淀计算案例
竖向折板絮凝、平流沉淀池工艺计算案例一、设计依据《室外给水设计规范》(GB50013-2018)《给水排水设计手册》(第三册)二、设计参数竖向折板絮凝、平流沉淀池规模5万m3/d,共设置两组,厂区自用水量按5%计。
单组设计流量:Q =50000m3/d×1.05=2187.5m3/h=0.6076m3/s。
絮凝形式:多通道竖向折板,絮凝时间21.16min。
排泥采用穿孔管排泥。
沉淀池水平流速11.85mm/s,停留时间1.98h。
沉淀池集水槽溢流率为218.75m3/m.d。
三、絮凝池计算絮凝池设两组,单组设计流量:Q=50000m3/d×1.05=2187.5m3/h=0.6076m3/s。
1.有效容积V有效=20min×60×0.6076=729.12m32.絮凝池高度平均有效水深H有效取3.8m,底部积泥深度0.3m,池超高0.30m。
絮凝池总高度3.8+0.3+0.3=4.4m。
3.平面面积A=729.123.8=191.87m2絮凝池宽度与沉淀池相同,设8个通道,单个通道长1.7m。
单个通道通过流量Q单=0.6076÷8=0.07595m3/s。
每组絮凝池内宽1.7×4+0.25×3=7.55m,絮凝池净空尺寸1.7×4=6.8m。
计算絮凝池长L=191.87/2÷6.8=14.1m综合本设计中的絮凝池与沉淀池的宽度对应等要求,絮凝池长度L实际取长度为14.99m 。
絮凝池实际有效容积V =14.99×14.1×(3.8+3.5)/2=771.46m 3絮凝池实际停留时间 V T =Q ×771.46==21.16min 0.6076604. 絮凝区各段计算单一通道内均采用相对折板,流速控制V 1=0.30m/s V 2=0.20 m/s V 3=0.10 m/s单块折板长500mm ,折板夹角120°,折板宽250mm 。
折板絮凝池讲解
折板絮凝池讲解
折板絮凝池是一种常见的沉淀池,用于分离和沉淀污水中的悬浮颗粒和浮游生物。
折板絮凝池结构独特,主要由折板、压滤机和絮凝剂等组成部分构成。
下面将对折板絮凝池进行详细讲解。
1. 折板絮凝池结构
折板絮凝池中的折板是由高强度玻璃板或陶瓷板制成,具有较好的耐磨性和耐腐蚀性。
折板之间的距离可以根据需要进行调节,以适应不同的沉淀要求。
在折板絮凝池中,絮凝剂通常通过管道输送到折板之间,通过重力作用将悬浮颗粒和浮游生物沉淀到折板底部。
2. 折板絮凝池工作原理
折板絮凝池的工作原理是通过重力作用将悬浮颗粒和浮游生物沉淀到折板底部,从而实现污水处理的效果。
在折板絮凝池中,絮凝剂会与悬浮颗粒和浮游生物发生化学反应,生成较大的絮凝体。
这些絮凝体可以通过管道输送到压滤机进行进一步处理。
3. 折板絮凝池的优点
折板絮凝池具有以下几个优点:
- 结构独特,稳定性好,可以适应不同类型的水质。
- 能够有效地去除污水中的悬浮颗粒和浮游生物,提高水质。
- 操作简单,维护方便,成本较低。
4. 折板絮凝池的缺点
折板絮凝池也存在一定的缺点:
- 折板絮凝池的沉淀效果受到水质的影响,如果水质较差,沉淀
效果可能会受到影响。
- 折板絮凝池的使用寿命受到材料的影响,如果材料更换不及时,可能存在损坏的风险。
- 折板絮凝池的占地面积较大,需要有足够的空间来安装和使用。
折板絮凝斜管沉淀池原理
折板絮凝斜管沉淀池原理
折板絮凝斜管沉淀池是一种常用于处理工业废水和市政污水的水处理设备。
其原理主要基于震荡和沉降的作用,通过结构设计和操作方式,使悬浮物能够有效快速沉降,达到去除污染物的目的。
沉淀池内的折板设计引入了斜管结构,使水流可以沿着斜管径向流动。
在沉淀池的进水端,经过预处理后的废水进入池内,在水流的作用下,污染物悬浮于水中。
随后,水流通过折板斜管的引导,发生震荡,将污染物与水分离。
沉淀池的折板斜管设计使水流在流动过程中频繁改变方向和速度,从而增加了碰撞和混合的机会,加速了污染物的聚集和沉降。
同时,折板结构还能够有效地延缓流速,使水流停留的时间延长,有利于悬浮物颗粒的沉降。
在水流通过折板斜管的过程中,较大的颗粒会沉降至底部,形成污泥;较小的颗粒则会悬浮于水中,通过溢流口排出。
通过这种结构设计和操作方式,可以达到去除悬浮物、沉淀污泥的目的,提高水的浊度和水质。
需要注意的是,折板絮凝斜管沉淀池并不能完全去除水中的所有污染物,特别是溶解性污染物和某些微生物。
因此,在实际应用中,往往需要与其他水处理工艺结合使用,以达到更好的净化效果。
18.水质工程学 I —混凝 §2-6 混合和絮凝设施(3)(ppt文档)
絮凝设施
水力絮凝反应设施
改变絮凝构筑物结构,通过流动过程 中的阻力将水流自身能量传递给絮凝 体,增加颗粒接触碰撞和吸附机会, 在絮凝过程中产生一定水头损失。不 能适应水质、水量变化。
机械絮凝反应设施 通过电机带动叶片搅拌,使水流产生 一定的速度梯度,将能量传递给絮凝 体,增加颗粒接触碰撞和吸附机会。 可随水质、水量变化随时改变转速, 以保证絮凝效果,能应用于任何规模 水厂。
隔板絮凝池 折板絮凝池 栅条絮凝池 穿孔旋流絮凝池
水平轴搅拌絮凝池 垂直轴搅拌絮凝池
5.组合使用日益增多 在隔板絮凝池前设机械絮凝池; 在旋流絮凝池后设隔板絮凝池; 效果好,但设备形式增多。
优点:
1、无论是同波还是异波折板间水流流动连续不 断,可行成众多小旋涡,提高了颗粒碰撞絮凝效果。
2、在折板的每个转角处,两折板之间的空间可 视为(CSTR)完全混合连续反应器,众多连续反应器 串联起来就接近或相当于推流型(PF型)反应器。所 以折板絮凝池接近推流型。
3、与隔板絮凝池相比,水流条件大大地改善, 在总的水流能量消耗中,有效能量消耗比例提高。所 需絮凝时间可以缩短,池子体积减小。
r2—浆板外缘旋转半径,m; r1—浆板内缘旋转半径,m;
CD—阻力系数;
—水的密度;
—相对于水的旋转角速度。
2.每个旋转轴所需电动机功率
N
P
1000 1 2
N—电动机功率
1—搅拌设备总机械效率(一般取0.75); 2—传动效率,可采用0.6-0.95。
注意:浆板线速度是以池子为固定参照物,相对 线速度为浆板相对水流运动线速度,其值为旋转线速 度0.5-0.75倍。只有浆板刚启动时,两者才相等,此 时浆板受的阻力最大,所以在选用电机时,应考虑启 动功率这一因素。但计算运转功率获速度梯度G值, 应按全部浆板所耗功率(P公式),或以旋转线速度 乘以0.5-0.75倍代入。见(P283例题)
折板絮凝斜管沉淀池原理
折板絮凝斜管沉淀池原理
折板絮凝斜管沉淀池是一种常用的水处理设备,主要用于去除水中的悬浮颗粒物和浮游生物,从而实现水的净化和澄清的目的。
该沉淀池在结构上采用了特殊的折板设计,使水在池内自然流动,并通过重力作用将悬浮物沉淀到池底,从而达到净化水的效果。
1.混凝絮凝:将聚合混凝剂加入水中,通过化学反应使悬浮颗粒物和浮游生物凝结成较大的团簇,从而更易沉淀。
2.斜管沉淀:在池内设置一定角度的斜管,使水沿斜管自然流动。
在斜管中,由于重力的作用,沉淀物质会向下沉积,而清水则从斜管的顶部流出。
3.折板扩散:在沉淀池内设置多个折板,通过折板的间隔和设计,使水在池内产生较大的扩散,从而增加颗粒物与混凝剂的接触面积,加速沉淀效果。
4.污泥排放:沉淀池底部设有污泥收集槽,沉淀物沉积在此处,并通过污泥排放管道进行排放处理。
使用折板絮凝斜管沉淀池的好处包括:
1.高效净化:通过混凝絮凝、斜管沉淀和折板扩散,能够有效去除悬浮颗粒物和浮游生物,提高水的透明度和澄清度。
2.减少处理时间:折板絮凝斜管沉淀池能够加速沉淀速度,从而在较短的时间内完成水的净化处理。
3.简化工艺:相比传统的沉淀池,折板絮凝斜管沉淀池在结构上更简化,使用更方便,维护成本也相对较低。
4.污泥处置方便:设计有特定的污泥收集槽和污泥排放管道,方便对
沉淀物质进行处理和排放,减少对环境的污染。
总之,折板絮凝斜管沉淀池的原理是利用混凝絮凝和斜管沉淀的过程,通过折板设计加速沉淀速度,从而实现水的净化和澄清。
它具有处理效率高、工艺简化、操作方便等优点,广泛应用于工业废水处理和城市给水净
化中。
絮凝反应原理与絮凝剂及其工艺
该水厂设计18 m×9.9m×6.5 m的反应池48座
4.3 化学生物絮凝反应池
4 絮 凝 应 用
混合反应沉淀池的局部区域示意图
4.3 化学生物絮凝反应池
4 絮 凝 应 用
反应池停留时间为0.6h。
G值分为三段控制: 第一段为100~150s-1,第二段为50—80 s-1,第三段为30~50s-1。 搅拌空气量用G值来计算,同时第一段用生物吸附工艺需氧量进 行校核,第三段用单位池容最小输人功率≥1.5W进行校核。 反应池为推流廊道式结构,设计成三个反应段,在其池底按G值 的递减布设微孔曝气穿孔管。在混合池投加PAC,在反应池的第 一段和第三段投加PAM(聚丙烯酰胺),在第二段再投加PAC(此三 段的加药可以根据实际情况进行调节)。
2 64 rn0 kT 0
2
exp( H )
图 斥力势能与引力势能的叠加 (a) 低电解质浓度 (b) 中等电解质浓度 (c) 高电解质浓度
1 絮 凝 原 理
1.1 DLVO理论
临界聚沉时 n0 及相应聚沉值
VR
2 64 rn0 kT 0
2
exp( H )
Ar VA 12 H
1 絮 凝 原 理
1.4 生物絮凝剂作用
微生物作用相当于高分子絮凝剂,且微 生物通过自身代谢作用分泌出能产生絮 凝作用的物质。
2.1 无机絮凝剂
2 絮 凝 剂
无机低分 子絮凝剂
无机阳离子絮凝剂
硫酸铝、明矾、硫酸亚铁等
无机阴离子絮凝剂
铝盐无机高分子絮 凝剂
氧化钙、碳酸钙、氢氧化钠 等
碱式氯化铝、 碱式硫酸铝等
3 絮 凝 工 艺
3.2
3.3
3.4
折板絮凝池-V型滤池制水原理
折板絮凝池-V型滤池制水原理简介悬浮物:这些微粒主要是由泥沙、黏土、原生动物、藻类、细菌、病毒以及高分子有机物等组成,常常悬浮在水流之中,产生水的浑浊现象。
这些微粒很不稳定,可以通过沉淀和过滤而除去。
(导致浑浊、气味等来源)胶体:许多分子和离子的集合物。
水中的有机胶体物质主要是植物或动物的肢体腐烂和分解而生成的腐殖物。
其中以湖泊水中的腐殖质含量最多,因此常常使水呈黄绿色或褐色。
由于胶体物质的微粒小,重量轻,单位体积所具有的表面积很大,故其表面具有较大的吸附能力,常常吸附着多量的离子而带电。
同类胶体因带有同性的电荷相互排斥,它们在水中不能相互黏合而处于稳定状态。
所以,胶体颗粒不能藉重力自行沉降而去除。
混凝基本原理:破坏胶体稳定性,使胶体与细微悬浮物脱稳并聚集成絮凝体而随重力沉淀。
(如下图所示)混凝的通用原理:先让絮凝剂与原水充分混合,尽量加大水流翻转效果,慢慢结成矾花(大量絮凝体结合在一起)后,逐渐减小水流混合效果,防止矾花被打散。
混凝过程,并不仅仅包括混凝池,在整个平流层过程,混凝依然在继续。
絮凝池混合方式主要有两种:1.静态管道混合器:不用维护,直接埋地下,有水头损失(如下图所示)2.反应池搅拌机:混合效果好,设备需维护(如下图所示)絮凝池原理:天然水中的悬浮物质及肢体物质的粒径非常细小。
为去除这些物质通常借助于混凝的手段,也就是说在原水中加入适当的混凝剂,经过充分混和,使胶体稳定性被坏 (脱稳)并与混凝剂水介后的聚合物相吸附,使颗粒具有絮凝性能。
而絮凝池的目的就是创造合适的水力条件使这种具有絮凝性能的颗粒在相互接触中聚集,以形成较大的絮凝体(絮粒)。
“絮凝”,简单来说,就是使水或液体中悬浮微粒集聚变大,或形成絮团,从而加快粒子的聚沉,达到固-液分离的目的,这一现象或操作称作絮凝。
通常絮凝的实施靠添加适当的絮凝剂,其作用是吸附微粒,在微粒间“架桥”,从而促进集聚。
折板絮凝池指的是水流以一定流速在折板之间通过而完成絮凝过程的构筑物。
折板絮凝池设计方案的探讨
折 板的材质 有钢丝 网水泥板 , 板和轻 质 铝 填料 3类 , 山水司湘江水 厂采 用的是钢丝 网 衡
水泥板.折板 的 安装有 嵌 ^池 壁预 留 的口 槽
② a =0, c b=l =O, 0, 得 e; 1 f 1 d= . , g_- 于 是 : 1,
和 装 ^固 定在池 壁 上的角钢槽 两种 后者 耐久
5 GT值和流速 的选取
折 板絮凝 工艺各段 流速和时 间的选 取是决 定 絮凝效果的 关键.G 值和流 速的递减 必须与 折板 絮凝工艺 赢程中絮 凝体由 小到大的形 成过
程相适 应, 以提高 絮 效果 G值的递减 不富少 凝
上看 , 絮凝池接近 于推流型·与其它絮 捷池 折板 相 比 水流条件 大大改善 . 亦即在总 的水流 能量
原水水 量和水 质变化的 适应 性较 强, 留时间 停 较 短 . 可相应 节约 凝聚荆 量 .1 0 , 山 并 9 年 餐 9 县 自来 水公 司新建 的湘 江水 厂 . 用 的就是 采 折 板 絮凝 池 一 流 式沉淀 池 工艺 . 计规模 平 设 3 Om/ , 将近二十年, XI4 d运行 效果良好 , 对 现就 折板絮 凝池的设计与运行的若干 问题进行探讨
( 1
9 运 行情况
1 9 年至 2 0 年 运行测试情况 见如表 3 98 05 .
{2 I - a- ~g=0
x IfR ,= nBR . n nL ) 31 ( ) F1 o / x / x
则公式变为 :
y o a × o 2 a = 1 0
( 1 由
( 1
因变量是 7个. 方程 R有 3 , 个 所以有 4个 变量 可以任意选择 选择 4 a b C d的 代 组 , , 值
折板絮凝池工作原理
折板絮凝池工作原理
哇塞,朋友们,今天咱来聊聊折板絮凝池的工作原理,保证让你们大开眼界!
想象一下,有一条水流就像一群调皮的孩子,在折板絮凝池里跑来跑去。
折板絮凝池呢,就像是一个神奇的游乐场,里面有好多特别的设计哦!
水流进来之后,哎呀,就遇到了第一道折板。
这道折板就像是一个温柔的大哥哥,把水流慢慢引导着改变方向。
“嘿,水流小弟,你往这边拐啦!”水流只好乖乖听话,顺着折板的方向流动。
这不,水流的速度就发生了变化啦。
然后呢,又遇到下一道折板,这一道就像是个严格的老师,非要让水流更加紧凑起来,“都给我靠拢点呀!”这样呢,水中的杂质就开始互相碰撞、聚集。
再接着走,又有好多折板在等着呢!每一道折板都有它独特的作用,就好像一个团队里的不同成员,各自发挥着自己的本领。
这水流啊,就在这一道道折板的引导下,不断地翻滚、搅动,杂质们也越来越团结,形成了更大的絮凝体。
“哎呀,这折板絮凝池可真神奇啊!”你看,通过这些折板,就能让水流发生这么多奇妙的变化。
最后,这些带着絮凝体的水流就会乖乖地沉淀下来,把干净的水和杂质分离开。
哇,简直太棒了!
我觉得啊,折板絮凝池就是水处理过程中的一个大功臣,没有它,我们怎么能得到那么干净的水呢!它的工作原理真的超级有趣又超级重要!大家是不是也这样觉得呢?。
常用混合、絮凝、沉淀设备介绍及对比
常用混合、絮凝、沉淀设备介绍及对比摘要:混合絮凝沉淀池采用水力作用,主要用于去除水中的胶体、悬浮物、浊度等,使得水质得到净化。
目前市场上混合絮凝沉淀池配套的混合、絮凝、沉淀设备多种多样,本文旨在阐述设备种类、工作原理及优缺点等。
关键词:混合;絮凝;沉淀1、混合混合是原水与混凝剂如聚合氯化铝、三氯化铁等药剂与需要处理的水进行充分混合的工艺过程。
混合是进行絮凝和沉淀的重要前提,该过程主要保证混凝剂的水解产物迅速混合到水体的每一个细部,并使水中胶体颗粒脱稳。
混合的方式有很多种,常见的有管式静态混合器、机械混合和湍流混合器。
1.1管式静态混合器原理:利用进水管的水流,通过管道或管道内部零件产生局部阻力,使水流发生湍动,从而使水体和药剂达到混合目的。
优点:设备简单,不占地,造价低。
缺点:不适应低负荷运行,当流量减小时,混合时间延长,可能在管中絮凝沉淀,降低混合效果。
1.2机械混合原理:依靠外部混合搅拌机提供能量,使水流产生紊流,达到混合目的。
优点:水头损失小,可在各种流量负荷下运行,使得药剂迅速而均匀的扩散至水体中,达到胶体颗粒脱稳,节约投药量等。
缺点:需增加机械设备,消耗电能,增加相应的机械设备的维修保养工作,增加管理维修工作量。
1.3湍流混合器原理:使水通过混合器设备内部结构时,可在设备内迅速产生均匀的高频微涡旋,混凝剂的水解产物瞬间进入水体细部,与原水中的胶体颗粒得到快速、充分混合,使胶体瞬间脱稳;另外水流的强剪切力迅速阻断了微絮体的不合理长大,混合效果理想。
优点:混合快速,脱紊完全,管道式安装,不占地,不需土建结构。
缺点:相对管道静态混合器价格稍高。
2、絮凝絮凝分为同向絮凝和异向絮凝,在混合絮凝沉淀过程中,起主导作用的是同向絮凝。
该过程是使经充分混合后的具有絮凝性能的微絮粒相互碰撞,从而形成较大的絮粒,以适应沉淀分离的尺寸要求。
这要求颗粒本身具有充分絮凝能力和外界提供给颗粒获得适当的碰撞接触而又不致破坏的水力条件。
[竖流折板絮凝工艺的设计与运行(汪广丰)] 折板絮凝池排泥
[竖流折板絮凝工艺的设计与运行(汪广丰)] 折板絮凝池排泥简介:竖流折板絮凝工艺是国内80年代初开始广泛应用的新型高效絮凝工艺,其基本原理是:运用折板缩放或转弯造成的边界层分离现象所产生的附壁紊流耗能方式,利用扰流机构形成的水力喷射、微涡旋紊动、角隅涡流综合效应和竖向流形成的絮粒网捕作用,在絮凝池内沿程保持横向均匀、纵向分散地输入微量而足够的能量,有效提高输入能量的利用率、絮凝效率和混凝沉淀设备的容积利用率,增加液流相对运动,以缩短絮凝时间,提高絮凝体沉降性能。
1988年,南京市自来水公司上元门水厂2#沉淀池原平流隔板絮凝工艺改造为竖流折板絮凝--斜管沉淀工艺,设计规模6×104m3/d,为当时国内单池设计规模最大的竖流折板絮凝池,运行效果良好。
关键字:竖流折板絮凝工艺絮凝时间由于竖流折板絮凝工艺在国内应用仅20年,设计与运行中有诸多问题有待进一步研究,笔者就其若干主要问题进行探讨。
1 单池设计流量与折板间距由于折板絮凝工艺属边壁附壁紊流耗能方式,折板壁板的边界效应对絮凝效果影响很大。
当折板间距增大至一定距离时(笔者认为此距离约为0.8 m),壁板边界效应将大为减弱甚至到可忽略程度,影响了絮凝效果,故折板间距不宜过大,因而折板絮凝池单池设计流量也不可过大,反之,间距过小会造成清洗絮凝池不便,故大型絮凝池的设计应合理确定单池流量和布置流程。
上元门水厂2#沉淀池采取大型水厂小型化措施,将池内流量在絮凝池前两段分为3个单元,后4段分为6个单元,增强了水流中附壁絮流作用。
为提高折板絮凝池对运行流量变化的适应性,3个单元各设一根DN 500 mm进水管和闸阀以便调节水量。
2 絮凝时间絮凝时间是絮凝池最重要的设计参数之一。
最早建成的六合县水厂折板絮凝池絮凝时间为6min,镇江市金山水厂和湖北汉阳县水厂折板絮凝池絮凝时间分别为10min和7.7min,上元门水厂2#絮凝池絮凝时间10.6min。
现行设计规范和设计手册规定为6~15min。
折板絮凝池的原理
(一)什么是絮凝池呢?
• 在原水处理构筑物中,完成絮凝过程的设施就为絮凝池, 利用折板做成折板絮凝池。 • 折板絮凝池是在隔板絮凝池基础上发展起来的,通常采用 竖流式。它是将隔板絮凝池改成具有一定角度的折板。形 成肉眼可见的密实絮凝体,实现沉淀分离的目的。絮凝过 程在净水工艺中不可缺少的重要内容。
(一)折板絮凝池的分类
1、折板可以流通过折板间隙数,又分为单通 道折板和多通道折板。
(二)设计要点
(三)折板絮凝池的优缺点
• 水流在同波折板之间曲折流动或在异波折 板之间缩放、流动且连续不断,以至形成 众多的小涡旋,提高了颗粒碰撞絮凝效果。 与隔板絮凝池相比,水流条件大大改善, 亦即在总的水流能量消耗中,有效能量消 耗比例提高,故所需絮凝时间可以缩短, 池子体积减小。 • 折板絮凝池的缺点是:因板距小,安装维 修较困难,折板费用较高。
论竖流式高效折板反应沉淀池设计运行问题
论竖流式高效折板反应沉淀池设计运行问题摘要:结合在分析竖流折板絮凝的工作原理以及相关的工艺特点的基础上,从自身的自来水沉淀池设计以及管理经验出发,重点选择案例分析的方式来探讨了竖流式高效折板反应沉淀池设计运行情况,希望对于今后全方位提升自来水厂的工艺设计水平有所帮助。
关键词:自来水厂,竖流折板,工作原理,工艺特点,沉淀池设计1 引言针对水净水厂的水质净化的过程中来说,应该重视如何有效实现混凝反应的过程,这样才能有效实现预期的净水要求。
结合自来水厂的实际情况,针对絮凝阶段进行分析,大都是通过水力或机械搅拌的作用下,流动不同的流动方式有效促进相关的混凝反应,能实现水中的颗粒进行尽可能多的碰撞作用,从而有效实现相关的良好的沉淀性能的密实絮凝体。
结合实际情况来看,考虑到众多结构的絮凝池形式,在实际过程中,则应结合净水的实际要求,从多角度考虑到相关的影响因素,合理化提升效率,缩短絮凝时间,控制好相关的空间尺寸等。
这里结合竖流折板絮凝工艺的特点,将其应用反应沉淀池设计过程中,并结合相关的工程案例分析了竖流式高效折板反应沉淀池设计运行中应该注意的问题。
2 竖流折板絮凝的工作原理针对竖流折板絮凝池的发展来看,其主要是在充分发展竖流隔板的基础上,能有效结合实际需求,实现竖流隔板絮凝池的平板隔板来进行必要的改变,将其具有一定的角度。
具体来说,从工作原理来看,从实际需求出发,将部分数量的折板设置在絮凝池中,这样情况下,进行絮凝剂加入,并通过有效的混合作用,将其流入相应的上下翻腾的夹间通道,通过必要的具有一定夹角的折板间存在着拐弯、缩放等情况,有效实现相应的边界层的分离情况,在这样情况下,还存在着一定的附壁紊流耗能情况,通过有限的很小的能量,就能有效增加相应的水流内部的颗粒相互碰撞的概率,大大增加其相应的反应,实现输入能量的利用率大大提升,有效实现絮凝时间缩短,实现良好的絮凝体沉降要求,满足预期的效果。
3 竖流折板絮凝的工艺特点总体来说,结合在净水过程中的竖流折板絮凝池的特点,其主要工艺特点分析如下:一是,能耗较低。
处理水量变化较大净水厂混合絮凝工艺设计体会
处理水量变化较大净水厂混合絮凝工艺设计体会常规处理工艺是目前我国大中型水厂的工艺设计中主要处理工艺,但其流程中各单元处理设施有多种形式并各有其优势和局限性。
设计过程中,如何根据工程实际情况结合相似水厂在建设、运行过程中出现的问题,扬长避短。
并充分利用新材料、新技术进行优化,是应该充分考虑的内容。
下面就长海县跨海引水工程广鹿岛净水厂,谈谈这种供水流量变化较大的净水厂,在常规处理工艺基础上,如何根据工程实际情况,合理进行工艺设计的体会。
1.本工程净水厂供水流量特点1.1工程概述本规划以科学发展观为统领,以发展旅游经济为主导,以经济转型和结构调整为主线,以建设国家海洋公园为契机,通过体制创新和资源整合,建构长山群岛旅游度假区与国家海洋公园。
但是淡水资源缺乏是制约长山群岛经济和社会发展的重要因素。
要建设国际一流的旅游度假区,用水量将成倍增加,尤其是旅游中心服务区的大长山地区和旅游目的地的广鹿岛,淡水需求量特别大,在本着节约用水原则的前提下,必须大幅度提高大陆到海岛的供水能力。
为此通过大量的前期论证,经省市政府批准,2012年实施了长海县跨海引水工程。
长海县跨海引水工程设计供水规模5万t/d,负责给长海县7个岛屿供水,分别为大长山岛、小长山岛、广鹿岛、瓜皮岛、格仙岛、哈仙岛和塞里岛。
本工程水源取自大陆的引碧暗渠和引英输水管线,原水加压后,经10km大陆输水管线,13km跨海输水管线,将水输送到长海县广鹿岛,在广鹿岛建一供水量5万t/d的净水厂,将水净化后,送到上述各岛,供岛上居民生产生活使用。
1.2 净水厂供水流量特点长海县以上受水各岛200年总人口数为6.91万人,以长海县的《大连长山群岛旅游度假区总体规划》、《长海城市发展总体规划》及国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要框架为依据,参考《辽宁省城镇体系规划》和《辽宁沿海经济带规划》,对受水各岛人口进行了预测。
2020年、2030年受水各岛人口将分别达到8.80万人、9.52万人。
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竖流折板絮凝原理及其工艺设计Ξ
刘 强
(南昌有色冶金设计研究院,南昌市,330002)
〔摘 要〕从水力学方面分析了净水厂中竖流折板絮凝池的基本原理,阐述了竖流折板絮凝池的工艺特点及其工艺设计。
〔关键词〕折板絮凝原理 工艺特点 工艺设计
1 前言
在给水净水厂的水质净化过程中,混凝反应是一个十分重要的环节,它的完善程度对净水的后续处理影响很大。
同时,它又是一个复杂的物理化学过程,一般可分为混合和絮凝两个阶段。
在混合阶段,通过快速混合设备使无机盐混凝剂能迅速而均匀地扩散于水中,以创造良好的水解和聚合条件;同时,胶体脱稳随即完成并借颗粒的布朗运动和紊动水流进行凝聚,在此阶段不要求形成大的絮凝体。
而在絮凝阶段,水在水力或机械搅拌下产生流体运动,造成水中颗粒碰撞从而形成具有良好沉淀性能的大的密实絮凝体。
絮凝池形式较多,分水力搅拌式和机械搅拌式两大类,水力搅拌式有隔板絮凝池、折板絮凝池、穿孔旋流絮凝池、网格絮凝池等。
如何提高絮凝过程的效率,缩短絮凝时间,以减小絮凝池的容积,是絮凝池设计的一个重要课题。
而竖流折板絮凝工艺就是近年来在我国得到广泛应用的有效、可行、适用范围较广的一种高效能水力絮凝方式。
2 竖流折板絮凝的工作原理
竖流折板絮凝池是在竖流隔板絮凝池基础上发展起来的,它是将竖流隔板絮凝池的平板隔板改成具有一定角度的折板。
其基本工作原理是,通过在絮凝池内设置一定数量的折板,加入絮凝剂并经充分混合的水流进入上下翻腾的夹间通道,通过折板间形成的缩放或拐弯造成边界层分离现象,并产生附壁紊流耗能,在絮凝池内沿程输入微量而足够的能量,增加水流内部颗粒的相对运动、相互碰撞,有效地提高输入能量的利用率和容积使用率,以缩短絮凝时间,提高絮凝体的沉降性能,从而达到絮凝的效果。
折板絮凝按折板组合形式,可分为同波折板和异波折板两种类型(如图1所示),两种折板絮凝类型的水动力学条件稍有不同,以下将详细阐述。
211 竖流同波折板絮凝
折板可以波峰对波谷平行安装,称同
第20卷第2期有 色 冶 金 设 计 与 研 究
1999年
6 月
Ξ收稿日期:1998-11-20
波折板絮凝。
波谷造成的转角形成水流运
动的干扰物,继续流来的水流,遇扰流物势必改变原来的流向,部分脱离边界朝另一方向流去,水流出现少量的离解。
分离点以下,将有水流来填充,从而形成小回流区,主流与回流的交面形成紊动涡体的制
造场所,使流速分布改组,据有关实测资料,波峰处流速与主流区流速相近,而波谷处流速较低,出现微小涡旋,涡旋不断形成,不断释出,且在这种折板多弯流中,主流变向频繁,左右振荡,从而使颗粒产生碰撞,形成了絮凝。
图1 折板絮凝池剖面示意
(1)同波折板;(2)异波折板
212 竖流异波折板絮凝折板波峰相对安装,称异波折板絮凝,式。
当水流通过时,这种通道的渐变缩放使水流流速发生变化,即水流通过缩口时,流速增加,水流经过放口时,流速减小,这种流速的变化可形成淹没式射流。
在上下缩放口处,水流的动能差很大,射流水舌增加,水流剧烈的紊动,这种脉冲式的紊动每经过一个缩放口就要重现一次,保持了颗粒的碰撞频率,达到了分散加能的作用,从而形成絮凝。
以上两种形式的竖流折板絮凝,主要是由于折板的变向形成摇摆振荡或折板的缩放形成脉冲振荡,振荡充满整个絮凝过程中。
我们可以将折板的每一个转角处、两折板之间的空间视为CSTR 型单元反应器,而竖流折板絮凝是众多的CSTR 型单
元反应器串联起来的推流式(PF 型)反应器。
3 竖流折板絮凝的工艺特点
通过以上分析,我们可以总结出竖流折板絮凝池有如下几个工艺特点:
(1)有较好的絮凝效果。
由于絮凝池
中的折板构造,从而保证了水中颗粒的碰撞频率;另外,为了防止絮凝体在水流振荡运动中被剪坏,全过程流速沿程递减,分段控制低流速,使絮凝粒度逐渐增大而沉速增加。
(2)较小的能耗。
由于流速低,相应的水头损失就小,其中大部分能量消耗在颗粒的碰撞上,能量利用比较合理,以较小的能耗,取得了较好的絮凝效果。
(3)结构紧凑,池体面积小。
由于絮凝效率高、絮凝时间短,因此池体所占容积较小,池身可深可浅,能适应沉淀池设计尺寸要求。
(4)适应水量的变化幅度较大。
(5)不用机械动力设备,维护管理十分方便。
(6)折板可用预制的钢丝网水泥板或聚乙烯板,简化了施工。
4 竖流折板絮凝池工艺设计中
的几个问题
411 絮凝时间
室外给水设计规范中规定竖流折板絮
・
46・有 色 冶 金 设 计 与 研 究第20卷
凝池的絮凝时间为6~15min,但多年来各水厂生产实践证明,絮凝时间不宜少于10min,否则,可能出现絮凝池对原水水质的变化适应性差、絮凝效果不理想而增大耗药量的情况,因此,建议竖流折板絮凝池设计时间10~15min为宜。
412 竖流折板絮凝组合形式
絮凝池多采用3段,前段为异波折板,以增大水头损失和流速梯度值,中段为同波折板,后段为平板,使G值从大到小。
在絮凝过程中,竖向流速应逐段降低,前段流速为0125~0135m/s,中段为0115~0125m/s,末端为0105~0115m/s。
413 排泥
由于竖流折板絮凝池后段流速较低,设计时应重视絮凝区的排泥问题,在絮凝池的末端和出口设置排泥管。
414 絮凝池的G T值
在絮凝反应工艺设计中,无论是何种絮凝形式,为了作定性控制,应对絮凝池的G、T值进行校核。
对于水力搅动反应池, G值计算公式如下:
G=γh tμ
式中,G为平均流速梯度;γ为水的单位重,即ρg;h为絮凝中的水头损失;t为停留时间;μ为动力粘滞系数。
竖流折板絮凝的平均G值为30~50s-1,G T值大于2×104,各反应段具体可参照表1。
表1 折板絮凝池各段的G、T值
名称前段中段末段
G,s-160~10030~5015~25
T,s120~150120~150120~150
415 折板的设计
在竖流折板絮凝设备中,影响反应效果的主要因素为折板间距、转角和波折数。
因为如转角过小,易形成固定旋涡区或死
水区,转角过大,折弯就小,扰流作用小,现多采用90°或120°波折角。
而波折数则取决于组装折板的条板宽度,条板越宽,波数越少,反之,波数越多,折板宽度多为015~016m,而折板间距按递减流速计算确定。
416 其它
由于折板间距小,因此,竖流折板絮凝常用于中、小水厂,而对较大型水厂可采取“大型水厂小型化”的措施来设计折板絮凝池,以增强水流振荡作用。
5 工程实例
某县水厂规模为40000m3/d,采用2个池子,每池设计流量为20000m3/d,采用折板絮凝形式
,见图2,设计参数如下:
图2 竖流折板絮凝池
絮凝时间:14min;
流速:分三段,一段为0132m/s,二段为0123m/s,三段为011m/s。
排泥方式:穿孔管引出排泥管。
6 结束语
自1978年在江苏省六合县水厂建成国内第一座试验用竖流折板絮凝池以来,
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5
6
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第2期刘强:竖流折板絮凝原理及其工艺设计
竖流折板絮凝池在我国得到广泛的应用,但作为一种较新型的絮凝工艺,有许多问题有待进一步研究,絮凝反应机理有待进一步探讨,设计方法及参数的选取有待进一步完善,使折板絮凝池的工艺设计做到更加合理、经济。
(上接第62页)
①将抽象的城市设计构想转变为具体的条件、要求和指标,如建筑高度、建筑风格、空间尺度与环境要求等;
②将控制条件、指标与具体要求落实到相应的建设地块上进行控制,以便作为土地招议标底条件和融入修建性详细规划,在建设中付诸实施;
③对城市设计构想的重要区段,应作意象性的形体规划,以引导修建性详细规划作细致的环境景观设计。
控制性详细规划是城市规划管理的依据,其文本为法律文件,因此城市设计成果应与详规同时完成。
除了其共用的平面规划图外,还应包括设计片区的环境景观规划图(含特色与保护规划图)。
其文本则主要是对设计的立意说明及实施指导。
4 结束语
城市设计已在各个阶段的城市规划中广泛应用,这对于提高我国的城市规划水平起着重要作用。
当前城市设计已成为规划界、建筑界的热点研究领域之一,但就其范围、构成等方面,国内仍有争论。
随着城市设计研究的深入,在我院规划、建筑、园林、环保等专业共同努力下,我院城市规划设计工作必然会上一个新台阶。
参 考 文 献
1 陈为邦1积极开展城市设计,精心塑造城市形象1城市规划,1998,(1)
2 邹德慈1有关城市设计的几个问题1北京规划建设,1998,(1)
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・有 色 冶 金 设 计 与 研 究第20卷。