18.水质工程学 I —混凝 §2-6 混合和絮凝设施(3)(ppt文档)

（3）其他形式絮凝池
1.穿孔旋流絮凝池
一般喷嘴出口：u=2-3m/s ，池子出水口u=0.150.20m/s ，逆水流方向出水。
水头损失主要集中在进水 喷嘴上。
h 1 u2
2 2g
—喷嘴流量系数（0.9 - 0.95） u—喷嘴流速，m/s.
效果不理想，由于水的短流现象比较严重， 射流持续搅动时间短，搅动程度不足，为克服上 述缺点，出现了多级旋流反应池
ห้องสมุดไป่ตู้ 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。
1.浆板：总面积为水流截面积的（10-20）%不 易超过 25 %，以免池水随浆板共同旋转减弱搅拌 效果，浆板长度不大于叶轮直径的 75 %，宽度为 10-30 cm；
2.叶轮旋转线速度：按叶轮半径中心点的线速 度计算（相当于池中水流的平均速度）
第一格0.5-0.6 m/s ,以后逐渐递减，最末一 格采用0.1-0.2 m/s 。
特点：
1.絮凝效果好；
2.水头损失小；
3.絮凝时间短。
缺点：
1.从运行看，末端有积泥现象；
2.网格上易滋生藻类、有堵塞网眼现象。
一般与沉淀池合建，分成两组，从中间进水，每 组水量在1-2.5万M3/d之间效果较好。
最早应用的栅条网格絮凝池
在湖北洪湖新堤水厂，1982年投产。
最大生产 能力的栅条网 格絮凝池
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。
4.网格、栅条絮凝池
如图：共分成两组，每组9 个格（9个竖井），网格层数共 分成27层，当水流通过网格时， 相继收缩、扩大，形成涡流，造 成颗粒碰撞。水流通过竖井之间 孔洞流速及过网流速按絮凝规律 逐渐减小，网格和栅条絮凝池主 要设计参数见（P285表15-3）
网格和格栅絮凝池所造成的水流紊动颇接近于各 项同性紊流，故各项同性紊流理论应用网格和栅条絮 凝池更为合适。
总絮凝时间一般约20分钟。
2.孔室絮凝池
孔室絮凝池由一系列串联格 间（孔室）组成，格间呈方型 或长方形，水以较高流速经孔 口流入格间，在格间中造成水 流的紊动，从而促进絮凝，一 般分6-12级。
第一级 u=1-2 m/s以后各 级的进口流速依次减少。最末 一级u=0.2m/s；
絮凝时间 T=20分钟。
缺点： 1、因板距小，安装维修较困难； 2、折板费用较高，一般常用于中小型水厂。 采用波纹板缺点就更突出。
（3）机械絮凝池
机械设备的优点：
1.絮凝效果好； 2.易调节、受水质变化的影响小； 3.水头损失小。
缺点：
1.需设置机电设备； 2.维修管理较复杂。
常用的浆板式机械絮凝池主要设计参数为：
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）
进出口上、下交错布置。 适宜中小水厂。
3.涡流絮凝池
水在池中形成涡流扩散后上升 ， 随着过水断面逐渐增大，上升u 逐渐减小，池子数不少于2个。
进口u=0.7m/s； 上升水流u=45mm/s； T=610分钟； 出口u0.2m/s。 =30º-45º； 适合小水厂、小水量，水量大 效果不理想。
在广西南宁 自来水公司， 生产能力为40 万 m3/d，1982 年投产。
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。
3.絮凝时间：一般采用15-20分钟。
1.浆板旋转时，克服水 的阻力所耗功率
浆板旋转时，水对浆 板的阻力，也即浆板施 于水的推力，在dA面积 上水流的阻力可用因次 分析方法求得如下的表 达式：(见p281)
p
n 1
CD 8

l
3
(r24

r14 )
P—浆板所耗总功率，W; n—同一旋转半径上浆板数；
多级旋流反应池是由一系列方格组成，方格四角抹成圆 角，每一个称为一级，一般分6-12级，进水口沿圆的切线方 向上、下交错布置原水以较高流速进入各格，都能在其中形成 旋转运动，以搅动水流。
第一级进口流速2-3m/s，而后逐渐递减，最后一级进口 流速可为0.15 m/s左右。由于第一级进口流速特别高，对水 流持续搅动时间较长，故一般将第一级容积加大。
板絮凝池的生产性
试验。并在镇江自
来水公司建成一座
5×104m3/d生产性
构筑物，取得了良
好的效果。
深圳某水厂折 板絮凝池
折板絮凝池与隔板絮凝池相同，其间距应根据水 流速度的大小而改变，隔板之间的流速通常也分段设 计，分段数一般不少于3段。各段流速分别为：
第一段 0.25 - 0.35m/s； 第二段0.15 - 0.25 m/s； 第三段0.10 - 0.15 m/s。 折板的夹角采用 90 - 120 ，折板可采用钢丝网 水泥或塑料板等拼装而成，波高一般采用0.25 - 0.4 m.
水质工程学Ⅰ
第二章 水的混凝
§2-6 混合和絮凝设施（3）
主讲：荣宏伟 教授
二、絮凝设备
（2）折板絮凝池
按水流通过 折板的间隙数， 又分为“单通道” 和“多通道”。
最早应用的折板絮凝池
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镇江自来水公
司与江苏省建筑科
研所于1976年进行
竖流折板絮凝工艺
的试验研究。在江
苏六合水厂进行了
5000m3/d的竖流折