隔板式絮凝池的介绍

隔板絮凝池的介绍10给水2施亮亮混凝是通过流体流动的能量消耗，促使水中胶体颗粒在混合阶段脱稳，经初步聚集的微絮粒相互接触碰撞，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。在给水净化和废水物化处理混凝、沉淀、过滤诸工艺中混凝是不可缺少的前置关键技术环节，是沉淀、过滤处理的基础。实践证明，设计时混凝工艺选定的合理，不仅可提高出水水质，还能达到节能降低运行费用的目的。混凝反应设备即絮凝池，分为推流型（简称PF型）和完全混合连续流型（简称CSTR型）。接近推流型的絮凝池有隔板絮凝池、折板絮凝池等；接近完全混合连续型的絮凝池有机械絮凝池。比较这两类絮凝池的特性可知，在理想情况下，从絮凝速度考虑，采用PF型絮凝池比采用CSTR型絮凝池效果好。虽然，按反应器原理，串联数越多絮凝池效果越好，但考虑到造价及机械设备的增加会使操作复杂化并给维修带来不便等因素，在实际工程中串联数一般不超过4个。相比较，还是PF型絮凝池更经济实用。而PF型絮凝池可分为隔板絮凝池和折板絮凝池，隔板絮凝池的构造比较简单，进水流量大，能承受突然的水量变化，施工管理方便，目前用于大型水厂。隔板絮凝池有往复式和回转式两种，后者是在前者的基础上加以改进而成。在往复式隔板絮凝池内，水流作180°转弯，局部水头损失较大，而着部分能量消耗往往对絮凝效果作用不大。因为180º的急转弯会使絮体有破碎可能，特别在絮凝后期。回转式隔板絮凝池内水流作90º转弯，局部水头损失大为减小，絮凝效果也有所提高。本文所介绍的絮凝池是往复隔板式絮凝池，就其优缺点及如何改进加以论述。优点：构造简单、施工和管理方便、效果有保证，所以成为大型水厂经常采用的工艺形式，被广泛应用。缺点：因为水量过小时，隔板间距过狭不便施工和维修。流量变化大者，絮凝效果不稳定，与折板及网格式絮凝池相比，因水利条件不甚理想，能量消耗（即水头损失）中的无效部分比例较大故需较长絮凝时间，池子容积较大。其主要的缺点是水头损失较大，因水流条件不理想而使能量中的大部分成为无效消耗，从而延长了絮凝时间，增大了絮凝池容积，特别是在水流流经拐角时，速度以离散数值方式变小，而不是由大到小平稳地过渡，这样消耗的能量大但对絮凝提的成长并不有利，虽然在急剧转弯下会增加颗粒之间的碰撞几率，但不合理的速度梯度分布易造成絮凝池前部由于速度梯度过小，达不到最高效率的颗粒碰撞，而后部拐角处由由于速度梯度过高，撞击过大，而易使聚集好的絮体破碎，结果导致絮体颗粒密实程度不一。这样在设计时间内，被打碎的絮体随水流进入沉淀池，影响出水效果，而密实的絮体在未进入沉淀池时，已过早地在絮凝池后部下沉，时间一长，在絮凝池末端的廊道内易形成“沙丘”状的沉积物，阻碍水流通道，降低了絮凝效果，如将絮凝池末端的廊道封闭，以此缩短絮凝时间，疏松的絮体易过早地进入沉淀池，更易使出水效果恶化。为使水流中的颗粒相互碰撞，就必须使其与水流产生相对运动。往复式隔板絮凝池是通过水流在廊道间往返运动造成颗粒碰撞聚集形成絮体。在这一过程中，水流的流态以及水流的结构等水力特性对絮凝效果起着决定性作用。为了更好地研究絮体的形成过程，必须了解水流的内部形态和结构。为使水流中的颗粒相互碰撞，就必须使其与水流产生相对运动。水中的颗粒与水流产生相对运动最好的办法是改变水流的速度。改变速度的方法有两种:①改变水流速度时而造成的惯性效应来进行凝聚②改变水流方向。在湍流中充满着大大小小的涡旋。涡旋的加速度（单位质量的惯性力）随涡旋尺度的减小而增大，即涡旋越小其惯性力越强。由此可见湍流中微小涡旋的离心惯性效应是絮凝的重要动力学致因。要达到好的絮凝效果，除有大量颗粒碰撞之外，还需要控制颗粒合理的有效碰撞，使颗粒聚集起来，湍流涡旋在絮凝反应中起重要的动力学作用。湍流作用下，湍流涡旋剪切力和惯性离心力是对加速颗粒接触碰撞的主要动力致因，而湍流涡旋剪切力是主导动力。湍流剪切力是由湍流涡旋造成的，显然涡旋尺度越小，涡旋强度越大，涡旋对矾花的剪切作用越强。涡旋尺度主要取决于流动空间尺度和流动速度两个因素。流动空间越大，涡旋尺度越大；在同一空间尺度下流动速度越大，涡旋尺度越小。往复式隔板絮凝池是通过水流在廊道间往返运动造成颗粒碰撞聚集形成絮体。在这一过程中，水流的流态以及水流的结构等水力特性对絮凝效果起着决定性作用。在往复式隔板絮凝池中，水流在廊道间往复运动，带动颗粒碰撞聚集，池子起端廊道间距较窄，水流速度较大，增加了絮凝颗粒相互间的相互接触碰撞机会，有利于反应初期絮凝颗粒较小时，通过絮凝剂的电中性和吸附架桥作用，使胶体颗粒脱稳再结合形成矾花。矾花在流动过程中不断吸附胶体颗粒逐长大，在絮凝反应后期凝聚形成大颗粒絮凝体，但其密实性和抗剪切能力却较低，较大的速度冲击作用会使形成的矾花重新被打碎。此外，水流在