絮凝搅拌机 浅析机械搅拌絮凝池的优缺点

目前国内广泛使用的絮凝设备有两种:水力搅拌式和机械式。水力搅拌式主要由折流絮凝池组成，机械式主要由机械搅拌絮凝池组成。折流絮凝池运行维护成本低，易于管理，但不便于调整。比如广泛使用的折流絮凝池开始时的转折点有利于絮凝反应，后期的转折点可能导致絮凝颗粒破碎；由于截面尺寸太小，很难清洗和施工。如果流量过高，转折点处的G(速度梯度)值会过高，如果流量过低，反应槽内会发生沉淀。

机械搅拌絮凝池是完成絮凝过程的重要单元操作，具有处理效率高、絮凝效果好、单位面积产水量大、对水温和水质变化适应性强等优点。目前已广泛应用于各种水处理工艺，但絮凝设备价格昂贵，成本高，运行成本高于折流絮凝池。其次，运行时反应池内短流程、水量不稳定导致反应强度不足，絮体沉降性能差。

因此，有必要对机械搅拌澄清池进行合理改造，以提高其絮凝效率。现实中，机械搅拌絮凝池与其他形式的絮凝池相结合，以提高机械搅拌絮凝池的利用效率。

01.机械搅拌絮凝池的结构及工作特点

机械搅拌絮凝池主要由桨板、叶轮、转轴、隔墙和池壁组成，是一种广泛应用于科研、教学和生产的絮凝装置。通过机械搅拌絮凝池的实验，不仅可以选择化学药剂的种类和数量，还可以确定混凝的最佳条件[2]。

机械搅拌絮凝池配有搅拌器，搅拌通过机械力实现，即桨叶搅拌完成絮凝过程。叶片可以旋转或上下往复运动。目前国内多采用旋转方式。传统机械絮凝池的搅拌器少数采用网浆形式，大部分采用桨式叶轮，我国在70 ~ 80年代广泛使用。而且有系统的罐体设计规范和搅拌器设计方法，使用效果也不错。为了保证沉淀池的沉淀效果，需要有足够的絮凝时间和相应的水力条件，在絮凝池中形成大块絮体。

絮凝时间一般为15 ~ 30 min，控制絮凝速度使平均速度梯度G值达到10~75s-1(一般控制在30 ~ 50 s-1)，GT值在104 ~ 105范围内，保证絮凝过程充分完善。机械搅拌可以采用多级串联搅拌，大型水厂采用分级搅拌，一般内置3-4台搅拌机。

在国外，机械搅拌絮凝池应用广泛，搅拌器种类繁多。搅拌器叶轮根据流态可分为径流式叶轮和轴流式叶轮。轴流式叶轮因其单位功率流量大、剪切速率小、叶片附近大范围均匀分布和最大抗脱落能力强而被广泛应用于生产实践。

02、水平轴式机械搅拌槽的优缺点和操作条件

目前国内水平轴机械搅拌器的水平轴方向是平行于水流方向的，也是垂直的，但大多是平行于水流方向的。与水流方向平行，水平旋转轴可以减少水流的水头损失，提高流速。压头损失的降低和流速的增加主要由机械搅拌的转速(即机械搅拌强度)控制。一般可以在实验室模拟絮凝过程，获得相关数据和动态图形。

水平轴机械搅拌器的驱动装置位于槽外，一套驱动装置可以与几组桨式叶轮串联，与垂直轴机械絮凝槽相比具有很大的优势，因此水平轴机械搅拌器在生产实践中得到广泛应用。絮凝池一般与沉淀池建在一起，可以防止水流过连接管道时形成的絮体破碎，一旦絮体破碎，就很难再次絮凝。

03.立轴机械搅拌槽的优缺点及运行条件

驱动装置(如减速器等。)的立轴搅拌罐位于罐的顶部。以往减速机密封技术不尽人意，容易漏气漏油。一旦发生漏油，不仅会增加企业的运营成本，还会造成水污染。此外，立轴式搅拌罐的桨板需要配备一套驱动装置，这大大增加了水厂和企业的投资成本和运行成本，因此这种机械搅拌罐在国内很少使用。

在国外则相反，立轴絮凝搅拌机维护量少，机械设备管理容易；设备操作灵活，转速易于控制；水头损失小；搅拌强度易于调节和控制；混凝效率高；絮凝搅拌器的故障对整体影响很小，因此被广泛使用。

04.机械搅拌絮凝池布置

机械搅拌絮凝池是一种理想的絮凝形式，它与混合池出水的絮凝池相连，要求池内水流速度由大到小逐渐变化。在较高的反应速度下，水中的胶体颗粒可以被充分碰撞、吸附和凝聚，在较低的反应速度下，水中的胶体颗粒可以形成更大、更致密的絮体(flocs)，从而在沉淀池中被去除。

单个机械池靠近CSTR反应堆，因此应串联连接。隔间越多，越靠近PF反应器，效果越好，但不能太多。系列机械絮凝池不宜过多，一般考虑3-4级，用隔墙(或导流墙)隔开几个格栅，避免水流短路，搅拌强度会随着絮体的增长而一个个降低。其速度梯度不受水量影响，G值适应性相当强。它是国外主要的絮凝方式，但在国外的应用受到设备和维护的影响。

合理分类，机械反应与其他形式结合时的设定位置等。，减少机械絮凝过程中G值的变化次数。在相同的桨板范围内，g值可以认为是相同的。由于絮凝过程中G值的变化只有3-4次，所以在设计中需要特别注意G值的选择。目前很多机械絮凝布置中，最大和最小G值的差值一般只有5-6倍。为了布置方便，每个混合器的作用范围在设计上布置为相同，即每个G值的絮凝时间相同。

完成