混凝劑混合階段
混合的作用是使混凝劑迅速均勻地擴散到所有水中,從而創(chuàng)造良好的水解和聚合條件,使膠體不穩(wěn)定,并借助顆粒的布朗運動和湍水流而凝結?,F(xiàn)階段不需要形成大絮體。混合需要快速劇烈的攪拌,幾秒鐘或一分鐘即可完成。至于聚合物混凝劑,它們在水中的形態(tài)不受時間的影響,就像無機鹽混凝劑一樣?;旌系闹饕饔檬鞘顾巹┰谒蟹稚⒕鶆颍瑢Α翱臁焙汀皣馈钡囊蟛⒉恢匾?。
混凝劑通常通過水泵、隔板和機械混合來混合。
1.水泵混合
使用提升泵進行混合是一種常見的方法。藥液從泵前放入,利用水泵葉輪的高速旋轉,達到快速劇烈混合的目的。加藥和混合均由水泵進行,不需要額外的混合設備,混合效果更好。但如果用氯化鐵作混凝劑,會腐蝕水泵葉輪。此外,當泵到處理結構的管道很長時,可能會在長距離管道中過早形成絮體并破裂,不利于未來的處理。因此,泵混法有一定的使用條件和局限性,應引起重視。
2.分區(qū)混合
擋板混合是在一個長方形的混合罐中設置若干個擋板,每個擋板上有一定大小的孔道,擋板的孔道交錯排列,當水流過擋板的孔道時,發(fā)生快速收縮擴散,形成渦流,使藥劑和原水充分混合。擋板之間的距離為池寬的兩倍,水通過孔道的流速應不小于1m/s,池內平均流速應不小于0.6m/s,混合時間一般為10 ~ 30s。當處理水量穩(wěn)定時,擋板的混合效果更好,例如當流量變化較大時,混合效果不穩(wěn)定。
3.機械混合
機械攪拌是利用電機帶動漿板或螺旋槳在池內強力攪拌,使藥物與生水有效混合。機械攪拌強度可調,靈活。這種混合方法的缺點是增加了機械設備、維護工作和機械設備的功耗。
混凝劑反應階段
反應階段的作用是創(chuàng)造水力條件,使小絮體在一定時間內繼續(xù)形成沉降性能好的大絮體,使其在后續(xù)沉淀池中下沉。因此,要求水流具有適當的湍流度和足夠的反應時間。
反應設備分為液壓攪拌和機械攪拌。水力攪拌在國內應用廣泛,其攪拌強度可通過水流速度控制,反應時間一般為5 ~ 30 min。
水力攪拌反應設備分為擋板反應罐、旋風反應罐、渦流反應罐等。廊道內擋板反應器的速度逐漸降低,由入口0.5m/s降至出口0.2m/s,停留時間為20 ~ 30min。這種池塘結構簡單,但水力損失大,適用于水量變化不大的大型處理廠。旋渦式反應池的進水在池下部沿切線方向進入,水流在池內呈旋渦式運動。進水流速為0.7m/s,出水流速為4 ~ 5 mm/s,水在槽內停留時間為6 ~ 10 min。這種反應池反應時間短,體積小,成本低,但錐底較深,施工難度大,適用于中小型處理廠??装迨倚L反應罐是一種多級旋風反應。每個罐設有若干個(一般為6 ~ 8個)反應室,反應室之間的孔口上下、左右(相互交錯)布置。總反應時間應根據原水水質和類似條件下的運行經驗或試驗數據確定,一般為15 ~ 25 min。*個入口的流速可達0.6 ~ 1.0m/s,最后一個入口的流速可達0.2 ~ 0.3m/s,這種反應池結構簡單,施工方便,但其反應效果較差,一般用于水量變化不大的中小型水廠。
機械攪拌反應罐內裝有攪拌器,反應時間一般為15 ~ 20min。一般槽內有3 ~ 4臺攪拌機,轉速按漿板半徑中心線速度測量,*檔為0.5m/s,最后一檔降為0.2m/s.
由上可知,反應槽內的水流速度和機械強度從槽頭到槽尾逐漸降低,以避免絮體破碎。因此,反應池和沉淀池一般是一起建造的,如果需要單獨建造,必須控制連接管通道內的流速。因此,反應設備的操作應按照上述技術要求進行。如果在化學混凝之后,直接進行接觸過濾或氣浮處理而不進行沉淀處理,則可以省略反應階段。