南通立源水業(yè)科技發(fā)展有限公司

1、立源水業(yè)工藝技術(shù)講解立源水業(yè)工藝技術(shù)講解給水工藝流程原水配水取水沉淀消毒反應(yīng)混合出水過濾取水方式及比較 固定岸邊取水 引水渠取水 遠(yuǎn)離岸邊取水配水方式及比較 穩(wěn)壓配水井 堰口式配水主要混合方式和原理水泵混合：管道混合：靜態(tài)混合器混合：跌水混合：機(jī)械攪拌：無混合反應(yīng)方式與比較常見絮凝設(shè)備1.流道邊界控制型 隔板絮凝池 折板絮凝池2.流體旋轉(zhuǎn)流動(dòng)型 渦流式反應(yīng)池 機(jī)械絮凝池 穿孔旋流絮凝池3.流道中設(shè)置耗能機(jī)構(gòu)型 網(wǎng)格、柵條絮凝池 星型翼片絮凝設(shè)備星型翼片絮凝設(shè)備 組合式絮凝池分離過程 沉淀池 平流沉淀 斜板沉淀 斜管沉淀 氣浮過濾工藝和比較 V型沉淀池 氣水沖洗沉淀 翻板閥沉淀池消毒工藝及比較

2、紫外消毒 二氧化氯 氯氣 次氯酸鈉混凝沉淀工藝混凝沉淀工藝 混凝沉淀工藝是目前給水處理、中水處理和部分污水處理的核心工藝，主要包括混合、絮凝和沉淀三個(gè)單元工藝過程。它已有150余年的歷史，承擔(dān)著水處理中95以上的負(fù)荷?；旌希簩?shí)現(xiàn)原水和藥劑的快速均勻混合，使藥劑完成水解， 并使水中膠體脫穩(wěn)，從而形成細(xì)小的、分布均勻的礬花顆粒。絮凝：實(shí)現(xiàn)細(xì)小礬花顆粒的相互碰撞和聚集，使其長大至合適的礬花顆粒尺度。沉淀：將絮凝反應(yīng)過程中所形成的礬花顆粒沉積下來，實(shí)現(xiàn)礬花顆粒與水的固液分離過程，從而得到水質(zhì)合格的出水。典型絮凝工藝過程給水：給水：原水混合絮凝沉淀過濾消毒二級(jí)泵站污水深度處理（中水回用）：污水深度處理（

3、中水回用）： 二沉池出水曝氣生物濾池混凝沉淀過濾消毒造紙行業(yè)白水處理：造紙行業(yè)白水處理：紙機(jī)白水混凝沉淀回用水鋼鐵行業(yè)零排放工程：鋼鐵行業(yè)零排放工程： 化學(xué)除油器：化學(xué)除油器：海水淡化：海水淡化：海水除濁（混凝沉淀）膜處理 膜處理：膜處理：微濾 超濾 納濾 反滲透電力行業(yè)（鍋爐用水）：電力行業(yè)（鍋爐用水）： 原水除濁（混凝沉淀）離子交換鍋爐立源水業(yè)混凝沉淀工藝流程 過程的實(shí)現(xiàn)，需要相應(yīng)的技術(shù)和設(shè)備?；炷恋砀麟A段的工藝技術(shù)水平和相應(yīng)設(shè)備性能，及其整體集成性能是影響工程運(yùn)行效果的關(guān)鍵因素。立源水業(yè)混合技術(shù)和設(shè)備立源水業(yè)混合技術(shù)和設(shè)備什么是混合？混合就是兩種或者多種物質(zhì)通過相互接觸和滲透，并最終形

4、成新的均相單一物質(zhì)的過程。常見的混合有氣氣混合，氣液混合，液液混合和固液混合。到目前為止，在大部分立源水業(yè)涉及的水處理過程中，我們所關(guān)心的混合是液液混合，或者說液固混合，即如何通過相應(yīng)的設(shè)備將藥劑快速、均勻快速、均勻地分散到原水的水體之中。在混合過程中，通過各種形式的能量輸入，使流體（氣體或者液體）在混合設(shè)備部件的作用之下，產(chǎn)生相應(yīng)的漩渦和速度差，從而達(dá)到被混合物質(zhì)相互均勻分散的目的。（更確切的說，其實(shí)是混合過程的強(qiáng)化）化工領(lǐng)域最常見的混合方式是攪拌混合?；旌蠎?yīng)達(dá)到的目標(biāo) 1、確保水中膠體顆粒脫穩(wěn)，能夠被去除。 2、形成粒度均勻的絮體基元?；旌蠗l件要求 實(shí)現(xiàn)藥劑與水的快速、均勻混合，從而產(chǎn)生細(xì)

5、小、密實(shí)的礬花顆粒，提高藥劑利用率?？焖贁U(kuò)散：快速擴(kuò)散：絮凝劑與水接觸絮凝劑水解絮凝劑水解物質(zhì)使膠體脫穩(wěn)，整個(gè)過程非?？?，在幾秒鐘之內(nèi)完成。為使水中膠體有效脫穩(wěn)，需要在1秒之內(nèi)就使得藥劑和水充分接觸有利絮體形成：有利絮體形成：實(shí)現(xiàn)整個(gè)水體中各部分藥劑與水的充分接觸，其尺度需要控制在微米尺度的范圍絮凝劑投加方式干投法：將粉劑、顆粒劑直接投入原水之中。 優(yōu)點(diǎn)：節(jié)省一點(diǎn)設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用 投加設(shè)備：設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用高 缺點(diǎn)：混合效果差，藥劑利用率低 濕投法：將藥劑預(yù)先配制為一定濃度的藥液（5%20%） 優(yōu)點(diǎn)：大大提高混合效率和藥劑利用率，節(jié)省藥劑投量 目前主要的藥劑投加方法主要混合方式和原理水泵混合：管

6、道混合：靜態(tài)混合器混合：跌水混合：機(jī)械攪拌：無混合水泵混合水泵混合：將藥劑加入泵的前端，利用泵的葉輪的快速轉(zhuǎn)動(dòng)，完成藥劑的混合水泵混合的缺點(diǎn)是藥劑易對(duì)泵產(chǎn)生腐蝕管式混合（靜態(tài)混合器） 管道混合：小于150m的管道加藥距離其缺點(diǎn)是管道內(nèi)部沒有構(gòu)件，混合效果不理想 靜態(tài)混合器混合：各種形態(tài)的混合器具有不同的內(nèi)部構(gòu)件，蘇爾壽 其缺點(diǎn)是水力損失較大，內(nèi)部構(gòu)件復(fù)雜不易維護(hù)機(jī)械攪拌混合 機(jī)械攪拌：傳統(tǒng)和常用的混合方式，混合強(qiáng)度不均勻比較適合于間歇式攪拌操作 對(duì)于水處理行業(yè)中的連續(xù)混合不適合，對(duì)混合過程的控制性較差，不能滿足快速、均勻混合的目的。 體積龐大，由于有動(dòng)部件，維護(hù)困難，問題較多跌水混合 跌水混合

7、：通過構(gòu)建相關(guān)的建筑，使水流從高處落下，完成能量的耗散，實(shí)現(xiàn)水與藥劑的混合。噴泉 可控性較差立源混合理論與混合技術(shù) ?藥劑混合過程1. 湍流混合過程（宏觀混合）：在流體剪切力的作用之下，流體內(nèi)部形成大尺度渦旋（厘米級(jí)），并主導(dǎo)混合過程，此時(shí)流體的混合擴(kuò)散系數(shù)很大（毫秒級(jí)），此過程之后，流體可達(dá)宏觀上的均勻，在小于漩渦的尺度，則不均勻。2. 分子擴(kuò)散（微觀混合）：物料從湍流分散后的最小微團(tuán)到分子尺度上的均勻化過程，是實(shí)現(xiàn)液體完全徹底混合的最后步驟，該步驟完全依靠不同物質(zhì)分子的濃度差異，依靠物質(zhì)的分子布朗運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。3. 擬層流擴(kuò)散：大的漩渦發(fā)生相互碰撞而形成較小尺度的漩渦（kolmogorov尺

8、度），此時(shí)的混合主要由該尺度大小的漩渦的卷吸作用主導(dǎo)，卷吸的管狀內(nèi)部渦旋的流體流動(dòng)為層流流動(dòng)，此后分子尺度上還是高度分離的層流與湍流（紊流）粘性流體的流動(dòng)形態(tài)：層流、湍流、過渡流動(dòng)層流：層流：流體分層流動(dòng)，相鄰兩層流體間只作相對(duì)滑動(dòng)，流層間沒有橫向混雜。湍流：湍流：當(dāng)流體流速超過某一數(shù)值時(shí)，流體向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，有垂直于管軸方向的分速度，各流層將混淆起來，并出現(xiàn)渦旋。雷諾數(shù)：vrReRe=200000雷諾試驗(yàn)擬層流擬層流湍流基本知識(shí)(邊界層理論) 1、湍流 2、旋渦的形成過程旋渦的形成過程選定流層y流速分布曲線干擾FFFFFFFFFFFF升力渦 體旋渦及其演變（水桌實(shí)驗(yàn)）渦旋衰減理論串級(jí)失穩(wěn)理論

9、:耗能渦旋：耗能渦旋：渦旋中流體之間的相互滑移和摩擦，使得渦旋自身的能量轉(zhuǎn)化為流體的內(nèi)能，會(huì)使得渦旋逐漸減小，直至湮滅。渦旋與渦旋和渦旋與流道壁面之間的相互碰撞和摩擦也會(huì)耗散渦旋的能量。湍流擴(kuò)散與N-S方程 湍流擴(kuò)散方程： Navier-Stokes方程：mmmmx( x)()(tKy Kyz Kzyyz）210ijijiiiijjiUUuuUUPUxtxxx 渦旋控制流體速度特征尺寸邊界條件混合效果的判定 分散尺度：分散尺度：對(duì)于水處理來說，在分割尺度為微米級(jí)的范圍內(nèi)，存在著兩相物質(zhì)，即可認(rèn)為混合均勻 取樣范圍和取樣點(diǎn)的安排：取樣范圍和取樣點(diǎn)的安排： 化學(xué)法：利用快速平行競爭反應(yīng)或者串聯(lián)競爭

10、反應(yīng)，通過測(cè)定反應(yīng)的選擇性，來判別混合效果 光學(xué)法：在水中加入示蹤劑或者示蹤離子，利用PIV等光學(xué)儀器進(jìn)行觀測(cè)，其在水中的分布，判定混合效果 溫度法：利用不同溫度流體的混合，通過測(cè)定流體區(qū)域能的溫度分布來監(jiān)測(cè)混合效果。列管式混合器的實(shí)現(xiàn)形式 管道混合：簡單的管道混合就是將藥劑直接投入普通的水管之中，利用管道中水的流動(dòng)，來實(shí)現(xiàn)混合的目的 管式靜態(tài)混合器：在水管之中通過加入一些內(nèi)部構(gòu)件，使得水流和藥劑在通過的時(shí)候，會(huì)被多次改向，分割和再聚合，并形成漩渦，強(qiáng)化水和藥劑的混合 （立源水業(yè)的管道混合器具有獨(dú)特的內(nèi)部結(jié)構(gòu)） 射流混合：將藥劑通過噴口高速射入水流主體之中，從而產(chǎn)生較大的速度梯度，實(shí)現(xiàn)混合的強(qiáng)

11、化 （立源水業(yè)通過特別設(shè)計(jì)的加藥管實(shí)現(xiàn)射流混合的引入）立源混合設(shè)備的理論基礎(chǔ)在水處理混合過程中，最重要的是利用混合設(shè)備產(chǎn)生高密度、高強(qiáng)度、小尺度的渦旋，當(dāng)然并不是所有的小渦旋都是有效的，如何調(diào)整渦旋在整個(gè)流場(chǎng)中的分布密度和強(qiáng)度均勻性，是決定混合效果的關(guān)鍵。直列式（列管式）混合器就是根據(jù)以上理論基礎(chǔ)發(fā)展而來的。該混合器在主管道內(nèi)部設(shè)置了一系列順流道布置的管束，管束的長度、管徑和排列的間距都是經(jīng)過流體動(dòng)力學(xué)計(jì)算優(yōu)化得到的。當(dāng)原水以一定流速流經(jīng)管道時(shí)，在管壁的作用下，水流發(fā)生邊界層分離，并由此產(chǎn)生一系列的渦旋，渦旋脫離邊壁進(jìn)入紊流核心后破滅。這樣在管束內(nèi)形成的同管徑尺度相當(dāng)?shù)臏u旋群，在其后的流動(dòng)過程

12、中，會(huì)逐步衰減為均勻的各向同性紊流，從而實(shí)現(xiàn)膠體同絮凝劑的接觸碰撞，并使其脫穩(wěn)凝結(jié)成小絮體。關(guān)鍵點(diǎn)1. 提供合適的條件在混合區(qū)域產(chǎn)生漩渦并控制漩渦的分布2. 提高耗能漩渦在混合區(qū)域分布的均勻性3. 檢驗(yàn)混合區(qū)域能量損耗的分布式檢驗(yàn)混合器混合效果的重要指標(biāo)4. 合理利用湍流的宏觀擴(kuò)散，通過控制邊界條件，增加邊界的面積來控制水體中漩渦的產(chǎn)生、擴(kuò)散和衰減來強(qiáng)化混合的效果和效率5. 立源水業(yè)的混合器在混合效果相同的情況下，其能量的損耗低于一般的靜態(tài)混合器（蘇爾壽），混合效率高立源水業(yè)混合設(shè)備直列式混合器直列式混合器1.配水器2.導(dǎo)流錐3.管體4.管束5.連接法蘭直列式混合器直列式混合器結(jié)構(gòu)配水器一級(jí)混

13、合三級(jí)混合混流器二級(jí)混合加藥點(diǎn)及射流投藥三級(jí)管束的作用導(dǎo)流錐混合器后安裝要求直列式混合器結(jié)構(gòu)剖析 整體混合器結(jié)構(gòu)：整體混合器結(jié)構(gòu)：長度L和混合器管徑D：L5D （標(biāo)準(zhǔn)管道，減少成本） 設(shè)計(jì)精巧的配水器：設(shè)計(jì)精巧的配水器：實(shí)現(xiàn)藥劑的均勻預(yù)分散，提高混合效率 系列的同心管束結(jié)構(gòu)：系列的同心管束結(jié)構(gòu)：提供合適的旋渦壁面生成條件和湮滅空間 獨(dú)特的導(dǎo)流錐結(jié)構(gòu)：獨(dú)特的導(dǎo)流錐結(jié)構(gòu)：管道內(nèi)流動(dòng)的再混重分配，通過速度梯度生成大漩渦 后接續(xù)管道：后接續(xù)管道：L10D，為細(xì)小礬花的生成提供合適的空間和時(shí)間條件立源混合器的主要優(yōu)點(diǎn) 提高絮凝劑與水之間的有效接觸，減少不必要的絮凝劑膠團(tuán)間接觸，從而提高藥劑利用率，可比常

14、規(guī)設(shè)備節(jié)省藥劑投量10%30%左右 具有很強(qiáng)的流量適應(yīng)性能，在設(shè)計(jì)負(fù)荷量10%之內(nèi)，仍然具有優(yōu)良的混合性能 生成的礬花顆粒細(xì)小、密實(shí)，從而使得沉淀池中礬花的密度可達(dá)到1.101.15之間，有利于礬花的沉積分離 由于混合器所具有的特殊、高效的內(nèi)部構(gòu)件，從而提高了能量的利用效率，在設(shè)備運(yùn)行過程中，可大大節(jié)省過程能耗，降低運(yùn)行費(fèi)用操作費(fèi)用 在處理量相同的時(shí)候，立源水業(yè)的直列式混合器比常用的靜態(tài)混合器的水頭損失低一米左右，所以在工程運(yùn)行中，更加節(jié)能省電： 以一個(gè)處理量為10000噸/天的工程為例，其每天可以節(jié)省運(yùn)行的電量大約為34度，則一年可以節(jié)省的電量為12410度。按電價(jià)0.8元計(jì)算，可節(jié)省費(fèi)用9

15、928元。 34度=(10000000kg*9.8m2/s*1m)/(3600000J/度)/0.8 此時(shí)泵效率為80%藥劑利用率 立源水業(yè)的混合設(shè)備，由于混合效率高，可大大提高藥劑與水體的有效碰撞，從而可以比其他普通的混合器節(jié)省投藥量20%30%左右。 以處理量為10000噸/天的工程為例，按每噸水常規(guī)投藥量為25g計(jì)算，每公斤藥劑價(jià)格為1.6元計(jì)算，則該工程每天可節(jié)省的藥劑費(fèi)用為80元，則一年可以節(jié)省費(fèi)用29200元： 10000*25*1.6/1000*0.2=80 藥劑節(jié)省量按20%計(jì)算。對(duì)系統(tǒng)的影響 立源水業(yè)的混合設(shè)備可以使藥劑和原水充分高效地接觸，在使水中膠體脫穩(wěn)之后，使得所形成的絮體顆