LIGHTNIN混合池搅拌机在成都市自来水总公司六水厂的生产

1、 重庆大学硕士学位论文表3.6119、124混合池混合均匀性试验测定结果(A13+的浓度原水浊度:23.5NTU PH值:8.2色度:5碱度:122rag/l水温;11。C取样体积;40ral原水中A1”的浓度0,092mg/L试验时间:2002.8.158.20碱铝加A1A2A3A4A5A J 池号序号(mg/L(mg/L(mg/L(mg/L(mg/L(mg/L(% (mg/Lll”132.61.11.081.081.11.08l,091.84混合池238.51.281.271.291.331.241.287.02 12”132.60.930.970,98O.97O.94O.965.08混合

2、池238.5O.991.Ol1.0l1.051.051.025.22实验人:邬家祥制表入:祝大立审核:杨凯测定日期:2002年8月15-20日通过两种不同方法的测试,从试验结果,我们可以看出:11、12。混合池的浓度不均匀度J均小于10%。符合城市供水行业2000年技术进步发展规划的要求规定“。114、12。混合池使用不同的搅拌机,但混合效果相差不大。絮凝池矾花沉降性能试验下图3.卜3.6是2002年1月-10月,在试验条件下,在不同原水水质时,“、124絮凝池矾花沉降性能试验结果图。 图3.111、128絮凝池后絮体沉降上清液浊度曲线图Fi93.1Thegraph0flhcturbiddeg

3、reeoftheclearfluidinthebeakers aftertheflocculeflocculatesrearward thc11128floceulation ponds试验条件:2002126-10:00原水浊度22NTU,原水碱度125mg/l,原水PH值8.63,原水水温50c,投药量2473kg/km33工艺池试验研究条件、方法和结果 图3.2ll、12+矾花沉降性能试验上清液浊度曲线图F迪p2Thegraphoftheturbid degreeoftheclearfluidinthebeakers aftertheflocculeflocculatesrearward

4、 the ll17flocamlatiponds试验条件:2002-3-26-14:00原水浊度22NTU原水碱度123msa,原水PH值8.18,原水水温12.soc,投药量23.29hCkno 图3.311、12'ia花沉降性能试验上清液浊度曲线图of她clear fluid in the beakca's after the floccule flocculates Fi93,3The graph ofnturbid degreerearward the11124floeeulation ponds试验条件:20025-2910:00原水浊度30NTU,原水碱度77.2m

5、#,原水PH值7.97,原水水温20.5。C,投药量15.95kg/km3重庆大学硕士学位论文 图3.411、12。矾花沉降性能试验上清液浊度曲线图Fi93.4Thegraphoftheturbiddegreeofthe clearfluidinthebeakers afterthefloceuleflocculatesrearwardthe114&12。floeeulationponds试验条件:2002-7-26-14:00原水浊度22NTU,原水碱度98rag/1,原水PH值8.2l,原水水温200C,投药量23.29kg/km3 图3.511、12#矾花沉降性能试验上清液浊度曲

6、线圈Fi93.5The graph ofthe turbid degree ofthe dear fluid in the beakers after the floceule flocculatesrearward the11'&12。floeeulation ponds试验条件:2002-8-l一10:00原水浊度200NTU,原水碱度77.zmg/1,原水PH值7,97,原水水温20,50C,投药量78.77kg/km3303工艺池试验研究条件、方法和结果 图3.611、12#矾花沉降性能试验上清液浊度曲线图Fi荫.6The graph ofthe turbid deg嘴

7、ofthe clear fluid in the beakers aR日the floccule flooculatesrearward the114&124flocoulation ponds试验条件:2002-8214:30原水浊度67NTU,原水碱度96.1mg/l,原水PH值8.13,原水水温200C,投药量25.95kg/km3从图中我们可以看出:在试验条件下,在各种不同的原水水质时,在絮凝池各个不同深度(10cm,50cm,lOOcm的矾花沉降试验中,ll、12。絮凝池出水的矾花沉降上清液浊度差别不大。而两组工艺池的絮凝池都是一样的,因此可以认为,两组工艺池的混合部分的效果

8、也是差别不大的。沉淀池出水水质试验下图3.7-3.12是2002年1月-10月,在试验条件下,在不同原水水质时,ll、12。沉淀池出水水质比较图。 图3.711”、124沉淀池出水浊度比较图Fi93.7Timcompm'afivegraphoftheturbiddegreeatthell#&124deposition-pond 试验条件:2002年1.1315日,原水浊度小于10NTU,碱度130mg/l,PH值8.10重庆大学硕士学位论文 图38ll4、12“沉淀池出水浊度比较图Fi93.8The comparative graph ofthe turbid degree a

9、t the1112#dcpos妯onpolId试验条件;2002.3.7-3.8月,原水浊度小于10NTU,碱度120m:,PH值8.30 图3.911“、128沉淀池出水浊度比较图turbid姆at the114&t24deposition-pond Fi93.9The comparative grab ofthe试验条件:2002.7,27-28日,原水浊度11282llNTU,碱度127mg/l,PH值8.363工艺池试验研究条件、方法和结果 图3.10114、12“沉淀池出水浊度比较图Fi93.10Thecomparative蓼apboftheturbiddegree atth

10、e118&128&'Ixsition-pond试验条件:2002.6.24-28日,原水浊度22423.7555NTU,碱度105869一110mg/I,PH值8.10 图3ll118、124沉淀池出水浊度比较图Fi9311The comparative graph ofthe turbid degree at tho ll#&124deIxsition-pond试验条件:2002Z30-8.3日,原水浊度36.25-478,75-56.25NTU,碱度99.】一722-10tmg/l,PH值81重庆大学硕士学位论文 图3.12114、12“沉淀池出水浊度比较图

11、Fi93.12The cmpatativo graph ofthe turbid dogrco at the114&124doposition-pond试验条件:2002.9.9日,原水浊度6320563NTU,碱度99.5mg,I,PH值8.25从图中我们可以看出:在试验条件下,在各种不同的原水水质时,ll”、124沉淀池出水浊度差别不大。而两组工艺池的絮凝池、沉淀池都是一样的,因此可以推论出,两组工艺池的混合部分的效果也是差别不大的。3.4试验结论从上面三个试验的结果看出,在不同的原水水质条件下,在114、12两组工艺池的处理水量和投药量相近,其所有设备都正常运行的情况下,两组混合

12、池的混合效果相当。也就是说,将原混合池两台搅拌机电机功率从5.5kw的改为一台2.2kW的,将原混合池两台搅拌机的透平式桨叶改为轴流式桨时,在工艺池上的实际生产运行中,能满足混合过程,以及后续絮凝沉淀工艺的要求。 5试验结果分析 图5.2轴流型桨叶速度矢量分布图F垣5,2The volocity-vectors distribution f,sure ofaxial-flow impetter 图5.3径流型桨叶速度矢量分布图Fi95,3The velocity-vectors distribution figure ofradial-flow in甲eller从图中可以看出:轴流型桨叶,主要

13、产生轴向向下的推力,这也是轴流型桨叶主要产生大的轴向排液量的原因。而径流型桨叶主要产生径向剪切力“”“”。5.1.3轴流型和径流型桨叶产生的流动型态正因为轴流型和径流型的速度矢量分布是这样的的,所以在有挡板的混合设施中,两种桨叶会对流体产生如下图所示的流动形态。如图5.4、5.5所示。 图5,4轴流型桨叶对流体作用产生的流动形态Fi95.4Illustration ofaxial-flow impellerS flow oanformafion45重庆大学硕士学位论文 图5.5轴流型桨叶对流体作用产生的流动形态Fi茚.5llluslxation ofradial-flow impellors

14、flow conformation从图中我们可以清楚地看出,轴流型桨叶工作时,在整个反应器内,流体产生了自上到下的比较均匀的流动。而径流型桨叶工作时,在整个反应器内,流体的流动被分成了几个区,流动型态是上下分层的。5,1.4轴流型和径流型桨叶在混合过程中的效果下图5.6是在相同的轴功率条件下,轴流型和径流型两种桨叶在投加了红墨水后的混合效果比较图。从图中我们就可以看出,对于液液混合过程来说,在相同的轴功率的前提下,轴流型桨叶的混合效果明显要好于径流型的。 图56轴流式桨叶和透平式桨叶混合效果比较图Fi95.6The mixingeffect compare between axial-flow

15、 impeller and radial.flow impeller注:图5.1-5.6来自MixingTheory Basics。本次研究第二章和第三章的试验结果,也充分验证了了,在轴功率相同的情况下,轴流型桨叶的混合效果要明显好于径流型桨叶的。从混合的动力学机理我们知道。在混合工艺过程中沿垂直水流方向涡流扩散和分子扩散机理是主要的。涡流扩散仅能使混凝剂达到亚微观级混合,最后需通过分子扩散达到微观混合。从两种桨叶的速度矢量图以及流动形态图中,我们看到,正由于轴流型的速度矢量方向向下,主要产生大的排液量,并使流体在搅拌槽内产生均匀的流动,这都有助于混合过程的水流沿垂直水流方向的涡流扩散作用以及

16、分子扩散作用的充分发挥。而径流型桨叶,由于其速度矢量的方向是沿径5试验结果分析向的,主要产生径向剪切力,因此对于混合过程的水流沿垂直水流方向的涡流扩散作用以及分子扩散作用来说,作用就不明显了。因此可以说,采用何种形式的桨叶,需要根据处理工艺的具体要求决定。对于快速混合来说,要求在短时间内使药剂和水充分混合均匀,它是典型的流动控制型应用,只要能够提供足够的流动,它就能满足工艺要求,因此选择一高效轴流型叶轮对于水厂来讲是正确的,桨叶选取轴流型是比较合理的m¨”8“”“2“。水六厂原混合池搅拌机采用的是透平式桨叶就是典型的径流型桨叶(相当于LIGHTNIN的R100型桨叶,。而改造后的12。混合池搅拌机采用LIGHTNIN搅拌机,其桨叶用h310型,是典型的轴流型桨叶。如上图5。1所示。h310型桨叶,是LIGHTNIN公司利用激光实验手段开发出的第一个工业用高流动型桨叶,它由三个变宽度、变迎角的流线型桨叶片组成,类似于飞机的机翼,这是现代桨叶设计的特点之一。从图5.2中可以看到,在离开桨叶下方较大距离后,流体的速度矢量仍然是呈向下的方向。5.1.5轴流型和径流型桨叶排液量和轴功率的关系搅拌机是由多个参数决定的。用任何一个单一参数来描述一台搅拌机是不可能的。轴功率(P