小孔眼网格反应池技术

小孔眼网格反应池技术无锡中申戴文强该技术通过在絮凝池的流动通道上科学地布设多层小孔眼网格，水流通过小孔眼网格时在格条两侧的后方各产生一系列众多的小涡旋，这些小涡旋相互碰撞形成更多更小的小涡旋，这样在网格后面涡旋尺度的迅速减小(衰减)，涡旋数量大幅度增加，在网格后面水流中千万高比例的微涡旋，微涡旋的离心惯性将就的动力学作用大幅度提高了颗粒碰撞机率和细部传质速率，同时由于过网水流的惯性作用使得通过网格之后矶花变得更加密实且易沉淀，大大缩短一反应时间，一般5-10min即可较好地完成絮凝。与普通絮凝池相比小孔眼网格反应池有下述优点：1、在絮凝池中大幅度地增加了湍流微涡旋的比例，大幅度地增加了颗粒碰撞次数，有效地改善了絮凝效果，大大缩短了反应时间。2、由于絮凝时间的大大缩短，相应减小了设备的体积，节省了基建费用10-30%左右，降低了制水成本。3、与普通网格相比，它的网眼尺度小，格条细，因此水流中产生的微涡旋数量大幅度增加，絮凝反应效果大幅度提高。布网方式适用池型絮凝反应(min)材料水平竖流孔室反应池8~15不锈钢及垂直廊道格板反应池8~乙丙共聚新型网格反应池设计简介1反应池概述作为完成絮凝过程的反应设施，可以有多种形式。尽管大多数反应池都能较好地达到絮凝效果，但是它们在布置上以及在絮凝过程方面，都存在一定的差异。通常，反应池的形式可从以下几方面加以区分：1、 按水流类型区分：有推流、单级完全混合流、多级串联的完全混合流、推流与完全混合流串联等形式。2、 按能量来源区分：有外加机械能、利用沿程水位差、利用进口的流速动能等形式。3、 按速度梯度区分：有渐变、阶梯、跳跃等形式。目前在给水处理实践中，应用成功的反应池形式很多，常用的反应池可分为下列各种类型:隔板反应池、机械反应池、旋流反应池、涡流反应池、颗粒接触反应池以及以上形式的组合反应池。选择反应池形式的因素主要有：絮凝效果、水量规模、水质条件、运行条件、工程造价和经常费用、运行经验等。2新型网格反应池的由来反应池设计的要求，就是创造一定的水力条件，以最短的反应时间，达到最佳的絮凝效果。理想的水力条件主要随反应池形式的不同而有所区别。近几年来，国内对反应池作了不少研究，出现了高效节能的反应池，如中国市政工程中南设计院开发的栅条和网格反应池，其主要理论依据为前苏联李维奇关于颗粒碰撞的微旋涡理论：即只有在旋涡的直径处于同一数量级时，颗粒之间才能相互碰撞。栅条和网格反应池较之其他类型的反应池在絮凝效果上提高了很多，但还存在反应池的分格数较多（一般为8〜12格）、水流经过的格网层数较多、反应池的结构复杂、排泥与土建施工的难度较大、造价较高、反应池不便于与沉淀池相衔接等缺点。对此，重庆建筑大学刘荣光教授提出：“用降低反应池空格流速的办法，来减少反应池的分格数；用减小网格的孔径，增多每层网格的总孔数的办法，来减少反应池的网格层数，从而形成了一种新型的高效网格反应池的设想。”我们将这种反应池称为新型网格反应池。新型高效网格反应池与一般的高效网格反应池在设计上的不同之处主要有：新型网格反应池的分格数较少；新型网格反应池的空格流速逐级递减，体积逐级放大，而一般的高效网格反应池按三阶段划分，每阶段由3〜4格竖井组成，空格流速都一样；新型网格反应池的网格层数少，网孔尺寸小，并使不同规格的网格在每一格反应池中交迭安装，从而加剧了胶体颗粒的碰撞，而一般的高效网格反应池的网格层数多，网孔大。3新型网格反应池在工程实践中的应用我们在安徽省宣州市一水厂技改工程（4万t/d）、怀远县城水厂工程（2万t/d）中，根据以上思路设计了新型网格反应池，目前以上两水厂已运行多年，通过多次在不同季节、不同水质情况下对反应效果的观测，结论认为其具有药耗少、能耗低、反应时间短、反应效果好、矶花大而结实、沉淀池出水浊度低的优点。其中宣州市一水厂技改工程在1998年度荣获安徽省优秀设计二等奖。下面就简要介绍一下宣州、怀远水厂工程新型网格反应池的设计思路。下图为新型网格反应池平面示意图：原水

絮凝剂*1管道混合器原水加药经管道混合器混合后，从上部进入格①，水流从上到下再由下部池壁孔洞进入格②，再由下往上从上部池壁孔洞进入格③，如此类推，水流最后从格④上部开口进入过渡区，再进入沉淀池沉淀。从上图可以看出，①、②两格空格流速相同，我们一般控制在0.025〜0.035m/s之间，③、④两格空格流速相同，一般控制在0.013〜0.018m/s之间，由于施工及安装原因，每格尺寸最好控制在1〜2.5m之间，我们可根据不同处理规模，进行不同的组合来确定反应池的平面尺寸。这样影响反应时间的因素就是池深了，新型网格反应池反应时间一般为4〜8分钟，而与新型网格反应池最佳搭配的沉淀池为斜管沉淀池，在正常设计中，只要保持反应池池深与沉淀池池深一致就行，此时的反应时间一般在7分钟左右。在新型网格反应池设计中，最关键的是网格的设计，在宣州、怀远水厂工程中，我们设计了三种规格的网格：G30型（即条宽、间距都是30mm）,G40型，G50型。网格设计中主要的控制参数为网格孔口流速，以及每种型号网格的数量及搭配，因为这直接影响到絮凝效果，既要有利于矶花多碰撞，又不要打碎矶花，使反应效果最佳。制作网格的材料可以是钢材或钢筋混凝土、木材等，由于钢材易腐蚀，钢筋混凝土制作麻烦且不精确，本人不提倡使用。在宣州水厂中，我们选用木材制作网格，优点是制作简单、造价便宜、水下不容易腐烂，然而网格若经常暴露在空气中，时间一长木材也会腐烂，为克服以上缺点，我们在怀远水厂设计中，采用玻璃钢制作网格，取得了出人意料的效果。由于玻璃钢网格可以批量生产，这为网格反应的设备化创造了有利条件，今后只要将反应池建好，专利商即可根据不同要求提供不同型号不同数量的网格并负责安装。网格的安装有多种方式，可直接打膨胀螺栓，也可预留牛腿，经验表明，采用牛腿安装更方便可靠。在新型网格反应池设计中，格与格之间池壁孔口的流速控制也不可忽视，一般格①到②，格②到③之间孔口流速可控制在0.4〜0.2m/s之间，格③到④，格④到出流配水之间孔口流速可控制在0.1〜0.05m/s之间。另外，在反应池设计中要考虑排泥措施，一般可采用斗式排泥，由于斗数较多，不必每个斗设池底阀，可几个斗合并用一个侧面安装的快开排泥阀，排泥阀最好液动控制。4结论新型高效网格反应池，在宣州一水厂、怀远县城水厂投产运行已多年了，运行实践证明：用降低空格流速的办法来减少反应池的分格