目前國內(nèi)廣泛使用的絮凝設(shè)備有兩種:水力攪拌式和機械式。水力攪拌式主要由折流絮凝池組成，機械式主要由機械攪拌絮凝池組成。折流絮凝池運行維護成本低，易于管理，但不便于調(diào)整。比如廣泛使用的折流絮凝池開始時的轉(zhuǎn)折點有利于絮凝反應(yīng)，后期的轉(zhuǎn)折點可能導(dǎo)致絮凝顆粒破碎；由于截面尺寸太小，很難清洗和施工。如果流量過高，轉(zhuǎn)折點處的G(速度梯度)值會過高，如果流量過低，反應(yīng)槽內(nèi)會發(fā)生沉淀。

機械攪拌絮凝池是完成絮凝過程的重要單元操作，具有處理效率高、絮凝效果好、單位面積產(chǎn)水量大、對水溫和水質(zhì)變化適應(yīng)性強等優(yōu)點。目前已廣泛應(yīng)用于各種水處理工藝，但絮凝設(shè)備價格昂貴，成本高，運行成本高于折流絮凝池。其次，運行時反應(yīng)池內(nèi)短流程、水量不穩(wěn)定導(dǎo)致反應(yīng)強度不足，絮體沉降性能差。

因此，有必要對機械攪拌澄清池進行合理改造，以提高其絮凝效率?，F(xiàn)實中，機械攪拌絮凝池與其他形式的絮凝池相結(jié)合，以提高機械攪拌絮凝池的利用效率。

01.機械攪拌絮凝池的結(jié)構(gòu)及工作特點

機械攪拌絮凝池主要由槳板、葉輪、轉(zhuǎn)軸、隔墻和池壁組成，是一種廣泛應(yīng)用于科研、教學(xué)和生產(chǎn)的絮凝裝置。通過機械攪拌絮凝池的實驗，不僅可以選擇化學(xué)藥劑的種類和數(shù)量，還可以確定混凝的最佳條件[2]。

機械攪拌絮凝池配有攪拌器，攪拌通過機械力實現(xiàn)，即槳葉攪拌完成絮凝過程。葉片可以旋轉(zhuǎn)或上下往復(fù)運動。目前國內(nèi)多采用旋轉(zhuǎn)方式。傳統(tǒng)機械絮凝池的攪拌器少數(shù)采用網(wǎng)漿形式，大部分采用槳式葉輪，我國在70 ~ 80年代廣泛使用。而且有系統(tǒng)的罐體設(shè)計規(guī)范和攪拌器設(shè)計方法，使用效果也不錯。為了保證沉淀池的沉淀效果，需要有足夠的絮凝時間和相應(yīng)的水力條件，在絮凝池中形成大塊絮體。

絮凝時間一般為15 ~ 30 min，控制絮凝速度使平均速度梯度G值達到10~75s-1(一般控制在30 ~ 50 s-1)，GT值在104 ~ 105范圍內(nèi)，保證絮凝過程充分完善。機械攪拌可以采用多級串聯(lián)攪拌，大型水廠采用分級攪拌，一般內(nèi)置3-4臺攪拌機。

在國外，機械攪拌絮凝池應(yīng)用廣泛，攪拌器種類繁多。攪拌器葉輪根據(jù)流態(tài)可分為徑流式葉輪和軸流式葉輪。軸流式葉輪因其單位功率流量大、剪切速率小、葉片附近大范圍均勻分布和最大抗脫落能力強而被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)實踐。

02、水平軸式機械攪拌槽的優(yōu)缺點和操作條件

目前國內(nèi)水平軸機械攪拌器的水平軸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。與水流方向平行，水平旋轉(zhuǎn)軸可以減少水流的水頭損失，提高流速。壓頭損失的降低和流速的增加主要由機械攪拌的轉(zhuǎn)速(即機械攪拌強度)控制。一般可以在實驗室模擬絮凝過程，獲得相關(guān)數(shù)據(jù)和動態(tài)圖形。

水平軸機械攪拌器的驅(qū)動裝置位于槽外，一套驅(qū)動裝置可以與幾組槳式葉輪串聯(lián)，與垂直軸機械絮凝槽相比具有很大的優(yōu)勢，因此水平軸機械攪拌器在生產(chǎn)實踐中得到廣泛應(yīng)用。絮凝池一般與沉淀池建在一起，可以防止水流過連接管道時形成的絮體破碎，一旦絮體破碎，就很難再次絮凝。

03.立軸機械攪拌槽的優(yōu)缺點及運行條件

驅(qū)動裝置(如減速器等。)的立軸攪拌罐位于罐的頂部。以往減速機密封技術(shù)不盡人意，容易漏氣漏油。一旦發(fā)生漏油，不僅會增加企業(yè)的運營成本，還會造成水污染。此外，立軸式攪拌罐的槳板需要配備一套驅(qū)動裝置，這大大增加了水廠和企業(yè)的投資成本和運行成本，因此這種機械攪拌罐在國內(nèi)很少使用。

在國外則相反，立軸絮凝攪拌機維護量少，機械設(shè)備管理容易；設(shè)備操作靈活，轉(zhuǎn)速易于控制；水頭損失??；攪拌強度易于調(diào)節(jié)和控制；混凝效率高；絮凝攪拌器的故障對整體影響很小，因此被廣泛使用。

04.機械攪拌絮凝池布置

機械攪拌絮凝池是一種理想的絮凝形式，它與混合池出水的絮凝池相連，要求池內(nèi)水流速度由大到小逐漸變化。在較高的反應(yīng)速度下，水中的膠體顆?？梢员怀浞峙鲎?、吸附和凝聚，在較低的反應(yīng)速度下，水中的膠體顆?？梢孕纬筛?、更致密的絮體(flocs)，從而在沉淀池中被去除。

單個機械池靠近CSTR反應(yīng)堆，因此應(yīng)串聯(lián)連接。隔間越多，越靠近PF反應(yīng)器，效果越好，但不能太多。系列機械絮凝池不宜過多，一般考慮3-4級，用隔墻(或?qū)Я鲏?隔開幾個格柵，避免水流短路，攪拌強度會隨著絮體的增長而一個個降低。其速度梯度不受水量影響，G值適應(yīng)性相當(dāng)強。它是國外主要的絮凝方式，但在國外的應(yīng)用受到設(shè)備和維護的影響。

合理分類，機械反應(yīng)與其他形式結(jié)合時的設(shè)定位置等。，減少機械絮凝過程中G值的變化次數(shù)。在相同的槳板范圍內(nèi)，g值可以認(rèn)為是相同的。由于絮凝過程中G值的變化只有3-4次，所以在設(shè)計中需要特別注意G值的選擇。目前很多機械絮凝布置中，最大和最小G值的差值一般只有5-6倍。為了布置方便，每個混合器的作用范圍在設(shè)計上布置為相同，即每個G值的絮凝時間相同。

完成