南通立源水業(yè)科技發(fā)展有限公司

1、立源水業(yè)工藝技術講解立源水業(yè)工藝技術講解給水工藝流程原水配水取水沉淀消毒反應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：機械攪拌：無混合反應方式與比較常見絮凝設備1.流道邊界控制型 隔板絮凝池 折板絮凝池2.流體旋轉流動型 渦流式反應池 機械絮凝池 穿孔旋流絮凝池3.流道中設置耗能機構型 網(wǎng)格、柵條絮凝池 星型翼片絮凝設備星型翼片絮凝設備 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、絮凝和沉淀三個單元工藝過程。它已有150余年的歷史，承擔著水處理中95以上的負荷?；旌希簩崿F(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)，從而形成細小的、分布均勻的礬花顆粒。絮凝：實現(xiàn)細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：將絮凝反應過程中所形成的礬花顆粒沉積下來，實現(xiàn)礬花顆粒與水的固液分離過程，從而得到水質合格的出水。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： 化學除油器：化學除油器：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 過程的實現(xiàn)，需要相應的技術和設備?；炷恋砀麟A段的工藝技術水平和相應設備性能，及其整體集成性能是影響工程運行效果的關鍵因素。立源水業(yè)混合技術和設備立源水業(yè)混合技術和設備什么是混合？混合就是兩種或者多種物質通過相互接觸和滲透，并最終形

4、成新的均相單一物質的過程。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，我們所關心的混合是液液混合，或者說液固混合，即如何通過相應的設備將藥劑快速、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）在混合設備部件的作用之下，產(chǎn)生相應的漩渦和速度差，從而達到被混合物質相互均勻分散的目的。（更確切的說，其實是混合過程的強化）化工領域最常見的混合方式是攪拌混合?；旌蠎_到的目標 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 實現(xiàn)藥劑與水的快速、均勻混合，從而產(chǎn)生細

5、小、密實的礬花顆粒，提高藥劑利用率?？焖贁U散：快速擴散：絮凝劑與水接觸絮凝劑水解絮凝劑水解物質使膠體脫穩(wěn)，整個過程非?？?，在幾秒鐘之內完成。為使水中膠體有效脫穩(wěn)，需要在1秒之內就使得藥劑和水充分接觸有利絮體形成：有利絮體形成：實現(xiàn)整個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：節(jié)省一點設備投資和運行費用 投加設備：設備運行費用高 缺點：混合效果差，藥劑利用率低 濕投法：將藥劑預先配制為一定濃度的藥液（5%20%） 優(yōu)點：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動，完成藥劑的混合水泵混合的缺點是藥劑易對泵產(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是管道內部沒有構件，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部構件，蘇爾壽 其缺點是水力損失較大，內部構件復雜不易維護機械攪拌混合 機械攪拌：傳統(tǒng)和常用的混合方式，混合強度不均勻比較適合于間歇式攪拌操作 對于水處理行業(yè)中的連續(xù)混合不適合，對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，由于有動部件，維護困難，問題較多跌水混合 跌水混合

7、：通過構建相關的建筑，使水流從高處落下，完成能量的耗散，實現(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 ?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，流體內部形成大尺度渦旋（厘米級），并主導混合過程，此時流體的混合擴散系數(shù)很大（毫秒級），此過程之后，流體可達宏觀上的均勻，在小于漩渦的尺度，則不均勻。2. 分子擴散（微觀混合）：物料從湍流分散后的最小微團到分子尺度上的均勻化過程，是實現(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分子的濃度差異，依靠物質的分子布朗運動來實現(xiàn)。3. 擬層流擴散：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），此時的混合主要由該尺度大小的漩渦的卷吸作用主導，卷吸的管狀內部渦旋的流體流動為層流流動，此后分子尺度上還是高度分離的層流與湍流（紊流）粘性流體的流動形態(tài)：層流、湍流、過渡流動層流：層流：流體分層流動，相鄰兩層流體間只作相對滑動，流層間沒有橫向混雜。湍流：湍流：當流體流速超過某一數(shù)值時，流體向各個方向運動，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雷諾試驗擬層流擬層流湍流基本知識(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（水桌實驗）渦旋衰減理論串級失穩(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化為流體的內能，會使得渦旋逐漸減小，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耗散渦旋的能量。湍流擴散與N-S方程 湍流擴散方程： 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：對于水處理來說，在分割尺度為微米級的范圍內，存在著兩相物質，即可認為混合均勻 取樣范圍和取樣點的安排：取樣范圍和取樣點的安排： 化學法：利用快速平行競爭反應或者串聯(lián)競爭

10、反應，通過測定反應的選擇性，來判別混合效果 光學法：在水中加入示蹤劑或者示蹤離子，利用PIV等光學儀器進行觀測，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，通過測定流體區(qū)域能的溫度分布來監(jiān)測混合效果。列管式混合器的實現(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，來實現(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部構件，使得水流和藥劑在通過的時候，會被多次改向，分割和再聚合，并形成漩渦，強化水和藥劑的混合 （立源水業(yè)的管道混合器具有獨特的內部結構） 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，實現(xiàn)混合的強

11、化 （立源水業(yè)通過特別設計的加藥管實現(xiàn)射流混合的引入）立源混合設備的理論基礎在水處理混合過程中，最重要的是利用混合設備產(chǎn)生高密度、高強度、小尺度的渦旋，當然并不是所有的小渦旋都是有效的，如何調整渦旋在整個流場中的分布密度和強度均勻性，是決定混合效果的關鍵。直列式（列管式）混合器就是根據(jù)以上理論基礎發(fā)展而來的。該混合器在主管道內部設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)過流體動力學計算優(yōu)化得到的。當原水以一定流速流經(jīng)管道時，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，渦旋脫離邊壁進入紊流核心后破滅。這樣在管束內形成的同管徑尺度相當?shù)臏u旋群，在其后的流動過程

12、中，會逐步衰減為均勻的各向同性紊流，從而實現(xiàn)膠體同絮凝劑的接觸碰撞，并使其脫穩(wěn)凝結成小絮體。關鍵點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. 檢驗混合區(qū)域能量損耗的分布式檢驗混合器混合效果的重要指標4. 合理利用湍流的宏觀擴散，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、擴散和衰減來強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)混合設備直列式混合器直列式混合器1.配水器2.導流錐3.管體4.管束5.連接法蘭直列式混合器直列式混合器結構配水器一級混

13、合三級混合混流器二級混合加藥點及射流投藥三級管束的作用導流錐混合器后安裝要求直列式混合器結構剖析 整體混合器結構：整體混合器結構：長度L和混合器管徑D：L5D （標準管道，減少成本） 設計精巧的配水器：設計精巧的配水器：實現(xiàn)藥劑的均勻預分散，提高混合效率 系列的同心管束結構：系列的同心管束結構：提供合適的旋渦壁面生成條件和湮滅空間 獨特的導流錐結構：獨特的導流錐結構：管道內流動的再混重分配，通過速度梯度生成大漩渦 后接續(xù)管道：后接續(xù)管道：L10D，為細小礬花的生成提供合適的空間和時間條件立源混合器的主要優(yōu)點 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間接觸，從而提高藥劑利用率，可比常

14、規(guī)設備節(jié)省藥劑投量10%30%左右 具有很強的流量適應性能，在設計負荷量10%之內，仍然具有優(yōu)良的混合性能 生成的礬花顆粒細小、密實，從而使得沉淀池中礬花的密度可達到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、高效的內部構件，從而提高了能量的利用效率，在設備運行過程中，可大大節(jié)省過程能耗，降低運行費用操作費用 在處理量相同的時候，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，所以在工程運行中，更加節(jié)能省電： 以一個處理量為10000噸/天的工程為例，其每天可以節(jié)省運行的電量大約為34度，則一年可以節(jié)省的電量為12410度。按電價0.8元計算，可節(jié)省費用9

15、928元。 34度=(10000000kg*9.8m2/s*1m)/(3600000J/度)/0.8 此時泵效率為80%藥劑利用率 立源水業(yè)的混合設備，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計算，每公斤藥劑價格為1.6元計算，則該工程每天可節(jié)省的藥劑費用為80元，則一年可以節(jié)省費用29200元： 10000*25*1.6/1000*0.2=80 藥劑節(jié)省量按20%計算。對系統(tǒng)的影響 立源水業(yè)的混合設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