階段。
絮凝攪拌的作用是促使水中的膠體顆粒發生碰撞,吸附并逐漸結成定大小的帆花,試絕大部分帆花截留在沉淀池內。
攪拌強度和攪拌時間是決定絮凝效果的關鍵。
絮凝池內攪拌強度即攪拌速度梯度值應遞減,各檔攪拌器槳葉中心處的線速度依次逐漸減慢,且要有足夠的攪拌時間來完成絮凝過程。
絮凝攪拌機可滿足絮凝規律的要求,使絮凝過程中各段具有不同的攪拌強度,可以適合水量和水溫的變化,優點是水頭損壞小,池體結構簡單,外加能量組合方便。
絮凝攪拌機設置無級調速后可隨水量,原水濁度和投藥量的變化而調整攪拌強度,達到滿意的絮凝效果,節約藥劑的用量。
絮凝攪拌機根據攪拌軸的安裝分式分為立式攪拌機和臥失攪拌機兩種。
臥式絮凝攪拌機的槳板接近池底旋轉,般絮凝池不存在積泥問題。
絮凝攪拌機的構造立式攪拌機有工作部分垂直攪拌軸,框式攪拌器,支承部分軸承裝置,機座和驅動部分電動機,擺線針輪減速機組成。
如圖。
圖立體攪拌機總體結構圖框式攪拌器分直槳葉,斜槳葉和網槳葉三種。
直槳葉是最常用的種普通槳葉,其結構如圖。
圖直槳葉框式攪拌器示意圖.本課題的設計思路.絮凝池的結構尺寸的確定.攪拌機大小的確定及轉速和功率的計算.由攪拌機功率來做電機的選型設計.由電機的型號尺寸來做聯軸器的選型設計.由聯軸器的型號尺寸來決定軸徑以及對所決定的軸徑進行計算驗證.由軸徑來做軸承的選型.由軸承的尺寸來做機座及支撐座的選型設計。
絮凝池的設計.絮凝池的設計探討完成絮凝過程的絮凝池般常稱反應池,在凈水處理中占有重要的地位。
天然水中的懸浮物質及肢體物質的粒徑非常細小。
為去除這些物質通常借助于混凝的手段,也就是說在原水中加入適當的混凝劑,經過充分混和,使膠體穩定性被壞脫穩并與混凝劑水介后的聚合物相吸附,使顆粒具有絮凝性能。
而絮凝池的目的就是創造合適的水力條件使這種具有絮凝性能的顆粒在相互接觸中聚集,以形成較大的絮凝體絮粒。
因此,絮凝池設計是否確當,關系到絮凝的效果,而絮凝的效果又直接影響后續處理的沉淀效果。
當然,為了獲得良好的絮凝效果,混凝劑的合理選擇是重要的,但是也不能忽視絮凝池設計的重要性。
在生產實踐中,不少水廠由于改進了絮凝池的布置,從而提高了出水水質,降低了藥耗,或者增加了制水能力。
在混凝沉淀的設計中,也出現了寧可延長些反應時間以縮短沉淀時間的看法。
這些都說明絮凝反應在凈水處理中的重要作用。
攪拌器,設計,畢業設計,全套,圖紙摘要完成絮凝過程的絮凝池般常稱反應池,在凈水處理中占有重要的地位。
天然水中的懸浮物質及肢體物質的粒徑非常細小。
為去除這些物質通常借助于混凝的手段,也就是說在原水中加入適當的混凝劑,經過充分混和,使膠體穩定性被壞脫穩并與混凝劑水介后的聚合物相吸附,使顆粒具有絮凝性能。
而絮凝池的目的就是創造合適的水力條件使這種具有絮凝性能的顆粒在相互接觸中聚集,以形成較大的絮凝體絮粒。
因此,絮凝池設計是否確當,關系到絮凝的效果,而絮凝的效果又直接影響后續處理的沉淀效果。
絮凝攪拌機是絮凝池機械攪拌的裝置,它主要用于廢水處理的攪拌過程。
本設計提到了絮凝池的設計,攪拌機的設計以及其工藝流程。
關鍵詞絮凝池混凝劑沉淀效果絮凝性能畢業設計課題的目的意義國內外現狀畢業設計課題的目的意義國內外污水處理的現狀.攪拌機在污水處理中的作用攪拌機的發展概述反應攪拌機的工作原理.絮凝的工作原理.水處理中的攪拌設備.絮凝攪拌機的適應條件和構造絮凝攪拌機的適應條件絮凝攪拌機的構造.本課題的設計思路絮凝池的設計.絮凝池的設計探討絮凝的相似關系假設和設想.絮凝池的設計要求及結果絮凝攪拌機的設計.設計原始數據.設計要點.設計計算數據.槳葉的設計槳葉結構尺寸確定攪拌器轉速計算攪拌功率計算電動機及減速器的選型.減速器和電動機的選型條件.電動機與減速器的選擇.攪拌軸的設計及其結果驗證.軸與槳葉聯軸器的連接連接形式聯軸器與軸的連接.軸承的選型及軸的最終確定支撐裝置設計.攪拌機的支承部分機座軸承裝置.水下支撐座的設計軸承的選型支撐套的設計軸的密封結論符號說明參考文獻謝辭附件外文翻譯前言.畢業設計課題的目的意義國內外現狀畢業設計課題的目的意義廢水處理中反應攪拌機的目的是借助攪拌器的作用是使廢水中的膠體顆粒絮凝形成較大的顆粒,以利沉淀,以滿足水處理中水質凈化的要求。
本題目主要涉及水處理中絮凝工藝中反應攪拌機的設備設計,主要解決的問題是水處理中該設備的設計,包括絮凝攪拌機電動機及減速器的選型支撐裝置設計軸的密封設置絮凝池的設計,并畫出相應的設備圖。
國內外污水處理的現狀我國污水處理事業的歷史始于年,到改革開放的近二十年來取得了迅速的發展,但仍然滯后于城市發展的需要。
據統計,到年底,全國已建設城市污水處理廠座,其中二級處理廠座。
這些污水處理廠的建設,極大地提高了城市污水的處理水平,但處理量的增加仍遠遠滯后于污水排放量的增長,我國的污水處理事業的實際情況是污水處理率低,很多老城區的排水管網甚至不成系統。
城市污水處理能力增長緩慢和污水處理率低是造成我國水環境污染的主要原因,由此導致了水環境的持續惡化,并嚴重的制約了我國經濟與社會的發展。
我國城市污水處理能力增長緩慢的主要原因可以歸結為污水處理技術落后城市污水處理技術是城市污水處理設施能否高效運轉的關鍵,就目前的發展狀況來看,在中小城市污水處理方面,尚缺乏適合我國實際國情的污水處理技術和設備。
因此,探索和發展適合我國國情的中小城市鎮污水處理工藝,掌握批在中小城市鎮具有代表性的污染源的治理技術和城市污水處理技術,就勢在必行。
在過去的年中,美國通過建設污水處理廠,成功解決了來自城市和工業方面的點源污染問題,但在達到可以游泳和漁業用水的要求方面,仍然遇到了很多困難。
但是這樣的設計顯然也是不合理的。
因為絮凝池合理設計的目的就是要求以最短的時間獲得最好的效果。
圖試驗結果圖圖所示的試驗結果,對進行絮凝池的合理設計很為有用,后面將作進步討論。
此外,如前所述,絮凝效果不僅與水流條件值有關,而且也與處理水的性質有很大關系。
那么在這樣的試驗中,水質的差異能否得到反映,這是需要考慮的。
從絮凝角度考慮的水質特征,主要應包括原水的顆粒濃度,顆粒的絮凝能力以及顆粒的抗剪強度。
顆粒濃度高,粒間的接觸機會多,因而就具有較迅速增大顆粒的可能。
如果單體顆粒的絮凝能力和抗剪強度都樣,那么濃度的高低基本上對其極限沉速值不會產生很大影響。
但如果考慮除水流切應力外,顆粒碰撞時尚有其衡量的作用,則可能出現高濃度的極限沉速略小于低濃度的現象。
當然,對于濃度高到程度例如污泥循環等類型,是否尚有其它絮凝作用機理,尚有待進步探討。
因此圖所示的二條曲線大致上反映了其它條件相同時濃度高低的影響。
由圖可見。
般情況下,達到同沉速所需的絮凝時間隨濃度增加而減少。
圖反應曲線圖顆粒的絮凝能力在絮凝過程中起著重要作用。
例如由于混凝劑選擇不當或加注量不足,均可使顆粒缺乏必要的絮凝能力,此時,即使接觸機會很多,然而其聚集效果卻很差。
對這些絮凝能力差的水質,其絮凝進展必然非常緩慢,相應的極限沉速也很低。
而要達到極限沉速所需的時間也很長,實際生產中,往往采用不斷調整混凝劑加注量的辦法,來調節絮凝效果,其實質也就是不斷改變顆粒凝絮能力,以滿足絮凝的要求。
圖的曲線代表了絮凝能力的影響。
由圖可知,對絮凝能力弱的處理水,其無效碰撞占有重要比例。
顆粒的抗剪強度取決于原水顆粒性質以及絮凝體的組成結構。
例如對于主要由色度組成的原水,由于膠體所帶負電荷較強,聚集顆粒組成的結構就與般濁度組成的原水不同。
相應的抗剪強度也有所區別。
顆??辜魪姸鹊拇笮≈苯佑绊懼跄w粒的極限沉速,抗剪強度大,允許的極限沉速也大。
圖曲線代表了抗剪強度的影響。
由圖可知,如顆粒的絮凝能力相同,則在其開始反應階段,抗剪強度的影響不顯著。
只有接近其極限沉速時,將產生明顯的區別。
以上只是根據些理論以及概念所作的分析。
事實上水質條件還要復雜得多,除了上述這些影響因素外,還可能存在其它影響絮凝的因素。
所謂熱力運動產生的顆粒碰撞,是由于水分子進行的雜亂而沒有規則的運動布朗運動,不斷撞擊附近的膠體顆粒,使顆粒也進行著雜亂而沒有規則的運動,從而獲得了顆粒彼此碰撞的機會。
這種接觸機會與溫度有關,而與液體的流動無關。
因而只要保持溫度和時間的因素相同,熱力運動造成的碰撞也是相同的。
至于沉速差異產生的顆粒碰撞,往往在沉淀池中有明顯的作用。
然而在絮凝池中,由于其顆粒般尚屬細小,沉速不大,可以說差異所產生的碰撞作用在絮凝池中,不占統治地位可予忽略。
般認為在絮凝池中,對顆粒碰撞起主導作用的主要是水體的流動,也就是由于水體流動所產生的能量損耗而造成的。
般關于水體流動所產生的碰撞公式可表示為.式中單位時間單位體積內顆粒接觸的機會。
顆粒的有效粒徑單位。
單位體積內的顆粒數。
計算范圍內的絕對平均速度梯度單位。
平均速度梯度值可用下式計算。
.式中單位體積單位時間所消耗的功單位。
液體的動力粘滯系數。
般認為式只適用于層流,而大多數絮凝池的水源均屬紊流。
對于紊流條件下顆粒的碰撞頻率,提出了如下公式ε。
.式中系數。
ε有效能量消耗率。
單位。
比較式.與式.,除了系數差別外,主要是式.所用的功為有效能量,而式.則采用計算的能量,兩者相差個效率系數。
而在實用上有效能量是難以確定的,仍需用計算的能量來表示。
因此,無論是式.或式.,作為單位時間單位體積內顆粒碰撞的因素都是顆粒的粒徑濃度以及水流的速度梯度。
實際上,這里包含了二個方面的內容,即以顆粒的粒徑及濃度為代表的參與絮凝的水質條件和以為代表的絮凝池水力條件。
由于粒徑和濃度已由真實水樣來模擬,因而只要保持值相似,理論上即可得到同樣的顆粒碰撞條件。
但是應該指出,顆粒的碰撞并不就是顆粒的聚集。
對于不同絮凝能力的顆粒,在同樣碰撞次數時,應該得到程度不同的聚集。
也就是說它們的有效聚集比例是各不相同的。
但是,如采用真實水樣作為絮凝的模擬,則這因素同樣可在實驗中獲得反映。
另外,在模擬絮近年來,由于高效能沉淀以及過濾裝置的出現,使水廠的平面布置包括構筑物尺寸及占地面積大為縮小。
相對來說絮凝池所占比例就有所增加。
例如,在原平流式沉淀池中,絮凝只占較小的體積。
然而在斜管沉淀池中,絮凝部分的體積幾乎與沉淀部分的體積相仿。
為此,國內不少同志在這方面進行著如何改進絮凝構筑物的研究,并提出了不少設想。
對設計工作者來說,亦迫切要求有個科學的評價方法,以解決如何合理選擇絮凝形式的問題。
絮凝反應是個很復雜的過程,它不僅受絮凝池水力條件的控制,而且還與原水性質混凝劑品種和加藥量以及混和過程都有密切關系。
從目前國內外的研究情況來看,尚沒有個能定量地反映絮凝過程的完整數學模式,甚至作為定性分析,也還存在不少問題。
這些情況就給具體設計工作者帶來很多困難。
嚴格地說,目前不少絮凝池的設計,僅是水力的驗算,并沒有對絮凝過程作完整的分析。
因此,往往出現即使原水的絮凝性質很不相同,而其絮凝池的布置卻完全相同的情況。
根據規范或設計手冊規定的設計數據,進行水力計算,是目前絮凝池設計中應用最廣泛的方法。
應該說它在大多數場合下是可行的,但并不定是最優的,況且,這些規定也只規定些主要指標,至于具體的布置還需由設計者確定。
例如,般規定隔板絮凝池的流速由.米秒漸減至.米秒。
至于流速如何遞減,以及隔板轉折的布置和道數等等,都未作明確規定。
因而盡管所用主要指標完全相同,卻可設計成很不相同的布置形式,至于它們的效果差異則更難以鑒別。
為了探討絮凝池設計的合理方法,福建省凈水工藝試驗組曾提出了應用“模型絮凝池”的概念。
其基本出發點就是認為合理的反應速度
(圖紙)
A2-槳板部件圖.dwg
(圖紙)
A2-絮凝池.dwg
(圖紙)
A2-裝配圖.dwg
(圖紙)
A3-機架部裝圖.dwg
(圖紙)
A3-水下軸承座部裝圖.dwg
(圖紙)
A3-主軸.dwg
(其他)
攪拌器的設計.doc
(其他)
開題報告.doc