按混合方式分類,常用的混合設(shè)備可分為機(jī)械混合和水力混合兩大類
水力混合設(shè)備簡單,但不能適應(yīng)流量的變化;機(jī)械混合可進(jìn)行調(diào)節(jié),能適應(yīng)水質(zhì)水量的變化,但需要一定的機(jī)械設(shè)備和相應(yīng)的維護(hù)。
1.機(jī)械混合
機(jī)械混合主要包括:水泵葉輪混合、設(shè)有槳板或螺旋槳攪拌機(jī)的混合池等。
(1) 利用水泵葉輪混合。對于取水泵站和凈水廠合建的情況,混凝藥劑在取水泵吸水管上或吸水喇叭口處投加,利用水泵葉輪進(jìn)行混合。其優(yōu)點(diǎn)是無需專用設(shè)備和額外能 耗,大、中、小型水廠均可采用。但泵前加藥需要投藥點(diǎn)距離反應(yīng)池較近(一般在100m之內(nèi)),如距離過遠(yuǎn),形成的細(xì)小絮體因老化而影響在后續(xù)反應(yīng)池的絮凝效果。利用水泵葉輪混合是我國常用的一種快速混合方式。
(2) 設(shè)有槳板或螺旋槳攪拌機(jī)的混合池。在混合池中,以電動機(jī)驅(qū)動槳板或螺旋槳進(jìn)行劇烈混合,如圖6-10所示攪拌功率按產(chǎn)生的速度梯度為700-100s-1混合時間控制在10?30s內(nèi),最大不超過1min。據(jù)研究,采用螺旋槳的混合效果比槳板的效果好,因攪拌劇烈時,后者易使整個水流與槳板共同旋轉(zhuǎn),紊動不足,以致影響混合效果。
水力混合的設(shè)備簡單,管理方便,但其混合強(qiáng)度隨著流量的增減而改變。因而,混合效果不穩(wěn)定。水力混合的主要設(shè)備有管式靜態(tài)混合器、壓力水管混合等。
(1)管式靜態(tài)混合器。管式靜態(tài)混合器于20世紀(jì)70年代開始在水處理中應(yīng)用,其構(gòu)造如圖6-11所示,內(nèi)部含有多級正反向旋轉(zhuǎn)裝置的固定葉片,在流過靜態(tài)混合器時,水被多次分割與旋轉(zhuǎn),完成劇烈的混合。靜態(tài)混合器在管道上安裝容易,維護(hù)工作量少。我國已開始應(yīng)用,如上海市的月浦水廠(1992年底建成)、凌橋水廠(1994年5月建成)、長橋水廠 (擴(kuò)建工程,1991年5月建成)均采用管式靜態(tài)混合器。長橋水廠擴(kuò)建工程設(shè)置直徑為 1600mm的管式靜態(tài)混合器2個?;旌掀鞑捎娩撝?,設(shè)計(jì)流速為1.2m/s,計(jì)算水頭損失為 0.27m。管式靜態(tài)混合器不足之處是只適合水量變化較小的水廠,并有一定的水頭損失。
(2)壓力水管混合。壓力水管混合是最簡單的管式混合,即把藥劑直接投入水管中,借助管中的流速進(jìn)行混合。該法要求投藥點(diǎn)到絮凝反應(yīng)池應(yīng)至少為50倍管徑的距離,流速也要略高一些,如1. 5?2.0m/s。但混合效果常不能保證,現(xiàn)采用較少。為了增強(qiáng)水管中的混合效果,可在管道中安裝孔板混合器,并在孔板混合器前再加裝錐形帽擴(kuò)散混合器。
(3)其他混合。其他混合方式有跌水混合、旋流混合等,現(xiàn)采用較少。