異波折板絮凝池絮凝控制指標研論文

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1、異波折板絮凝池絮凝控制指標研論文.freelp和Stein的速度梯度公式G值存在理論及應(yīng)用上的缺陷，首次針對異波折板絮凝池，提出單位造渦強度--Fs這一宏觀控制指標。由于折板單元的水力特征決定了其本身的造渦強度，將Fs與絮凝效果有機地結(jié)合起來.freell--折板板長，mα--折板傾角k--脈動強度常數(shù)，僅與流速及水溫有關(guān)FS--單位造渦強度，1/s；v1--波峰流速，m/sv2--波谷流速，m/s根據(jù)式(1)，若控制折板單元參數(shù)(板長l、夾角α、流速v1和v2)在最優(yōu)范圍內(nèi)，即FS在最優(yōu)區(qū)域，或存在(FS)opt值，可使折板單元產(chǎn)生大量適合絮凝顆粒碰撞的渦旋，促進絮凝效果的提高。這樣就可以

2、通過控制折板單元的單位造渦強度這一參數(shù)而達到對絮凝效果的控制。為防止絮凝體的破碎，F(xiàn)S的數(shù)值也要沿程適當(dāng)降低。應(yīng)當(dāng)說明，式(1)僅局限于目前折板絮凝池所取設(shè)計流速范圍內(nèi)，尚不能任意外延。若v1和v2過大或過小，則會造成絮體破碎或絮凝難以進行。與速度梯度G值相比，用單位造渦強度FS控制更為簡便，在一定流量下只要折板長度、寬度及間距確定，則必有與之相對應(yīng)的FS，調(diào)整折板單元的參數(shù)組合使FS在最優(yōu)范圍內(nèi)，即可達到理想的絮凝效果。2試驗裝置與方法2.1試驗裝置折板模型用玻璃制作，硅膠填縫。模型共四套(M1，M2，M3和M4)，設(shè)計及運行參數(shù)見表1。表1模型試驗結(jié)果模型編號板長（mm）夾角（°）流量

3、（m3/s）波峰流速υ1（m/s）波谷流速υ2（m/s）R單位造渦強度Fs(l/s)沉淀水濁度（NTU）絮凝時間（min）平均濁度去除率（%）單元數(shù)單元除濁率（%）η（%）M1100450.540.30.01980.204.413.17～3.783.1790.81501.8231.9M2100600.540.30.02730.203.536.31～8.902.8981.92501.6461.6M3150450.540.30.01250.203.0014.4～22.73.0165.47222.9824.2M4150600.540.30.01880.202.4113.2～18.12.7069.0

4、9272.5923.5M1100450.720.40.02640.205.899.01～16.92.3877.91441.7530.7M2100600.720.40.03640.204.708.87～13.22.1777.83511.5630.0M3150450.720.40.01800.204.0013.8～17.62.2667.80213.2326.2M4150600.720.40.02500.203.2111.6～14.72.0276.50272.8325.6注原水濁度約50～60NTU，水濁12～16℃，加藥量15mg/L。2.2測試指標原水采用自來水加高嶺土配制，絮凝劑為聚合硫酸鐵

5、。絮凝效果采用絮凝沉淀后平均濁度去除率、HJ單元去除率或單位體積去除率表示(ηv)。平均濁度去除率指一定折板單元數(shù)內(nèi)的平均去除率；單元去除率為平均濁度去除率除以單元數(shù)；單位體積去除率等于單元去除率除以一個單元的體積。采用ηv較合理，因為達到相同除濁率，ηv值大的，可使池體積減小。3試驗結(jié)果單位造渦強度FS中的脈動強度常數(shù)k，文獻［2］提到緩變流渠道的k＝0.15～0.18。異波折板單元中，由于流態(tài)復(fù)雜，假定k在0.1～0.4范圍內(nèi)，由此計算出FS值。計算結(jié)果表明(計算過程從略)，k值在0.1～0.4范圍內(nèi)變化時對FS的影響很小。故研究中取k＝0.20。M1～M4的試驗結(jié)果見表1及圖4。由圖4

6、可見，在FS≤5.0/s時，ηv隨FS的增大而有所增加，在FS＞5.0/s時，ηv又降低，在(3.5～5.0)/s之間，ηv值較高，即模型的單位體積除濁效果較好。比較而言，又以模型M1在波峰流速0.3m/s的工況下為最佳，ηv值達31.9%。綜上所述，異波折板絮凝模型單元的第一段適宜單位造渦強度FS為(3.5～5.0)/s，模型最佳折板單元絮凝參數(shù)為：l＝100mm，α＝45°，v1＝0.3m/s。推論：以上結(jié)果是對絮凝的第一段而言，若考慮絮凝沿程分為三段，建議降速絮凝的第二段和第三段所對應(yīng)的FS可為：FS2＝(2.5～3.5)/s，F(xiàn)S3＝(1.0～2.0)/s，且需進一步試驗驗證。4FS

7、應(yīng)用于實際生產(chǎn)生產(chǎn)設(shè)備采用的板長大，而夾角及波峰流速和波谷流速與模型相同，故設(shè)計的模型與原型是變態(tài)比例，不能簡單地直接用雷諾相似或弗諾德相似把模型試驗結(jié)果推廣到原型。實際生產(chǎn)中折板板長通常取500mm，夾角為45°或60°，第一段波峰流速0.3m/s，波峰間距0.25m，則按照弗諾德相似，板長比例＝1/5，波峰間距比例＝1/25，綜合長度比例為（1/125）0.5＝1/11.18，速度比例＝(1/11.18)