【正文】 (t＝ 0)的顆?？倽舛?；單位 mol/L。 如果把單位體積中顆粒所占的比例用 φ 來表示，即： φ=N(π/6)d 3 () 則參照式 ()及式 ()，并假定顆粒的每一次碰撞均產(chǎn)生聚集，那么顆粒濃度的時(shí)間變化率麗水學(xué)院 2020 屆學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 就應(yīng)為： dN/dt=KsN () 式中： Ks取決于 G和 φ ，即 Ks＝ kGφ 。 此外，我們還作了一個(gè)假設(shè)，就是由不同方式獲得相同絮凝效果的懸濁液，在其進(jìn)一步作絮凝反應(yīng)時(shí)，應(yīng)獲得同樣的結(jié)果，例如采用 G1值的速度梯度反應(yīng) T1時(shí)間后，得到了懸濁液的平均沉速為 V，而用另一 G2值反應(yīng) T2時(shí)間后也可得到平均沉速為 V，我們就認(rèn)為這二者效果相同，同時(shí)，盡管它們形成的條件各不相同，但在進(jìn)一步絮凝時(shí)，二者應(yīng)該獲得同等的絮凝條件。沉淀后濁度去除率可以間接地表達(dá)懸濁液的平均沉速。然而對于測定來說，采用濁度指標(biāo)最為方便。對于后續(xù)處理的沉淀計(jì)算來說，采用沉速的概念較為有利。在理論研究方面，一般以粒徑為指標(biāo)的居多。 對于絮凝效果的評價(jià)，一般可以采用顆粒粒徑 、顆粒沉速以及沉淀后濁度去除率等來表示。這樣，我們就不必去分析諸如顆粒大小的組成分布，斷面各點(diǎn)的速度梯度分布以及絮凝顆粒的沉速分布等等。甚至在很多情況下難以辦到?？赡茉谕粫r(shí)刻同一斷面上，既有顆粒的絮凝，又有顆粒的破碎。由于實(shí)際的原水是由不同顆粒所組成，不僅粒徑呈一定 分布，而且其性質(zhì)也各不相同。 反映時(shí)間與沉速的相關(guān)研究實(shí)驗(yàn) 作為研究的方法可以是微觀的，也可以是宏觀的。其結(jié)果也應(yīng)相同。 通過對絮凝過程中一些主要現(xiàn)象的分析，包括顆粒的碰撞，因碰撞產(chǎn)生的聚集、絮凝體尺寸的限麗水學(xué)院 2020 屆學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 制以及水流對絮凝體的剪切，我們得到了可用真實(shí)水樣模擬水質(zhì)特征 以及用 G值模擬水流特征這樣兩個(gè)關(guān)系。 在速度梯度 G中，所謂消耗的功，也就是指切應(yīng)力所做的功。對于紊流條件，則主要由混摻阻力產(chǎn)生 (除邊界層附近外 )。 眾所周知，液體的切應(yīng)力可由二部分組成，即粘滯阻力及混摻阻力。 比較式 ()與式 (），除了系數(shù)差別外，主要是式 ()所用的功為有效能量，而式（ ）則采用計(jì)算的能量，兩者相差一個(gè)效率系數(shù)。 ε 0—— 有效能量消耗率。對于紊流條件下顆粒的碰撞頻率， 有 如下公式： J=12πβd 3n3(ε 0/μ) 0。 μ —— 液體的動(dòng)力粘滯系數(shù)。 平均速度梯度值可用下式計(jì)算： G=(W/μ) 0。 N—— 單位體積內(nèi)的顆粒數(shù) 。 一般關(guān)于水體流動(dòng)所產(chǎn)生的碰撞公式 可表示為： J=2GD3N2/3 () 式中： J—— 單位時(shí)間單位體積內(nèi)顆粒接觸的機(jī)會 。然而在絮凝池中，由于其顆粒一般尚屬細(xì)小，沉速不大，可以說差異所產(chǎn)生的碰撞作用在絮凝池中，不占統(tǒng)治地位可予忽略。因而只要保持溫度和時(shí)間的因素相同，熱力運(yùn)動(dòng)造成的碰撞也麗水學(xué)院 2020 屆學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 是相同的。 所謂熱力運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的顆粒碰撞，是由于水分子進(jìn)行的雜亂而沒有規(guī)則的運(yùn)動(dòng) (布朗運(yùn)動(dòng) )， 不斷撞擊附近的膠體顆粒，使顆粒也進(jìn)行著雜亂而沒有規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，從而獲得了顆粒彼此碰撞的機(jī)會。否則，若保持顆粒間的相對位置不變，即使顆粒的絮凝性能極為良好，也無法聚集。 絮凝的目的是使細(xì)小顆粒彼此聚集。 合理的反應(yīng)速度應(yīng)符合流速漸變 的原則，即反應(yīng)速度由大到小呈直線變化，且反應(yīng)池進(jìn)口流速應(yīng) 大于或者等于 1米／秒。 根據(jù)規(guī)范或設(shè)計(jì)手冊規(guī)定的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，進(jìn)行水力計(jì)算，是目前絮凝池設(shè)計(jì)中應(yīng)用最廣泛的方法。目前不少絮凝池的設(shè)計(jì)，僅是水力的驗(yàn)算，并沒有對絮凝過程作完整的分析。這些都說明絮凝反應(yīng)在凈水處理中的重要作用。在生產(chǎn)實(shí)踐中，不少水廠由于改進(jìn)了絮凝池的布置，從而提高了出水水質(zhì)，降低了藥耗，或者增加了制水能力。因此，絮凝池設(shè)計(jì)是否確當(dāng)，關(guān)系到絮凝的效果，而絮凝的效果又直接影響后續(xù)處理的沉淀效果。為去除這些物質(zhì)通常借助于混凝的手段，也就是說在原水中加入適當(dāng)?shù)幕炷齽?，?jīng)過充分混和，使膠體穩(wěn)定性被壞 (脫穩(wěn)）并與混凝劑水介后的聚合物相吸附，使顆粒具有絮凝性能。 麗水學(xué)院 2020 屆學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 圖 13 直槳葉框式攪拌器示意圖 麗水學(xué)院 2020 屆學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 第二章 絮凝池的設(shè)計(jì) 一般絮凝池的設(shè)計(jì)理論 絮凝過程 一般在絮擬池內(nèi)完成 ，在凈水處理中占有重要的地位。 廢 水 投 藥 混 合 反 應(yīng) 沉淀分離 沉淀 慢速攪拌 急速攪拌 出水 絮凝劑 圖 11 絮凝沉淀處理流程示意圖 麗水學(xué)院 2020 屆學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 圖 12 立體攪拌機(jī)總體結(jié)構(gòu)圖 框 式攪拌器分直槳葉，斜槳葉和網(wǎng)槳葉三種。 絮凝攪拌機(jī)的構(gòu)造 立式攪拌機(jī)有工作部分 (垂直攪拌軸，框式攪拌器 )，支承部分 (軸承裝置，機(jī)座 )和驅(qū)動(dòng)部分 (電動(dòng)機(jī)，擺線針輪減速機(jī) )組成。 絮凝攪拌機(jī)根據(jù)攪拌軸的安裝分式分為立式攪拌機(jī)和臥失攪拌機(jī)兩種。 絮 凝攪拌機(jī)可滿足絮凝規(guī)律的要求，使絮凝過程中各段具有不同的攪拌強(qiáng)度，可以適合水量和水溫的變化。 攪拌強(qiáng)度和攪拌時(shí)間是決定絮凝效果的關(guān)鍵。 絮凝攪拌機(jī)的適應(yīng)條件和構(gòu)造 絮凝攪拌機(jī)的適應(yīng)條件 絮凝攪拌機(jī)用于混凝過程中的絮凝階段。軸承，攪拌軸，攪拌器。本設(shè)計(jì)主要討論 的是剛性連接攪拌機(jī)。其工作原理如圖 11。第一階段相當(dāng)于給水處理中加藥混合后的極短的一段時(shí)間，可能在一秒鐘內(nèi)，而絮凝則主要是在反應(yīng)設(shè)備中完成的。 在本課題中攪拌器中所攪拌的介質(zhì)是廢水，廢水處理中反應(yīng)攪拌機(jī)的目的是由電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)裝置，經(jīng)減速器聯(lián)軸器帶 到直槳葉旋轉(zhuǎn)使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(zhì)凈化的要求。 液 液互不相溶的場合，這種場合則需要強(qiáng)烈的上下翻滾，常用漿葉攪拌器，在釜體內(nèi)加有一定形狀的擋板，或采用推進(jìn)式攪拌器。通過數(shù)值模擬不但可以解決反應(yīng)器的放大機(jī)理，而且可以優(yōu)化設(shè)計(jì)開發(fā)新型高效攪拌器，使機(jī)械攪拌器的設(shè)計(jì)理論更加完善。目前，攪拌器的選型和內(nèi)構(gòu)件的設(shè)計(jì)在很大程度上依賴試驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)，對放大規(guī)模還缺乏深入的認(rèn)識，對于能耗和生產(chǎn)成本只能在一定規(guī)模的生產(chǎn)裝置上對比后才能得出結(jié)論，由于對水質(zhì)要求越來越高，對攪拌器的研究日趨深入，已從早期對攪拌功率和混合時(shí)間的研究， 20世紀(jì) 80年代對反應(yīng)釜內(nèi)的流體速度場分布的研究，進(jìn)入 20世紀(jì) 90年代以來的攪拌釜內(nèi)三維流場的數(shù)值模擬研究。 攪拌機(jī)的作用與 工作原理 攪拌機(jī)的操作性能直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、能耗和生產(chǎn)成本，工程界和學(xué)術(shù)界對攪拌混合都非常重視，進(jìn)行了大量的研究工作，取得了不少的研究成果。合流制污水管網(wǎng)的老城市需要大量投資，來減少在雨季的污水溢流，而迅速發(fā)展的新興城市又臨著處理能力不足，導(dǎo)致生活污水管網(wǎng)溢流的問題。因此，探索和發(fā)展適合我國國情的中小城市（鎮(zhèn)）污水處理工藝，掌握一批在中小城市（鎮(zhèn)）具有代表性的污染源的治理技術(shù)和城市污水處理技術(shù)，就勢在必行。 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(huán)境污染的主要原因，由此導(dǎo)致了水環(huán)境的持續(xù)惡化，并嚴(yán)重的制約了我國經(jīng)濟(jì)與社會的 發(fā)展。 廢水處理的現(xiàn)狀 我國污水處理事業(yè)的歷史始于 1921年，到改革開放的近二十年來取得了迅速的發(fā)展，但仍然滯后于城市發(fā)展的需要。流體學(xué)主要包括流體的一些相似理論，流體碰撞等。本設(shè)計(jì)涉及的內(nèi)容主要是包括機(jī)械學(xué)和流體學(xué)。 摘 要 攪拌器的設(shè)計(jì)主要包括：主軸的設(shè)計(jì)、絮擬池的設(shè)計(jì)、槳板的設(shè)計(jì)、機(jī)架的設(shè)計(jì)、以及機(jī)架底部件的設(shè)計(jì)。由于廢水?dāng)嚢铏C(jī)一般應(yīng)用于化工業(yè)、治水業(yè)等，所以其結(jié)構(gòu)尺寸一般較大，所以一般采用螺栓連接。機(jī)械方面主要包括尺寸的設(shè)計(jì)及校核，各零部件的配合，部件間的連接。 關(guān)鍵詞： 絮凝池 混凝劑 沉淀效果 絮凝性能 1 Abstract Acplish flocculation process flocculation pool (call reaction in general often pool) , handle middle in clean water occupying important position. Natural water suspension matter and limb matter grain diameter are very to dislodge these matter being backed by the means drifting along curdling generally , that is ,add the appropriate coagulant , blend through sufficiently in raw water, let colloid stability be spoiled the polymer (ing off after steady) and being situated between with coagulant water looks at and appraises an adsorption , makes a pellet have the flocculation function. But, that flocculation pool purpose is to create appropriate waterpower condition makes this have flocculation function pellet assembling, to form bigger flocculation body (catkin granule) in contacting middle mutually. But therefore, flocculation pool designs thinking that indeed or not, effect being related to a flocculation, the flocculation effect has direct impact to followup treatment precipitayion effect. The flocculation mixer is flocculation pool mechanical rabble device , it is used for the waste water treatment mixing process mainly. Design the design having mentioned flocculation pool originally, the mixer design and whose process flow. Keywords: Flocculation pool Coagulant Precipitayion effect Flocculation function 2 目 錄 第一章 緒論 ..................................................................................................................................... 1 論文研究的意義與現(xiàn)狀 ........................................................................................................... 1 畢業(yè)設(shè)計(jì)選題的意義 ............................................................................................................ 1 廢水處理的現(xiàn)狀 .................................................................................................................... 1 論文研究的主要內(nèi)容和安排 ................................................................................................. 1 攪拌機(jī)的作用與工作原理 ........................................................................