小孔眼網(wǎng)格反應池技術

小孔眼網(wǎng)格反應池技術無錫中申戴文強該技術通過在絮凝池的流動通道上科學地布設多層小孔眼網(wǎng)格，水流通過小孔眼網(wǎng)格時在格條兩側的后方各產生一系列眾多的小渦旋，這些小渦旋相互碰撞形成更多更小的小渦旋，這樣在網(wǎng)格后面渦旋尺度的迅速減小(衰減)，渦旋數(shù)量大幅度增加，在網(wǎng)格后面水流中千萬高比例的微渦旋，微渦旋的離心慣性將就的動力學作用大幅度提高了顆粒碰撞機率和細部傳質速率，同時由于過網(wǎng)水流的慣性作用使得通過網(wǎng)格之后磯花變得更加密實且易沉淀，大大縮短一反應時間，一般5-10min即可較好地完成絮凝。與普通絮凝池相比小孔眼網(wǎng)格反應池有下述優(yōu)點：1、在絮凝池中大幅度地增加了湍流微渦旋的比例，大幅度地增加了顆粒碰撞次數(shù)，有效地改善了絮凝效果，大大縮短了反應時間。2、由于絮凝時間的大大縮短，相應減小了設備的體積，節(jié)省了基建費用10-30%左右，降低了制水成本。3、與普通網(wǎng)格相比，它的網(wǎng)眼尺度小，格條細，因此水流中產生的微渦旋數(shù)量大幅度增加，絮凝反應效果大幅度提高。布網(wǎng)方式適用池型絮凝反應(min)材料水平豎流孔室反應池8~15不銹鋼及垂直廊道格板反應池8~乙丙共聚新型網(wǎng)格反應池設計簡介1反應池概述作為完成絮凝過程的反應設施，可以有多種形式。盡管大多數(shù)反應池都能較好地達到絮凝效果，但是它們在布置上以及在絮凝過程方面，都存在一定的差異。通常，反應池的形式可從以下幾方面加以區(qū)分：1、 按水流類型區(qū)分：有推流、單級完全混合流、多級串聯(lián)的完全混合流、推流與完全混合流串聯(lián)等形式。2、 按能量來源區(qū)分：有外加機械能、利用沿程水位差、利用進口的流速動能等形式。3、 按速度梯度區(qū)分：有漸變、階梯、跳躍等形式。目前在給水處理實踐中，應用成功的反應池形式很多，常用的反應池可分為下列各種類型:隔板反應池、機械反應池、旋流反應池、渦流反應池、顆粒接觸反應池以及以上形式的組合反應池。選擇反應池形式的因素主要有：絮凝效果、水量規(guī)模、水質條件、運行條件、工程造價和經常費用、運行經驗等。2新型網(wǎng)格反應池的由來反應池設計的要求，就是創(chuàng)造一定的水力條件，以最短的反應時間，達到最佳的絮凝效果。理想的水力條件主要隨反應池形式的不同而有所區(qū)別。近幾年來，國內對反應池作了不少研究，出現(xiàn)了高效節(jié)能的反應池，如中國市政工程中南設計院開發(fā)的柵條和網(wǎng)格反應池，其主要理論依據(jù)為前蘇聯(lián)李維奇關于顆粒碰撞的微旋渦理論：即只有在旋渦的直徑處于同一數(shù)量級時，顆粒之間才能相互碰撞。柵條和網(wǎng)格反應池較之其他類型的反應池在絮凝效果上提高了很多，但還存在反應池的分格數(shù)較多（一般為8?12格）、水流經過的格網(wǎng)層數(shù)較多、反應池的結構復雜、排泥與土建施工的難度較大、造價較高、反應池不便于與沉淀池相銜接等缺點。對此，重慶建筑大學劉榮光教授提出：“用降低反應池空格流速的辦法，來減少反應池的分格數(shù)；用減小網(wǎng)格的孔徑，增多每層網(wǎng)格的總孔數(shù)的辦法，來減少反應池的網(wǎng)格層數(shù)，從而形成了一種新型的高效網(wǎng)格反應池的設想?！蔽覀儗⑦@種反應池稱為新型網(wǎng)格反應池。新型高效網(wǎng)格反應池與一般的高效網(wǎng)格反應池在設計上的不同之處主要有：新型網(wǎng)格反應池的分格數(shù)較少；新型網(wǎng)格反應池的空格流速逐級遞減，體積逐級放大，而一般的高效網(wǎng)格反應池按三階段劃分，每階段由3?4格豎井組成，空格流速都一樣；新型網(wǎng)格反應池的網(wǎng)格層數(shù)少，網(wǎng)孔尺寸小，并使不同規(guī)格的網(wǎng)格在每一格反應池中交迭安裝，從而加劇了膠體顆粒的碰撞，而一般的高效網(wǎng)格反應池的網(wǎng)格層數(shù)多，網(wǎng)孔大。3新型網(wǎng)格反應池在工程實踐中的應用我們在安徽省宣州市一水廠技改工程（4萬t/d）、懷遠縣城水廠工程（2萬t/d）中，根據(jù)以上思路設計了新型網(wǎng)格反應池，目前以上兩水廠已運行多年，通過多次在不同季節(jié)、不同水質情況下對反應效果的觀測，結論認為其具有藥耗少、能耗低、反應時間短、反應效果好、磯花大而結實、沉淀池出水濁度低的優(yōu)點。其中宣州市一水廠技改工程在1998年度榮獲安徽省優(yōu)秀設計二等獎。下面就簡要介紹一下宣州、懷遠水廠工程新型網(wǎng)格反應池的設計思路。下圖為新型網(wǎng)格反應池平面示意圖：原水

絮凝劑*1管道混合器原水加藥經管道混合器混合后，從上部進入格①，水流從上到下再由下部池壁孔洞進入格②，再由下往上從上部池壁孔洞進入格③，如此類推，水流最后從格④上部開口進入過渡區(qū)，再進入沉淀池沉淀。從上圖可以看出，①、②兩格空格流速相同，我們一般控制在0.025?0.035m/s之間，③、④兩格空格流速相同，一般控制在0.013?0.018m/s之間，由于施工及安裝原因，每格尺寸最好控制在1?2.5m之間，我們可根據(jù)不同處理規(guī)模，進行不同的組合來確定反應池的平面尺寸。這樣影響反應時間的因素就是池深了，新型網(wǎng)格反應池反應時間一般為4?8分鐘，而與新型網(wǎng)格反應池最佳搭配的沉淀池為斜管沉淀池，在正常設計中，只要保持反應池池深與沉淀池池深一致就行，此時的反應時間一般在7分鐘左右。在新型網(wǎng)格反應池設計中，最關鍵的是網(wǎng)格的設計，在宣州、懷遠水廠工程中，我們設計了三種規(guī)格的網(wǎng)格：G30型（即條寬、間距都是30mm）,G40型，G50型。網(wǎng)格設計中主要的控制參數(shù)為網(wǎng)格孔口流速，以及每種型號網(wǎng)格的數(shù)量及搭配，因為這直接影響到絮凝效果，既要有利于磯花多碰撞，又不要打碎磯花，使反應效果最佳。制作網(wǎng)格的材料可以是鋼材或鋼筋混凝土、木材等，由于鋼材易腐蝕，鋼筋混凝土制作麻煩且不精確，本人不提倡使用。在宣州水廠中，我們選用木材制作網(wǎng)格，優(yōu)點是制作簡單、造價便宜、水下不容易腐爛，然而網(wǎng)格若經常暴露在空氣中，時間一長木材也會腐爛，為克服以上缺點，我們在懷遠水廠設計中，采用玻璃鋼制作網(wǎng)格，取得了出人意料的效果。由于玻璃鋼網(wǎng)格可以批量生產，這為網(wǎng)格反應的設備化創(chuàng)造了有利條件，今后只要將反應池建好，專利商即可根據(jù)不同要求提供不同型號不同數(shù)量的網(wǎng)格并負責安裝。網(wǎng)格的安裝有多種方式，可直接打膨脹螺栓，也可預留牛腿，經驗表明，采用牛腿安裝更方便可靠。在新型網(wǎng)格反應池設計中，格與格之間池壁孔口的流速控制也不可忽視，一般格①到②，格②到③之間孔口流速可控制在0.4?0.2m/s之間，格③到④，格④到出流配水之間孔口流速可控制在0.1?0.05m/s之間。另外，在反應池設計中要考慮排泥措施，一般可采用斗式排泥，由于斗數(shù)較多，不必每個斗設池底閥，可幾個斗合并用一個側面安裝的快開排泥閥，排泥閥最好液動控制。4結論新型高效網(wǎng)格反應池，在宣州一水廠、懷遠縣城水廠投產運行已多年了，運行實踐證明：用降低空格流速的辦法來減少反應池的分格