异波折板絮凝池絮凝控制指标研论文

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1、异波折板絮凝池絮凝控制指标研论文.freelp和Stein的速度梯度公式G值存在理论及应用上的缺陷，首次针对异波折板絮凝池，提出单位造涡强度--Fs这一宏观控制指标。由于折板单元的水力特征决定了其本身的造涡强度，将Fs与絮凝效果有机地结合起来.freell--折板板长，mα--折板倾角k--脉动强度常数，仅与流速及水温有关FS--单位造涡强度，1/s；v1--波峰流速，m/sv2--波谷流速，m/s根据式(1)，若控制折板单元参数(板长l、夹角α、流速v1和v2)在最优范围内，即FS在最优区域，或存在(FS)opt值，可使折板单元产生大量适合絮凝颗粒碰撞的涡旋，促进絮凝效果的提高。这样就可以

2、通过控制折板单元的单位造涡强度这一参数而达到对絮凝效果的控制。为防止絮凝体的破碎，FS的数值也要沿程适当降低。应当说明，式(1)仅局限于目前折板絮凝池所取设计流速范围内，尚不能任意外延。若v1和v2过大或过小，则会造成絮体破碎或絮凝难以进行。与速度梯度G值相比，用单位造涡强度FS控制更为简便，在一定流量下只要折板长度、宽度及间距确定，则必有与之相对应的FS，调整折板单元的参数组合使FS在最优范围内，即可达到理想的絮凝效果。2试验装置与方法2.1试验装置折板模型用玻璃制作，硅胶填缝。模型共四套(M1，M2，M3和M4)，设计及运行参数见表1。表1模型试验结果模型编号板长（mm）夹角（°）流量

3、（m3/s）波峰流速υ1（m/s）波谷流速υ2（m/s）R单位造涡强度Fs(l/s)沉淀水浊度（NTU）絮凝时间（min）平均浊度去除率（%）单元数单元除浊率（%）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注原水浊度约50～60NTU，水浊12～16℃，加药量15mg/L。2.2测试指标原水采用自来水加高岭土配制，絮凝剂为聚合硫酸铁

5、。絮凝效果采用絮凝沉淀后平均浊度去除率、HJ单元去除率或单位体积去除率表示(ηv)。平均浊度去除率指一定折板单元数内的平均去除率；单元去除率为平均浊度去除率除以单元数；单位体积去除率等于单元去除率除以一个单元的体积。采用ηv较合理，因为达到相同除浊率，ηv值大的，可使池体积减小。3试验结果单位造涡强度FS中的脉动强度常数k，文献［2］提到缓变流渠道的k＝0.15～0.18。异波折板单元中，由于流态复杂，假定k在0.1～0.4范围内，由此计算出FS值。计算结果表明(计算过程从略)，k值在0.1～0.4范围内变化时对FS的影响很小。故研究中取k＝0.20。M1～M4的试验结果见表1及图4。由图4

6、可见，在FS≤5.0/s时，ηv随FS的增大而有所增加，在FS＞5.0/s时，ηv又降低，在(3.5～5.0)/s之间，ηv值较高，即模型的单位体积除浊效果较好。比较而言，又以模型M1在波峰流速0.3m/s的工况下为最佳，ηv值达31.9%。综上所述，异波折板絮凝模型单元的第一段适宜单位造涡强度FS为(3.5～5.0)/s，模型最佳折板单元絮凝参数为：l＝100mm，α＝45°，v1＝0.3m/s。推论：以上结果是对絮凝的第一段而言，若考虑絮凝沿程分为三段，建议降速絮凝的第二段和第三段所对应的FS可为：FS2＝(2.5～3.5)/s，FS3＝(1.0～2.0)/s，且需进一步试验验证。4FS

7、应用于实际生产生产设备采用的板长大，而夹角及波峰流速和波谷流速与模型相同，故设计的模型与原型是变态比例，不能简单地直接用雷诺相似或弗诺德相似把模型试验结果推广到原型。实际生产中折板板长通常取500mm，夹角为45°或60°，第一段波峰流速0.3m/s，波峰间距0.25m，则按照弗诺德相似，板长比例＝1/5，波峰间距比例＝1/25，综合长度比例为（1/125）0.5＝1/11.18，速度比例＝(1/11.18)