按混合方式分类,常用的混合设备可分为机械混合和水力混合两大类

水力混合设备简单,但不能适应流量的变化;机械混合可进行调节,能适应水质水量的变化,但需要一定的机械设备和相应的维护。

1.机械混合

机械混合主要包括:水泵叶轮混合、设有桨板或螺旋桨搅拌机的混合池等。

(1) 利用水泵叶轮混合。对于取水泵站和净水厂合建的情况,混凝药剂在取水泵吸水管上或吸水喇叭口处投加,利用水泵叶轮进行混合。其优点是无需专用设备和额外能 耗,大、中、小型水厂均可采用。但泵前加药需要投药点距离反应池较近(一般在100m之内),如距离过远,形成的细小絮体因老化而影响在后续反应池的絮凝效果。利用水泵叶轮混合是我国常用的一种快速混合方式。

(2) 设有桨板或螺旋桨搅拌机的混合池。在混合池中,以电动机驱动桨板或螺旋桨进行剧烈混合,如图6-10所示搅拌功率按产生的速度梯度为700-100s-1混合时间控制在10〜30s内,最大不超过1min。据研究,采用螺旋桨的混合效果比桨板的效果好,因搅拌剧烈时,后者易使整个水流与桨板共同旋转,紊动不足,以致影响混合效果。

图 6-10 桨板式机械混合池示意图

水力混合的设备简单,管理方便,但其混合强度随着流量的增减而改变。因而,混合效果不稳定。水力混合的主要设备有管式静态混合器、压力水管混合等。

(1)管式静态混合器。管式静态混合器于20世纪70年代开始在水处理中应用,其构造如图6-11所示,内部含有多级正反向旋转装置的固定叶片,在流过静态混合器时,水被多次分割与旋转,完成剧烈的混合。静态混合器在管道上安装容易,维护工作量少。我国已开始应用,如上海市的月浦水厂(1992年底建成)、凌桥水厂(1994年5月建成)、长桥水厂 (扩建工程,1991年5月建成)均采用管式静态混合器。长桥水厂扩建工程设置直径为 1600mm的管式静态混合器2个。混合器采用钢制,设计流速为1.2m/s,计算水头损失为 0.27m。管式静态混合器不足之处是只适合水量变化较小的水厂,并有一定的水头损失。

图 6-11 静态混合器示意图

(2)压力水管混合。压力水管混合是最简单的管式混合,即把药剂直接投入水管中,借助管中的流速进行混合。该法要求投药点到絮凝反应池应至少为50倍管径的距离,流速也要略高一些,如1. 5〜2.0m/s。但混合效果常不能保证,现采用较少。为了增强水管中的混合效果,可在管道中安装孔板混合器,并在孔板混合器前再加装锥形帽扩散混合器。

(3)其他混合。其他混合方式有跌水混合、旋流混合等,现采用较少。