振蕩流反應(yīng)器用于連續(xù)絮凝過(guò)程的研究.pdf

1、本文回顧了混凝技術(shù)的歷史和發(fā)展現(xiàn)狀，分析比較了目前不同絮凝設(shè)備的優(yōu)劣，并對(duì)這些絮凝設(shè)備的絮凝控制指標(biāo)進(jìn)行了分析。分析表明，目前廣泛使用的絮凝設(shè)備存在著絮凝池結(jié)構(gòu)復(fù)雜、內(nèi)部流場(chǎng)復(fù)雜，占地面積大、絮凝反應(yīng)效率低、反應(yīng)效果不穩(wěn)定以及絮凝操作控制的不便等弊病。而基于各種絮凝動(dòng)力學(xué)得到的絮凝控制指標(biāo)則適用范圍和可靠性有限。 振蕩流反應(yīng)器是一種新型化工設(shè)備。其內(nèi)部的擋板加上底部的振蕩發(fā)生機(jī)構(gòu)的特殊構(gòu)造在加強(qiáng)質(zhì)量的傳遞和能量的傳遞方面有明顯改

2、善作用，在一定振蕩條件下，管內(nèi)流動(dòng)模式接近平推流。 本文采用無(wú)機(jī)絮凝劑FeCl3(1＃)以及FeCl3與高分子絮凝劑聚丙烯酰胺的混合溶液(2＃)作為絮凝劑，以嵊縣硅藻土原土處理后得到的懸浮液為待處理懸浮液，考察在振蕩流反應(yīng)器中進(jìn)行連續(xù)絮凝的效果。通過(guò)測(cè)量不同振蕩條件下兩種絮凝劑得到的絮凝體的沉降曲線以及絮凝體的顆粒粒徑分布，考察振蕩條件對(duì)絮凝效果的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，振蕩流反應(yīng)器用于連續(xù)的絮凝過(guò)程能夠得到很好的絮凝效果：在1＃絮

3、凝劑作用下，原始懸浮顆粒得到了100倍以上的增長(zhǎng)，在2＃絮凝劑作用下，原始懸浮顆粒得到了1000倍以上的增長(zhǎng)。同時(shí)，絮凝的效果受振蕩條件影響明顯，絮凝的效果隨振幅的增加或振蕩頻率的增加都有明顯改善，1＃絮凝劑作用時(shí)，在St=0.796，Reo=3102時(shí)達(dá)到最佳絮凝效果；2＃絮凝劑作用時(shí)，在St=0.796，Reo=5170達(dá)到最佳絮凝效果。但絮凝體的體均粒徑隨綜合指標(biāo)振蕩雷諾數(shù)的增加出現(xiàn)反復(fù)的現(xiàn)象，表明簡(jiǎn)單的以振蕩雷諾數(shù)作為絮凝的控制

4、指標(biāo)并不穩(wěn)妥。 結(jié)合前人所做的振蕩流反應(yīng)器內(nèi)的流場(chǎng)可視化研究發(fā)現(xiàn)，振蕩流反應(yīng)器的絮凝效果是隨著反應(yīng)器內(nèi)的渦旋所占整個(gè)反應(yīng)器區(qū)域的體積百分比的增加而得到改善的，在漩渦的初始產(chǎn)生中，振幅的提高是主要的因素，而在振幅達(dá)到一定值時(shí)，漩渦的擴(kuò)散和分布情況則主要是由振蕩頻率決定的。因此，在振蕩流用于連續(xù)絮凝過(guò)程中，可采用兩個(gè)無(wú)因次量振蕩雷諾數(shù)和斯特勞數(shù)作為絮凝過(guò)程的控制指標(biāo)，而反應(yīng)器內(nèi)的絮凝動(dòng)力可用有效功耗的利用率η與G值的綜合指標(biāo)ηG來(lái)表