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南京澳特藍環(huán)保設備有限公司作者
潛水攪拌機的安裝定位對于攪拌效果有很大的影響，為了達到事半功倍的運行效果，必須按照專業(yè)設計人員的要求去做，要充分考慮到水池的形狀、進出水的位置以及攪拌機的水流反射到建筑物引起旋渦等情況，盡量減少短路循環(huán)和死角的產(chǎn)生，避免與水池的撞擊而降低流體速度。參照本文，可幫助客戶合理選擇攪拌機和安裝形式，找到各類池型中潛水攪拌機正確的布局和定位方法。
一、水池的種類及幾何特征
潛水攪拌機攪拌的水池各類較多，有攪拌池、厭氧池、氧化溝等。水池的形狀也是多種多樣的，有長方形水池、正方形水池、圓形水池、環(huán)形水池等多種形式。
1.按照水池形狀分
1)矩形水池
矩形水池是較為常見的水池形狀，水池由五個建筑面及一個水平面組成。我們通常將矩形較長的一邊稱為長邊，也稱為水池的長；較短的一邊稱為短邊，也稱為水池的寬，有時也稱為水池直徑，這是為了和圓形水池相統(tǒng)一而特意設定的；水池的深度也稱為水池的高。所以，一般我們將矩形水池的尺寸用長×寬×深來表示。由于潛水攪拌機不對稱安裝，又將潛水攪拌機靠近安裝的一邊稱為窄邊，遠離的那邊稱為寬邊，如圖所示。
2)圓形水池
這也是一種常見的水池形狀，主要有兩個幾何參數(shù)，一個是水池直徑，一個是水池的高，即水深。
如下圖所示為兩種典型的環(huán)形水池，主要幾何參數(shù)為水池內(nèi)外直徑、水池高以及長度。
1)生化池
污水處理系統(tǒng)中的生化處理方式有五種類型：①厭氧型(也稱為水解酸化池)；②好氧池(也稱為曝氣池)；③兼氧池(好氧、缺氧、厭氧同時存在)；④接觸氧化池(也叫氧化池，功能和曝氣池差不多)；⑤生物吸附池。所有生化池的功能目標都是利用微生物降解、分解污水中的有機物，只是利用的微生物種類不同而已。生化池主要通過缺氧、厭氧、好氧工藝讓污水中的有機物分解、除磷、脫氮作用。
又稱為“緩沖池”，一般與污泥泵同時設置，污泥池上要設置上下用的梯子，以及帶有欄桿的污泥池的分格，一般每臺(組)泵單*格，每格有效容積按離心泵額定流量的5~8min計算。
3)氧化溝
是比較復雜的一種水池，它利用循環(huán)環(huán)式反應池(CLR)作生物反應池，并使用一種帶方向控制的曝氣和攪動裝置向反應池中的液體傳遞水平速度，從而使其在池中循環(huán)。氧化溝工藝是活性污泥法的一種變形，在水力流態(tài)上不同于傳統(tǒng)的活性污泥法，它是一種首尾相連接的循環(huán)流曝氣溝渠。
氧化溝一般由溝體、曝氣設備、進出水裝置、導流和混合設備組成，溝體的平面形狀一般呈橢圓形，也可以是長方形、圓形或其他形狀，溝截面形狀多為矩形和梯形。
目前，在污水處理廠較為常用的氧化溝有Carrousel(卡羅賽爾)型氧化溝、Orbal(奧貝爾)型氧化溝、一體化DE型氧化溝、交替式T型氧化溝等。
潛水攪拌機在水池內(nèi)的位置會嚴重影響攪拌效果和攪拌效率。目前，污水處理廠根據(jù)水池形狀，對于潛水攪拌機的安裝基本上遵循以下四個準則。
1.發(fā)揮附壁效應，采用不對稱安裝
流體在流動過程中，向離得近的面偏移，如同被壁面吸附過去一樣，這就是附壁現(xiàn)象。在潛水攪拌機的安裝中，充分利用附壁現(xiàn)象，使從葉輪沖出的射流向池底、窄邊偏離，與池壁沖擊，形成沖擊射流，使流體更加充分地循環(huán)，達到充分攪拌的效果。如下左圖所示，攪拌器并沒有安裝在池壁的中部，而是與水池中部偏移了一段距離安裝，這樣從葉輪內(nèi)沖出的射流將池內(nèi)流體分成了不相等的兩部分，射流會向離得近的面偏移，在池壁的相互作用下，形成沖擊射流，池內(nèi)流體充分循環(huán)；或是如下右圖，攪拌器在圓形水池內(nèi)安裝，機軸偏離一定角度，避免其機軸軸線經(jīng)過圓心，如此就會形成兩個不同大小的回流區(qū)域，在附壁效應的作用下，池內(nèi)流體形成良好的循環(huán)，達到滿意的攪拌效果。
2.避免短路循環(huán)，形成射流交叉
如果兩個潛水攪拌機面對面安裝，且軸線在同一條直線上，會形成射流相碰撞，造成短路循環(huán)，這會造成能量的很大損失，而且不利于水池內(nèi)流體的循環(huán)。為避免短路循環(huán)，可將兩個面對面安裝的機器錯開一定的安裝角度安裝，如下圖所示，使兩者的軸線相平行，從葉輪沖出的兩股射流形成射流交叉，在水池中部形成旋渦、回流，這樣有利于池內(nèi)流體的循環(huán)。
3.利用池壁的反射
潛水攪拌機是利用電機帶動葉輪，葉輪旋轉帶動周圍流體，流體形成射流從葉輪內(nèi)沖出。由于水池是由四個池壁以及池底組成的敞開容器，故射流會與池壁、池底發(fā)生碰撞，形成沖擊射流，從而改變流體速度以及方向，再次發(fā)生能量的轉換，形成回流。所以我們在安裝時要充分利用池壁的發(fā)射作用，盡量將設備安裝在能充分發(fā)揮射流特性且易與池壁發(fā)生碰撞的位置上，讓水流充分發(fā)展，但不能形成急轉彎。通常情況下，攪拌機安裝的位置必須與反射池壁保留一定距離，以使得其射流能充分發(fā)展，同時離反射池壁又不能太遠，要使流體有一定的速度和反射池壁發(fā)生沖擊。如圖所示利用池壁反射來確定設備的安裝位置。
4.利用進出口位置
某些污水池存在進出口，池內(nèi)流體存在流動速度，如下圖所示潛水攪拌器的安裝位置使其射流與池內(nèi)水流方向形成循環(huán)，增加攪拌效率。
機器布局時，在遵循以上基本準則的基礎上，還要考慮到地形、安裝條件、攪拌要求等因素，下圖是其他幾種比較常見的攪拌器池內(nèi)布局方案。
對于大型水池，需要安裝多個潛水攪拌器。在布置時，也要遵守以上原則，充分利用附壁效應、池壁的反射、池內(nèi)進出口位置、水流的流動方向，安裝時潛水攪拌機射流避免短路循環(huán)，形成射流交叉。如圖4.21所示為較常見的長方形水池內(nèi)三個潛水攪拌機的布置、氧化溝內(nèi)潛水攪拌機的布置以及雙面曲潛水攪拌機的布置。
一、水池的種類及幾何特征
潛水攪拌機攪拌的水池各類較多，有攪拌池、厭氧池、氧化溝等。水池的形狀也是多種多樣的，有長方形水池、正方形水池、圓形水池、環(huán)形水池等多種形式。
1.按照水池形狀分
1)矩形水池
矩形水池是較為常見的水池形狀，水池由五個建筑面及一個水平面組成。我們通常將矩形較長的一邊稱為長邊，也稱為水池的長；較短的一邊稱為短邊，也稱為水池的寬，有時也稱為水池直徑，這是為了和圓形水池相統(tǒng)一而特意設定的；水池的深度也稱為水池的高。所以，一般我們將矩形水池的尺寸用長×寬×深來表示。由于潛水攪拌機不對稱安裝，又將潛水攪拌機靠近安裝的一邊稱為窄邊，遠離的那邊稱為寬邊，如圖所示。
2)圓形水池
這也是一種常見的水池形狀，主要有兩個幾何參數(shù)，一個是水池直徑，一個是水池的高，即水深。
如下圖所示為兩種典型的環(huán)形水池，主要幾何參數(shù)為水池內(nèi)外直徑、水池高以及長度。
1)生化池
污水處理系統(tǒng)中的生化處理方式有五種類型：①厭氧型(也稱為水解酸化池)；②好氧池(也稱為曝氣池)；③兼氧池(好氧、缺氧、厭氧同時存在)；④接觸氧化池(也叫氧化池，功能和曝氣池差不多)；⑤生物吸附池。所有生化池的功能目標都是利用微生物降解、分解污水中的有機物，只是利用的微生物種類不同而已。生化池主要通過缺氧、厭氧、好氧工藝讓污水中的有機物分解、除磷、脫氮作用。
又稱為“緩沖池”，一般與污泥泵同時設置，污泥池上要設置上下用的梯子，以及帶有欄桿的污泥池的分格，一般每臺(組)泵單*格，每格有效容積按離心泵額定流量的5~8min計算。
3)氧化溝
是比較復雜的一種水池，它利用循環(huán)環(huán)式反應池(CLR)作生物反應池，并使用一種帶方向控制的曝氣和攪動裝置向反應池中的液體傳遞水平速度，從而使其在池中循環(huán)。氧化溝工藝是活性污泥法的一種變形，在水力流態(tài)上不同于傳統(tǒng)的活性污泥法，它是一種首尾相連接的循環(huán)流曝氣溝渠。
氧化溝一般由溝體、曝氣設備、進出水裝置、導流和混合設備組成，溝體的平面形狀一般呈橢圓形，也可以是長方形、圓形或其他形狀，溝截面形狀多為矩形和梯形。
目前，在污水處理廠較為常用的氧化溝有Carrousel(卡羅賽爾)型氧化溝、Orbal(奧貝爾)型氧化溝、一體化DE型氧化溝、交替式T型氧化溝等。
潛水攪拌機在水池內(nèi)的位置會嚴重影響攪拌效果和攪拌效率。目前，污水處理廠根據(jù)水池形狀，對于潛水攪拌機的安裝基本上遵循以下四個準則。
1.發(fā)揮附壁效應，采用不對稱安裝
流體在流動過程中，向離得近的面偏移，如同被壁面吸附過去一樣，這就是附壁現(xiàn)象。在潛水攪拌機的安裝中，充分利用附壁現(xiàn)象，使從葉輪沖出的射流向池底、窄邊偏離，與池壁沖擊，形成沖擊射流，使流體更加充分地循環(huán)，達到充分攪拌的效果。如下左圖所示，攪拌器并沒有安裝在池壁的中部，而是與水池中部偏移了一段距離安裝，這樣從葉輪內(nèi)沖出的射流將池內(nèi)流體分成了不相等的兩部分，射流會向離得近的面偏移，在池壁的相互作用下，形成沖擊射流，池內(nèi)流體充分循環(huán)；或是如下右圖，攪拌器在圓形水池內(nèi)安裝，機軸偏離一定角度，避免其機軸軸線經(jīng)過圓心，如此就會形成兩個不同大小的回流區(qū)域，在附壁效應的作用下，池內(nèi)流體形成良好的循環(huán)，達到滿意的攪拌效果。
2.避免短路循環(huán)，形成射流交叉
如果兩個潛水攪拌機面對面安裝，且軸線在同一條直線上，會形成射流相碰撞，造成短路循環(huán)，這會造成能量的很大損失，而且不利于水池內(nèi)流體的循環(huán)。為避免短路循環(huán)，可將兩個面對面安裝的機器錯開一定的安裝角度安裝，如下圖所示，使兩者的軸線相平行，從葉輪沖出的兩股射流形成射流交叉，在水池中部形成旋渦、回流，這樣有利于池內(nèi)流體的循環(huán)。
3.利用池壁的反射
潛水攪拌機是利用電機帶動葉輪，葉輪旋轉帶動周圍流體，流體形成射流從葉輪內(nèi)沖出。由于水池是由四個池壁以及池底組成的敞開容器，故射流會與池壁、池底發(fā)生碰撞，形成沖擊射流，從而改變流體速度以及方向，再次發(fā)生能量的轉換，形成回流。所以我們在安裝時要充分利用池壁的發(fā)射作用，盡量將設備安裝在能充分發(fā)揮射流特性且易與池壁發(fā)生碰撞的位置上，讓水流充分發(fā)展，但不能形成急轉彎。通常情況下，攪拌機安裝的位置必須與反射池壁保留一定距離，以使得其射流能充分發(fā)展，同時離反射池壁又不能太遠，要使流體有一定的速度和反射池壁發(fā)生沖擊。如圖所示利用池壁反射來確定設備的安裝位置。
4.利用進出口位置
某些污水池存在進出口，池內(nèi)流體存在流動速度，如下圖所示潛水攪拌器的安裝位置使其射流與池內(nèi)水流方向形成循環(huán)，增加攪拌效率。
機器布局時，在遵循以上基本準則的基礎上，還要考慮到地形、安裝條件、攪拌要求等因素，下圖是其他幾種比較常見的攪拌器池內(nèi)布局方案。
對于大型水池，需要安裝多個潛水攪拌器。在布置時，也要遵守以上原則，充分利用附壁效應、池壁的反射、池內(nèi)進出口位置、水流的流動方向，安裝時潛水攪拌機射流避免短路循環(huán)，形成射流交叉。如圖4.21所示為較常見的長方形水池內(nèi)三個潛水攪拌機的布置、氧化溝內(nèi)潛水攪拌機的布置以及雙面曲潛水攪拌機的布置。
氧化溝推流器布局
長方形水池多臺設備布局
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