摘要：介紹了微渦(wo)流(liu)混(hun)凝工藝的(de)(de)核心一渦(wo)流(liu)反(fan)應(ying)器的(de)(de)特點(dian)及(ji)其微渦(wo)流(liu)凝聚與(yu)立體接觸絮凝的(de)(de)混(hun)凝反(fan)應(ying)機(ji)理(li)。同(tong)時(shi)介紹了它在(zai)上海寶鋼某污水回用(yong)處(chu)(chu)理(li)工程中(zhong)的(de)(de)應(ying)用(yong)情況：設(she)(she)計時(shi)調整澄(cheng)清(qing)池(chi)進(jin)水裝置及(ji)部分(fen)內部結構，增大(da)反(fan)應(ying)室體積，在(zai)反(fan)應(ying)室中(zhong)加(jia)(jia)入渦(wo)流(liu)反(fan)應(ying)器，沉(chen)淀區加(jia)(jia)設(she)(she)斜(xie)管。經 1 年多運行，效果顯著(zhu)，渦(wo)流(liu)澄(cheng)清(qing)池(chi)處(chu)(chu)理(li)規模增大(da)／水力負荷增大(da)，澄(cheng)清(qing)池(chi)出(chu)水濁(zhuo)(zhuo)度(du)(du)穩定在(zai)3NTU以下，經V型濾(lv)池(chi)過濾(lv)后出(chu)水濁(zhuo)(zhuo)度(du)(du)小于1NTU，渦(wo)流(liu)噸水投資在(zai)35元以下。 

關鍵詞：混凝；渦(wo)(wo)流反(fan)應(ying)器；渦(wo)(wo)流澄清池

混(hun)(hun)凝是(shi)水處理工藝(yi)中最(zui)重要(yao)也是(shi)最(zui)難管理的一個(ge)環節(jie)。經理論(lun)分析和(he)大量工程(cheng)實踐證明，在(zai)混(hun)(hun)凝工藝(yi)環節(jie)中使用(yong)渦流反(fan)(fan)應器(專利號：CN002490 81)，能(neng)(neng)大大提高反(fan)(fan)應池的混(hun)(hun)凝效率，進而提高出(chu)水水質，達(da)到節(jie)能(neng)(neng)、省藥、降低(di)運行費(fei)用(yong)的目的。筆者曾主持及參與(yu)了多項工程(cheng)，將澄清池反(fan)(fan)應區改造(zao)為微渦流反(fan)(fan)應，沉(chen)淀區加斜(xie)管，改造(zao)后產(chan)水量提高，而沉(chen)淀出(chu)水濁度更低(di)也更穩(wen)定。

1 渦流反應器

1.1渦流反應器特點

微(wei)渦(wo)流(liu)(liu)混凝(ning)工(gong)藝的(de)核心是(shi)渦(wo)流(liu)(liu)反應器，渦(wo)流(liu)(liu)反應器是(shi)以(yi)ABS塑料(liao)為主材制成的(de)多孔(kong)(kong)空(kong)心球體，球體內外表面制成糙面，表面開(kai)有小孔(kong)(kong)，孔(kong)(kong)徑(jing)和(he)開(kai)孔(kong)(kong)率根據處(chu)理(li)水(shui)(shui)水(shui)(shui)質情況確(que)定。它有以(yi)下特(te)性(xing)[1]：(1) 過孔(kong)(kong)水(shui)(shui)流(liu)(liu)流(liu)(liu)速及流(liu)(liu)向(xiang)(xiang)(xiang)變化(hua)，加之內外壁面的(de)磨擦(ca)阻力，使(shi)(shi)水(shui)(shui)流(liu)(liu)產生微(wei)渦(wo)旋(xuan)流(liu)(liu)動；(2) 工(gong)程(cheng)施工(gong)簡(jian)單，安(an)裝時(shi)無(wu)(wu)需固定，無(wu)(wu)方(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)性(xing)要求(qiu)，直(zhi)接(jie)投(tou)入池中(zhong)即可(ke)；(3) 材料(liao)強度好，無(wu)(wu)毒性(xing)，耐(nai)腐蝕，抗老化(hua)，使(shi)(shi)用(yong)壽命數十年(nian)；(4) 結構簡(jian)單， 管(guan)理(li)方(fang)便，運行維(wei)護簡(jian)單，在上向(xiang)(xiang)(xiang)流(liu)(liu)水(shui)(shui)流(liu)(liu)中(zhong)會(hui)浮動和(he)旋(xuan)轉，不易被漂浮物(wu)堵塞。

1.2渦流反應器原理

 渦流反應器充(chong)分考(kao)慮到影響混凝(ning)(ning)效果(guo)的(de)(de)各種(zhong)水力內(nei)在要(yao)素(su)，為混凝(ning)(ning)創造出較優的(de)(de)水力條件，使混凝(ning)(ning)達到較優的(de)(de)效果(guo)。渦流反應器的(de)(de)絮(xu)凝(ning)(ning)機(ji)理主要(yao)是微(wei)渦流凝(ning)(ning)聚和(he)立(li)體接觸(chu)絮(xu)凝(ning)(ning)。

1.2.1微渦流凝聚

當水流穿過渦流反應器壁面的大量孔洞時，在形成一部分小渦旋的同時也形成無數的微小旋渦。根據 kolmogoroff局部各向同性紊流理論可知，紊流中存在各種尺度不等的渦旋。大渦旋將能量輸送給小渦旋，小渦旋又將能量輸送給更小的渦旋。大渦旋往往使顆粒作整體移動而不會相互碰撞，而尺度過小的渦旋其強度往往不足以推動顆粒碰撞，只有渦旋尺度與顆粒尺寸相近的渦旋才會引起顆粒間相互碰撞[2]。與傳統網格工藝相比，渦流反應器是在球面上形成網格的，具有多方位、多角度的特點，單位體積網格數遠大于傳統網格工藝。因渦流形成流層之間較大的流速差，造成了流層中攜帶微粒的相對運動，同時渦流的旋轉作用形成離心慣性力，造成微粒的沿旋渦徑向運動，因此水中脫穩膠體在微渦流
作用下(xia)具有更多(duo)碰撞機會(hui)，獲得更高的凝聚(ju)效率。 

1.2.2立體接觸絮凝

微(wei)渦流(liu)(liu)(liu)反(fan)應(ying)(ying)器為空心殼體(ti)(ti)，當(dang)水(shui)流(liu)(liu)(liu)通過(guo)渦流(liu)(liu)(liu)反(fan)應(ying)(ying)器時，其(qi)外部流(liu)(liu)(liu)速(su)大(da)于其(qi)內部流(liu)(liu)(liu)速(su)，這樣就使其(qi)內部積累大(da)量(liang)礬花絮(xu)(xu)(xu)(xu)狀體(ti)(ti)，形(xing)成(cheng)(cheng)對水(shui)流(liu)(liu)(liu)中脫穩膠體(ti)(ti)產生吸(xi)附絮(xu)(xu)(xu)(xu)凝(ning)作(zuo)(zuo)用的(de)(de)(de)(de)泥渣層。與傳統接觸(chu)絮(xu)(xu)(xu)(xu)凝(ning)澄清池(chi)(chi)相比(bi)渦流(liu)(liu)(liu)澄清池(chi)(chi)具有(you)(you)更高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)絮(xu)(xu)(xu)(xu)凝(ning)效果。傳統澄清池(chi)(chi)內的(de)(de)(de)(de)懸浮(fu)絮(xu)(xu)(xu)(xu)體(ti)(ti)內只有(you)(you)一(yi)層，而(er)渦流(liu)(liu)(liu)澄清池(chi)(chi)反(fan)應(ying)(ying)區中每個渦流(liu)(liu)(liu)反(fan)應(ying)(ying)器內都(dou)有(you)(you)懸浮(fu)絮(xu)(xu)(xu)(xu)體(ti)(ti)，總體(ti)(ti)積大(da)，形(xing)成(cheng)(cheng)立(li)體(ti)(ti)接觸(chu)絮(xu)(xu)(xu)(xu)凝(ning)；渦流(liu)(liu)(liu)反(fan)應(ying)(ying)器內絮(xu)(xu)(xu)(xu)體(ti)(ti)成(cheng)(cheng)長(chang)(chang)質量(liang)更高(gao)(gao)，成(cheng)(cheng)長(chang)(chang)過(guo)大(da)的(de)(de)(de)(de)絮(xu)(xu)(xu)(xu)體(ti)(ti)在微(wei)渦流(liu)(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用下(xia)會破碎成(cheng)(cheng)較小絮(xu)(xu)(xu)(xu)體(ti)(ti)從(cong)而(er)保持絮(xu)(xu)(xu)(xu)凝(ning)能力，密實度(du)較低的(de)(de)(de)(de)絮(xu)(xu)(xu)(xu)體(ti)(ti)在微(wei)渦流(liu)(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用下(xia)會破碎并重新絮(xu)(xu)(xu)(xu)凝(ning)成(cheng)(cheng)密實度(du)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)絮(xu)(xu)(xu)(xu)體(ti)(ti)，有(you)(you)利(li)于沉淀分離。

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