（全套CAD）搅拌器的设计（终稿）

絮凝搅拌的作用是促使水中的胶体颗粒发生碰撞，吸附并逐渐结成定大小的帆花，试绝大部分帆花截留在沉淀池内。

搅拌强度和搅拌时间是决定絮凝效果的关键。

絮凝池内搅拌强度即搅拌速度梯度值应递减，各档搅拌器桨叶中心处的线速度依次逐渐减慢，且要有足够的搅拌时间来完成絮凝过程。

絮凝搅拌机可满足絮凝规律的要求，使絮凝过程中各段具有不同的搅拌强度，可以适合水量和水温的变化，优点是水头损坏小，池体结构简单，外加能量组合方便。

絮凝搅拌机设置无级调速后可随水量，原水浊度和投药量的变化而调整搅拌强度，达到满意的絮凝效果，节约药剂的用量。

絮凝搅拌机根据搅拌轴的安装分式分为立式搅拌机和卧失搅拌机两种。

卧式絮凝搅拌机的桨板接近池底旋转，般絮凝池不存在积泥问题。

絮凝搅拌机的构造立式搅拌机有工作部分垂直搅拌轴，框式搅拌器，支承部分轴承装置，机座和驱动部分电动机，摆线针轮减速机组成。

如图。

图立体搅拌机总体结构图框式搅拌器分直桨叶，斜桨叶和网桨叶三种。

直桨叶是最常用的种普通桨叶，其结构如图。

图直桨叶框式搅拌器示意图.本课题的设计思路.絮凝池的结构尺寸的确定.搅拌机大小的确定及转速和功率的计算.由搅拌机功率来做电机的选型设计.由电机的型号尺寸来做联轴器的选型设计.由联轴器的型号尺寸来决定轴径以及对所决定的轴径进行计算验证.由轴径来做轴承的选型.由轴承的尺寸来做机座及支撑座的选型设计。

絮凝池的设计.絮凝池的设计探讨完成絮凝过程的絮凝池般常称反应池，在净水处理中占有重要的地位。

天然水中的悬浮物质及肢体物质的粒径非常细小。

为去除这些物质通常借助于混凝的手段，也就是说在原水中加入适当的混凝剂，经过充分混和，使胶体稳定性被坏脱稳并与混凝剂水介后的聚合物相吸附，使颗粒具有絮凝性能。

而絮凝池的目的就是创造合适的水力条件使这种具有絮凝性能的颗粒在相互接触中聚集，以形成较大的絮凝体絮粒。

因此，絮凝池设计是否确当，关系到絮凝的效果，而絮凝的效果又直接影响后续处理的沉淀效果。

当然，为了获得良好的絮凝效果，混凝剂的合理选择是重要的，但是也不能忽视絮凝池设计的重要性。

在生产实践中，不少水厂由于改进了絮凝池的布置，从而提高了出水水质，降低了药耗，或者增加了制水能力。

在混凝沉淀的设计中，也出现了宁可延长些反应时间以缩短沉淀时间的看法。

这些都说明絮凝反应在净水处理中的重要作用。

搅拌器，设计，毕业设计，全套，图纸摘要完成絮凝过程的絮凝池般常称反应池，在净水处理中占有重要的地位。

天然水中的悬浮物质及肢体物质的粒径非常细小。

为去除这些物质通常借助于混凝的手段，也就是说在原水中加入适当的混凝剂，经过充分混和，使胶体稳定性被坏脱稳并与混凝剂水介后的聚合物相吸附，使颗粒具有絮凝性能。

而絮凝池的目的就是创造合适的水力条件使这种具有絮凝性能的颗粒在相互接触中聚集，以形成较大的絮凝体絮粒。

因此，絮凝池设计是否确当，关系到絮凝的效果，而絮凝的效果又直接影响后续处理的沉淀效果。

絮凝搅拌机是絮凝池机械搅拌的装置，它主要用于废水处理的搅拌过程。

本设计提到了絮凝池的设计，搅拌机的设计以及其工艺流程。

关键词絮凝池混凝剂沉淀效果絮凝性能毕业设计课题的目的意义国内外现状毕业设计课题的目的意义国内外污水处理的现状.搅拌机在污水处理中的作用搅拌机的发展概述反应搅拌机的工作原理.絮凝的工作原理.水处理中的搅拌设备.絮凝搅拌机的适应条件和构造絮凝搅拌机的适应条件絮凝搅拌机的构造.本课题的设计思路絮凝池的设计.絮凝池的设计探讨絮凝的相似关系假设和设想.絮凝池的设计要求及结果絮凝搅拌机的设计.设计原始数据.设计要点.设计计算数据.桨叶的设计桨叶结构尺寸确定搅拌器转速计算搅拌功率计算电动机及减速器的选型.减速器和电动机的选型条件.电动机与减速器的选择.搅拌轴的设计及其结果验证.轴与桨叶联轴器的连接连接形式联轴器与轴的连接.轴承的选型及轴的最终确定支撑装置设计.搅拌机的支承部分机座轴承装置.水下支撑座的设计轴承的选型支撑套的设计轴的密封结论符号说明参考文献谢辞附件外文翻译前言.毕业设计课题的目的意义国内外现状毕业设计课题的目的意义废水处理中反应搅拌机的目的是借助搅拌器的作用是使废水中的胶体颗粒絮凝形成较大的颗粒，以利沉淀，以满足水处理中水质净化的要求。

本题目主要涉及水处理中絮凝工艺中反应搅拌机的设备设计，主要解决的问题是水处理中该设备的设计，包括絮凝搅拌机电动机及减速器的选型支撑装置设计轴的密封设置絮凝池的设计，并画出相应的设备图。

国内外污水处理的现状我国污水处理事业的历史始于年，到改革开放的近二十年来取得了迅速的发展，但仍然滞后于城市发展的需要。

据统计，到年底，全国已建设城市污水处理厂座，其中二级处理厂座。

这些污水处理厂的建设，极大地提高了城市污水的处理水平，但处理量的增加仍远远滞后于污水排放量的增长，我国的污水处理事业的实际情况是污水处理率低，很多老城区的排水管网甚至不成系统。

城市污水处理能力增长缓慢和污水处理率低是造成我国水环境污染的主要原因，由此导致了水环境的持续恶化，并严重的制约了我国经济与社会的发展。

我国城市污水处理能力增长缓慢的主要原因可以归结为污水处理技术落后城市污水处理技术是城市污水处理设施能否高效运转的关键，就目前的发展状况来看，在中小城市污水处理方面，尚缺乏适合我国实际国情的污水处理技术和设备。

因此，探索和发展适合我国国情的中小城市镇污水处理工艺，掌握批在中小城市镇具有代表性的污染源的治理技术和城市污水处理技术，就势在必行。

在过去的年中，美国通过建设污水处理厂，成功解决了来自城市和工业方面的点源污染问题，但在达到可以游泳和渔业用水的要求方面，仍然遇到了很多困难。

但是这样的设计显然也是不合理的。

因为絮凝池合理设计的目的就是要求以最短的时间获得最好的效果。

图试验结果图图所示的试验结果，对进行絮凝池的合理设计很为有用，后面将作进步讨论。

此外，如前所述，絮凝效果不仅与水流条件值有关，而且也与处理水的性质有很大关系。

那么在这样的试验中，水质的差异能否得到反映，这是需要考虑的。

从絮凝角度考虑的水质特征，主要应包括原水的颗粒浓度，颗粒的絮凝能力以及颗粒的抗剪强度。

颗粒浓度高，粒间的接触机会多，因而就具有较迅速增大颗粒的可能。

如果单体颗粒的絮凝能力和抗剪强度都样，那么浓度的高低基本上对其极限沉速值不会产生很大影响。

但如果考虑除水流切应力外，颗粒碰撞时尚有其衡量的作用，则可能出现高浓度的极限沉速略小于低浓度的现象。

当然，对于浓度高到程度例如污泥循环等类型，是否尚有其它絮凝作用机理，尚有待进步探讨。

因此图所示的二条曲线大致上反映了其它条件相同时浓度高低的影响。

由图可见。

般情况下，达到同沉速所需的絮凝时间随浓度增加而减少。

图反应曲线图颗粒的絮凝能力在絮凝过程中起着重要作用。

例如由于混凝剂选择不当或加注量不足，均可使颗粒缺乏必要的絮凝能力，此时，即使接触机会很多，然而其聚集效果却很差。

对这些絮凝能力差的水质，其絮凝进展必然非常缓慢，相应的极限沉速也很低。

而要达到极限沉速所需的时间也很长，实际生产中，往往采用不断调整混凝剂加注量的办法，来调节絮凝效果，其实质也就是不断改变颗粒凝絮能力，以满足絮凝的要求。

图的曲线代表了絮凝能力的影响。

由图可知，对絮凝能力弱的处理水，其无效碰撞占有重要比例。

颗粒的抗剪强度取决于原水颗粒性质以及絮凝体的组成结构。

例如对于主要由色度组成的原水，由于胶体所带负电荷较强，聚集颗粒组成的结构就与般浊度组成的原水不同。

相应的抗剪强度也有所区别。

颗粒抗剪强度的大小直接影响着絮凝颗粒的极限沉速，抗剪强度大，允许的极限沉速也大。

图曲线代表了抗剪强度的影响。

由图可知，如颗粒的絮凝能力相同，则在其开始反应阶段，抗剪强度的影响不显著。

只有接近其极限沉速时，将产生明显的区别。

以上只是根据些理论以及概念所作的分析。

事实上水质条件还要复杂得多，除了上述这些影响因素外，还可能存在其它影响絮凝的因素。

所谓热力运动产生的颗粒碰撞，是由于水分子进行的杂乱而没有规则的运动布朗运动，不断撞击附近的胶体颗粒，使颗粒也进行着杂乱而没有规则的运动，从而获得了颗粒彼此碰撞的机会。

这种接触机会与温度有关，而与液体的流动无关。

因而只要保持温度和时间的因素相同，热力运动造成的碰撞也是相同的。

至于沉速差异产生的颗粒碰撞，往往在沉淀池中有明显的作用。

然而在絮凝池中，由于其颗粒般尚属细小，沉速不大，可以说差异所产生的碰撞作用在絮凝池中，不占统治地位可予忽略。

般认为在絮凝池中，对颗粒碰撞起主导作用的主要是水体的流动，也就是由于水体流动所产生的能量损耗而造成的。

般关于水体流动所产生的碰撞公式可表示为.式中单位时间单位体积内颗粒接触的机会。

颗粒的有效粒径单位。

单位体积内的颗粒数。

计算范围内的绝对平均速度梯度单位。

平均速度梯度值可用下式计算。

.式中单位体积单位时间所消耗的功单位。

液体的动力粘滞系数。

般认为式只适用于层流，而大多数絮凝池的水源均属紊流。

对于紊流条件下颗粒的碰撞频率，提出了如下公式ε。

.式中系数。

ε有效能量消耗率。

单位。

比较式.与式.，除了系数差别外，主要是式.所用的功为有效能量，而式.则采用计算的能量，两者相差个效率系数。

而在实用上有效能量是难以确定的，仍需用计算的能量来表示。

因此，无论是式.或式.，作为单位时间单位体积内颗粒碰撞的因素都是颗粒的粒径浓度以及水流的速度梯度。

实际上，这里包含了二个方面的内容，即以颗粒的粒径及浓度为代表的参与絮凝的水质条件和以为代表的絮凝池水力条件。

由于粒径和浓度已由真实水样来模拟，因而只要保持值相似，理论上即可得到同样的颗粒碰撞条件。

但是应该指出，颗粒的碰撞并不就是颗粒的聚集。

对于不同絮凝能力的颗粒，在同样碰撞次数时，应该得到程度不同的聚集。

也就是说它们的有效聚集比例是各不相同的。

但是，如采用真实水样作为絮凝的模拟，则这因素同样可在实验中获得反映。

另外，在模拟絮近年来，由于高效能沉淀以及过滤装置的出现，使水厂的平面布置包括构筑物尺寸及占地面积大为缩小。

相对来说絮凝池所占比例就有所增加。

例如，在原平流式沉淀池中，絮凝只占较小的体积。

然而在斜管沉淀池中，絮凝部分的体积几乎与沉淀部分的体积相仿。

为此，国内不少同志在这方面进行着如何改进絮凝构筑物的研究，并提出了不少设想。

对设计工作者来说，亦迫切要求有个科学的评价方法，以解决如何合理选择絮凝形式的问题。

絮凝反应是个很复杂的过程，它不仅受絮凝池水力条件的控制，而且还与原水性质混凝剂品种和加药量以及混和过程都有密切关系。

从目前国内外的研究情况来看，尚没有个能定量地反映絮凝过程的完整数学模式，甚至作为定性分析，也还存在不少问题。

这些情况就给具体设计工作者带来很多困难。

严格地说，目前不少絮凝池的设计，仅是水力的验算，并没有对絮凝过程作完整的分析。

因此，往往出现即使原水的絮凝性质很不相同，而其絮凝池的布置却完全相同的情况。

根据规范或设计手册规定的设计数据，进行水力计算，是目前絮凝池设计中应用最广泛的方法。

应该说它在大多数场合下是可行的，但并不定是最优的，况且，这些规定也只规定些主要指标，至于具体的布置还需由设计者确定。

例如，般规定隔板絮凝池的流速由．米秒渐减至．米秒。

至于流速如何递减，以及隔板转折的布置和道数等等，都未作明确规定。

因而尽管所用主要指标完全相同，却可设计成很不相同的布置形式，至于它们的效果差异则更难以鉴别。

为了探讨絮凝池设计的合理方法，福建省净水工艺试验组曾提出了应用“模型絮凝池”的概念。

其基本出发点就是认为合理的反应速度