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废水处理使用静态混合器效果

点击: 日期:1417881541

混合过程就其本质而言为二种相溶液体的混合, 即所谓分布混合。而另一类涉及互不相溶二种液体的混合, 即所谓分散混合, 一相要分散成液滴与另一相混合,不光有分布混合均匀问题,还有液滴大小与大小分布的问题。

某些废水所含的有害物质,可以用有机溶剂来萃取。对于废水萃取过程,萃取剂和废水互不相溶,往往包含三个步骤:先将废水和萃取剂混合,萃取剂将废水中的待处理组分萃取出来,然后二相分离,再将萃取相进行处理,分离出溶质,回收萃取剂循环使用。废水和萃取剂是互不相溶的二相,萃取操作中,一相为连续相,一相为分散相。分散相形成液滴,液滴的大小及其分布直接与两相接触表面积有关。而依据表面更新理论,表面更新频率和传质系数有关。由于萃取过程既要使二相分散混合,叉要使二相有效分离,所以液滴既要细小又要大小分布均匀,过细的液滴往往无法使二相有效分离。在保证有效分离的前堤下,液滴越小且大小分布越均匀,则萃取效果越好。而一般萃取设备往往较难同时满足这两个要求 或操作条件极为荷刻,使萃取操作不能尽如人意。

但静态混合器却能满足萃取要求。静态混合器内产生的液滴细小且大小均匀,两相接触比表面积大。静态混合单元内的径向速度脉冲既使径向混合均匀,又使液滴不断变形而引起连续的表面更新,且连续相和分散相间高的相对速度,极大地提高了传质系数。这样,大的比表面积与高的传质系数有利于提高传质速率和萃取效率。

静态混合器改进废水处理化学吸收

某些废水呈酸性或呈碱性,则需要加入碱性或酸性溶液中和,使其pH值接近7。这一过程存在酸碱中和反应,虽然反应本身一般是快速反应,又往往是均相反应.不存在传质问题,但混合均匀与否又影响废水中各处的pH值,所以混合的均匀程度对过程结果直接有显著影响。由于加入的碱性或酸性溶液量相对较少,所以同废水中加人絮凝剂相仿,混合具有相当的难度。

上述混合的二种物料不管是均相还是非均相,均为液相。而对于气液体系,涉及到气相和液相,属非均相体系,又往往伴有化学反应存在传质过程。比较反应速率和传质速率,往往是反应速率快,传质速率慢,过程阻力集中在传质方面,强化传质提高传质速率能有效提高整个过程速率和效果,而静态混合器是提高传质速率的有效设备。

与萃取相仿,气液二相与互不相溶的二个液相一样,为非均相体系,发生传质过程时,为提高传质速率,要求传质设备提供高的二相接触比表面积和提高表面更薪频率,从而强化传质。所不同的是气液体系产生的是气泡(静态混合器操作时一般采用气体分散),互不相溶二种液相产生的是液滴。前者要注意的是脉冲,后者要注意的是乳化。

在废水的生化处理中,好气性生物处理有着重要地位。好气性微生物的生长需要氧气,往往需要用专门的装置进行充氧, 如果废水中溶解氧不足就会使好气性生物处理效果下降。在废气处理中,吸收尤其是化学吸收是一种重要的废气处理方法。例如用碱的水溶液吸收氮氧化物和硫化氢、亚硫酸铵水溶液吸收二氧化碳、四氯化碳吸收废气中的氯气等。使用静态混合器能有效改进气体的分散混合,提高气液比表面积和传质系数,强化传质从而强化整个过程。 

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