混 合 和 絮 凝 池 设 计
ω＝
?n30
其中 ： n---搅拌器转速，（r/min）；
Z---搅拌器浆叶数，（片）； e---搅拌器层数；
b---搅拌器浆叶宽度，（m）； R---搅拌器半径，（m）； g---重力加速度，（m/s2）。
设计时要检查根据式⑵计算的结果是否与式⑴的要求相接近，否则应调整浆板直径、浆板外缘线速度以及搅拌器层数，如仍不能使之接近，就应考虑选用另外类型的搅拌器，如推进式搅拌器。
例 ㈠ 机械搅拌混合池计算
混合流量Q＝5000m3/d＝0.058m3/s，水温为15℃，试设计混合池及搅拌器尺寸。
解：取混合时间t＝30″ 池内平均速度梯度G＝600s-1
15℃时，水的动力粘度μ＝1.142×10-3（N·s/m2） 混合池体积V＝Q·t＝0.058×30＝1.75m3 为达到设定的G值，所需的搅拌功率根据式 ⑴
G2·?· V6002?1.142?10?3?0.058?30P?＝＝0.715kw
10001000设混合池水深与混合池直径之比为
H＝1.15，H＝1.15D， DV＝0.785D2·H＝0.785D2×1.15D＝0.9D3
D?3V1.75?3?1.25m 0.90.9H＝1.15×1.25＝1.43m
取搅拌器直径d?22D??1.25?0.95m，取d＝0.9m 336 of 18
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浆叶宽度 b＝0.2d＝0.2×0.9＝0.18m 叶片数Z＝2，单层设置。 取叶浆外缘线速度v＝3.5m/s。 搅拌器转速 n?
60v60?3.5??74(r/min) ?d??0.9nn?7.75 rad/s 30搅拌器旋转角速度 ??搅拌器轴功率：按式 ⑵
No?CD??3ZebR4408g
取CD＝0.5 ρ＝1000kg/m3
1000?7.753?2?1?0.18?0.454No?0.5??0.858 (kw) > P＝0.715 kw，
408?9.81（可）
此时池内的平均速度梯度G。
G?设挡板4块 每块宽度 B?长度 B?P0.858?1000??103?655 （s-1）>600 （s-1） ?v1.142?1.7511.25D??0.1m 12121H?1.43?0.5?0.7m 2搅拌器距池底高度 E＝0.6d＝0.6×0.9＝0.54m
2. 机械搅拌絮凝池设计
设计基本要求
承接于混合池出水的絮凝池，要求其在池内的水流速度由大变小逐渐转换。在较大的反应速度下使水中的胶体粒子发生较充分的碰撞吸附凝聚，在较
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小的反应速度下使水中的胶体颗粒结成较大而稠密的絮体（绒体），以便在沉淀池内除去。
为了确保沉淀池的沉淀效果，在絮凝池内结成较大的絮体需要有足够的絮凝时间及相应的水力条件。一般的絮凝时间为10-30分钟，并控制絮凝速度使其平均速度梯度G值达到10~75s-1（一般控制在30～50s-1），使GT值在104～105范围内以保证絮凝过程的充分和完善。也有相关的报导称，在废水处理中的典型絮凝过程其停留时间在30～60min，速度梯度为50～100s-1。
絮凝池宜与沉淀池合建，可避免已形成的絮体在水流经过连接管道时被打碎。如确需分建，则连接管道内的水流速度应小于0.2m/s，并且要避免流速的突然升高或水头跌落。
目前常用的机械搅拌絮凝池有水平轴式和垂直轴式浆板搅拌器两种形式。 设计规定
? 池数应与沉淀池相协调，通常不小于2座；
? 絮凝池内搅拌器排数一般为3-4排（不少于3排），水平式搅拌轴应设于池中水深的1/2处，垂直式搅拌轴应设于池中间；
? 叶轮浆板中心处的线速度，第一排采用0.4～0.6m/s，最后一排采用0.2m/s，各排线速度应逐渐减小；
? 水平轴式叶轮直径应比池深小0.3m，叶轮尽端与池子倒壁间距不应大于0.2m；
? 垂直轴式叶轮上层浆板顶端应设于池子水面下0.3m处，下层浆板底端应设于距池底0.5m处；
? 搅拌叶轮的浆板数目一般为4～6块，浆板长度不大于叶轮直径的75％；
? 每根搅拌轴上浆板总面积宜为水流截面积的10～20％，不宜超过25％。每块浆板宽度为浆板长的1/10~1/15，一般采用10～30cm； ? 必须注意不要产生水流短流现象，此外，为避免池子水流与浆板同步旋转，垂直轴式搅拌器应在池壁设固定挡板，其做法与混合池设计同；
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? 絮凝池深度应按水力高程系统的布置确定，一般为3～4m，立式絮凝池的深度可视具体情况适当加大；
? 为适应水量、水质以及药剂品种的变化，宜采用变速转动装置； ? 置于池内的搅拌装置必须做防腐处理。 设计计算 搅拌器转速计算
常用的有两种计算方法： a． 根据已定的搅拌器线速度计算
设n档搅拌器，第n档搅拌器转速应为：
nn?60vn （r/min） ?D0式中：vn---第n档搅拌器浆叶中心处的线速度（m/s） D0---搅拌器浆叶中心处直径（m） 中间几档搅拌器的转速可直接计算：
nn1n2?????n?1 ??⑶ n2n3nn如设三档不同搅拌强度的搅拌机，第二档搅拌器转速为：
n2?n1n3 （r/min） ??⑷
如设四档不同搅拌强度的搅拌机，第二、第三档的搅拌器的转速分别为：
n2?3n12· n4 （r/min） ??⑸
2n3?3n1· n4 （r/min） ??⑹
b． 根据已知速度梯度计算
设n档搅拌器，第n档搅拌器转速，按下式⑺计算：
3nn?2?VGn123960C4(1?Kn)A?R33Pn （r/min） ??⑺
式中：Gn---第n档搅拌速度梯度（s-1）；
μ----液体的动力粘度（N·s/m2）；
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V-----絮凝池每格容积（m3）；
C4----拖拽系数，与流体状态和运动物体和流体面积形状有关，紊流
状态下，C4＝0.2～2.0，对于正交运动的柱体和薄板C4＝2.0； Kn＝第n档液体旋转速度与浆叶旋转速度的比值，各档K值自第一档的0.24逐渐变化至末档0.32； A-----每片浆叶的面积（m2）；
RPn---第n片浆叶中心点的旋转半径（m），
3333（?RP）。 ?R?R???RPPPn12n各档搅拌机浆叶的形式是相同的，如第一档搅拌器的转速为n1，则第n档搅拌器的转速为：
G1?K1nn?(n)3()n1 （r/min） ??⑻
G11?Kn
搅拌功率计算
絮凝搅拌功率计算有两种方法： a． 一般计算法：
4CDZR?L?3(R14?R2) (kw)??⑼ N??408g2
式中：ZR---同一旋转半径上的浆叶数；
ρ---水的密度，γ＝1000kg/m3； L----浆叶长度，(m)；
R1---搅拌器浆叶外缘的半径，(m)； R2---搅拌器浆叶内缘的半径，(m)； g-----重力加速度，(g＝9.81m/s2）； CD---阻力系数；
ω---搅拌器旋转角速度，(rad/s）
CD值的确定方法一是采用0.2～0.5，二是根据浆叶宽度b与长度L之比确定，见下表2：
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