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管道混合器在廢水處理中起到什么作用？

發布時間：

2022-02-26

管道混合器可以滿足提取要求。管道混合器中產生的液滴細小且大小均勻，兩相接觸比表面積大。靜態混合單元中的徑向速度脈沖不僅使徑向混合均勻，而且使液滴不斷變形，引起連續的表面更新，連續相和分散相之間的高相對速度大大提高了傳質系數。這樣，大的比表面積和高的傳質系數有利于提高傳質速率和萃取效率。

管道混合器在廢水處理中起到什么作用？

本質上，混合過程是兩相溶液的混合，即所謂的分布混合。另一種類型涉及兩種不混溶液體的混合，即所謂的分散混合，其中一相分散成液滴并與另一相混合，這不僅存在均勻分布和混合的問題，還存在液滴尺寸和尺寸分布的問題。

　　廢水中含有的一些有害物質可以用有機溶劑提取。在廢水萃取過程中，萃取劑和廢水互不相溶，通常包括三個步驟：首先將廢水和萃取劑混合，萃取劑萃取廢水中的待處理組分，然后兩相分離，再對萃取相進行處理，分離溶質，萃取劑循環使用。廢水萃取劑和廢水萃取劑是互不相溶的兩相；在萃取操作中，一相是連續相，另一相是分散相。分散相形成液滴，液滴的大小和分布與兩相的接觸表面積直接相關。根據表面更新理論，表面更新頻率與傳質系數有關。由于萃取過程不僅要將兩相分散混合，而且要有效分離兩相，因此液滴的大小應細小且分布均勻。太細的液滴往往不能有效地分離兩相。在確保有效分離的前堤下，液滴越小，尺寸分布越均勻，萃取效果越好。但一般的萃取設備往往很難同時滿足這兩個要求或者操作條件極其緊迫，使得萃取操作不盡人意。

　　然而，管道混合器可以滿足提取要求。管道混合器中產生的液滴細小且大小均勻，兩相接觸比表面積大。靜態混合單元中的徑向速度脈沖不僅使徑向混合均勻，而且使液滴不斷變形，引起連續的表面更新，連續相和分散相之間的高相對速度大大提高了傳質系數。這樣，大的比表面積和高的傳質系數有利于提高傳質速率和萃取效率。

　　如果有些廢水是酸性或堿性的，需要用堿性或酸性溶液中和使其pH值接近7。這個過程中有酸堿中和反應。雖然反應本身一般是快速反應，往往是均相反應，不存在傳質問題，但混合物是否均勻會影響廢水各部分的pH值，因此混合的均勻程度對工藝結果有直接而顯著的影響。由于加入的堿性或酸性溶液量相對較少，混合相當困難，類似于在廢水中加入絮凝劑。

　　上述兩種混合材料，無論是均相的還是非均相的，都是液相的。至于氣液系統，涉及氣相和液相，是一個多相系統，往往伴隨著化學反應和傳質過程。比較反應速率和傳質速率，往往反應速率快，傳質速率慢，過程阻力集中在傳質上。強化傳質提高傳質速率可以有效提高整個過程的速率和效果，而管道混合器是提高傳質速率的有效裝置。與萃取類似，氣液兩相，像兩個不混溶的液相一樣，是一個非均相體系。在傳質過程中，為了提高傳質速率，要求傳質設備提供高比表面積的兩相，增加表面頻率，從而強化傳質。區別在于氣液系統產生氣泡(管道混合器操作一般采用氣體分散)，不混溶的兩個液相產生液滴。前者要注意脈搏，后者要注意乳化。

　　好氧生物處理在廢水生化處理中起著重要的作用。需氧微生物的生長需要氧氣，增氧往往需要特殊的裝置。如果廢水中溶解氧不足，好氧生物處理效果會降低。在廢氣處理中，吸收尤其是化學吸收是一種重要的廢氣處理方法。管道混合器可以有效改善氣體的分散和混合，增加氣體和液體的比表面積和傳質系數，強化傳質從而強化整個過程。