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管道混合器在废水处理中起到什么作用？

发布时间：

2022-02-26

管道混合器可以满足提取要求。管道混合器中产生的液滴细小且大小均匀，两相接触比表面积大。静态混合单元中的径向速度脉冲不仅使径向混合均匀，而且使液滴不断变形，引起连续的表面更新，连续相和分散相之间的高相对速度大大提高了传质系数。这样，大的比表面积和高的传质系数有利于提高传质速率和萃取效率。

管道混合器在废水处理中起到什么作用？

本质上，混合过程是两相溶液的混合，即所谓的分布混合。另一种类型涉及两种不混溶液体的混合，即所谓的分散混合，其中一相分散成液滴并与另一相混合，这不仅存在均匀分布和混合的问题，还存在液滴尺寸和尺寸分布的问题。

　　废水中含有的一些有害物质可以用有机溶剂提取。在废水萃取过程中，萃取剂和废水互不相溶，通常包括三个步骤：首先将废水和萃取剂混合，萃取剂萃取废水中的待处理组分，然后两相分离，再对萃取相进行处理，分离溶质，萃取剂循环使用。废水萃取剂和废水萃取剂是互不相溶的两相；在萃取操作中，一相是连续相，另一相是分散相。分散相形成液滴，液滴的大小和分布与两相的接触表面积直接相关。根据表面更新理论，表面更新频率与传质系数有关。由于萃取过程不仅要将两相分散混合，而且要有效分离两相，因此液滴的大小应细小且分布均匀。太细的液滴往往不能有效地分离两相。在确保有效分离的前堤下，液滴越小，尺寸分布越均匀，萃取效果越好。但一般的萃取设备往往很难同时满足这两个要求或者操作条件极其紧迫，使得萃取操作不尽人意。

　　然而，管道混合器可以满足提取要求。管道混合器中产生的液滴细小且大小均匀，两相接触比表面积大。静态混合单元中的径向速度脉冲不仅使径向混合均匀，而且使液滴不断变形，引起连续的表面更新，连续相和分散相之间的高相对速度大大提高了传质系数。这样，大的比表面积和高的传质系数有利于提高传质速率和萃取效率。

　　如果有些废水是酸性或碱性的，需要用碱性或酸性溶液中和使其pH值接近7。这个过程中有酸碱中和反应。虽然反应本身一般是快速反应，往往是均相反应，不存在传质问题，但混合物是否均匀会影响废水各部分的pH值，因此混合的均匀程度对工艺结果有直接而显著的影响。由于加入的碱性或酸性溶液量相对较少，混合相当困难，类似于在废水中加入絮凝剂。

　　上述两种混合材料，无论是均相的还是非均相的，都是液相的。至于气液系统，涉及气相和液相，是一个多相系统，往往伴随着化学反应和传质过程。比较反应速率和传质速率，往往反应速率快，传质速率慢，过程阻力集中在传质上。强化传质提高传质速率可以有效提高整个过程的速率和效果，而管道混合器是提高传质速率的有效装置。与萃取类似，气液两相，像两个不混溶的液相一样，是一个非均相体系。在传质过程中，为了提高传质速率，要求传质设备提供高比表面积的两相，增加表面频率，从而强化传质。区别在于气液系统产生气泡(管道混合器操作一般采用气体分散)，不混溶的两个液相产生液滴。前者要注意脉搏，后者要注意乳化。

　　好氧生物处理在废水生化处理中起着重要的作用。需氧微生物的生长需要氧气，增氧往往需要特殊的装置。如果废水中溶解氧不足，好氧生物处理效果会降低。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。管道混合器可以有效改善气体的分散和混合，增加气体和液体的比表面积和传质系数，强化传质从而强化整个过程。