曲面葉片徑向氣體渦輪混合器臭氧接觸

比利時布魯塞爾梅塞河上的泰爾費給水站，用一種空氣擴散渦輪混合器進行過一些生產性試驗。在水流通過帶隔板的池子時，完成臭氧向水中的噴射。每一間噴射室的平均停留時間為2min，經5min總接觸時間（噴射時間2min，剩余作用時間4min）后測定水中溶解臭氧的剩余濃度。

無論臭氧化還是預臭氧化，每一間噴射室都是3m×3m的方室。渦輪混合器裝在臭氧化水面下5m處。在循環室或再噴射室，臭氧化空氣是在3m水柱之下擴散。預臭氧化部分設有一臺壓縮機。臭氧化空氣擴散器是一臺工業用帶反向曲面槳葉葉輪的徑向渦輪混合器。當渦輪以2840r/min旋轉時，為有利于導入渦輪的空氣向橫向擴散，在水平板上裝有復雜的導流板。只有由擴散作用產生的運動通過渦輪傳遞到液體。裝置的一般構造如圖5-18所示。運行電耗按噴射情況平均2~3W·h/g臭氧。  

為改進氣體渦輪混合器的臭氧接觸，已采用液體（如水）部分循環。盡管仍然基本上是氣體擴散裝置，但凱拉格（Kerag）渦輪能使部分液體循環。

此型裝置在標準水壓力下，能擴散25~1000m³/h，2m淹沒深度下15~500m³/h.該設備的擴散能力隨淹沒深度急劇下降，如在0.05Mpa時7~250m³是它的可比極限。因此，這種裝置基本上是一種能使部分液體環流的表面氣體擴散器，經常安裝在待處理水水面之下。其本質是密集的臭氧化氣氣泡同水的瞬時相互作用，而不是某種剩余臭氧濃度的延遲作用。根據中試研究，出口處臭氧損耗有20%~30%。同時，為保證充分抽吸作用，擴散器約需7~10W·h/g臭氧。該法似乎不大適合用于主臭氧化，但能有益的適合于預臭氧化。這項工藝是先進的，能產生極微小的氣泡。所以，它多少有點與雙層傳遞原理不同。為限制能耗適合采用支流工藝。例如，像克拉林根（Kralingen）的鹿特丹水廠那樣，重復接觸也能對這種裝置有利。

雖然這種設備不是按機械攪拌器的歷史發展，但目前所采用的液體環流設備原理要比氣體擴散渦輪更有效。況且，還考慮過在氣體擴散裝置中無液體環流時免不了因壓縮-減壓使部分臭氧分解的可能性。Kerag型渦輪混合器是對這些氣液環流理論的一次探討。

某些根據此種氣液環流理論設計的小型和中型試驗裝置已得出滿意結果，并提高了殺菌作用的效率。

當將一臺螺槳混合器淹沒到容器約1/3的深度時，通過以適當速度轉動渦輪能造成一股渦流。這種運動傳動到液體上能將0.05Mpa的臭氧化空氣卷吸到渦流區造成臭氧的直接溶解。在適當操作條件下，此法能得到良好的溶解率，而且臭氧損失量小于投加量的5%~10%。

在臭氧溶解過程中，總接觸時間起重要的作用，并且極大的影響著液體環流接觸過程的處理效率。所以，進行了液體環流旋轉混合器進氣有帽分散和無帽分散試驗。