一種泥渣回流絮凝沉澱池的製作方法

2023-07-09 22:58:06 2

專利名稱：一種泥渣回流絮凝沉澱池的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及水處理處理設備領域，尤其是涉及一種適用於高濁度海水預處理的絮凝沉澱池。
背景技術：
在進行反滲透法海水淡化和海水直接利用前，需要採用相應技術將海水中懸浮的泥沙、浮遊生物、膠體、油汙等物質去除，對於大型工程，混凝沉澱依然有效穩定的處理方式。現有的絮凝沉澱池一般包括加藥混合、絮凝反應、沉澱澄清幾道處理工序。混合使混凝劑水解產物迅速地擴散，使膠體顆粒脫穩並凝聚，絮凝反應是微小顆粒接觸與碰撞的長大過程，沉澱過程是使礬花沉降，清水溢流排出，達到泥水分離。於2010年10月6日公開、公開號為CN101850193A、名稱為「用於普通斜管沉澱池的泥渣回流混凝沉澱工藝」的中國專利文件公開了一種泥渣回流混凝沉澱工藝，利用泥渣回流增加混凝過程中顆粒之間碰撞機率並改善絮凝沉降動力學條件的原理，通過將沉澱池底部部分泥渣直接回流至前段工藝的混合池內，以期實現減少水處理藥劑消耗量、提高處理效率和效果穩定性的問題。存在的問題是，回流的泥渣和水處理藥劑同步加入混合池內和原水混合，不利於水處理藥劑和泥渣在原水中的快速均勻擴散，因此不利於提高泥渣回流減少水處理藥劑消耗量的效果和提高絮凝沉澱的水處理效率。
發明內容本實用新型主要是解決現有技術所存在的回流的泥渣和水處理藥劑同步加入混合池內和原水混合，不利於泥渣和水處理藥劑在原水中的均勻擴散，不利於提高泥渣回流減少水處理藥劑消耗量的效果和提高絮凝沉澱的水處理效率的技術問題，提供一種減少水處理藥劑消耗量的效果好、水處理效率高的泥渣回流絮凝沉澱池。本實用新型所用的技術方案是一種泥渣回流絮凝沉澱池，包括管道混合器、多級絮凝單元、沉澱單元和泥渣回流管系；此外，它還包括回流泥渣混合器；多級絮凝單元的原水入口設在多級絮凝單元左端的頂部；所述回流泥渣混合器包括回流泥渣混合器外殼和滾動支撐在回流泥渣混合器外殼上的泥水主混合攪拌器；回流泥渣混合器外殼為下底開口的四稜柱形外殼，其上端左側面設有與管道混合器連通的原水連接孔，其頂部左側設有泥渣回流入口 ；泥水主混合攪拌器包括攪拌器軸，攪拌器軸上均布有若干攪拌手，攪拌軸兩端滾動支撐在回流泥渣混合器外殼前後側面上，攪拌軸的軸線位於原水連接孔軸線的上方和泥渣回流入口中心線的後方；回流泥渣混合器下端與多級絮凝混合單元左端頂部的原水入口連通、上端側面與管道混合器的出水口連通、頂部與泥渣回流管系的泥渣出口連通。工作時，經過管道混合器充分混合的原水和絮凝藥劑混合體從回流泥渣混合器上端側面進入回流泥渣混合器內，同時回流泥渣則從回流泥渣混合器的頂部進入回流泥渣混合器，泥水主混合攪拌器直接由從原水連接孔進入回流泥渣混合器的原水和絮凝劑混合體以及回流泥渣推動而轉動，結構簡單，不用消耗電能，有利於降低設備的運轉能耗，節約使用成本，同時回流泥渣先被泥水主混合攪拌器打散後再與原水和絮凝藥劑混合體攪拌混合，原水、絮凝藥劑和泥渣的三者相混合的效率和均勻度高；進入回流泥渣混合器的泥渣受泥水主混合攪拌器的攪拌迅速在原水和絮凝藥劑混合體中擴散開來，形成原水、絮凝藥劑和泥渣的三者相混合的泥水混合體，泥水混合體再進入多級絮凝單元，泥水混合體經過多級絮凝單元後再進入沉澱單元沉澱分離成泥渣和清水，泥渣沉澱於沉澱單元的底部，清水則從沉澱單元上部的出水口中排出。本實用新型首先通過管道混合器混合技術使原水和絮凝藥劑充分均勻混合形成原水和絮凝藥劑混合體，再使原水和絮凝藥劑混合體與回流泥渣進行攪拌混合，有利於提高原水、絮凝藥劑和回流泥渣三者的均勻混合程度，從而提高進入多級絮凝單元的泥水混合體絮凝反應均勻度和反應效率，從而有利於提高泥渣回流減少水處理藥劑消耗量的效果和提高絮凝沉澱的水處理效率。作為優選，回流泥渣混合器上還設有一個第二泥水混合攪拌器，第二泥水混合攪拌器設於泥水主混合攪拌器的下方，第二泥水混合攪拌器和泥水主混合攪拌器通過鏈輪或齒輪進行傳動連接。本優選方案，有利於提高原水、絮凝藥劑和泥渣的三者相混合的均勻度，從而泥水混合體在多級絮凝單元裡的絮凝反應均勻度和反應效率。作為優選，第二泥水混合攪拌器的結構及尺寸與泥水主混合攪拌器的結構和尺寸相同。本優選方案，結構簡單，有利於降低製造成本。作為優選，所述管道混合器包括混合器管道本體，混合器管道本體包括進水加藥區、水藥混合區和出水區；進水加藥區上固定有加藥管，水藥混合區流道按順水流方向由若干漸縮流道和漸擴流道交替相連構成，且水藥混合區流道的管壁上設有攪流結構；所述攪流結構為設於漸縮流道和漸擴流道上的一些凸起或階梯環。本優選方案，水藥混合區的流道按順水流方向由若干漸縮流道和漸擴流道交替相連構成，水藥混合區內各處水流的流動速度和方向處在不斷的變化過程中，水藥混合區流道管表面上所設的攪流結構，可以防止在流道表面上形成穩定的層流層，因此水藥混合區內各處水流都處在不穩定的流動狀態， 有利於在水藥混合區各處產生高強度的湍流微渦旋，從而提高原水和絮凝劑的混合效果， 節省絮凝劑的投放量。本優選方案，管道混合器結構簡單，安裝製造容易。作為優選，所述管道混合器包括進水加藥區、水藥混合區和出水區；進水加藥區上固定有加藥管；水藥混合區的流道上順水流方向布設有至少兩個由水流自身動力推動的螺旋管和葉輪組合，每個螺旋管和葉輪組合包括一個螺旋管和設置在螺旋管內並與螺旋管同軸的葉輪；所述螺旋管包括螺旋管體和固定於螺旋管體上的若干片螺旋葉片；葉輪包括葉輪座和固定在葉輪座表面的葉輪葉片；同一個螺旋管和葉輪組合的螺旋葉片和葉輪葉片的螺旋方向相反。本優選方案，所謂的螺旋葉片和葉輪葉片的螺旋方向相反，即指螺旋葉片的螺旋方向是左旋的話，則葉輪葉片的螺旋方向為右旋，反之亦然；每個螺旋管和葉輪上的葉片個數為一到六個，以二到四個為佳，螺旋管和葉輪在水流自身動力推動下相互獨立地反向轉動，相應流道內的水流除自左向右的直線流動外，還在螺旋管和葉輪的引導下做旋轉運動，且靠近混合器軸線附近和靠近混合器流道管壁附近水流的旋轉方向相反，相互間有一種相互衝擊的作用，與現有技術相比，混合器內水流受到的攪動程度大，水藥混合效果好，同時由於葉輪和螺旋管同時出現故障停轉的可能性低，因此使用可靠性高。作為優選，本實用新型還設有一個泥渣收集單元和泥渣收集管系，泥渣收集單元通過泥渣收集管系與多級絮凝單元及沉澱單元的底部連通；泥渣回流管系的泥渣吸取管設
4在泥渣收集單元內。本優選方案，泥渣收集單元通過泥渣收集管系定期把沉澱在多級絮凝單元及沉澱單元底部的泥渣收集起來，一部分通過泥渣回流管系回流到回流泥渣混合器， 另一部分收集起來便於進行資源化利用，同時這種與多級絮凝單元及沉澱單元相獨立的泥渣收集單元結構，有利於減少多級絮凝單元及沉澱單元排汙時水資源的損耗及泥渣回流吸取泥渣時對沉澱分離效果的影響。綜上所述，本實用新型帶來的有益效果是進入多級絮凝單元的泥水混合體中的原水、絮凝藥劑和回流泥渣三者的均勻混合程度高，有利於提高泥水混合體在多級絮凝單元中的絮凝反應均勻度和反應效率，從而有利於提高泥渣回流減少水處理藥劑消耗量的效果。本實用新型具有結構合理，絮凝沉澱的水處理效率高地特點。

圖1是本實用新型的一種結構示意圖；圖2是本實用新型實施例一的泥水主混合攪拌器結構示意圖；圖3是本實用新型實施例二的泥水主混合攪拌器結構示意圖；圖4是本實用新型實施例一的管道混合器結構示意圖；圖5是本實用新型實施例二的管道混合器結構示意圖；圖6是圖5的左視圖。
具體實施方式
下面通過實施例，並結合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步具體的說明。實施例一如圖1所示，本實用新型包括管道混合器1、回流泥渣混合器2、多級絮凝單元3、沉澱單元4、泥渣收集單元5、泥渣收集管系6和泥渣回流管系7 ；多級絮凝單元3的原水入口設在多級絮凝單元3的左端頂部，泥渣收集單元5通過泥渣收集管系6與多級絮凝單元3及沉澱單元4的底部連通；泥渣回流管系7的泥渣吸取管設在泥渣收集單元5內；所述回流泥渣混合器2包括回流泥渣混合器外殼和滾動支撐在回流泥渣混合器外殼上的泥水主混合攪拌器2. 1和第二泥水混合攪拌器2. 2，第二泥水混合攪拌器2. 2的結構及尺寸與泥水主混合攪拌器2. 1，第二泥水混合攪拌器2. 2設於泥水主混合攪拌器2. 1的下方，第二泥水混合攪拌器2. 2和泥水主混合攪拌器2. 1通過圖中未示出的鏈輪或齒輪機構進行傳動連接；回流泥渣混合器外殼為下底開口的四稜柱形外殼，其上端左側面設有與管道混合器1連通的原水連接孔，其頂部左側設有泥渣回流入口 ；回流泥渣混合器2下端與多級絮凝混合單元3 左端頂部的原水入口連通、上端側面與管道混合器1的出水口連通、頂部與泥渣回流管系7 的泥渣出口連通；如圖2所示，泥水主混合攪拌器2. 1包括攪拌器軸2. 1. 1，攪拌器軸2. 1. 1 上周向均布有六塊攪拌手2. 1. 2，攪拌手2. 1. 2為上面開有圓孔的矩形板；如圖1所示，攪拌軸2. 1. 1兩端滾動支撐在回流泥渣混合器外殼前後側面上，攪拌軸2. 1. 1軸線位於原水連接孔軸線的上方和泥渣回流入口中心線的後方。泥水主混合攪拌器直接由從原水連接孔進入回流泥渣混合器的原水和絮凝劑混合體以及回流泥渣推動，結構簡單，不用消耗電能， 有利於降低設備的運轉能耗，節約使用成本。同時回流泥渣先被泥水主混合攪拌器打散後再與原水和絮凝藥劑混合體攪拌混合，原水、絮凝藥劑和泥渣的三者相混合的效率和均勻度尚。如圖4所示，管道混合器1包括進水加藥區1. 1、水藥混合區1. 2和出水區1. 3 ；進水加藥區1. 1上固定有加藥管，水藥混合區1. 2流道按順水流方向由三個漸縮流道1. 2. 1 和三個漸擴流道1. 2. 2交替相連構成，且水藥混合區1. 2流道的管壁上設有攪流結構；所述漸縮流道1. 2. 1和漸擴流道1. 2. 2均為圓臺形流道，所述攪流結構為設於漸縮流道1. 2. 1 和漸擴流道1. 2. 2上的階梯環。工作時，原水和絮凝藥劑先經過管道混合器充分混合形成原水和絮凝藥劑混合體，原水和絮凝藥劑混合體從多級絮凝單元的原水入口進入回流泥渣混合器，同時回流泥渣則從回流泥渣混合器的頂部進入回流泥渣混合器，回流泥渣混合器內的泥水主混合攪拌器受原水和泥渣衝擊而轉動，從而先撞擊分散剛進入回流泥渣混合器的回流泥渣，同時帶動第二泥水混合攪拌器轉動，泥水主混合攪拌器和第二泥水混合攪拌器通過轉動對原水和絮凝藥劑混合體和回流泥渣進行攪動混合，使原水、絮凝藥劑和回流泥渣三者充分混合，形成原水、絮凝藥劑和泥渣三者相混合的泥水混合體後再進入多級絮凝單元，泥水混合體經過多級絮凝單元後再進入沉澱單元沉澱分離成泥渣和清水，泥渣沉澱於沉澱單元的底部， 清水則從沉澱單元上部的出水口中排出。沉澱於多級絮凝單元和沉澱單元底部的泥渣通過通過泥渣收集管系定期排入泥渣收集單元，收集於泥渣收集單元中的泥渣一部分通過回流管系回流到回流泥渣混合器，另一部分收集起來便於進行資源化利用。泥渣收集單元與多級絮凝單元及沉澱單元相對獨立的，有利於減少多級絮凝單元及沉澱單元排汙時水資源的損耗及泥渣回流吸取泥渣時對沉澱分離效果的影響。本實用新型首先通過管道混合器混合技術使原水和絮凝藥劑充分均勻混合形成原水和絮凝藥劑混合體，再使原水和絮凝藥劑混合體與回流泥渣進行攪拌混合，有利於提高原水、絮凝藥劑和回流泥渣三者的均勻混合程度，從而提高進入多級絮凝單元的泥水混合體絮凝反應均勻度和反應效率，從而有利於提高泥渣回流減少水處理藥劑消耗量的效果和提高絮凝沉澱的水處理效率。本實用新型具有結構合理，絮凝沉澱的水處理效率高地特點。實施例二 實施例二和實施例一的第一個不同點，在於泥水主混合攪拌器2. 1上攪拌手 2. 1. 2結構的不同。如圖3所示，實施例二的每個攪拌手2. 1. 2由中間一塊攪拌板和對稱分布在攪拌板兩邊的攪拌圓棍組合構成，攪拌板接受從管道混合器流入回流泥渣混合器的原水和絮凝藥劑混合體及回流泥渣的衝擊而帶動泥水主混合攪拌器轉動。本結構，節約材料， 泥水主混合攪拌器轉動慣量小，轉動容易，攪拌效果好。實施例二和實施例一的第二個不同點，在於所用的管道混合器結構不同。如圖5 和圖6所示，所述管道混合器1包括進水加藥區1. 1、水藥混合區1. 2、出水區1. 3和葉輪安裝軸1. 4 ；葉輪安裝軸1. 4的左端與進水加藥區1. 1左端固定相連，葉輪安裝軸1. 4的右端和出水區1. 3的右端固定相連；進水加藥區1. 1上固定有加藥管；水藥混合區1. 2上順水流方向布設有三個由水流自身動力推動的螺旋管和葉輪組合，每個螺旋管和葉輪組合包括一個螺旋管1. 2. 1和設置在螺旋管1. 2. 1內並與螺旋管同軸的葉輪1. 2. 2 ；所述螺旋管1. 2. 1 包括螺旋管體1. 2. 11和固定於螺旋管體1. 2. 11內管壁上的若干片螺旋葉片1. 2. 12 ；葉輪1. 2. 2包括葉輪座1. 2. 21和固定在葉輪座1. 2. 21表面的葉輪葉片1. 2. 22 ；同一個螺旋管和葉輪組合的螺旋葉片1. 2. 12和葉輪葉片1. 2. 22的螺旋方向左右相反，即螺旋葉片1. 2. 12左旋，則葉輪葉片1. 2. 22右旋，反之亦然。其中，螺旋管體1. 2. 11用軸承滾動支撐在水藥混合區1. 2外管1. 2. 0上，三個螺旋管體1. 2. 11採用相應的中間管套和端部管套零件進行分隔定位；葉輪座1. 2. 21用軸承滾動支撐在葉輪安裝軸1. 4上，並用相應的軸套零件分隔定位。本管道混合器，原水和絮凝藥劑混合效果好。
權利要求1.一種泥渣回流絮凝沉澱池，包括管道混合器(1)、多級絮凝單元(3)、沉澱單元(4)和泥渣回流管系(7)，其特徵是它還包括回流泥渣混合器(2);多級絮凝單元(3)的原水入口設在多級絮凝單元(3)左端的頂部；所述回流泥渣混合器(2)包括回流泥渣混合器外殼和滾動支撐在回流泥渣混合器外殼上的泥水主混合攪拌器(2. 1)；回流泥渣混合器外殼為下底開口的四稜柱形外殼，其上端左側面設有與管道混合器(1)連通的原水連接孔，其頂部左側設有泥渣回流入口 ；泥水主混合攪拌器(2. 1)包括攪拌器軸(2. 1. 1)，攪拌器軸(2. 1. 1) 上均布有若干攪拌手(2. 1.2)，攪拌軸(2. 1. 1)兩端滾動支撐在回流泥渣混合器外殼前後側面上，攪拌軸(2. 1. 1)軸線位於原水連接孔軸線的上方和泥渣回流入口中心線的後方； 回流泥渣混合器(2)下端與多級絮凝混合單元(3)左端頂部的原水入口連通、上端側面與管道混合器(1)的出水口連通、頂部與泥渣回流管系(7)的泥渣出口連通。
2.根據權利要求1所述的一種泥渣回流絮凝沉澱池，其特徵是回流泥渣混合器(2)上還設有一個第二泥水混合攪拌器(2. 2)，第二泥水混合攪拌器(2. 2)設於泥水主混合攪拌器(2. 1)的下方，第二泥水混合攪拌器(2. 2)和泥水主混合攪拌器(2. 1)通過鏈輪或齒輪進行傳動連接。
3.根據權利要求2所述的一種泥渣回流絮凝沉澱池，其特徵是第二泥水混合攪拌器 (2. 2)的結構及尺寸與泥水主混合攪拌器(2. 1)的結構和尺寸相同。
4.根據權利要求1所述的一種泥渣回流絮凝沉澱池，其特徵是所述管道混合器(1) 包括進水加藥區(1. 1)、水藥混合區(1.2)和出水區(1.3)；進水加藥區(1. 1)上固定有加藥管，水藥混合區(1. 2)流道按順水流方向由若干漸縮流道(1. 2. 1)和漸擴流道(1. 2. 2) 交替相連構成，且水藥混合區(1. 2)流道上設有攪流結構；所述攪流結構為設於漸縮流道 (1. 2. 1)和漸擴流道(1. 2. 2)上的一些凸起或階梯環。
5.根據權利要求1所述的一種泥渣回流絮凝沉澱池，其特徵是所述管道混合器(1) 包括進水加藥區(1. 1)、水藥混合區(1.2)和出水區(1.3)；進水加藥區(1. 1)上固定有加藥管；水藥混合區(1. 2)的流道上順水流方向布設有至少兩個由水流自身動力推動的螺旋管和葉輪組合，每個螺旋管和葉輪組合包括一個螺旋管(1. 2. 1)和設置在螺旋管(1. 2. 1) 內並與螺旋管同軸的葉輪(1. 2. 2)；所述螺旋管(1. 2. 1)包括螺旋管體(1. 2. 11)和固定於螺旋管體(1. 2. 11)上的若干片螺旋葉片(1. 2. 12)；葉輪(1. 2. 2)包括葉輪座(1. 2. 21)和固定在葉輪座(1. 2. 21)表面的葉輪葉片(1. 2. 22)；同一個螺旋管和葉輪組合的螺旋葉片 (1.2. 12)和葉輪葉片(1.2. 22)的螺旋方向相反。
6.根據權利要求1或2或3或4或5所述的一種泥渣回流絮凝沉澱池，其特徵是它還設有一個泥渣收集單元(5)和泥渣收集管系(6)，泥渣收集單元(5)通過泥渣收集管系(6) 與多級絮凝單元(3)及沉澱單元(4)的底部連通；泥渣回流管系(7)的泥渣吸取管設在泥渣收集單元(5)內。
專利摘要本實用新型涉及一種適用於高濁度海水預處理的絮凝沉澱池，解決了現有技術所存在的回流的泥渣和水處理藥劑同步加入混合池內和原水混合，不利於泥渣和水處理藥劑在原水中的均勻擴散混合問題。它包括管道混合器、回流泥渣混合器、多級絮凝單元、沉澱單元和泥渣回流管系，回流泥渣混合器設有泥水混合攪拌器。工作時，原水和絮凝藥劑先經過管道混合器充分混合後與回流泥渣一起進入回流泥渣混合器，並推動泥水混合攪拌器轉動，泥水混合攪拌器反過來對原水、絮凝藥劑和回流泥渣進行攪動混合，形成的原水、絮凝藥劑和回流泥渣三者混合體先進入多級絮凝單元，再進入沉澱單元進行泥水分離。本實用新型具有結構合理，絮凝沉澱水處理效率高的特點。
文檔編號B01D21/01GK202263433SQ20112038166
公開日2012年6月6日 申請日期2011年10月10日 優先權日2011年10月10日
發明者孫保庫, 孫兆棟, 張海春, 王波, 範會生, 鬱小芬, 陸阿定 申請人:浙江省海洋開發研究院