專利名稱:噴射型重力洄流式沉淀裝置的制造方法
【專利摘要】噴射型重力洄流式沉淀裝置用于水等低粘度液體內雜質在流動過程中的分離及凈化，本發(fā)明利用沖擊混凝技術加速懸浮物絮凝、凝集、沉淀，在重力作用下、水或低粘度液體在裝置內的分隔約束下多次洄流，形成首尾連接的S形水流通道，在底部形成多個沉淀區(qū)，上部形成多個絮凝區(qū)，構成多層次凝集、沉淀，達到高效凈化的效果；同時利用雜質密度高于液體密度的特性，使低粘度液體中的雜質隨液體在豎直方向上多次洄流過程中因重力作用自然下沉實現(xiàn)分離與凈化；本實用新型是生產、生活用水、飲用水和污水處理的關鍵技術，對高雜質含量液體，即高濁度源水的凈化處理具有特效。
【專利說明】
噴射型重力洄流式沉淀裝置
技術領域
[0001]本發(fā)明用于水等低粘度液體內雜質在流動過程中的分離及凈化，主要包括但不限于工農業(yè)給排水、市政給排水等水處理及酒類、飲料、油類凈化等領域，是生產、生活用水處理和污水處理的領域。
【背景技術】
[0002]傳統(tǒng)的混凝沉淀裝置和設施主要在城市自來水廠、污水處理廠中使用，并將混合與絮凝分開進行，各分隔區(qū)域功能單一、沉淀效率低，大多使用混泥土建造、占地面積大，水平流向、沉淀周期長(自來水廠大多在60-120分鐘)，空間利用率低，維護困難、成本高。
[0003]目前、在傳統(tǒng)的混凝沉淀裝置和設施基礎上出現(xiàn)了一些新型的設備，如新型柵條、網格絮凝池、折板絮凝池等設備，效率有所提高，整個時間也在20-30分鐘。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種高效低能耗免維護運行的噴射型重力洄流式沉淀裝置。
[0005]本發(fā)明所述的噴射型重力洄流式沉淀裝置由沉淀裝置外體、洄流隔板、噴射型沖擊混凝器、絮凝區(qū)、沉淀區(qū)、加固隔柵、排污口、集液池、出液口構成，噴射型沖擊混凝器安裝于裝置底部，與入水口水流方向一致，噴射型沖擊混凝器的出口位于沉淀裝的上部，提供高效混合沉凝效果，洄流隔板一端與沉淀裝置外體密封連接，另一端形成水流通道，相鄰的兩個洄流隔板間交錯排列將沉淀裝置內部分隔成首尾連接的S形水流通道，水流通道的一端與入水口連接，另一端與通集液池與出液口連接，每兩個上洄流隔板之間形成絮凝區(qū)，相絮凝區(qū)的水流通道上設置有加固隔柵，每兩個下洄流隔板之間形成沉淀區(qū)及排污口，整個裝置在配套電氣儀表自控系統(tǒng)控制下實現(xiàn)全自動運行。
[0006]所述的洄流隔板是隔離薄壁、厚壁板中的一種，或者是管式結構，或者是其三者的組合。
[0007]所述的洄流隔板豎直、傾斜、多次斜折的薄壁或厚壁板式結構。
[0008]所述的沉淀裝置整體橫斷面為方形、圓形或其它幾何形狀;在水平方向上液體流向是直線型、弧形、從中心往周圍發(fā)散或從周圍往中心集中型中的一種或者多種流向的組合型。
[0009]所述的沉淀裝置上部洄流隔板分隔為沖擊混凝區(qū)和至少一個絮凝區(qū)。
[0010]所述的沉淀裝置底部通過洄流隔板隔離為至少二個沉淀區(qū)。
[0011]所述的在兩個上洄流隔板之間形成的絮凝區(qū)設置有噴射型助凝劑投加器。
[0012]所述的沉淀裝置底部沉淀區(qū)的結構形式為水平斷面、弧形斷面、梯形斷面、楔形斷面或者其它異型斷面。
[0013]所述的沉淀裝置的材料為金屬或非金屬。
[0014]所述的沉淀裝置外接有管道、閥門、栗、消毒設備、檢測儀表和自控系統(tǒng)。
[0015]本發(fā)明應用了沖擊混凝技術，沖擊混凝器安裝于裝置底部，與入水口水流方向一致，噴射型沖擊混凝器的出口位于沉淀裝的上部，工作時淹沒有液體液面之下，通過管道與外部有動力，在動力不足時壓力由栗提供的液體相連接，并向管道內加入一定量的絮凝劑，在流過的管道內預混合。預混合液體進入沖擊混凝器后，通過混凝器壁孔周邊、向上噴射而出，在裝置進水格內的上部與液體形成由強到弱的沖擊混合、碰撞，使液本內的懸浮物和膠體絮凝、凝集，到達中下部時形成穩(wěn)定的凝集物，在重力與慣性的作用下加速沉向裝置底部，澄清的液體及少量細小懸浮物則折轉洄流向上。
[0016]在噴射型重力洄流式沉淀裝置內部，通過合理的分隔及重力的作用，形成多個S形或反S形水流通道，使各截面上的流速與變化按預定方式執(zhí)行，有效增長了水流的有效長度，克服了液體自然走最短路徑缺點。
[0017]在噴射型重力洄流式沉淀裝置中下部各個洄流區(qū)域均成沉淀區(qū)，凝集的懸浮物和膠體在重力和下行慣性的雙重作用下加速下沉、使大部份還易沉的小凝集物和膠體也沉淀下來，只有微小的凝集物和膠體隨清水洄流向上。
[0018]在噴射型重力洄流式沉淀裝置上部上洄流區(qū)，由于該區(qū)域的凝集物和膠體細小、水平洄轉會產生的剪切作用在這里無法發(fā)生，相反、在重力反作用和上行慣性作用下形成紊流，增加微小的凝集物和膠體的碰撞次數(shù)、加速凝集。同時在此區(qū)域、上洄轉前后可增加加固隔柵，加固裝置的同時、增加紊流，為凝集物和膠體提供更多的碰撞次數(shù)、進一步加速加大凝集物，為下一個下洄流沉淀區(qū)提供更多可沉淀物。
[0019]噴射型重力洄流式沉淀裝置可在不投加任何藥劑，如絮凝劑、助凝劑等的情況下，利用雜質密度高于液體密度的特性，使低粘度液體中的雜質隨液體在豎直方向上多次洄流過程中因重力作用自然下沉實現(xiàn)分離與凈化，從而用于酒類、飲料、油類凈化處理。
[0020]在噴射型重力洄流式沉淀裝置內設置了噴射型助凝劑投加器，設置在第一個下洄流沉淀洄上來的上洄流前，采用噴射的方式將混合好的助凝劑投加到液體內，在后序的上下洄流過程中為懸浮物、膠體架橋，加速凝集、沉淀、分離。此方案可在處理后的質量要求高、懸浮物難沉淀的情況下使用，如用于污水處理。
[0021]噴射型重力洄流式沉淀裝置，采用洄流隔板一端與沉淀裝置外體密封連接，另一端形成水流通道，相鄰的兩個洄流隔板間交錯排列將沉淀裝置內部分隔成首尾連接的S形水流通道或者反S水流通道，使得整個沉淀裝置的截面變大、流邊變長，優(yōu)化了設計，截面、流邊變大變長使水流在各分隔之間線性改變流速，使沉淀區(qū)的流速更穩(wěn)，提高沉淀效率。
[0022]本發(fā)明所述的噴射型重力洄流式沉淀裝置采用2至5組洄流或沉淀區(qū)設計，混凝沉淀周期在12-26分鐘，分別用于不同的處理要求和處理對象。
[0023]噴射型重力洄流式混凝沉淀裝置主要采用圓形、方形和槽形三種結構，也可進行組合使用；圓形結構性能最好，它從中間向四周發(fā)散，截面變大、流邊變長，用于大中型流量處理，處理后濁度可達到6NTU以內；方形結構次之，它從一角向兩發(fā)散，截面變大、流邊變長，用于中小型流量處理，處理后濁度可達到9NTU以內；槽形結構用于小微型流量處理，它從一端向另一端發(fā)散，截面變大，處理后濁度可達到HNTUW內。
[0024]噴射型重力洄流式沉淀裝置處理后的液體根據(jù)后序的不同用途采用相應的消毒處理，后序為超濾系統(tǒng)則不需要任何消毒處理，如為污水處理排放則需要進行氯消毒、二氧化氯消毒等化學消毒。
[0025]噴射型重力洄流式沉淀裝置底部沉淀池的結構形式可以多樣化:水平斷面的、弧形斷面的、梯形斷面的、楔形斷面的、或者其它異型斷面的，沉淀雜質聚集與排放效果與裝置底部結構形式有必然關系。沉淀下來的沉淀物通過控制系統(tǒng)控制排污口處接的閥門自動排出，閥門的動作由沉淀物含量或占比、總體處理量、持續(xù)時間來確定。
[0026]噴射型重力洄流式混凝沉淀裝置材料可以根據(jù)液體理化特性選擇適用金屬，如不銹鋼、碳鋼等或非金屬，如PE、PVC等。
[0027]噴射型重力洄流式沉淀裝置相比傳統(tǒng)的絮凝沉淀水處理工藝裝置，沉淀物除在底部沉積外不在其它構件上沉積、易于分離排出，具備免維護運行硬要求，加上控制系統(tǒng)自控實現(xiàn)免維護運行;沉淀能力強，具有更高的效率、必要時可達到更優(yōu)的出水質量;空間利用率高。
[0028]本發(fā)明所述的噴射型重力洄流式沉淀裝置，應用沖擊混合沉凝技術加速懸浮物絮凝、凝集、沉淀;在重力作用下、水或者是低粘度液體在裝置內的分隔約束下多次洄流，形成首尾連接的S形水流通道，在底部形成多個沉淀區(qū)，上部形成多個絮凝區(qū);再經過變截面、變流邊優(yōu)化處理，使水流在各分隔之間線性改變流速，提高沉淀效率;在絮凝區(qū)增加紊流，增加水中顆粒物的碰撞次數(shù)、提高凝集效果。本發(fā)明的沉淀物均沉入底部，不在中間和上部聚集，通過排污口外的閥門快速排出，是一種高效低能耗免維護運行的沉淀裝置。
[0029]本發(fā)明有效提高了低粘度液體在流動過程中基于重力沉淀的空間利用率和沉淀效率，免維護、減少投資、縮短建設周期。
【附圖說明】

[0030]圖1-4為洄流圓形結構。
[0031]圖5-7為洄流方形結構。
[0032]圖8-12為洄流槽形結構。
[0033]圖中:1_沉淀裝置外體，2-隔離裝置，3-噴射型沖擊混凝器，4-噴射型助凝劑投加器，5-沉淀區(qū)，6-絮凝區(qū)，7-加固隔柵，8-排污口，9-集液池，10-出液口。
【具體實施方式】
[0034]下面結合實施例對本發(fā)明做進一步的描述，但不限于實施例。
[0035]實施例1
[0036]本發(fā)明所述的噴射型重力洄流式沉淀裝置由沉淀裝置外體、洄流隔板、噴射型沖擊混凝器、絮凝區(qū)、沉淀區(qū)、加固隔柵、排污口、集液池、出液口構成，噴射型沖擊混凝器與入水口水流方向一致，噴射型沖擊混凝器的出口位于沉淀裝的上部，提供高效混合沉凝效果，洄流隔板一端與沉淀裝置外體密封連接，另一端形成水流通道，相鄰的兩個洄流隔板間交錯排列將沉淀裝置內部分隔成首尾連接的S形水流通道，水流通道的一端與入水口連接，另一端與通集液池與出液口連接，每兩個上洄流隔板之間形成絮凝區(qū)，相絮凝區(qū)的水流通道上設置有加固隔柵，每兩個下洄流隔板之間形成沉淀區(qū)及排污口，整個裝置在配套電氣儀表自控系統(tǒng)控制下實現(xiàn)全自動運行。
[0037]洄流隔板是隔離薄壁、厚壁板中的一種，或者是管式結構，或者是其三者的組合。洄流隔板可為豎直、傾斜、多次斜折的薄壁或厚壁板式結構。沉淀裝置整體橫斷面為方形，如圖1 -圖4所示；圓形，如圖8-圖12所示，槽形，如圖5-圖7所示為方形結構，也可以是其它幾何形狀;在水平方向上液體流向是直線型、弧形、從中心往周圍發(fā)散或從周圍往中心集中型中的一種或者多種流向的組合型。沉淀裝置上部洄流隔板分隔為沖擊混凝區(qū)和至少一個絮凝區(qū)。沉淀裝置底部通過洄流隔板隔離為至少二個沉淀區(qū)。在兩個上洄流隔板之間形成的絮凝區(qū)設置有噴射型助凝劑投加器。
[0038]沉淀裝置底部沉淀區(qū)的結構形式為水平斷面、弧形斷面、梯形斷面、楔形斷面或者其它異型斷面。沉淀裝置的材料為金屬或非金屬。沉淀裝置外接有管道、閥門、栗、消毒設備、檢測儀表和自控系統(tǒng)。
[0039]實施例2
[0040]所述的噴射型重力洄流式混凝沉淀裝置，根據(jù)處理液體的處理量和粘度影響情況，確認采用的沉淀裝置結構，小規(guī)模處理量的采用槽形結構沉淀裝置、中小規(guī)模處理量的采用方形結構沉淀裝置、中大規(guī)模處理量的采用圓形結構沉淀裝置。
[0041 ]根據(jù)處理的液體性質選用相應的材料，飲用水凈化處理使用采用316L/316/304等不銹鋼制作，污水凈化處理則選用普通鋼板制作、并進行防腐處理，酒類凈化處理則選用316L/316/304等不銹鋼制作。
[0042]在沉淀裝置結構、材料、凈化處理量確定后，結合現(xiàn)場條件進行參數(shù)優(yōu)化，生成制造圖紙。
[0043]對于槽形結構沉淀裝置和較小的方形結構沉淀裝置，先按設計拆分成單件板材，在廠內一次性焊接成型，運抵現(xiàn)場就位安裝，外接對應的管道。
[0044]對于較大的方形結構沉淀裝置和圓形結構沉淀裝置，先按設計拆分成各類尺寸的板材件、固定件和支撐件等個零件，運抵現(xiàn)場進行二次制造安裝，現(xiàn)場制造時先在基礎上固定安裝底座，完成后從內向外的圓形結構沉淀裝置、或從進水格向兩側的方形結構沉淀裝置安裝固定各規(guī)格的豎板，豎板安裝完成、檢測合格后進行頂部密閉安裝。沉淀裝置制作完成后，再外接對應的管道。
[0045]實施例3:
[0046]飲用水預處理
[0047]如在飲用水處理中，為超濾提供預處理后濁度在10NTU以內的源水:首先按水處理的要不讓確認使用304，或316L或316金屬材料、衛(wèi)生級PE、PVC_U等非金屬材料;再根據(jù)源水的濁度，如600NTU和處理目標出水10NTU確定總體處理時間為19分鐘;第3步、再結合處理總流量如設定為〈1000t/d，來確認裝置的結構，如選用方形3洄流結構，不用噴射型助凝劑投加器;第4步、確認裝置的總體尺寸，分隔尺寸，外接管道尺寸，排污口結構、數(shù)量及外接尺寸，噴射型沖擊混凝器尺寸;第5步、出總圖、單件或零件圖、支撐件圖、固件圖等;第6步、單獨零部件加工好后，組裝連接，完成后進行密封性和功能性測;第7步、現(xiàn)場就位、連接管道，加裝閥門、水栗、壓力儀表、流量計、濁度儀等儀表，接入控制系統(tǒng)，水栗僅在來水無壓時用；第8步、加裝絮凝劑投加設備，將絮凝劑投加到進水管道內，管道短時、投加點選在水栗之前，管道長時則選在離裝置較遠的可行投加點，接入自控系統(tǒng)聯(lián)動;第9步、調試、試運行、自控優(yōu)化、投入使用。
[0048]實施例3:
[0049]洗礦等污水處理
[0050]在洗礦水為主的污水處理:首先選用無污染、耐腐或防腐處理的材料即可，也可用304或316L或316等金屬材料、PE、PVC等非金屬材料;再根據(jù)源水的濁度，如濁度為3000NTU和處理目標出水量為9NTU來確定總體處理時間為25分鐘；第3步、再結合處理總流量，總流量>3000t/d來確認裝置的結構，可選用圓形4洄流結構，并使用噴射型助凝劑投加器;第4步、確認裝置的總體尺寸，分隔尺寸，外接管道尺寸，排污口結構、數(shù)量及外接尺寸，噴射型沖擊混凝器尺寸;第5步、出總圖、單件或零件圖、支撐件圖、固件圖等;第6步、單獨零部件加工好后，組裝連接，完成后進行密封性和功能性測;第7步、現(xiàn)場就位、連接管道，加裝閥門、水栗、壓力儀表、流量計、濁度儀等儀表，接入控制系統(tǒng)，水栗僅在來水無壓時用；第8步、加裝絮凝劑投加設備，將絮凝劑投加點選在進水栗出口，接入自控系統(tǒng)聯(lián)動;第9步、加裝助凝劑如聚丙烯酰胺等投加設備，將裝助凝劑投加到噴射型助凝劑投加器，接入自控系統(tǒng)聯(lián)動；第10步、加裝二氧化氯消毒設備，將二氧化氯混合液投加裝置出口的管道內，接入自控系統(tǒng)聯(lián)動;第11步、調試、試運行、自控優(yōu)化、投入使用。
【主權項】
1.噴射型重力洄流式沉淀裝置由沉淀裝置外體、洄流隔板、噴射型沖擊混凝器、絮凝區(qū)、沉淀區(qū)、加固隔柵、排污口、集液池、出液口構成，其特征在于，噴射型沖擊混凝器與入水口水流方向一致，噴射型沖擊混凝器的出口位于沉淀裝的上部，提供高效混合沉凝效果，洄流隔板一端與沉淀裝置外體密封連接，另一端形成水流通道，相鄰的兩個洄流隔板間交錯排列將沉淀裝置內部分隔成首尾連接的S形水流通道，水流通道的一端與入水口連接，另一端與通集液池與出液口連接，每兩個上洄流隔板之間形成絮凝區(qū)，相鄰絮凝區(qū)的水流通道上設置有加固隔柵，每兩個下洄流隔板之間形成沉淀區(qū)及排污口，整個裝置在配套電氣儀表自控系統(tǒng)控制下實現(xiàn)全自動運行。2.根據(jù)權利要求1所述的噴射型重力洄流式沉淀裝置，其特征在于，洄流隔板是隔離薄壁、厚壁板中的一種，或者是管式結構，或者是其三者的組合。3.根據(jù)權利要求2所述的噴射型重力洄流式沉淀裝置，其特征在于，洄流隔板豎直、傾斜、多次斜折的薄壁或厚壁板式結構。4.根據(jù)權利要求1所述的噴射型重力洄流式沉淀裝置，其特征在于，沉淀裝置整體橫斷面為方形、圓形或其它幾何形狀;在水平方向上液體流向是直線型、弧形、從中心往周圍發(fā)散或從周圍往中心集中型中的一種或者多種流向的組合型。5.根據(jù)權利要求1所述的噴射型重力洄流式沉淀裝置，其特征在于，沉淀裝置上部洄流隔板分隔為沖擊混凝區(qū)和至少一個絮凝區(qū)。6.根據(jù)權利要求1所述的噴射型重力洄流式沉淀裝置，其特征在于，沉淀裝置底部通過洄流隔板隔離為至少二個沉淀區(qū)。7.根據(jù)權利要求5所述的噴射型重力洄流式沉淀裝置，其特征在于，在兩個上洄流隔板之間形成的絮凝區(qū)設置有噴射型助凝劑投加器。8.根據(jù)權利要求1所述的噴射型重力洄流式沉淀裝置，其特征在于，沉淀裝置底部沉淀區(qū)的結構形式為水平斷面、弧形斷面、梯形斷面、楔形斷面或者其它異型斷面。9.根據(jù)權利要求1所述的噴射型重力洄流式沉淀裝置，其特征在于，沉淀裝置的材料為金屬或非金屬。10.根據(jù)權利要求1所述的噴射型重力洄流式沉淀裝置，其特征在于，沉淀裝置外接有管道、閥門、栗、消毒設備、檢測儀表和自控系統(tǒng)。
【文檔編號】C02F1/52GK205710026SQ201620217409
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年3月21日
【發(fā)明人】陶文戈, 楊榮, 李晉臨, 沈健
【申請人】云南新邁科技有限公司