專利名稱：一種絮核裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水處理凈化過程中增強絮凝效果的一種絮核裝置。
背景技術(shù)：
完成絮凝過程的絮凝池(一般常稱反應(yīng)池)，在凈水處理中占有重要的位置地位。天然水中的懸浮物質(zhì)及膠體物質(zhì)的粒徑非常細(xì)小，為了去除這些物質(zhì)，通常借助于混凝的手段，即在原水中加入適當(dāng)?shù)幕炷齽?jīng)過充分混和，使膠體穩(wěn)定性破壞(脫穩(wěn))并與混凝劑水解后的聚合物相吸附，使顆粒具有絮凝性能。而絮凝池的目的就是創(chuàng)造合適的水力條件使這種具有絮凝性能的顆粒在相互接觸中聚集，以形成較大的絮凝體。理想的絮凝池，池內(nèi)水流速度應(yīng)由大到小逐漸變化，G值(速度梯度)也逐漸減小。目前，常規(guī)工藝是加藥進(jìn)行混合后進(jìn)入絮凝池，常用的絮凝池有隔板式、折板式、柵條(網(wǎng)格)式、機械攪拌、穿孔旋流式、波形板式等形式。這些形式的絮凝池均為間歇變速，G值在隔板或折板處均會有突變，無法實現(xiàn)G值連續(xù)遞減，而絮體在水中是一種連續(xù)長大的過程，從而對已形成的絮體產(chǎn)生破壞。

為了克服上述缺陷，公告號為CN202440355U的中國實用新型專利公開了一種絮凝裝置，包括含有絮凝腔的殼體，殼體的下段為下錐式圓臺體，上段為圓筒體，下錐式圓臺體的底部有進(jìn)水管，底端部有排污口，圓筒體的上部有出水管；絮凝腔內(nèi)設(shè)置由若干層帶有通孔的分配板組成的組合式碟形絮凝構(gòu)件，組合式碟形絮凝構(gòu)件的若干分配板包括斜狀通孔分配板和豎狀通孔分配板。殼體的下錐式圓臺體部分的特點是:在水流方向上圓錐面積逐漸增大，過水面積逐漸增加，水流流速由大到小連續(xù)變速,速度梯度逐步降低，能加強絮凝晶核間的碰撞幾率，創(chuàng)造較優(yōu)的水力條件；組合式碟形絮凝構(gòu)件的分配板可不斷改變水流方向并增加顆粒碰撞次數(shù)或機率。上述絮凝裝置中，水流穿過每層孔板時水流速產(chǎn)生突變，不利于絮體的成長；絮凝腔不僅包括殼體的下錐式圓臺體部分，還包括殼體的圓筒體部分，在殼體的圓筒部分內(nèi)的流體速度不發(fā)生變化，絮凝反應(yīng)過程中的G值并非連續(xù)遞減，這樣的絮凝反應(yīng)過程并非理想的絮凝反應(yīng)過程，絮凝效果并非最佳；另外，上述絮凝腔中的組合式碟形絮凝構(gòu)件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種絮核效果好、絮核速度快，且絮核體由小變大是一種連續(xù)過程的絮核裝置。本發(fā)明提供的絮核裝置，包括空心的上大下小的臺體、與臺體上端相連的上筒體和與臺體下端相連的下筒體；下筒體連接有進(jìn)水管和排污管；上筒體連接有出水管；臺體和下筒體的連接處內(nèi)部設(shè)置有格柵；臺體內(nèi)部填裝有填料；臺體的上截面積Fl與下截面積F2之比為3:1 4:1，臺體的高度H為2.5 3.5 ,[ρ2。上述技術(shù)方案的絮核裝置，對臺體的尺寸進(jìn)行特定設(shè)計，有如下優(yōu)點:1、絮核反應(yīng)僅發(fā)生在臺體部分，水流通過裝置時，從下至上，任一截面流速都不相同，任一截面阻力也不相同，同時任一截面G值也不相同，從下至上G值呈連續(xù)變化，更符合絮體在水中是一種連續(xù)長大的過程，使絮凝反應(yīng)更接近理想狀態(tài)；2、水流通過裝置時，呈不規(guī)則、無序流動便于絮體相互碰撞，加速絮體的長大；3、將反應(yīng)絮凝時間縮短至10分鐘以內(nèi)，比常規(guī)設(shè)計要快5 20分鐘；4、不會破壞絮核體，還增加了絮核體的密實度，以便后續(xù)工序快速沉淀。進(jìn)一步的，本發(fā)明提供的絮核裝置，其格柵的過水面積控制在臺體下截面積的
0.6 0.8倍之間。這種設(shè)計使水流速度得到控制，保證過流速度跟下筒體的速度之間有個平滑的過度，不至于引起突變。更好的，本發(fā)明提供的絮核裝置，其出水管的管口在水位以下。進(jìn)一步的，本發(fā)明提供的絮核裝置，其下圓筒的下端裝有檢修人孔。上述設(shè)計使絮核裝置結(jié)構(gòu)更合理，使用更方便。更優(yōu)的，本發(fā)明提供的絮核裝置，其臺體、上筒體和下筒體的橫截面為圓形、正方形、長方形或橢圓形。更好的，本發(fā)明提供的絮核裝置，其臺體、上筒體或下筒體的材料為鋼材、鋼筋混凝、土或塑料。上述技術(shù)方案的絮核裝置，臺體、上筒體和下筒體的結(jié)構(gòu)和材料可以有更多的選擇，適用性強。更好的，本發(fā)明提供的絮核裝置，其內(nèi)部的填料包括鮑爾環(huán)、拉西環(huán)、海爾環(huán)或階梯環(huán)。上述技術(shù) 方案的絮核裝置，采用鮑爾環(huán)、拉西環(huán)、海爾環(huán)或階梯環(huán)作為填充材料，成本低，制造方便。進(jìn)一步的，本發(fā)明提供的絮核裝置，其填料的裝填方式為亂堆或堆砌。上述技術(shù)方案的絮核裝置，填料的裝填方式可以是無固定規(guī)律的亂堆砌，也可以有一定規(guī)律的堆砌，操作簡單，生產(chǎn)效率高。較優(yōu)的，本發(fā)明提供的絮核裝置，其填料的材料為陶瓷、不銹鋼或塑料。上述技術(shù)方案的絮核裝置，填料的材料可以多種多樣，提高絮核裝置的適用性。


圖1是本發(fā)明實施例的一種絮核裝置的結(jié)構(gòu)示意 圖2是本發(fā)明實施例的一種絮核裝置的絮核效果和絮核速度曲線 圖3是本發(fā)明實施例的一種絮核裝置的臺體部分的結(jié)構(gòu)示意圖。以下結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
具體實施例方式以下實施例介紹過程中針對的具體結(jié)構(gòu)或者零部件，僅作為本領(lǐng)域技術(shù)人員理解本發(fā)明的參考性例證，本領(lǐng)域技術(shù)人員在實施例描述技術(shù)方案的啟示下，還可以設(shè)計出或者摹制得到不超出本發(fā)明之技術(shù)范圍或者技術(shù)實質(zhì)的各種等同或者類似的技術(shù)特征。由此，如果用這種示例性說明來限制本發(fā)明權(quán)利要求所囊括的保護范圍是不適宜的。等同或類似于本發(fā)明的技術(shù)方案仍然屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍。如圖1所示，實施例的一種絮核裝置包括上大下小的空心圓臺體10，圓臺體10的上方為中空的上圓筒體13，上圓筒體13上設(shè)有矩形橫截面的出水管30，出水管30的管口設(shè)置在水面以下。圓臺體10內(nèi)部設(shè)有絮核腔12，絮凝腔12下部設(shè)置有格柵14，格柵14是由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)制成，用于支撐填充物。格柵14之上的絮凝腔12部分填充有填充物，該填充物幾乎充滿整個絮凝腔12，填充物的邊緣緊貼絮凝腔12的內(nèi)壁。填充物由大量的拉西環(huán)、鮑爾環(huán)、海爾環(huán)或者階梯環(huán)堆砌而成，堆砌方式可以是有規(guī)則的堆砌也可以是無規(guī)則的亂堆放；拉西環(huán)、鮑爾環(huán)、海爾環(huán)或者階梯環(huán)的材質(zhì)可以采用陶瓷、塑料、不銹鋼或者鋁合金。圓臺體10的下方為中空的下圓筒體11，下圓筒體11上設(shè)置有進(jìn)水管20，在進(jìn)水管20的下方、下圓筒體11的底部設(shè)置有排污口 40，在下圓筒體11的下端還設(shè)有檢修人孔50。圓臺體10、上圓筒體13和下圓筒體11的材料可以是鋼材、鋼筋混凝、土或塑料。本實施例的工作過程是，經(jīng)前級處理后的水體由進(jìn)水管20首先進(jìn)入下圓筒體11，緊接著向上流入到絮核腔12內(nèi)，在經(jīng)過絮核腔12內(nèi)的填充物時，形成無數(shù)細(xì)小的水流，不僅增大了反應(yīng)的面積，而且滿足了適當(dāng)?shù)奈闪鲝姸?，從而加強了絮核晶核間的碰撞幾率；同時，在上大下小的圓錐形的絮核腔12內(nèi)，水流上升的速度由快變緩，實現(xiàn)水流中的顆粒充分聚集并形成絮核體，然后經(jīng)過上圓筒體13由出水管30排出，進(jìn)入后續(xù)的絮凝或沉淀處理工序。由于出水管30的橫截面為矩形，過水?dāng)嗝娲?，流速可以保持低速，絮凝的晶核不易被打碎。?dāng)絮核裝置停止工作或者進(jìn)行檢修時，通過排污口 40可以將隨水帶進(jìn)的異物排出。上述絮核反應(yīng)全程都在絮凝腔12內(nèi)進(jìn)行，使水流速度保持持續(xù)的由大變小，使絮凝過程更接近理想狀態(tài)，有利于提高絮凝效果。當(dāng)絮核裝置需要檢修時，可以打開檢修人孔50，讓檢修人員進(jìn)入檢修。在其他實施例中，圓臺體10可以被上大下小的橫截面為正方形、長方形或橢圓形的臺體所替代，與之相適應(yīng)的上圓筒體13和下圓筒體11也可以被橫截面為正方形、長方形或橢圓形的筒體所替代。圖2中的X軸表示的是出水速度與進(jìn)水速度的比值，Y軸表示的絮核速度和絮核效果，其中曲線N表示的是隨著出水速度與進(jìn)水速度比值的不斷增加，絮核速度的變化情況；曲線M表示的是隨著出水速度與進(jìn)水速度比值的不斷增加，絮核效果的變化情況。從圖2中的曲線可見，隨著出水速度與進(jìn)水速度比值的不斷增加，絮核速度N是逐漸減小的，而絮核效果M卻是逐漸提高的，二者在出水速度與進(jìn)水速度比值大致在1:3至1:4之間時交匯，此時，出水速度與進(jìn)水速度比值大致在1:3至1:4之間時，絮核速度較快，且絮核效果也較好，二者處于最佳的平衡狀態(tài)。因此，為了使該絮核裝置的絮核效果和絮核速度達(dá)到最佳平衡點，需要對絮核裝置中臺體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計。基于上述設(shè)計理念，如圖3所示，假設(shè)絮核裝置圓臺體部分的高度為H，圓臺體的下截面面積為F2，上截面的面積為Fl時，上截面面積Fl與下截面面積F2之比應(yīng)當(dāng)在3:1至4:1之間，圓臺體的高度H應(yīng)當(dāng)為#的2.5 3.5倍。例如，當(dāng)Fl=12平方米，F(xiàn)2=4
平方米，圓臺體的高度H=7米時，當(dāng)絮核裝置進(jìn)水速度為0.3米/秒時，則出水速度大概為
0.1米/秒，出水速度與進(jìn)水速度的比值為1: 3，在這個比值下，絮核裝置能實現(xiàn)本發(fā)明的目的，既能保證絮凝效果較佳，也能保證較好的絮凝速度。在另外的實施例中，可以設(shè)計絮核裝置格柵的過水面積為0.6 0.8F2，此時，水流速度得到控制，保證過流速度跟下筒體的速度之間有個平滑的過度，不至于引起突變。

總之，本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思并不僅限于上述實施例，還可以依據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思得到許多不同的具體方案，例如，出水管的橫截面也可以是圓形或其他形狀，或者也可以根據(jù)實際需要取消檢修人孔等，依據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思所進(jìn)行的任何改變、組合以及等效變換均應(yīng)包含在權(quán)利要求所述的范圍之內(nèi)。`
權(quán)利要求
1.絮核裝置，包括中空的上大下小的臺體、與所述臺體上端相連的上筒體和與所述臺體下端相連的下筒體；所述下筒體連接有進(jìn)水管和排污管；所述上筒體連接有出水管； 其特征在于: 所述臺體和所述下筒體的連接處內(nèi)部設(shè)置有格柵； 所述臺體內(nèi)部填裝有填料； 所述臺體的上截面積Fl與下截面積F2之比為3:1 4:1，所述臺體的高度H為2.5 3.5 4F2 ο
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絮核裝置，其特征在于: 所述格柵的過水面積為0.6 0.8F2。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的絮核裝置，其特征在于: 所述出水管的管口在水位以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的絮核裝置，其特征在于: 所述下圓筒的下端裝有檢修人孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項所述的絮核裝置，其特征在于: 所述臺體、上筒體和下筒體的橫截面為圓形、正方形、長方形或橢圓形。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的絮核裝置，其特征在于: 所述臺體、上筒體或下筒體的材料為鋼材、鋼筋混凝、土或塑料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的絮核裝置，其特征在于: 所述填料包括鮑爾環(huán)、拉西環(huán)、海爾環(huán)或階梯環(huán)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的絮核裝置，其特征在于: 所述填料的裝填方式為亂堆或堆砌。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的絮核裝置，其特征在于: 所述填料的材料為陶瓷、不銹鋼、鋁合金或塑料。
全文摘要
本發(fā)明提供的一種絮核裝置，包括空心的上大下小的臺體、與臺體上端相連的上筒體和與臺體下端相連的下筒體；下筒體連接有進(jìn)水管和排污管；上筒體連接有出水管；臺體和下筒體的連接處內(nèi)部設(shè)置有格柵；臺體內(nèi)部填裝有填料；臺體的上截面積F1與下截面積F2之比為3:1～4:1，臺體的高度H為2.5～3.5。本一種絮核裝置絮凝效果好、絮凝速度快，且結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)成本低。
文檔編號C02F1/52GK103073098SQ20131004877
公開日2013年5月1日 申請日期2013年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月6日
發(fā)明者張建國, 張良純, 周密, 方素梅 申請人:珠海九通水務(wù)有限公司