本發(fā)明屬于水處理領(lǐng)域，涉及水處理裝置，具體涉及在河流、湖泊和水庫等大水量、寬水面中使用的一種無動力投藥與混合式深井增壓強(qiáng)化控藻水處理裝置。

背景技術(shù)：

水華藍(lán)藻是飲用水處理中的難題，水華藍(lán)藻細(xì)胞內(nèi)存在氣囊，為藻類提供浮力，使藻類不能下沉，不易被水廠中常規(guī)的混凝沉淀技術(shù)去除。藻類氣囊能抵抗0.4-0.7MPa的外界壓力，如果外界壓力超出這一壓力，氣囊就不可逆轉(zhuǎn)地破裂。目前，自來水廠在處理藍(lán)藻時的裝置包括供水泵、水處理池(一般由混合池、反應(yīng)池、沉淀池組成)和加藥裝置等，供水泵通過水管向混合池供水，加藥裝置向混合池或者靜態(tài)混合器中加入殺藻劑和混凝劑，含藻水在混合池、反應(yīng)池、沉淀池中進(jìn)行混合、反應(yīng)和沉淀處理。首先加入殺藻劑將藻類殺死，再加入大量的混凝劑將藻類顆粒和水中其他雜質(zhì)顆粒粘附在一起，增加藻類顆粒重量，再沉淀去除。在水源水中投加的殺藻劑有氯、高錳酸鉀、臭氧等強(qiáng)氧化劑，混凝劑有硫酸鋁、氯化鐵、聚合氯化鋁等。這種水處理方法存在不少問題，殺藻劑應(yīng)與藻類充分接觸20min以上，藻類被殺死后，藻細(xì)胞破裂，藻毒素和細(xì)胞液等溶解性物質(zhì)外泄到水中，藻毒素有很強(qiáng)的毒性，藻液也會與后續(xù)水處理消毒劑反應(yīng)生成致癌物質(zhì)。殺藻劑對供水管道有強(qiáng)烈的腐蝕作用。殺藻后混凝沉淀仍需要投加大量混凝劑才能使藻類沉淀，投加量40mg/L以上，成本高，且效果不理想。

中國發(fā)明專利(公布號：CN 104933221 A)公開了一種“Kenic HEV靜態(tài)混合器效率和壓降計算方法”，該發(fā)明專利提供了一種靜態(tài)混合器葉片高效設(shè)計方法，但是該靜態(tài)混合器較小，混合時間較短，藥劑與藻細(xì)胞作用時間不充分；中國發(fā)明專利(公布號：CN 102633383 A)公開了一種“深井循環(huán)強(qiáng)化混凝沉淀除藻水處理系統(tǒng)和方法”，該發(fā)明專利提供了一種集加藥混合、深井增壓、混凝、沉淀除藻水處理系統(tǒng)和方法，但是該方法中加藥混合與深井增壓需要分開設(shè)置，占地面積相對較大，且僅適合在水廠中使用，對于大容量水體原位控藻并不適用。中國發(fā)明專利(CN 102887555 A)公開了一種無動力自動投藥裝置，該裝置適合于在湖泊、水庫和河流等大容量寬水面的水體中自動定量投藥使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種無動力投藥與混合式深井增壓強(qiáng)化控藻水處理設(shè)備，解決在河流、湖泊和水庫等大容量、寬水面水體中藥劑定量、自動投加、高效混合控制藻類的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種無動力投藥與混合式深井增壓強(qiáng)化控藻水處理設(shè)備，包括主體裝置，還包括加藥混合機(jī)構(gòu)和高壓沖洗機(jī)構(gòu)；

所述的加藥混合機(jī)構(gòu)包括通過底部支撐座固定安裝在主體裝置的內(nèi)井頂端的儲藥箱，儲藥箱上安裝有恒壓穩(wěn)壓管和藥液輸送管；

恒壓穩(wěn)壓管的一端垂直插入儲藥箱內(nèi)并且靠近儲藥箱的底部，恒壓穩(wěn)壓管的另一端伸出儲藥箱的頂部與外界大氣相通；

藥液輸送管的尾端插入儲藥箱內(nèi)并且與恒壓穩(wěn)壓管的端部位于同一水平面上，藥液輸送管與恒壓穩(wěn)壓管相鄰但不接觸相連，藥液輸送管的頭端伸出儲藥箱的底部，藥液輸送管的另一端穿過主體裝置的內(nèi)井封閉的頂端且伸入至內(nèi)井內(nèi)的上部靠近進(jìn)水管的位置；

藥液輸送管的頭端下方的內(nèi)井內(nèi)安裝有靜態(tài)混合器；

所述的高壓沖洗機(jī)構(gòu)包括高壓沖洗泵，與高壓沖洗泵相連的沖洗進(jìn)水管伸入至主體裝置的循環(huán)井內(nèi)的頂部靠近出水管的位置，與高壓沖洗泵相連的沖洗吸泥管伸入至主體裝置的循環(huán)井的底部。

本發(fā)明還具有如下區(qū)別技術(shù)特征：

所述的主體裝置包括外井和通過肋板同軸固定安裝在外井內(nèi)的內(nèi)井，外井和內(nèi)井之間的空腔為循環(huán)井；所述的外井的頂端和底端均封閉，所述的內(nèi)井的頂端封閉，內(nèi)井的底端開放，內(nèi)井的頂端高出外井的封閉的頂端，內(nèi)井的底端高出外井的底端；內(nèi)井頂端安裝有進(jìn)水管，外井頂端安裝有出水管。

所述的高壓沖洗機(jī)構(gòu)包括高壓沖洗泵，高壓沖洗泵的一端連接有帶有第一閥門的沖洗進(jìn)水管，高壓沖洗泵的另一端連接有排水排泥管，排水排泥管上靠近高壓沖洗泵的位置還連通有帶有第二閥門的沖洗吸泥管；

第一閥門和高壓沖洗泵之間的沖洗進(jìn)水管與第二閥門遠(yuǎn)離排水排泥管一端的沖洗吸泥管之間通過帶有第三閥門的連接管連通。

所述的沖洗吸泥管包括一端與高壓沖洗泵相連的垂向沖洗吸泥管，垂向沖洗吸泥管的另一端與橫向沖洗吸泥管的側(cè)壁連通，橫向沖洗吸泥管橫臥在循環(huán)井的底部。

所述的橫向沖洗吸泥管的側(cè)壁上加工有多個出水孔。

所述的靜態(tài)混合器包括多組豎向設(shè)置的翼片。

所述的相鄰的兩組翼片之間內(nèi)井的直徑為間距等距縱向均勻分布。

所述的翼片為兩組或三組，每組翼片由4片、6片或者8片組成。

所述的儲藥箱底部與內(nèi)井頂端之間的藥液輸送管上安裝有藥量控制閥門。

所述的排水排泥管靠近出口端的位置上安裝有第四閥門。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益技術(shù)效果是：

(Ⅰ)將藥劑自動定量投加、高效靜態(tài)混合和深井增壓等多種功能有機(jī)結(jié)合在一起，而并非機(jī)械式的功能疊加，很好的實(shí)現(xiàn)了大容量、寬水面水體的藥劑自動定量投加、靜態(tài)混合與深井增壓技術(shù)的結(jié)合，解決了河流、湖泊、水庫原位控藻問題，減輕了后續(xù)水廠除藻壓力。

(Ⅱ)內(nèi)井的圓柱形結(jié)構(gòu)與Kenic HEV靜態(tài)混合器結(jié)構(gòu)完全相同，采用發(fā)明專利(公布號：CN 104933221 A)中提供的靜態(tài)混合器設(shè)計方法進(jìn)行設(shè)計計算，可以使得深井靜態(tài)混合器達(dá)到高效混合的目的；且內(nèi)井深度一般在60m以上，該技術(shù)給藥劑混合提供了充分的混合時間和藥劑與藻細(xì)胞作用時間，外加深井提供的壓力，使得除藻效果更加明顯，效率更高。因此，深井與靜態(tài)混合器功能是一種有機(jī)的結(jié)合，既利用了原有的功能，又在功能上有創(chuàng)新和改進(jìn)。

(Ⅲ)在藥劑投加部分，可以根據(jù)湖泊、河流和水庫進(jìn)水水質(zhì)來確定投加單一藥劑還是多種藥劑混合，如混凝劑、氧化劑(如高錳酸鉀)、吸附劑(如活性炭)和生物制劑等。對于湖泊、河流和水庫水質(zhì)改善具有非常好的效果。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1中的無動力投藥部分的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是圖1的A-A截面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是靜態(tài)混合器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是翼片的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是橫向沖洗吸泥管的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中各個標(biāo)號的含義為：1-主體裝置，2-加藥混合機(jī)構(gòu)，3-高壓沖洗機(jī)構(gòu)；

(1-1)-外井，(1-2)-肋板，(1-3)-內(nèi)井，(1-4)-循環(huán)井，(1-5)-進(jìn)水管，(1-6)-出水管；

(2-1)-底部支撐座，(2-2)-儲藥箱，(2-3)-恒壓穩(wěn)壓管，(2-4)-藥液輸送管，(2-5)-靜態(tài)混合器，(2-5-1)-翼片，(2-6)-藥量控制閥門；

(3-1)-高壓沖洗泵，(3-2)-第一閥門，(3-3)-沖洗進(jìn)水管，(3-4)-排水排泥管，(3-5)-第二閥門，(3-6)沖洗吸泥管，(3-7)-第三閥門，(3-8)-連接管，(3-9)-第四閥門；(3-6-1)-垂向沖洗吸泥管，(3-6-2)-橫向沖洗吸泥管，(3-6-3)出水孔。

以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明的具體內(nèi)容作進(jìn)一步詳細(xì)解釋說明。

具體實(shí)施方式

以下給出本發(fā)明的具體實(shí)施例，需要說明的是本發(fā)明并不局限于以下具體實(shí)施例，凡在本申請技術(shù)方案基礎(chǔ)上做的等同變換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例：

遵從上述技術(shù)方案，如圖1至圖6所示，本實(shí)施例給出一種無動力投藥與混合式深井增壓強(qiáng)化控藻水處理設(shè)備，包括主體裝置1，還包括加藥混合機(jī)構(gòu)2和高壓沖洗機(jī)構(gòu)3；

所述的加藥混合機(jī)構(gòu)2包括通過底部支撐座2-1固定安裝在主體裝置1的內(nèi)井1-3頂端的儲藥箱2-2，儲藥箱2-2上安裝有恒壓穩(wěn)壓管2-3和藥液輸送管2-4；

恒壓穩(wěn)壓管2-3的一端垂直插入儲藥箱2-2內(nèi)并且靠近儲藥箱2-2的底部，恒壓穩(wěn)壓管2-3的另一端伸出儲藥箱2-2的頂部與外界大氣相通；

藥液輸送管2-4的尾端插入儲藥箱2-2內(nèi)并且與恒壓穩(wěn)壓管2-3的端部位于同一水平面上，藥液輸送管2-4與恒壓穩(wěn)壓管2-3相鄰但不接觸相連，藥液輸送管2-4的頭端伸出儲藥箱2-2的底部，藥液輸送管2-4的另一端穿過主體裝置1的內(nèi)井1-3封閉的頂端且伸入至內(nèi)井1-3內(nèi)的上部靠近進(jìn)水管1-5的位置；

藥液輸送管2-4的頭端下方的內(nèi)井1-3內(nèi)安裝有靜態(tài)混合器2-5；

所述的高壓沖洗機(jī)構(gòu)3包括高壓沖洗泵3-1，與高壓沖洗泵3-1相連的沖洗進(jìn)水管3-3伸入至主體裝置1的循環(huán)井1-4內(nèi)的頂部靠近出水管1-6的位置，與高壓沖洗泵3-1相連的沖洗吸泥管3-6伸入至主體裝置1的循環(huán)井1-4的底部。

具體的，主體裝置1包括外井1-1和通過肋板1-2同軸固定安裝在外井1-1內(nèi)的內(nèi)井1-3，外井1-1和內(nèi)井1-3之間的空腔為循環(huán)井1-4；所述的外井1-1的頂端和底端均封閉，所述的內(nèi)井1-3的頂端封閉，內(nèi)井1-3的底端開放，內(nèi)井1-3的頂端高出外井1-1的封閉的頂端，內(nèi)井1-3的底端高出外井1-1的底端；內(nèi)井1-3頂端安裝有進(jìn)水管1-5，外井1-1頂端安裝有出水管1-6。

具體的，高壓沖洗機(jī)構(gòu)3包括高壓沖洗泵3-1，高壓沖洗泵3-1的一端連接有帶有第一閥門3-2的沖洗進(jìn)水管3-3，高壓沖洗泵3-1的另一端連接有排水排泥管3-4，排水排泥管3-4上靠近高壓沖洗泵3-1的位置還連通有帶有第二閥門3-5的沖洗吸泥管3-6；

第一閥門3-2和高壓沖洗泵3-1之間的沖洗進(jìn)水管3-3與第二閥門3-5遠(yuǎn)離排水排泥管3-4一端的沖洗吸泥管3-6之間通過帶有第三閥門3-7的連接管3-8連通。

河流、湖泊、水庫中含藻水通過導(dǎo)流裝置流入深井的主體裝置1，進(jìn)行加藥和強(qiáng)化增壓后，通過出水管1-6出水。

本實(shí)施例的設(shè)備主要應(yīng)用于河流、湖泊、水庫等大容量、寬水面水體控藻。將藥劑定量、自動投加與靜態(tài)混合及深井增壓有機(jī)結(jié)合在一起。當(dāng)河流、湖泊和水庫中的水以一定水量通過主體裝置時，經(jīng)過計算確定一定投藥量，調(diào)節(jié)藥量控制閥門，則定量的藥液利用馬氏瓶原理，無動力自動投加進(jìn)水體，高效混合，充分與水體中的藻類作用。

靜態(tài)混合器2-4參照現(xiàn)有的發(fā)明專利(公布號：CN 104933221A)提供的靜態(tài)混合器設(shè)計方法進(jìn)行設(shè)計，達(dá)到高效混合的目的。

藥劑的自動、定量投加參照現(xiàn)有的發(fā)明專利(公布號：CN 102887555A)提供的裝置，實(shí)現(xiàn)藥劑的定量、自動投加。

沖洗吸泥管3-6包括一端與高壓沖洗泵3-1相連的垂向沖洗吸泥管3-6-1，垂向沖洗吸泥管3-6-1的另一端與橫向沖洗吸泥管3-6-2的側(cè)壁連通，橫向沖洗吸泥管3-6-2橫臥在循環(huán)井1-4的底部。

橫向沖洗吸泥管3-6-2的側(cè)壁上加工有多個出水孔3-6-3。

靜態(tài)混合器2-5包括多組豎向設(shè)置的翼片2-5-1。

相鄰的兩組翼片2-5-1之間以內(nèi)井1-3的直徑為間距等距縱向均勻分布。

翼片2-5-1為兩組或三組，每組翼片2-5-1由4片、6片或者8片組成。

儲藥箱2-2底部與內(nèi)井1-3頂端之間的藥液輸送管2-4上安裝有藥量控制閥門2-6。

排水排泥管3-4靠近出口端的位置上安裝有第四閥門3-9。

本發(fā)明的工作過程如下所述：

河流、湖泊、水庫含藻水通過進(jìn)水管1-5進(jìn)入內(nèi)井1-3，此時藥量控制閥門2-6打開，通過底部支撐座2-1固定在內(nèi)井1-3頂部的儲藥箱2-2內(nèi)藥液通過藥液輸送管2-4進(jìn)入內(nèi)井1-3，并與水混合。儲藥箱2-2內(nèi)藥液可以根據(jù)不同水質(zhì)需要投加不同藥液。水流連續(xù)進(jìn)入，藥液連續(xù)投加，當(dāng)藥液通過藥液輸送管2-4進(jìn)入內(nèi)井1-3后，儲藥箱2-2內(nèi)的壓力成負(fù)壓，此時恒壓穩(wěn)壓管2-3中有空氣從外界進(jìn)入，且恒壓穩(wěn)壓管2-3出氣口與藥液輸送管2-4進(jìn)口靠近，維持了藥液輸送管2-4進(jìn)口壓力不變。攜帶有藥液的水在內(nèi)井1-3內(nèi)經(jīng)過靜態(tài)混合器2-5上翼片2-5-1的混合達(dá)到充分混合，充分混合后的藥和水在內(nèi)井1-3底部進(jìn)入由內(nèi)井1-3和外井1-1形成的循環(huán)井1-4，并到達(dá)循環(huán)井1-4頂部，通過出水管1-6排出。只需要維持循環(huán)井1-4的水位不變，則藥液輸送管2-4進(jìn)口處與循環(huán)井1-4內(nèi)的水位高差不變，就能保證藥液定量投加。如此過程，使水中的微囊藻在一定壓力下氣囊被壓扁，密度增大，開始下沉；同時配合藥劑作用，進(jìn)一步控制藻類生長，改善水質(zhì)。

運(yùn)行一段時間后底部會有積泥，需要進(jìn)行沖洗。沖洗開始時，連接管3-8上的第三閥門3-7和排水排泥管3-4上的第四閥門3-9關(guān)閉，沖洗進(jìn)水管3-3上的第一閥門3-2和垂向沖洗吸泥管3-6-1上的第二閥門3-5打開，高壓沖洗泵3-1由沖洗進(jìn)水管3-3吸水，水由沖洗進(jìn)水管3-3進(jìn)入高壓沖洗泵3-1，然后進(jìn)入垂向沖洗吸泥管3-6-1，再通過橫向沖洗吸泥管3-6-2上小孔3-6-3帶壓打出，將底部積泥沖起。當(dāng)?shù)撞糠e泥被沖起來以后，立即關(guān)閉沖洗進(jìn)水管3-3上的第一閥門3-2和垂向沖洗吸泥管3-6-1上的第二閥門3-5，打開連接管3-8上的第三閥門3-7和排水排泥管3-4上的第四閥門3-9，底部沖起來的積泥由橫向沖洗吸泥管3-6-2進(jìn)入垂向沖洗吸泥管3-6-1，再由高壓沖洗泵3-1打出到排水排泥管3-4排出。沖洗過程通過閥門切換，沖洗水直接從循環(huán)井1-4中抽取，不需要額外取水，操作簡單，節(jié)省費(fèi)用。