專利名稱：自激式反應澄清水處理設備的制作方法
技術領域：
本發明屬于一種泥渣循環型“自激式反應澄清水處理設備，能廣泛用于投加化學藥劑的所有凈水過程。
目前，國內外最具經典性、里程碑性和權威性的泥渣循環反應澄清設備(裝置)主要有兩類一類是1936年美國LnfiIco公司生產的機械加速澄清池AccelatorClarifier的原型和改進型；另一類是國際上四十年代末，在我國1960年建于嘉興毛紡廠的第一臺水力循環澄清池Circulalor Clarifier的原型和改良型。前者具有反應效果好，適應范圍寬、藥耗低；但投資大，運行電費高，結構較復雜等弱點。后者具有結構簡單，投資和運行電費低；但藥耗偏高(對流速、濁度，溫度，啟停時間等參數變化的)適應范圍較窄等弱點。
本發明的目的是為了克服其不足，強化其優點而提供一種活泥利用率高，反應速度快，反應能量合理，混凝效果好，藥耗低，原水適應范圍寬，結構簡單，投資運行費用低，易維修的自激式反應澄清水處理設備。
本發明的目的是通過以下技術措施實現的。以下結合附圖
一說明如下一種自激式反應澄清水處理設備，由自激循環反應系統，分離沉降系統，濃縮排泥系統等組成。
上述自激式反應澄清設備，其特征是所述的“自激循環反應系統”由進水管(1)經噴射加藥管系(2)至設備頂部沿軸線向下安裝噴嘴(3)，在筒罐錐體的底部(9)安裝喉管(4)和自激反應室(5)，由自激連管(6)連通第一反應室(7)，第一反應室(7)內安裝孔板反應器(16)，第一反應室外設第二反應室(8)，第二反應室內設間斷環反應器(17)。
上述自激式反應澄清設備，其特征是所述的“分離沉降系統”由懸浮濃縮區(18)，斜板分離區(11)，清水穩定區(21)，輕型濾料區(19)，反沖管(20)，濾板組件(10)，集水槽(12)，出、溢水管(13)組成。
上述自激式反應澄清設備，其特征是所述的“濃縮排泥系統”是由濃縮泥斗(23)，泥斗門執行機構(22)，排泥管系(20)組成。
本發明提供的自激式反應澄清裝置有以下突出的優點一、提高了反應速度任何一個化學反應裝置都涉及到兩個最根本的問題一是反應的快慢，即反應的速度問題；另一個是反應的程度，即反應物轉化成生成物的問題。
由流體力學可知，任何抽吸系統的吸入負壓場，都是以喉管軸線為中心向外減弱的。即離喉管口越近，負壓越大，被吸入的力量越大。由化學反應速度基本公式V=-[A2]-[A1]t2-t1]]>可知，要提高反應速度一般有兩種途徑一是提高反應物[A1]的濃度，二是縮短反應時間t2。
傳統的“水力循環澄清池”抽吸回流時，不僅因上向流要消耗、減弱、散失主流能量；而且回流過程的絮團均處于懸浮運動過程，被吸入的活性絮團溶液不是最濃的，而是濃度偏低的懸濁液(見圖2)。
由于本發明采用下向流進水，以慣性力和重力疊加的方式抽吸回流，不但避免了“水力循環澄清池”向上噴射進水時，主流能量為克服原有液體的重力和粘滯力而導致反應初期寶貴的能量的浪費，而且巧妙地利用了回流路線上源源不斷沉淀于錐面，靠自重和喉管抽力沿壁周向下滑至錐體底部而變的很濃的活泥層。而錐底恰恰是下向流速水所形成的負壓場中引力最大的場面(見圖三)。被吸入的就不再是濃度偏低的懸濃液(2000～4000mg/l)，而是沿錐底滑下的活泥層(8000～25000mg/l)。由于大大提高了回流濃度質量，因而成倍地加快了反應速度。彌補了“水力循環澄清池”由于回流濃度[A1]低，導致反應速度慢的致命不足；為減少機械攪拌而帶來的投資和運行電費的投入，充分利用給水自身的動能，提高反應速度探出了一條最佳途徑。
2.優化了反應能量，提高了反應質量，擴大了適應范圍。
經過五年多對上萬組實驗數據的整理，對比，八十多套圖表曲線的歸類篩選，對設備結構多達十六次的重大改型、優選，在反應各區段有針對性地配備了反應能量。本發明的能量指標既區別于英語文獻記載的GT在104能量級(本發明在105能量級)、也區別于中國定型的絮凝池G在10～102s-1能量級(本發明G值在10～103s-1之間)。精心營造了一個最有利于絮團的生成、成長、長大的動力環境第一、與現存所有反應器(包括非泥渣循環反應裝置)相比，本發明的初始反應功率有大幅度的提高。在自激室的反應功率P達542kg.m/sm3。充分利用了自有能量對藥劑、污水、泥渣的攪拌、摩擦、擠壓。不但激活了活性泥渣表面的電子層，也為初級絮粒與之進行的電子中和反應，使膠體能充分架橋成形。
第二、增大了反應強度。在整個反應區域的平均速度梯度G的上限均有較大突破(G值在10～103s-1之間)，促使膠體、活泥、初級絮粒在各反應段上碰撞機率增大。保證了生成的絮粒能迅速裹卷，快速長大。
第三、增加了反應廣度。對各區段反應動力場的時間布局進行了精細的優化。除自激室(5)和自激室連管(6)的GT值在104能級以內外，其余各反應段的GT值均＞104能級，在105～106范圍內。保證了大絮團能穩定地成長，長大。增強了對不同原水膠體含量的適應范圍。藥耗至少可節約1/5。
三、結構簡單，投資運行費用低，易維修。
本發明與“機械加速澄清池”相比，減少了機械攪拌等轉動系統，設備結構簡單，可節省可觀的投資和運行電耗藥耗費用，易維修。同時，由于混凝反應效果穩定，固液分離效率高，出水質量好。獨特的濃縮排污系統為增大排污時間的適應性提供了條件。
以下結合附圖和實施例對本發明作進一步的闡述。
圖一、本發明的主視剖面圖。
圖二、水力循環池的活性絮團回流工況。
圖三、自激式反應澄清設備的熟泥回流工況。
如圖一和圖三所示本發明對所要處理的污水由進水管(1)經噴射加藥管系(2)，將藥液和污水在管路中初步混合，至設備頂部沿軸線向下經噴嘴(3)射入同一軸線的喉管(4)內，將在錐面(9)沉淀下來的活性泥渣吸入自激混合反應室(5)，呈倒磨菇狀向上翻卷、摩擦、擠壓，激活泥渣表面的活性電子層，使之與初級絮粒和自由膠粒的電子進行碰撞、吸附、中和、架橋，充分反應，濃縮成形，再經自激連管(6)引入第一反應室(7)繼續碰撞，經孔板反應器(16)脈沖增能，使反應生成物(絮團)濃縮裹大，爾后溢入第二反應室(8)，經間斷反應器(17)，使成熟絮團沿下落路線繼續反應。此時，下沉的大絮團和較重的泥渣沿筒體錐部(9)下滑，被吸入喉管(4)參加回流混合反應，另一部份成熟絮團在濃縮區(18)懸浮濃縮，經斜板(11)使泥水分離，被分離出的液體經清水區(10)穩定后，溢入集水槽(12)，經出水管(13)引入清水池以備使用。而被斜板分離和濃縮區濃縮沉淀下來的泥渣滑入筒體底錐參加循環。當濃縮區(18)的5分鐘沉降比大于20％時可開啟泥斗(14)的活動門，讓多余熟泥沉入泥斗，經排污系統(15)排出體外。
權利要求
一種自激式反應澄清水處理設備，其特征在于包括從設備頂部沿軸線向下進水的噴嘴(3)；喉管(4)和自激混合反應室(5)連接于筒殼錐體(9)的底部；喉管置于自激混合反應室(5)內部與進水噴嘴(3)在同一軸線上；自激混合反應室(5)與第一反應室(7)之間由自激連管(6)連通；孔板反應器(16)均布于第一反應室(7)內部；間斷反應器(17)均布于第二反應室(8)內部。
全文摘要
本發明是一種自激式反應澄清水處理設備。由自激循環反應系統;沉降分離系統;排泥系統等組成。與現有的機械加速澄清池和水力循環澄清池相比:本發明的反應速度快,能量布置合理,反應質量高,出水效果好;藥耗低,能耗少,原水適應范圍寬;結構簡單投資少,易維修。能廣泛用于膠體物質的凝聚,除色和除臭,堿土鹽類的去除、軟化、降堿,除鐵錳,污水化學處理等水質凈化過程的理想水處理設備。
文檔編號B01D21/08GK1183314SQ9611779
公開日1998年6月3日 申請日期1996年11月22日 優先權日1996年11月22日
發明者高敏, 顏樺 申請人:高敏, 顏樺