專利名稱：變流澄清中水處理器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種中水處理裝置，用于工業(yè)企業(yè)級水處理中對巿政中水采用石灰法 快速物化處理降低水硬度含量和脫除磷類有機(jī)物的設(shè)備，尤其是涉及用于使工業(yè)循環(huán)水和 市政生化出水深度處理中需分離降低的Ca離子硬度和磷有機(jī)物類雜質(zhì)的去除，同時(shí)能使 水中溶解性半溶解性極性分子類雜質(zhì)和膠溶物等得到去除的裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有工業(yè)企業(yè)在循環(huán)水、廢水零排放及中水回用的工程項(xiàng)目中，由于水循環(huán)使用產(chǎn)生 固體物質(zhì)富集，尤其是硬度鹽分的累積，直接影響了這部分水資源的利用范圍。目前工業(yè) 水處理工藝中解決固體物富集(主要指硬度鹽)的主要方式是采用累積倍數(shù)外排法，即按 生產(chǎn)工藝所能承受的最大固體物累積量設(shè)計(jì)定期外排部分循環(huán)回用水和補(bǔ)充部分新鮮水 源的方法解決。此方法外排水量大，水資源的水利用率低。
在現(xiàn)代水處理技術(shù)中己有各種脫鹽方法(尤其是膜技術(shù))的廣泛使用，在水回用系統(tǒng) 中常有采用反滲透工藝進(jìn)行部分脫鹽達(dá)到降硬度的技術(shù)，但由于反滲透工藝對進(jìn)膜元件前 的水預(yù)處理要求極高，處理出水水質(zhì)指標(biāo)高，對于僅需要符合一般軟化水質(zhì)指標(biāo)的生產(chǎn)回 用水用途存在很大的不經(jīng)濟(jì)性?，F(xiàn)有技術(shù)中也有使用電滲析的方法和設(shè)備進(jìn)行水處理，但 此類裝置的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，產(chǎn)品性能不穩(wěn)定，且單位造價(jià)太高，不適用大流量的回用水的降 硬度處理。同時(shí)，在采用石灰法降硬度和除磷有機(jī)物的技術(shù)中，常規(guī)采用的澄清池類技術(shù) 裝置普遍存在藥劑用量大，去硬度效率低，池易于結(jié)垢堵塞或污泥翻池現(xiàn)象。
因此，針對目前工業(yè)企業(yè)采用市政中水和循環(huán)回用水的水處理系統(tǒng)技術(shù)中解決硬度鹽 分累積和脫磷去膠溶雜質(zhì)的處理問題，急需要有一種新型的適合于大流量的降硬脫磷去雜 質(zhì)，且具有高效去除效果和易于操控的中水處理裝置。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型解決的現(xiàn)有的中水處理裝置水回用率較低、不能有效降低硬度和去除水中 磷類有機(jī)物、膠溶類雜質(zhì)的問題，提供了一種能充分有效地去除工業(yè)中水回用中含磷類有 機(jī)物和硬度鹽，并穩(wěn)定回用水中雜質(zhì)含量不使其因循環(huán)利用次數(shù)的增加而導(dǎo)致水中固體硬 度鹽分雜質(zhì)的累積的中水處理器，以提高水資源的綜合利用率和穩(wěn)定生產(chǎn)工藝用水水質(zhì)， 尤其適合于大流量初級中水回用的降硬度和除磷處理。
該變流澄清中水處理器，包括池體，與池體上部相通的出水管，與設(shè)置在池體底部的 出泥口相通的出泥管，進(jìn)水管，在池體內(nèi)設(shè)置有兩端開口的直筒體；在直筒體上部外罩有倒置的鐘罩形狀的下端開口的鐘罩形筒體；鐘罩形筒體與直筒體之間有間隙；該兩種筒體 組合成剖面成Ji型的復(fù)合筒體結(jié)構(gòu)。
直筒體和鐘罩形筒體組合成了 n型復(fù)合筒體結(jié)構(gòu)。原水通過進(jìn)水管進(jìn)入n型復(fù)合筒體 結(jié)構(gòu)內(nèi)直筒體內(nèi)(第一反應(yīng)室)，在該筒體內(nèi)進(jìn)水點(diǎn)上部附近加入復(fù)合鐵鹽混凝劑，水流 進(jìn)入筒體后旋轉(zhuǎn)混合。水流經(jīng)第一反應(yīng)室混合絮凝反應(yīng)后，升流到第一反應(yīng)室上部時(shí)加入 消石灰液進(jìn)行降硬度反應(yīng)和提升混凝反應(yīng)的降低PH值，隨后進(jìn)入鐘罩式筒體與直筒體間 隙的第二反應(yīng)室內(nèi)，水流轉(zhuǎn)為下向流，同時(shí)水流速減慢延長加藥反應(yīng)停留時(shí)間，在第二反 應(yīng)室內(nèi)絮凝污泥結(jié)聚反應(yīng)并吸附降除鹽份、磷類和各類雜質(zhì)。結(jié)大加重后的污泥沉降入中 水處理器下部污泥積聚區(qū)并進(jìn)行壓縮沉降到池底部，通過出泥管排出。去除各類雜質(zhì)后的 清水通過第二反應(yīng)室后轉(zhuǎn)向升流，同時(shí)由于此時(shí)升流斷面的擴(kuò)大流速減緩，有利于清水流 中所含的部份污泥雜質(zhì)在重力作用下繼續(xù)下沉脫離出清水流；升流清水通過池上部的出水 管，產(chǎn)出合格出水。
作為對上述中水處理器的一種改進(jìn)，在出泥口下方設(shè)置錐形集泥斗，出泥管與集泥斗 底部相通；在集泥斗中設(shè)置與第三轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接的污泥攪拌板；池體底部設(shè)置與第二轉(zhuǎn)動(dòng) 機(jī)構(gòu)連接的刮泥板；轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的第一轉(zhuǎn)軸、第二轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的第二轉(zhuǎn)軸、第三轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 中的第三轉(zhuǎn)軸三軸同心相套且獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)；第一轉(zhuǎn)軸、第二轉(zhuǎn)軸、第三轉(zhuǎn)軸下端分別與水流 攪拌提升板、刮泥板、污泥攪拌板連接；第一轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、第二轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、第三轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)均 設(shè)置在一承重平臺(tái)上。
上述的任一種中水處理器，鐘罩形筒體的下邊緣連接有向外折的變流擴(kuò)散板，鐘罩形 筒體的頂部與側(cè)部之間連接有向外折的變流轉(zhuǎn)向板。
上述的任一種中水處理器，池體上部設(shè)置輻流式集水槽，出水管與輻流式集水槽相通。
本實(shí)用新型的有益效果(1)結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，可采用進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)定型焊制或采 用復(fù)合材料(如玻纖鋼)批量壓模成型制造；(2)可有效地提高工業(yè)水回收利用率，節(jié)約 水資源；(3)通過本實(shí)用新型裝置，可有效地穩(wěn)定工業(yè)水系統(tǒng)的含硬度鹽累積量和去除磷 類、膠溶類雜質(zhì)，降低藥劑用量，提高工業(yè)生產(chǎn)用水工藝系統(tǒng)整體運(yùn)行的穩(wěn)定性；(4)進(jìn) 水水質(zhì)條件要求低，可有效地用于各種再生水和循環(huán)水系統(tǒng)以及含硬度鹽水源的除硬處 理，應(yīng)用范圍較為廣泛。


圖1是本實(shí)用新型的一種具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1中切向進(jìn)水接口 19與直筒體11聯(lián)接處截面圖(放大)。
圖3是圖1中直筒體11與鐘罩形筒體10組成的n型復(fù)合筒體結(jié)構(gòu)剖面圖(示意圖)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
圖中，圓形池體2內(nèi)設(shè)置有由鐘罩形筒體10和直筒體11組成的n型復(fù)合筒體結(jié)構(gòu)。 在兀型復(fù)合筒體結(jié)構(gòu)中，鐘罩形筒體IO套置于直筒體11夕卜，鐘罩形筒體10下邊緣連接 有向外折的變流擴(kuò)散板18，鐘罩形筒體的頂部與側(cè)部之間連接有向外折的變流轉(zhuǎn)向板17。 M型復(fù)合筒體結(jié)構(gòu)中內(nèi)直筒體和鐘罩形筒體間隙內(nèi)以及直筒體內(nèi)容積空間為原水進(jìn)水與 藥劑及回流絮凝污泥反應(yīng)主要場所位置。在直筒體11下部設(shè)有切向進(jìn)水接口 19，進(jìn)水管 1穿插過池體2池壁和切向進(jìn)水接口相聯(lián)。ir型復(fù)合筒體結(jié)構(gòu)中鐘罩形筒體10下邊緣應(yīng)短 于直筒體11下邊緣，直筒體11內(nèi)設(shè)有水流攪拌提升板9，水流攪拌提升板9應(yīng)設(shè)置于切 向進(jìn)水接口 19下方且不低于直筒體11下邊緣。
池體2內(nèi)上部設(shè)有輻流式集水槽12。出水管3穿插過池體2池壁與輻流式集水槽12 相聯(lián)。池體2內(nèi)底部成倒錐形，倒錐形中心部的出泥口連接倒錐形集泥斗6，倒錐形底部 表面上有刮泥板8。在倒錐形集泥斗6內(nèi)設(shè)有污泥攪拌板5，出泥管4與倒錐形集泥斗6 底部相聯(lián)。
在池體2內(nèi)上部和n型復(fù)合筒體結(jié)構(gòu)正上方設(shè)置有機(jī)械承重平臺(tái)13。機(jī)械承重平臺(tái) 13上布設(shè)有刮泥機(jī)(第二轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu))14、污泥攪拌機(jī)(第三轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu))15、水流攪拌提升機(jī) (轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu))16。所有機(jī)械裝置及n型復(fù)合筒體結(jié)構(gòu)由機(jī)械承重平臺(tái)13承重，同時(shí)機(jī)械 承重平臺(tái)13架設(shè)于池體2上，最終傳遞由池體2承重。
轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的轉(zhuǎn)軸、第二轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的第二轉(zhuǎn)軸、第三轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的第三轉(zhuǎn)軸三者同 軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接形成機(jī)械軸(套)7。轉(zhuǎn)軸、第二轉(zhuǎn)軸、第三轉(zhuǎn)軸下端分別與水流攪拌提升板、 刮泥板、污泥攪拌板連接，以帶動(dòng)它們分別轉(zhuǎn)動(dòng)。H型復(fù)合筒體結(jié)構(gòu)中鐘罩形筒體10和 直筒體11通過安裝架相互固定且應(yīng)保持與池體2和機(jī)械軸(套)7的中心軸線重合(符合 規(guī)范偏差)，機(jī)械軸(套)7設(shè)置于直筒體11中心軸線位置。
池體2為簡單圓形上部開口池形結(jié)構(gòu)體(可鋼制或鋼混結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆)；內(nèi)部n型復(fù)合筒 體結(jié)構(gòu)設(shè)置在外圓池體內(nèi)。本實(shí)施例核心為^型復(fù)合筒體結(jié)構(gòu)及其相關(guān)設(shè)備的獨(dú)特結(jié)構(gòu)。 在n型復(fù)合筒體結(jié)構(gòu)中內(nèi)圓筒為兩端開口的直筒體；外圓筒體為倒置的鐘罩形狀的下端開
口的鐘罩形筒體；直筒體半插入鐘罩形筒體內(nèi)。水流從內(nèi)直筒體下端進(jìn)入直圓筒后從上端
進(jìn)入鐘罩形筒體內(nèi)，然后折向從兩圓筒體間隙下向流出鐘罩形筒體。兩只圓筒之間的間隙 為過流斷面，水流隨在相應(yīng)部位斷面變化從而使水流斷面流速發(fā)生改變。筒體均采用鋼材 料(防腐)或復(fù)合材料。
機(jī)械軸(套)7采用三軸同體結(jié)構(gòu)，即三軸采用同心軸承和互套形式相互聯(lián)接且各自獨(dú)立傳動(dòng)，并采用潤滑密封材料以隔斷水溶液浸入。其中，最外部軸筒連接水流攪拌提升 板，中間軸筒連接刮泥板，內(nèi)部軸連接污泥攪拌板。
倒錐形集泥斗更有利于污泥的積聚，同時(shí)在該泥斗中配置上述的污泥攪拌板以利于保 持適當(dāng)?shù)某瞿嗪?，使出泥順暢和防止污泥的板結(jié)堵塞。
進(jìn)水管與K型復(fù)合筒體結(jié)構(gòu)中內(nèi)直筒體采用圓邊切向聯(lián)接，該切向與水流攪拌提升板 轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致。
池體2、直筒體11和鐘罩形筒體10的直徑尺寸按不同流量及水質(zhì)設(shè)計(jì)確定，本中水 處理器內(nèi)池體2內(nèi)表面和池內(nèi)所有筒體及配置設(shè)備與水或污泥接觸面均需防腐處理。就本 實(shí)施例而言，內(nèi)部直筒體的直徑占整個(gè)n型復(fù)合筒體結(jié)構(gòu)直徑的40-45%，鐘罩形筒體的直 徑占整個(gè)池體直徑的30-40%。不同直徑的筒體構(gòu)成了不同處理量的中水處理器。三個(gè)傳動(dòng) 裝置及相應(yīng)的轉(zhuǎn)軸無特別要求，須滿足相關(guān)部位傳動(dòng)功能要求和下部承重部件強(qiáng)度以及機(jī) 械傳動(dòng)扭矩。
本實(shí)用新型中，輻流式集水槽12、轉(zhuǎn)軸、第二轉(zhuǎn)軸、第三轉(zhuǎn)軸三者同軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接屬于 現(xiàn)有技術(shù)，不再描述。
本實(shí)用新型(n型變流澄清中水處理器)降低硬度、去雜質(zhì)、膠溶物和脫磷的工藝過程
如下原水通過進(jìn)水管切向進(jìn)入^型復(fù)合筒體結(jié)構(gòu)內(nèi)直筒體內(nèi)(第一反應(yīng)室)，在該直筒 體內(nèi)進(jìn)水點(diǎn)上部附近加入復(fù)合鐵鹽混凝劑，水流切向進(jìn)入筒體后順流旋轉(zhuǎn)混合，同時(shí)在水 流攪拌提升板的順流旋動(dòng)提升作用下回流池內(nèi)絮凝污泥與原水混合，通過回流絮凝污泥的 加強(qiáng)絮凝作用可減少加藥量，且充分利用污泥絮凝活性提高絮凝去除磷、膠溶物及其它雜 質(zhì)效果。水流經(jīng)第一反應(yīng)室混合絮凝反應(yīng)后，升流到第一反應(yīng)室上部時(shí)加入消石灰液進(jìn)行 降硬度反應(yīng)和提升混凝反應(yīng)的降低的PH值，隨后進(jìn)入鐘罩式筒體與直筒體的間隙(第二 反應(yīng)室內(nèi))，在第二反應(yīng)室中變流轉(zhuǎn)向板的作用下水流轉(zhuǎn)為下向流，同時(shí)水流速減慢延長 加藥反應(yīng)停留時(shí)間，且轉(zhuǎn)向產(chǎn)生渦旋作用提高加藥后的混合效果。在第二反應(yīng)室內(nèi)絮凝污 泥結(jié)聚反應(yīng)并吸附降除硬度、磷類和各類雜質(zhì)；結(jié)大加重后的污泥沉降入中水處理器下部 污泥積聚區(qū)并進(jìn)行壓縮沉降到池底部，在刮泥板的作用下濃縮污泥積聚滑入倒錐形集泥斗 部通過出泥管排出。去除各類雜質(zhì)后的清水通過第二反應(yīng)室變流擴(kuò)散板后轉(zhuǎn)向升流，同時(shí) 由于此時(shí)升流斷面的擴(kuò)大，流速減緩，有利于清水流中所含的部份污泥雜質(zhì)在重力作用下 繼續(xù)下沉脫離出清水流。升流清水通過池上部輻流式集水槽溢流孔匯流后進(jìn)入出水管，產(chǎn) 出合格出水。在本中水處理器中利用輻流式集水槽集水形式有利于穩(wěn)定升流層，并加大出 水能力。
在此中水處理過程中關(guān)鍵部分是采用n型復(fù)合筒體結(jié)構(gòu)使得中水在處理過程中不同的反應(yīng)室斷面過流形成水流的變速流動(dòng)，從而使得脫磷反應(yīng)、除膠體雜質(zhì)以及降硬度反應(yīng) 在各自最佳的水質(zhì)環(huán)境條件下進(jìn)行，從而達(dá)到最佳的處理效果。在整個(gè)中水處理工藝流程 中，所有進(jìn)出水端口、集水端口、排泥端口均為常規(guī)管徑尺寸，降硬度和脫磷、去除膠溶 類及其它雜質(zhì)分離過程中加藥劑和回流污泥及排泥、進(jìn)出水均不存在堵塞孔現(xiàn)象，因此本 中水處理器對進(jìn)水水質(zhì)要求極低。不需對原水進(jìn)行預(yù)處理。
本實(shí)用新型是一種能有效保證降硬度和脫磷、去除膠溶類及其它雜質(zhì)分離，能長期連 續(xù)運(yùn)行、能自適應(yīng)水質(zhì)波動(dòng)，并免維護(hù)的中水處理集成裝置。裝置整體及內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單， 設(shè)備易于制造安裝，降硬度和脫磷效率可達(dá)到95%以上。該裝置不僅可有效用于工業(yè)水循 環(huán)處理及中水回用系統(tǒng)，亦能適用于各種工業(yè)企業(yè)及巿政原水預(yù)處理場合，應(yīng)用范圍極為 廣泛，且性能優(yōu)異。
本實(shí)用新型解決了工業(yè)企業(yè)中市政再生用水和循環(huán)水處理工藝中存在的Ca離子雜質(zhì) 在進(jìn)行水資源綜合利用中持續(xù)累積導(dǎo)致水中硬度鹽無法低成本高效地降低從而影響水回 用率和去除水中磷類有機(jī)物、膠溶類雜質(zhì)的技術(shù)難題，提供了一種能充分有效地去除工業(yè) 中水回用中含磷類有機(jī)物和硬度鹽，并穩(wěn)定回用水中雜質(zhì)含量不使其因循環(huán)利用次數(shù)的增 加而導(dǎo)致水中固體硬度鹽分雜質(zhì)的累積，提高水資源的綜合利用率和穩(wěn)定生產(chǎn)工藝用水水 質(zhì)，尤其是在大流量水處理項(xiàng)目中使用將具有極大的實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性。
權(quán)利要求1. 變流澄清中水處理器，包括池體，與池體上部相通的出水管，與設(shè)置在池體底部的出泥口相通的出泥管，進(jìn)水管，其特征是在池體內(nèi)設(shè)置有兩端開口的直筒體；在直筒體上部外罩有倒置的鐘罩形狀的下端開口的鐘罩形筒體；鐘罩形筒體與直筒體之間有間隙；該兩種筒體組合成剖面成π型的復(fù)合筒體結(jié)構(gòu)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變流澄清中水處理器，其特征是進(jìn)水管通過開在直筒體 上的進(jìn)水口與直筒體相通；在直筒體內(nèi)下部設(shè)置與轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)第一轉(zhuǎn)軸連接的水流攪拌提升 板，水流攪拌提升板在進(jìn)水口下方且不低于直筒體下邊緣。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的變流澄清中水處理器，其特征是進(jìn)水管與直筒體切向相通。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的變流澄清中水處理器，其特征是在出泥口下方設(shè)置錐形 集泥斗，出泥管與集泥斗底部相通；在集泥斗中設(shè)置與第三轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接的污泥攪拌板； 池體底部設(shè)置與第二轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接的刮泥板；轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的第一轉(zhuǎn)軸、第二轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的 第二轉(zhuǎn)軸、第三轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的第三轉(zhuǎn)軸三軸同心相套且獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)；第一轉(zhuǎn)軸、第二轉(zhuǎn)軸、 第三轉(zhuǎn)軸下端分別與水流攪拌提升板、刮泥板、污泥攪拌板連接；第一轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、第二轉(zhuǎn) 動(dòng)機(jī)構(gòu)、第三轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)均設(shè)置在一承重平臺(tái)上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中水處理器，其特征是鐘罩形筒體的下邊緣連接有向外 折的變流擴(kuò)散板，鐘罩形筒體的頂部與側(cè)部之間連接有向外折的變流轉(zhuǎn)向板。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中水處理器，其特征是池體上部設(shè)置輻流式集水槽，出 水管與輻流式集水槽相通。
專利摘要本實(shí)用新型解決的現(xiàn)有的中水處理裝置水回用率較低、不能有效降低硬度和去除水中磷類有機(jī)物、膠溶類雜質(zhì)的問題，提供了一種能充分有效地去除工業(yè)中水回用中含磷類有機(jī)物和硬度鹽，并穩(wěn)定回用水中雜質(zhì)含量不使其因循環(huán)利用次數(shù)的增加而導(dǎo)致水中固體硬度鹽分雜質(zhì)的累積的中水處理器，尤其適合于大流量初級中水回用的降硬度和除磷處理。其包括池體，與池體上部相通的出水管，與設(shè)置在池體底部的出泥口相通的出泥管，進(jìn)水管，在池體內(nèi)設(shè)置有兩端開口的直筒體；在直筒體上部外罩有倒置的鐘罩形狀的下端開口的鐘罩形筒體；鐘罩形筒體與直筒體之間有間隙；該兩種筒體組合成剖面成π型的復(fù)合筒體結(jié)構(gòu)。
文檔編號C02F1/52GK201224692SQ200820035380
公開日2009年4月22日 申請日期2008年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月30日
發(fā)明者宦國平, 王政福, 葛能強(qiáng) 申請人:南京中電聯(lián)環(huán)保股份有限公司