本發(fā)明涉及工業(yè)廢水處理領(lǐng)域，特別是涉及一種用于工業(yè)廢水混凝的多功能管式紊流混合器及工藝。

背景技術(shù)：

混凝是污廢水處理的常用工藝，包括混合、絮凝工藝環(huán)節(jié)。將混凝劑藥劑均勻溶入污廢水是混凝中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在污廢水處理工程中，混合方式主要有機械攪拌、管式水力靜態(tài)混合。機械攪拌是污廢水處理工程中一般常用的混合方式，但存在投資及運行費用偏高的主要問題。管式水力混合雖然投資及運行費用低，但由于污廢水中污染物濃度較高及水質(zhì)變化較大，采用管式水力混合容易造成混合器內(nèi)部堵塞及混合效果不穩(wěn)定的問題，故其常用于污染物濃度較低的給水處理。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于工業(yè)廢水混凝的多功能管式紊流混合器及工藝，通過在混合器內(nèi)部設(shè)置漸縮-漸擴特殊結(jié)構(gòu)，避免了傳統(tǒng)管式混合器內(nèi)置孔板易于堵塞、用于污廢水處理效果不穩(wěn)定的缺點；通過多個管式混合器的不同組合，在運行時可根據(jù)水質(zhì)情況，靈活選擇串聯(lián)、并聯(lián)、單管、多管、正向及逆向等多種運行方式，大幅度增強了對水質(zhì)多變的污廢水處理的適應性。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提出一種用于工業(yè)廢水混凝的多功能管式紊流混合器，包括三通進水管、進水連接管和管道混合器，所述的三通進水管處安裝有堿投加管和混凝劑投加管，該三通進水管一端同軸的兩接頭通過第一調(diào)節(jié)閥和第二調(diào)節(jié)閥分別與第一進水連接管和第二進水連接管的一端相連，所述的第一進水連接管和第二進水連接管的另一端通過第三調(diào)節(jié)閥和第四調(diào)節(jié)閥分別與第一環(huán)形管和第二環(huán)形管的一端相連，所述的第一環(huán)形管和第二環(huán)形管的另一端分別與四通出水管的相對兩端相連，所述的第一進水連接管和第二進水連接管通過若干個混合器進水管與若干個管道混合器的一端相連，該管道混合器的另一端通過混合器出水管與三通出水管相連，該三通出水管通過第五調(diào)節(jié)閥與四通出水管相連，所述的混合器進水管和混合器出水管上分別安裝有進水調(diào)節(jié)閥和出水調(diào)節(jié)閥。

作為優(yōu)選，所述的管道混合器由若干個混合器軸向連接而成，相鄰的混合器之間通過法蘭連接，法蘭之間設(shè)置墊片，在墊片上設(shè)置漸縮孔。

進一步的，所述的漸縮孔的中位孔徑為混合器直徑的1/2。

進一步的，所述的四通出水管的出水口處安裝有助凝劑投加管。

進一步的，所述的堿投加管、混凝劑投加管和助凝劑投加管上均安裝有投料調(diào)節(jié)閥和止回閥。

一種用于工業(yè)廢水混凝的多功能管式紊流混合器的使用工藝，具體步驟如下：

(a)廢水進入到三通進水管中，在通過三通進水管上的堿投加管和混凝劑投加管分別投加堿、混凝劑，其中堿用來調(diào)節(jié)廢水pH；

(b)廢水通過第一進水連接管和第二進水連接管進入管式混合器后與投加的藥劑充分混合；通過多個調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)，可實現(xiàn)串聯(lián)、并聯(lián)、單管、多管、正向、逆向六種運行方式的任意切換，從而可以靈活應對水質(zhì)多變的工業(yè)廢水處理，將廢水混凝效果調(diào)至最佳；

(c)廢水經(jīng)混合器實現(xiàn)藥劑與污廢水充分混合后，在四通出水管處投加助凝劑，進入混凝、沉淀池進一步處理。

進一步的作為上述工藝的一種補充，所述的步驟(1)投加的堿為氫氧化鈉或氫氧化鈣懸濁液，投加量需達到可將廢水pH調(diào)節(jié)至7.0～8.0的混凝范圍。

進一步的作為上述工藝的一種優(yōu)選，所述的步驟(1)投加的混凝劑為常用鐵鹽、鋁鹽或復合鐵鋁混凝劑。

進一步的作為上述工藝的一種優(yōu)選，所述步驟(2)中混合器的混合時間為10～40s，混合時間可以通過調(diào)節(jié)閥開啟以控制運行的管式混合器的數(shù)量，從而靈活調(diào)節(jié)混合時間。

進一步的作為上述工藝的一種優(yōu)選，所述步驟(3)投加的助凝劑為聚丙烯酰胺，投加量為1.0～2.0mg/L。

有益效果：本發(fā)明涉及一種用于工業(yè)廢水混凝的多功能管式紊流混合器及工藝，與傳統(tǒng)管式混合器相比，本發(fā)明的用于工業(yè)廢水混凝的多功能管式紊流混合器內(nèi)部結(jié)構(gòu)采用漸縮孔，形成漸縮-漸擴結(jié)構(gòu)以形成紊流，避免了傳統(tǒng)孔板式管式混合器易于堵塞的問題，使其能夠用于污染物濃度較高的工業(yè)廢水混凝；而且本發(fā)明所述的多功能管式紊流混合器可實現(xiàn)串聯(lián)、并聯(lián)、單管、多管、正向、逆向六種運行方式的任意切換，可靈活應對水質(zhì)多變的工業(yè)廢水處理；與傳統(tǒng)機械攪拌混合相比不需動力設(shè)備，投資及運行費用均較低。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)連接結(jié)構(gòu)圖。

圖示：1.三通進水管；2.堿投加管；3.投料調(diào)節(jié)閥；4.止回閥；5.混凝劑投加管；8.第一調(diào)節(jié)閥；9、第二調(diào)節(jié)閥；10.第一進水連接管；12.第三調(diào)節(jié)閥；13、第二進水連接管；15.第四調(diào)節(jié)閥；16.第一環(huán)形管；17.第二環(huán)形管；18、第一進水調(diào)節(jié)閥；19、混合器進水管；20、第二進水調(diào)節(jié)閥；22、第三進水調(diào)節(jié)閥；24、第四進水調(diào)節(jié)閥；26、管道混合器；30、第一出水調(diào)節(jié)閥；31、混合器出水管；32、第二出水調(diào)節(jié)閥；34、第三出水調(diào)節(jié)閥；36、第四出水調(diào)節(jié)閥；38、三通出水管；42、四通出水管；43、助凝劑投加管；47、第五調(diào)節(jié)閥。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。

如圖1所示，本發(fā)明的實施方式涉及一種用于工業(yè)廢水混凝的多功能管式紊流混合器及工藝，其混合器的結(jié)構(gòu)包括三通進水管1、進水連接管和管道混合器26，所述的三通進水管1處安裝有堿投加管2和混凝劑投加管5，該三通進水管1一端同軸的兩接頭通過第一調(diào)節(jié)閥8和第二調(diào)節(jié)閥9分別與第一進水連接管10和第二進水連接管13的一端相連，所述的第一進水連接管10和第二進水連接管13的另一端通過第三調(diào)節(jié)閥12和第四調(diào)節(jié)閥15分別與第一環(huán)形管16和第二環(huán)形管17的一端相連，所述的第一環(huán)形管16和第二環(huán)形管17的另一端分別與四通出水管42的相對兩端相連，所述的第一進水連接管10和第二進水連接管13通過若干個混合器進水管19與若干個管道混合器26的一端相連，該管道混合器26的另一端通過混合器出水管31與三通出水管38相連，該三通出水管38通過第五調(diào)節(jié)閥47與四通出水管42相連，所述的混合器進水管19和混合器出水管31上分別安裝有進水調(diào)節(jié)閥和出水調(diào)節(jié)閥。

所述的管道混合器26由若干個混合器軸向連接而成，相鄰的混合器之間通過法蘭連接，法蘭之間設(shè)置墊片，在墊片上設(shè)置漸縮孔，通過漸縮孔可以形成漸縮-漸擴結(jié)構(gòu)以形成紊流，避免了傳統(tǒng)孔板式管式混合器易于堵塞的問題，使其能夠用于污染物濃度較高的工業(yè)廢水混凝。

作為對漸縮孔的一種補充說明，所述的漸縮孔的中位孔徑為混合器直徑的1/2，較為合理。

為了提高廢水的沉淀和為進入混凝、沉淀池進一步處理做準備，所述的四通出水管42的出水口處安裝有助凝劑投加管43。

進一步的，所述的堿投加管2、混凝劑投加管5和助凝劑投加管43上均安裝有投料調(diào)節(jié)閥3和止回閥4，方便調(diào)節(jié)堿投加管2、混凝劑投加管5和助凝劑投加管43的投料的量。

本發(fā)明所述的多功能管式紊流混合器可以用于處理印染、化工、制藥等難降解工業(yè)廢水。

在本發(fā)明所述的步驟(1)投加的堿為氫氧化鈉或氫氧化鈣懸濁液，投加量需達到可將廢水pH調(diào)節(jié)至7.0～8.0的混凝范圍，pH7.0～8.0是比較合理最佳的混凝范圍，能提高處理的效率。

作為優(yōu)選在本發(fā)明所述的步驟(1)投加的混凝劑為常用鐵鹽、鋁鹽或復合鐵鋁混凝劑。

作為優(yōu)選在本發(fā)明所述的步驟(2)中混合器的混合時間為10～40s，混合時間可以通過調(diào)節(jié)閥開啟以控制運行的管式混合器的數(shù)量，從而靈活調(diào)節(jié)混合時間。

作為優(yōu)選在本發(fā)明所述的步驟(3)投加的助凝劑為聚丙烯酰胺，投加量為1.0～2.0mg/L。

作為本發(fā)明的一種實施例，廢水原水來自于浙江某紡織印染企業(yè)排出的染色廢水，廢水COD為800～900mg/L，處理工藝為物化混凝、水解酸化、好氧組合工藝處理，物化混凝中藥劑混合采用本發(fā)明的多功能管式紊流混合器。具體方法及步驟為：(1)原水進入多功能管式紊流混合器進水管1，在進水管上分別投加50mg/L堿，將廢水pH調(diào)節(jié)至7.5以上，同時投加100mg/L混凝劑聚合氯化鋁(PAC)；(2)廢水進入多功能管式紊流混合器與投加的藥劑充分混合；通過閥門的靈活調(diào)節(jié)，可實現(xiàn)串聯(lián)、并聯(lián)、單管、多管、正向、逆向六種運行方式，可以靈活應對水質(zhì)多變的工業(yè)廢水處理，從而將廢水混凝效果調(diào)至最佳；(3)廢水經(jīng)混合器達到藥劑與污廢水充分混合后，投加1.0mg/L的助凝劑聚丙烯酰胺(PAM)后，進入混凝、沉淀池進一步處理。采用本發(fā)明的多功能管式紊流混合器，可將混凝的COD去除效率提高10％～20％，投資及運行成本降低20％～30％。

本發(fā)明所述的多功能管式紊流混合器內(nèi)安裝了4個管道混合器26，所以一共有4個混合器進水管19和4個混合器出水管31，現(xiàn)對應的進水調(diào)節(jié)閥和出水調(diào)節(jié)閥也分別有4個，按照附圖1中從上至下4個進水調(diào)節(jié)閥分別為第一進水調(diào)節(jié)閥18、第二進水調(diào)節(jié)閥20、第三進水調(diào)節(jié)閥22和第四進水調(diào)節(jié)閥24，而從上至下的出水調(diào)節(jié)閥分別為第一出水調(diào)節(jié)閥30、第二出水調(diào)節(jié)閥32、第三出水調(diào)節(jié)閥34和第四出水調(diào)節(jié)閥36。

其操作規(guī)程見表1、表2及表3，通過不同閥門的調(diào)節(jié)組合，可實現(xiàn)六種運行狀態(tài)的靈活切換，并通過藥劑混合時間的控制，可大大提升對水質(zhì)多變的工業(yè)廢水處理的適用性。

表1并聯(lián)工藝閥門開閉表

表2串聯(lián)工藝閥門開閉表

表3部分串聯(lián)、并聯(lián)工藝閥門開閉表