CN102583676B - 一种多功能高效接触反应器 - Google Patents

Abstract

一种多功能高效接触反应器，为水处理用的装置。壳体（1）上部有出水口（2），壳体内腔有分配筒体（4）和与进水管相通的反应装置（3），反应装置（3）有进水管段（3a）和位于分配筒体（4）内的反应器体（3b），反应器体与分配筒体之间有回流通道（4a），反应器体上部的出口与回流通道（4a）及分配筒体（4）下部的敞口连通；反应器体内腔（3c）内有由若干层孔板（5a）组成的组合式构件（5），分配筒体（4）外侧有填料层（6），壳体的上腔（1a）与出水口（2）相通，下腔（1b）与分配筒体（4）下部的敞口相通，下腔（1b）下部壁上设有排泥口（7）。可有效提高絮凝或混合反应效果，具有“一机多功能”的特点。

Description

一种多功能高效接触反应器

技术领域

本发明涉及水处理过程中的接触反应器，具体为可用于给水处理系统、城市污水深度处理系统与工业废水处理系统中絮凝阶段的接触絮凝反应器，或者是高级氧化等其它化学反应阶段的接触混合反应器。

背景技术

在水处理系统中，接触絮凝反应（下称“絮凝反应”）或接触混合反应（下称“混合反应”）是水质净化过程中的重要环节。絮凝反应是指水体中的固体颗粒、胶体颗粒以及大分子物质在絮凝剂的作用下脱稳，然后在宏观或微观力作用下相互接触、碰撞，发生网捕和吸附架桥等作用而聚集为大而密实的絮凝体的过程；混合反应是指水中污染物与投加的化学药剂（如Fenton试剂等）接触混合反应、降解或去除水中污染物的过程。

公布号CN102068955A、申请号 201010589358.4的文献所公开了一种“带有异型扰流板的絮凝反应器”，其结构包括壳体、置于壳体中部的搅拌器、设置在壳体内壁上的异型挡板及设置在上封头上的扰流栅条，壳体上部有进料口，底部有出料口；该“带有异型扰流板的絮凝反应器”通过不同形式的扰流板与搅拌器配合，使絮凝剂与液体充分混合，增加微漩涡，达到良好的絮凝效果，但由于该絮凝反应器是利用搅拌过程实现污染物与絮凝剂或其它药剂的混合反应，作业中，其剪切力和剪切速率较大，絮凝体易被破碎，即影响后续沉淀处理的效果，且搅拌器需要消耗电能。

发明内容

本发明的目的是提出一种多功能高效接触反应器，本发明可用于水处理过程的接触絮凝反应或接触混合反应，且有利于提高絮凝反应与混合反应效果的构件运行不需消耗电能；用于絮凝反应时，可实现颗粒物的充分聚集而有效提高絮凝效果，用于混合反应时，可使水体中污染物与投加的化学药剂充分接触混合反应，有效降解或去除水体中的污染物，还具有初步沉淀和直接排出污泥的功能。

实现发明目的的技术方案，参见图1、图2，包括：

含有内腔的壳体1，壳体1上部有出水口2；

位于所述壳体1内腔的下部为敞口的分配筒体4；

位于所述壳体1内腔的且与进水管相通的反应装置3，反应装置3包括进水管段3a和与该进水管段相连的反应器体3b，反应器体3b有内腔3c，上部有出口，所述反应器体3b上部位于所述分配筒体4内，反应器体3b与分配筒体4的筒壁之间有水流的回流通道4a，所述反应器体3b上部的出口与回流通道4a及所述分配筒体4下部的敞口连通；

位于所述反应器体3b内腔3c内的由若干层孔板5a组成的组合式构件5，当本发明用作絮凝反应时，该组合式构件有利于颗粒物的有效接触絮凝，当用作混合反应时，该组合式构件有利于水中污染物与投加的化学药剂有效混合反应；

位于所述分配筒体4周边外侧的填料层6，当用于絮凝反应时，水流经过该填料层时，可使颗粒物进行充分地接触絮凝，进一步提高絮凝效果；当用于混合反应时，水流经过该填料层时，可使污染物与投加的化学药剂进行充分地接触混合，完成相应的化学反应；

所述填料层6将壳体1内腔分为上腔1a和下腔1b，上腔1a与所述的出水口2相通，所述分配筒体4下部的敞口与所述下腔1b相通，所述下腔1b下部为下锥体结构，下腔1b下部壁上设有排泥口7，所述下腔1b下部具有沉淀腔的作用。

本发明工作过程是，被处理的水由进水管进入反应装置3，通过由若干层孔板组成的组合式构件5作用，实现颗粒物的有效接触絮凝或者是实现水中污染物与投加的化学药剂有效混合反应；经反应装置3有效接触絮凝或者是有效混合反应后的水流由反应器体3b上部的出口流入回流通道4a，然后经分配筒体4下部的敞口进入壳体下腔1b，此时，经反应装置3有效接触絮凝或有效混合反应后已形成大颗粒的絮凝体或污染物的大颗粒凝聚体，由于向下惯性力作用，即沉淀于壳体下腔1b底部，并可通过壳体下腔1a下部的排泥口7排出；此外，其他未经充分絮凝的颗粒或未得到充分接触反应的污染物，即随水流向上进入填料层6，进行充分地接触絮凝或者是充分地接触混合反应，进行再次接触絮凝或再次接触混合反应后的水流，经壳体上腔1a由上部出水口2排出，继而进行相应的后续处理；

本发明还具有反冲洗功能，实施反冲洗的过程是，关闭进水管和出水口2，开启排泥口7和气孔9，位于壳体内的水即由上至下流动，由排泥口7排出，位于壳体上腔1a的水在向下流动过程中，可对填料层6进行反冲洗，由上至下的水流可对壳体1下腔及其下部的污泥沉淀区进行反冲洗。

本发明的技术效果是：

1、由于所设置的反应装置3和填料层6，既可用作接触絮凝反应作业，也可用作接触混合反应作业，具有“一机多功能”的特点。

2、由于设有反应装置3与填料层6，可实现两级接触絮凝反应或两级接触混合反应，且反应装置3和填料层6为采用其机械构件所形成的水力措施实现接触絮凝反应或接触混合反应，已形成的絮凝体和凝聚体不会被破碎，因此，具有可有效提高絮凝反应效果或混合反应效果的特点。

3、由于所设置的反应装置3和填料层6，均为采用机械构件所形成的水力措施实现絮凝反应或混合反应，无需耗能，具有节省能源的特点。

4、由于反应装置3上部位于下部为敞口的分配筒体4内，且反应器体3b与所述分配筒体4筒壁之间有水流的回流通道4a，使得由反应装置3流出的水流由回流通道4a向下流入壳体下腔1b，水流向下流动的能量或惯性力，有利于经反应装置3絮凝反应或混合反应后已形成大颗粒的絮凝体或污染物的大颗粒凝聚体沉积于壳体下腔1b底部，有利于初步沉淀处理的形成。

5、由于壳体下腔1b下部壁上设有排泥口7，沉积于下腔1b的污泥可由排泥口7排除，实现絮凝反应或混合反应与初步沉淀处理为一体，本发明具有的该特点，可减轻后续过滤或沉淀处理单元的处理负荷。

6、由于在关闭进水管和出水口2及开启排泥口7和气孔9时，可利用壳体内的水体对填料层6和壳体下腔及其下部的污泥沉淀区进行反冲洗，在不设置反冲洗构件的情况下，具有可实现反冲洗的功能和特点，且可简化结构和降低制造成本。

本发明所具有的其它特点和效果将结合具体实施方式进一步说明。

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

附图说明

图1为本发明方案的结构示意图，确定为摘要附图；

图2为图1中所示反应装置3的结构放大图；

图3为图2的俯视图。

具体实施方式

参见附图。本发明包括含有内腔的壳体1，壳体1上部有出水口2，壳体1内腔内设有与进水管相通的反应装置3和下部为敞口的分配筒体4；

所述壳体1的主体为圆筒形结构，上、下端为圆锥体结构；

所述反应装置3包括进水管段3a和与该进水管段相连的反应器体3b，反应器体3b有内腔3c，上部有出口，反应器体3b上部位于所述分配筒体4内，反应器体3与分配筒体4的筒壁之间有水流的回流通道4a，所述反应器体3b上部的出口与回流通道4a及所述分配筒体4下部的敞口连通；

所述反应器体3b包括圆筒体和与该圆筒体下端相连的圆锥体，圆锥体下端与所述的进水管段3a相连，水流由圆锥体内上升至圆筒体内时，可满足水流扩散和降低流速的作业要求；所述反应器体3b上部的出口为所述圆筒体上端的敞口，水流可沿圆筒体上端敞口的周边同时流入回流通道4a，可调整与优化水的流态，实现点状进水变为圆环状均匀布水，有利于作业过程的水流稳定；

所述反应装置3通过连接件8与所述分配筒体4的筒壁连接；

所述分配筒体4的顶部4b为圆弧状结构，以消除水流死角，使得由反应器体3b内的水流进入回流通道4a时减少阻力；

所述反应器体3b内腔3c内设置由若干层孔板5a组成的组合式构件5，组合式构件5的若干层孔板5a按一定的间隔距离连接于构件5b上，各孔板5a上设有若干通孔，其作用是，当水流由下至上流经各分配板的过程中，因水流穿过孔板上的通孔时流速产生变化、并在孔口形成一定旋流而增加颗粒物的碰撞机率或增加污染物和化学药剂的接触混合机率，以实现颗粒物的有效接触絮凝或污染物和化学药剂的有效混合反应；示图中表示的孔板5a为水平布置的7件，所述若干层孔板5a的间隔距离及其通孔设置数量、孔径大小，应根据被处理水体的特性及要求确定，不是唯一的。

所述下部为敞口的分配筒体4的周边外侧设有填料层6，填料层6将壳体1的内腔分为上腔1a和下腔1b，上腔1a与所述的出水口2相通，所述分配筒体4下部的敞口与所述下腔1b相通，下腔1b下部壁上设有排泥口7，下腔1b下部具有沉淀腔的作用；填料层6通过底部和上部的刚性构件定位，所述刚性构件两端分别与壳体壁和分配筒体4连接而形成整体；所述填料层6可采用已有的Φ25~50mm多面空心球填料，也可采用其它类似材料，填料层6厚度及其水流方向的截面积，根据被处理水体的特性及要求确定；所述填料层6可实现微涡流絮凝反应或混合反应，并有一定截留效果，水流自下往上流经填料层时，在填料层内形成微涡流，最大限度地提高絮凝反应或混合化学反应的微涡流密度，通过网捕、吸附架桥和接触等作用聚集小絮体为大而密实颗粒，并实现一定的截留，截留在填料层6的絮体可进一步促进絮凝反应或混合反应，实现充分的接触絮凝反应或接触混合反应，提高絮凝或混合反应效果，不但可加快反应速率，而且有利于后续沉淀或过滤处理。

所述壳体1顶壁上设有气孔9，开启该气孔以满足作业初始阶段和实施反冲洗、放空时等工况排气或进气的需要；此外，壳体1壁上设有检修人孔，视图中未展示。

本发明说明书中所描述的各种实施结构和对本发明技术方案的其他任何变型结构均属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种多功能高效接触反应器，包括：

含有内腔的壳体（1），壳体（1）上部有出水口（2）；

位于所述壳体（1）内腔的下部为敞口的分配筒体（4）；

位于所述壳体（1）内腔的且与进水管相通的反应装置（3），反应装置（3）包括进水管段（3a）和与该进水管段相连的反应器体（3b），反应器体（3b）有内腔（3c），上部有出口，所述反应器体（3b）上部位于所述分配筒体（4）内，反应器体（3b）与分配筒体（4）的筒壁之间有水流的回流通道（4a），所述反应器体（3b）上部的出口与回流通道（4a）及所述分配筒体（4）下部的敞口连通；

所述填料层（6）将壳体（1）内腔分为上腔（1a）和下腔（1b），上腔（1a）与所述的出水口（2）相通，所述分配筒体（4）下部的敞口与所述下腔（1b）相通，下腔（1b）下部壁上设有排泥口（7）；

其特征是：

所述反应器体（3b）的内腔（3c）设有由若干层孔板（5a）组成的组合式构件（5），所述组合式构件（5）的若干层孔板（5a）按一定的间隔距离连接于构件（5b）上；

所述分配筒体（4）周边外侧设有填料层（6）；

所述下腔（1b）下部为下锥体结构。

2.根据权利要求1所述的一种多功能高效接触反应器，其特征是：反应器体（3b）包括上部的圆筒体和与所述圆筒体下端相连的圆锥体，圆锥体下端与所述的进水管段（3a）相连。

3.根据权利要求2所述的一种多功能高效接触反应器，其特征是：分配筒体（4）的顶部（4b）为圆弧状结构。

4.根据权利要求3所述的一种多功能高效接触反应器，其特征是：反应装置（3）通过连接件（8）与分配筒体（4）的筒壁连接。

5.根据权利要求1-4的任一一种多功能高效接触反应器，其特征是：填料层（6）由刚性构件定位，所述刚性构件两端分别与壳体壁和分配筒体（4）连接而形成整体。

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