CN103728992B - 一种双回流调节配水装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种双回流调节配水装置，属于污水处理技术领域。该装置由双回流供水系统、配水箱系统以及配水量微调系统三部分组成。双回流供水系统包括污水箱、离心泵、配水箱、多孔布水管、调节阀以及溢流管；配水箱系统包括配水箱、溢流槽、通风管、穿孔导流盘、推杆、防水堵块以及配水阀；配水量微调系统包括配水箱、配水管、断流器、滑轮组、螺、标尺、反应器、压缩空气罐、电磁阀、旁通软管以及支架。本发明装置能同时实现对多组反应器配水流量的独立微调，替代多组微型泵的调节，能够实现可调节的小流量持续配水，并保持进水水样的浓度均匀；本发明同时能够用于教学目的和实验研究，具有成本低廉、操作简单、检修方便、使用安全，无噪声、无污染、低能耗等特点。

Description

一种双回流调节配水装置

技术领域：

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种双回流调节配水装置。

背景技术：

随着城镇化、工业化进程的深入，我国的水污染状况日益严重，水资源形势极其严峻，而水资源危机也已成为严重影响我国乃至全球发展的一个突出问题。在众多水污染中，工业水污染因其成分复杂、难降解有机物含量高并含大量有毒物质等特点，成为为各高校及水处理部门的重要研究对象。由于工业污水较其他污水特殊情况多，研究工作面临方法复杂、平行实验较多、技术限制条件多等问题。对于不同的水污染，采取的处理方法也不同，为了能够从中筛选出更适合的方法或者更优的处理条件，就必须要同时大量地进行平行试验，也就需要一个经济可行的试验手段。

在对特殊水进行处理的研究过程中，进水方式多样，其中对于流量的调节手段，多借助蠕动泵、计量泵、工业泵、进样器等装置来实现。蠕动泵在现今的小流量配水设施中起着重要作用，其具有无污染、精度高、低剪切力、密封性好、维护简单等优点。其缺点在于，蠕动泵采用的是柔性管道，压力被限制，乳胶管容易坏，且在其运行时会产生脉冲流。

对于小流量调节系统的使用通常也可采用计量泵来实现。其中往复计量泵、旋片计量泵等靠活塞往复或旋转将气体吸入、压缩并排出的泵型，随检修次数增多，其真空度会不断下降，并且有噪音大，耗油量大等缺陷；水环计量泵靠多叶片偏心转子旋转工作的泵型，真空度低且容易被腐蚀。

目前可以通过利用控制间隙来调节最大流量，如节流阀体等，但其适用范围为较高的流速或者较高的压力，而不能用于较小流速或者较低压力的调节系统。对于使用传统进样器实现小流量进样的系统，如手动进样器、自动进样器等，其缺点在于无法实现连续进样。

发明内容：

本发明提供了一种双回流调节配水装置，其目的在于克服现有的小流量调节装置的安装复杂、造价昂贵、不易检修、容易腐蚀等不足，以达到为多组反应器同时独立配水并调节流量的目的。

本发明所提供的一种双回流调节配水装置由双回流供水系统、配水箱系统以及配水量微调系统三部分组成：

所述双回流供水系统包括污水箱1、离心泵2、配水箱3、多孔布水管19、调节阀20以及溢流管21，所述污水箱1的出水口与所述离心泵2相连，所述离心泵2的出水口通过供水管与三通的一端相连，所述三通的另一端通过设有截止阀的供水管与所述配水箱3的进水口相连，三通的第三端通过设有调节阀20的供水管与所述多孔布水管19相连，所述多孔布水管19设置在所述污水箱1的底部并与所述污水箱1的底部平行，所述配水箱3的溢流口设置在所述配水箱3出水侧下部，溢流管21一端与所述配水箱3的溢流口相连，另一端与所述污水箱1连接，所述溢流管21的末端设置在所述污水箱1的自由液面之上。

所述配水箱系统包括配水箱3、溢流槽4、通风管22、穿孔导流盘15、推杆16、防水堵块17以及配水阀23，所述溢流槽4设置在所述配水箱3出水侧内壁，所述穿孔导流盘15设置在配水箱3的中部，推杆16外侧套有防水堵块17，防水堵块17一头为外螺纹接头并与所述配水箱3的推杆口相连，所述推杆16在所述配水箱3内部的一端与所述穿孔导流盘15通过螺栓固定连接，所述配水箱3出水侧上部通过通风管22与大气相通，所述配水箱3底部设有多组配水阀23。

所述配水量微调系统包括配水箱3、配水管5、断流器6、滑轮组7、螺杆8、标尺9、反应器10、压缩空气罐11、电磁阀12、旁通软管14以及支架24，所述配水箱3底部的配水阀23通过所述配水管5与所述断流器6的顶部相连，所述断流器6的底部通过配水管与所述反应器10连接，所述断流器6的侧壁通过所述旁通软管14与所述配水箱3上的通风管22相连，通过反冲气管将压缩空气罐11以及电磁阀12与所述断流器6的侧壁连接，所述断流器6通过滑轮组7与所述标尺9相连，所述标尺9嵌入所述螺杆8的内部螺纹凹槽内，所述滑轮组7、螺杆8以及标尺9固定在所述支架24上。

所述穿孔导流盘15为外径比所述配水箱3内径略小的完整圆盘下部切去一个弓形后的剩余圆盘，所述圆盘中心设置一个键孔，周围均布若干小孔，所述圆盘的外环设有环形槽，所述环形槽内嵌入清污圈18。所述防水堵块17一端外侧设有外螺纹，所述防水堵块17内侧的两端对称设置两个凹环，所述凹环中嵌有O型垫圈。所述滑轮组7由两个定滑轮、一个动滑轮以及连接线组成，所述滑轮组7的连接线一端与所述断流器6的顶部相连接，所述滑轮组7连接线另一端绕过两个定滑轮与一个动滑轮后固定在一个定滑轮的底部，动滑轮底部通过连接线与所述螺杆8顶部相连。所述断流器6的出水口及通风口由两段不同大小口径的腔体构成，所述断流器6出水口及通风口处分别设有止气球13，所述止气球13的直径介于大小口径之间，所述止气球13悬于所述大口径腔体内并通过弹簧与所述大口径腔体内的横档连接。

从污水箱1由离心泵2将污水箱1中的污水提升至配水箱3，在提升的过程中通过调节阀20与多孔布水管19进行部分回流，其与配水箱3的溢流构成两段式回流。两段式回流能保持配水箱3中自由液位的恒定，调节水量，确保配水量微调系统的准确度；污水箱1部分回流的污水通过多孔布水管19对污水箱1产生的水力搅拌作用能使其中污水浓度、温度更均匀，从而使配水箱3中的污水的浓度、温度更均匀。

利用配水箱3配水，配水箱3具有通风管和溢流管，可保证恒定连续配水；在推拉推杆16的过程中防水堵块17的安置能保证配水箱3中的水不从推杆口处溢出，并且能保证组合件和配水箱3的同心度；穿孔导流盘15可以防止进水与出水发生短流，起到导流作用，使水均匀稳定地从溢流槽4流出，并且预防启动阶段进水水流冲击而堵塞排气孔；穿孔导流盘15的盘面上均布小孔，浸没在水下部分的小孔可以均衡流场，防止穿孔导流盘15两侧出现死水区，水上部分可以平衡穿孔导流盘15两侧气压，确保配水箱3的自由液位保持恒定；穿孔导流板15由清污圈18紧密结合配水箱3内壁，由推把控制位置，从而可以通过推把滑动穿孔导流板15清扫配水箱3内壁。

连通配水箱3通风管的断流器6，具有自由液面；调节标尺9与螺杆8的相对位置改变断流器6的高度从而改变了断流器6中自由液位与配水箱3自由液面之间的高差从而实现对配水流量的调节；由于螺杆8的量程范围有限，采用滑轮组7能增大其调节范围。压缩空气罐11通过设有电磁阀12的反冲气管与断流器6通风口连接。断流器6出水口及通风口处由两段不同口径的腔体构成，止气球13悬于大口径腔体内并通过弹簧与该腔体内的横档连接，止气球13直径介于大小口径之间，当反冲洗时，压缩空气罐11通过电磁阀12对断流器6进行脉冲式地供气，断流器6中压力增大，断流器6的出水口与通气口处弹簧拉伸，止气球13堵住气体出口，能实现对配水管5及配水阀23处的反冲洗。

根据伯努利方程各自由液位都连通大气具有相同的气压p0，改变液位差h，即可得到相应的流速v。由于断流器6通大气保持自由液面，从配水箱3自由液面到断流器6顶部符合有压管恒定流，由有压管恒定流的公式可以得出该段流量由高差决定。标尺9通过外部档条固定在螺杆8的内部与螺纹凹槽相嵌，螺杆8固定在支架24上，通过调节标尺9能调节断流器6顶部的高度即可相应地调节流量。

本发明装置能同时实现对多组反应器配水流量的独立微调，替代多组微型泵的调节，能够实现可调节的小流量持续配水，并保持进水水样的浓度均匀；本发明同时能够用于教学目的和实验研究，具有成本低廉、操作简单、检修方便、使用安全，无噪声、无污染、低能耗等特点。

附图说明：

图1本发明装置的结构示意图；

图2本发明装置中推杆与穿孔导流盘的组合件结构示意图；

图3本发明装置中防水堵块的结构示意图；

图4本发明装置中穿孔导流盘的结构示意图；

图5本发明装置中配水箱系统的结构示意图。

图中：1：污水箱；2：离心泵；3：配水箱；4：溢流槽；5：配水管；6：断流器；7：滑轮组；8：螺杆；9：标尺；10：反应器；11：压缩空气罐；12：电磁阀；13：止气球；14：旁通软管；15：穿孔导流盘；16：推杆；17：防水堵块；18：清污圈；19：多孔布水管；20调节阀；21溢流管；22通风管；23：配水阀。

具体实施方式：

本发明装置由双回流供水系统、配水箱系统、配水量微调系统三部分组成。

如图1所示，双回流供水系统中的第一级回流由污水箱1通过离心泵2将污水由供水管供入配水箱3中，离心泵2后装有止回阀，在供水管中间装置三通，部分污水通过污水箱1回流管回流至污水箱1，回流管道上装有调节阀20，污水回流到污水箱1的自由液面之下通过多孔布水管19流出。三通的另一端首先接出水阀，再连接到配水箱的进水口。

第二级回流，污水从配水箱3进水口进入，通过穿孔导流盘15与溢流槽4之后溢流回污水箱1，溢流管末端在污水箱1自由液位之上。

如图1所示，配水量微调系统配水箱3中的污水可以按照流量需求分配至反应器10。配水管5从配水箱3底部连出，接配水阀再与断流器6顶部连接，底部由配水管连接反应器10；断流器6通过旁通软管14与水箱通风管相连通入大气。

断流器6出水口及通风口处由两段不同口径的腔体构成，止气球13悬于大口径腔体内并通过弹簧与该腔体内的横档连接，止气球13直径介于大小口径之间，断流器6侧壁通过电磁阀12与压缩空气罐11相连接，通过电磁阀12控制可实现对配水管5与配水阀23的定时反冲洗，在反冲时，断流器6中压力增大，断流器6的出水口与通气口处弹簧拉伸，止气球13堵住气体出口，能实现对配水管5及配水阀23处的反冲洗。

断流器6的顶部接有连接线的一端，连接线的另一端通过滑轮组7与螺杆8相连，微调器由螺杆8和标尺9构成，调节标尺9控制螺杆8的相对运动，可以改变断流器6与配水箱3之间的高差。

如图2～图5所示，配水箱系统中配水箱3出水侧下部留有溢流口，上部留有通风口，该侧内壁设有溢流槽4，配水箱进水侧留有推杆口和进水口。配水箱3内部装有穿孔导流盘15、推杆16、防水堵块17构成的组合件，通过移动该组合件能达到清扫配水箱内壁的效果。穿孔导流盘15是比配水箱3内径略小的完整圆盘下部切去一个弓形后的剩余圆盘，该盘片中心设有键孔，周围均布若干小孔，能起到均衡流场、通气的作用。穿孔导流盘15与推杆16采用螺栓紧固连接，推杆16的另一头与内螺纹推把相连。

此外，推杆16外部套有的防水堵块17一边为外螺纹接口，内部为双垫片对称嵌套式结构，它有两个作用，一是在推动推杆16的过程中能保证配水箱中的水不溢出，二是在推动推杆16的过程中保证组合件和配水箱3的同心度。防水堵块17与配水箱采用螺纹对接。

Claims (5)

1.一种双回流调节配水装置，其特征在于：该装置由双回流供水系统、配水箱系统以及配水量微调系统三部分组成；所述双回流供水系统包括污水箱(1)、离心泵(2)、配水箱(3)、多孔布水管(19)、调节阀(20)以及溢流管(21)，所述污水箱(1)的出水口与所述离心泵(2)相连，所述离心泵(2)的出水口通过供水管与三通的一端相连，所述三通的另一端通过设有截止阀的供水管与所述配水箱(3)的进水口相连，三通的第三端通过设有调节阀(20)的供水管与所述多孔布水管(19)相连，所述多孔布水管(19)设置在所述污水箱(1)的底部并与所述污水箱(1)的底部平行，所述配水箱(3)的溢流口设置在所述配水箱(3)的出水侧下部，溢流管(21)一端与所述配水箱(3)的溢流口相连，所述溢流管(21)的另一端通向所述污水箱(1)，所述溢流管(21)的末端设置在所述污水箱(1)的自由液面之上；所述配水箱系统包括配水箱(3)、溢流槽(4)、通风管(22)、穿孔导流盘(15)、推杆(16)、防水堵块(17)以及配水阀(23)，所述溢流槽(4)设置在所述配水箱(3)出水侧内壁，所述穿孔导流盘(15)设置在配水箱(3)的中部，推杆(16)外侧套有防水堵块(17)，防水堵块(17)一头为外螺纹接头并与所述配水箱(3)的推杆口相连，所述推杆(16)在所述配水箱(3)内部的一端与所述穿孔导流盘(15)通过螺栓固定连接，所述配水箱(3)出水侧上部通过通风管(22)与大气相通，所述配水箱(3)底部设有配水阀(23)；所述配水量微调系统包括配水箱(3)、配水管(5)、断流器(6)、滑轮组(7)、螺杆(8)、标尺(9)、反应器(10)、压缩空气罐(11)、电磁阀(12)、旁通软管(14)以及支架(24)，所述配水箱(3)底部的配水阀(23)通过所述配水管(5)与所述断流器（6）的顶部相连，所述断流器（6）的底部通过配水管与所述反应器（10）连接，所述断流器（6）的侧壁通过所述旁通软管（14）与所述配水箱（3）上的通风管（22）相连，通过反冲气管将压缩空气罐（11）以及电磁阀（12）与所述断流器（6）的侧壁连接，所述断流器（6）通过滑轮组（7）与所述标尺（9）相连，所述标尺（9）嵌入所述螺杆（8）的内部螺纹凹槽内，所述滑轮组（7）、螺杆（8）以及标尺（9）固定在所述支架（24）上。

2.根据权利要求1所述的一种双回流调节配水装置，其特征在于所述的穿孔导流盘（15）为外径比所述配水箱（3）内径略小的完整圆盘下部切去一个弓形后的剩余圆盘，所述圆盘中心设有键孔，周围均布若干小孔，所述圆盘的外环设有环形槽，所述环形槽内嵌入清污圈（18）。

3.根据权利要求1所述的一种双回流调节配水装置，其特征在于所述防水堵块（17）一端外侧设有外螺纹，所述防水堵块（17）内侧的两端对称设置两个凹环，所述凹环中嵌有0型垫圈。

4.根据权利要求1所述的一种双回流调节配水装置，其特征在于：所述滑轮组（7）的连接线一端与所述断流器（6）的顶部相连接，所述滑轮组（7）连接线另一端绕过两个定滑轮与一个动滑轮后固定在一个定滑轮的底部，动滑轮底部通过连接线与所述螺杆（8）顶部相连。

5.根据权利要求1所述的一种双回流调节配水装置，其特征在于：所述断流器（6）的出水口及通风口由两段不同大小口径的腔体构成，所述断流器（6）出水口及通风口处分别设有止气球（13），所述止气球（13）的直径介于大小口径之间，所述止气球（13）悬于所述大口径腔体内并通过弹簧与所述大口径腔体内的横档连接。