CN103771570B - 一种折变流式网格絮凝反应装置 - Google Patents

Abstract

一种折变流式网格絮凝反应装置，一套折变流式网格絮凝反应装置包括可调式组合框架、多层折变流式网格；所述可调式框架由不锈钢材质制作而成，可调式框架的间距调节用于安装多层折变流式网格，折变流式网格是一张带有很多孔径的平面网格，但在一套折变流式网格絮凝反应装置中多层折变流式网格中每层网格平面的孔径是有大有小。每层网格的中间和边缘区域的孔径有大有小。尤其是相邻二层网格平面的孔径的大小和分布不相同，但间隔了一层网格的二层网格平面的孔径的大小和分布相同。可使经过本发明折变流式网格絮凝反应装置的水流有所不同且宜于变化。

Description

一种折变流式网格絮凝反应装置

技术领域

本发明涉及一种高效絮凝反应装置，是一种折变流式网格絮凝反应装置。

背景技术

在原水净化、回用水处理等水处理过程中，絮凝反应是关系到处理效果的重要环节之一。絮凝反应过程的处理效率和效果将直接影响到工程投资和运行成本，同时影响到整个工艺流程的处理效果，最终将影响到工艺出水水质。在众多的絮凝反应过程中，目前应用较广的包括机械絮凝、折板、网格等絮凝工艺，各种絮凝反应装置各有利弊，但是应用最多且适应范围最广的当属网格絮凝反应装置。

经过多年的应用实践和不断改进，目前已经形成了多种型式的网格，例如大孔径网格和小孔径网格。在一个通道内放置一层或多层均一孔径的网格，通过控制水流通过网孔的流速来达到控制絮凝效果的作用。层内孔径均一的网格的局限在于仅着眼于使用网孔本身使水流在通过网格时形成湍流效果，而通道的四壁附近水流上升流速较低，没有使网格与过流通道形成一个整体的絮凝反应装置。并且传统的网格装置两层网格间的距离固定，无法根据处理水量和水质的需要进行适当的调整。

同时，在原水净化、回用水处理工程设计中，高浊度水源较少，更多的是要处理低浊度水。在北方地区，由于一年中低温时间较长，因此水质净化设计中又面对低温这一状况。当浊度较低时，因此成核物质较少，絮凝速度较慢效果较差，实际运行中需要增大药剂的投加量。当温度较低时，水中悬浮物颗粒布朗运动较差，颗粒互相接触的几率较小，因此不能形成大颗粒物质。对于低温低浊水的处理目前通常采用的方法有：（1）通过大剂量投加药剂（助凝剂，PAM聚丙烯酰胺）来促进絮凝和沉淀的效果；（2）通过延长水的停留时间为水中悬浮物质颗粒创造充分接触的机会；（3）通过污泥回流使水中的悬浮物增大，人为增加成核物质。这三种方法都会增加工程项目的投资费用和运行费用。

在原水净化、回用水处理工程设计中，如果不使用大量药剂既可以节省运行成本也可以减少对环境的污染。在容积相对较小的构筑物内，通过对絮凝装置的改造，延长水流在构筑物内的流动长度，加强水流的扰动，既可以保证反应的效果也不会增大构筑物容积。

发明内容

为了解决上述问题，本发明充分利用网格反应装置和折板反应装置的优点，提供一种折变流式网格絮凝反应装置，尤其是用于低温低浊水的絮凝反应处理。

本发明的技术方案是一：一种折变流式网格絮凝反应装置，折变流式网格絮凝反应装置包括可调式组合框架、多层（典型为3－6层）折变流式网格；所述可调式框架由不锈钢材质制作而成，可调式框架的间距调节用于安装多层折变流式网格，折变流式网格是一张带有很多孔径的平面网格，但在一套折变流式网格絮凝反应装置中多层折变流式网格中每层网格平面的孔径的大小和分布是变化的。即孔径的大小和分布是不相同的。

常规的絮凝反应池设置为三段式，在速度梯度的递减要求和满足GT值达到104～105的要求，前、中、后三段反应竖井采用递减的上升流速和递减的过网流速。针对三段不同的上升流速和过网流速，计算出相应的折变流式网格孔径大小、网格数量、网格间距。

进一步，每层网格的中间和边缘区域的孔径大小有变化的。

进一步，相邻二层网格平面的孔径的大小和分布不相同，但间隔了一层的二层网格平面的孔径的大小和分布相同。每层网格的不同不仅体现在孔径规格上，而且体现在整套装置根据水流流态的变化对网格进行合理的布置：

相邻二层网格平面的孔径的大小和分布不相同，但间隔一层网格的二层网格平面的孔径的大小和分布相同；当选择使用三层网格布置时，第一层和第三层的网格孔径布置形式相同，而第二层则采用刚好相反的孔径布置形式。当选择四层网格布置时，第一层和第三层的网格孔径布置形式相同，第二层和第四层的网格孔径布置形式相同。

进一步，网格平面的相邻孔径与孔径之间的间隔宽度为10－40mm，尤其是15－35mm。

本发明所述的一种折变流式网格絮凝反应装置，其特征在于：水流在通过第一层网格时水流被网孔分割为向多个方向流动的水流，水流在上升过程中与通道四壁产生碰撞造成折流，在通过第二层网格时水流又被分割成不同于第一层的多方向水流。这样水流不再是垂直向上流动，也区别于传统网格仅在网孔处产生湍流，水流不仅形成湍流而且与池壁形成碰撞折返，整个过流通道内不存在反应死角，使网格反应装置与通道形成一个有机整体，大大提高了网格絮凝反应装置的反应效果。

现有的安装于反应竖井中的传统孔径均一性网格絮凝反应装置的水流形态见图1。图1传统孔径均一性网格絮凝反应装置的水流形态。而本发明安装于反应竖井中的折变流式网格絮凝反应装置的水流形态见图2。图2折变流式网格絮凝反应装置的水流形态。

本发明的有益效果是：通过比较发现：对一股特定的水流来说，在折变流式网格絮凝反应装置中流动的长度比传统孔径均一性网格絮凝反应装置的流动长度要长。通过在固定竖井中安装不同的絮凝反应装置，可以使水流的相对流动长度增加，不仅增加了水流的反应时间，也增大了絮凝颗粒碰撞反应的概率，这样就在不增加反应竖井容积的基础上提高了反应的效率和效果。间隔一层网格的二层网格平面的孔径的大小和分布相同，这种情况下只要准备二种网格板，这两种网格板交叉分布可以组成任何形成的设备。此外，每块网格板分成三个区域或五个区域的效果最好，每个区域的大小孔交替分布。这使得制备时的成本基本不增加，而组合的效果和变化极好；倘若使水流的扰动稍小，也可以二块与二块相同孔分布的板相邻。

传统的网格反应装置在一个竖井内水流的上升是近乎直线向上，而本发明将水的流态变化在一个反应装置中就能够实现，上下相邻两层孔径设置不同的网格诱导水流通过网格后分成多股并曲线上升，水的流动方式更加多样、水流的流动距离更长，这样能够在较少的空间中实现水流的充分扰动，实现颗粒的充分碰撞，这样就可以缩短停留时间、缩小反应池的容积。

传统的网格或折板反应装置一旦制造完成就很难再进行改造，而本发明能够根据现场实际情况对网格的数量和间距进行调整，使得对絮凝反应的效果能够进行人为控制。因此，本发明用于低温低浊水的絮凝反应处理的效果也极好。

附图说明

图1现有的传统孔径均一性网格絮凝反应装置的水流形态；

图2本发明折变流式网格絮凝反应装置的水流形态；

图3本发明第一层折变流式网格a；

图4本发明第二次折变流式网格b；

图5本发明三层折变流式网格絮凝反应装置总装图；

图6安装本发明折变流式网格絮凝反应装置的絮凝反应池。

具体实施方式

如图3-5所示，本发明是由可调式组合框架、多层折变流式网格等组成。采用可调式组合框架（1）作为反应装置的骨架，采用具有不同大小孔径A和B的网格板进行合理布置，网格板采用乙丙共聚材质，框架采用不锈钢材质，网格板采用使用固定压条和螺栓安装在框架的不同位置。

可调式组合框架（1）上设计有多个可以供网格板固定的位置，能实现网格板的多种间距组合，即网格之间的间距是可调的。

相信层网格a和网格b是采用不同类型的孔径规格进行制作，网格b（a）和跳隔一层的网格b(a)可以采用相同类型的孔径规格，也可以采用不同的孔径规格。

网格b和跳隔一层的网格b在制作时采用的孔径平面布置为：分在三个区域，中间区域孔径大孔B、两边区域孔径为小孔A的形式，网格a在制作时采用的孔径平面布置为中间小孔A、两边大孔B的形式。当然也可以采用网格在制作时采用的孔径平面布置为五个区域，中间小孔、两边大孔的形式，最外两边区域亦为大孔。

在一个反应装置内并不局限于采用三层网格的布置形式，根据设计的需要可采用多层（4－6层亦可）多形式的布置方式。

以三层为例：对于一个完整的三段式或多段式絮凝反应池，根据需要每段的絮凝反应装置将布置不同间距大小、不同网格数量、不同孔径规格的絮凝反应装置。

对于一个完整的三段式或多段式絮凝反应池，前段反应池布置的网格反应装置的过网流速为0.25～0.3m/s，中段反应池布置的网格反应装置的过网流速为0.22～0.25m/s，末段反应池布置的网格反应装置的过网流速为0.15～0.2m/s。

网格采用乙丙共聚材质，框架采用不锈钢材质。

以一套折变流式网格絮凝反应装置为例，以三层折变流式网格絮凝反应装置为例：即设置了三层折变流式网格：

（1）从上至下第一层折变流式网格a是由若干孔径组成，在整个折变流式网格a中存在两种不同孔径规格的网格，从左至右分为别小孔径、大孔径、小孔径。孔径的规格根据流量和过网流速进行计算，孔与孔之间的间隔宽度为20mm。

（2）第二层折变流式网格b也是由若干孔径组成，在整个折变流式网格b中同样存在两种不同孔径规格的网格，但从左至右分别为大孔径、小孔径、大孔径。孔径的规格根据流量和过网流速进行计算，孔与孔之间的间隔宽度为20mm。

（3）第三层网格使用的是第一层折变流式网格a。

（4）将折变流式网格a和折变流式网格b根据设计间距的需要固定在可那66来调式组合框架内，从上至下依次为折变流式网格a、折变流式网格b、折变流式网格a。

（5）将折变流式网格反应装置垂直固定在过流通道内的设计高度。在实际使用中，可根据反应效果对折变流式絮凝反应装置每两层网格之间的间距进行调整，通常网格板a与b间距为500～800mm，整套装置的高度也可根据需要进行简易加长。

当根据水量设计中需要采用四层或更多层的网格时，根据网格的布置规律重新进行组合，例如需要四层折变流式网格絮凝反应装置时，则从上至下网格的布置方式为：第一层为折变流式网格a，第二层为折变流式网格b，第三层为折变流式网格a，第四层为折变流式网格b。

本发明可应用于不同处理水量的实践中，兼具网格反应装置和折板反应装置的优点，在过流通道内形成多种形式的微涡动力和多种形式的碰撞，增加了水中颗粒的有效碰撞和碰撞次数，提高了絮凝反应的效率。

另一实施例是：三套折变流式网格絮凝装置平行安装于絮凝反应池，更多套亦可，相邻套的折变流式网格絮凝装置的水流方向相反。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (8)

1.一种折变流式网格絮凝反应装置，其特征是包括可调式组合框架、多层折变流式网格；所述可调式组合框架由不锈钢材质制作而成，可调式组合框架的间距调节用于安装多层折变流式网格，所述折变流式网格是一张带有很多孔的平面网格，但在一套折变流式网格絮凝反应装置中，所述多层折变流式网格中的每层网格平面的孔径的大小和分布是变化的；

每层网格的中间和边缘区域的孔径大小有变化的；

相邻二层网格平面的孔径的大小和分布不相同，但间隔一层网格的二层网格平面的孔径的大小和分布相同。

2.根据权利要求1所述的折变流式网格絮凝反应装置，其特征是当选择使用三层网格布置时，第一层和第三层的网格孔径布置形式相同，而第二层则采用刚好相反的孔径布置形式；当选择四层网格布置时，第一层和第三层的网格孔径布置形式相同，第二层和第四层的网格孔径布置形式相同。

3.根据权利要求1所述的折变流式网格絮凝反应装置，其特征是网格平面的相邻孔径之间的间隔宽度为10－40mm。

4.根据权利要求1或2所述的折变流式网格絮凝反应装置，其特征是网格（b）和跳隔一层的网格（b）在制作时采用的孔径平面布置为：分在三个区域，中间区域孔径为大孔（B）、两边区域孔径为小孔（A）的形式，相邻层的网格（a）在制作时采用的孔径平面布置为中间小孔（A）、两边大孔（B）、最外两边区域亦为小孔的形式。

5.根据权利要求1或2所述的折变流式网格絮凝反应装置，其特征是相邻二层网格平面之间的间距为500~800mm。

6.根据权利要求1或2所述的折变流式网格絮凝反应装置，其特征是多套折变流式网格絮凝装置平行安装于絮凝反应池，相邻套的折变流式网格絮凝反应装置的水流方向相反。

7.根据权利要求1所述的折变流式网格絮凝反应装置，其特征在于：对于用于一个完整的三段式或多段式絮凝反应池，前段反应池布置的折变流式网格絮凝反应装置的过网流速为0.25~0.3m/s，中段反应池布置的折变流式网格絮凝反应装置的过网流速为0.22~0.25m/s，末段反应池布置的折变流式网格絮凝反应装置的过网流速为0.15~0.2m/s。

8.根据权利要求1或2所述的一种折变流式网格絮凝反应装置，其特征在于：网格采用乙丙共聚材质，框架采用不锈钢材质。