CN106745583A - 一种用于工业废水混凝的多功能管式紊流混合器及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于工业废水混凝的多功能管式紊流混合器及工艺，步骤和过程包括：原水进入多功能管式紊流混合器进水管，在进水管上分别投加碱、混凝剂，其中碱用来调节废水pH；废水进入管式混合器与投加的药剂充分混合；通过阀门的调节，可实现串联、并联、单管、多管、正向、逆向六种运行方式的任意切换，从而可以灵活应对水质多变的工业废水处理，将后续混凝效果调至最佳；废水经混合器实现药剂与污废水充分混合后，投加助凝剂，进入混凝、沉淀池进一步处理。本发明避免了传统孔板式、管式混合器易于堵塞的问题，并适用于水质多变、污染物浓度较高的工业废水混凝。本发明所研发的装置不需动力设备，投资及运行费用均较低。

Description

一种用于工业废水混凝的多功能管式紊流混合器及工艺

技术领域

本发明涉及工业废水处理领域，特别是涉及一种用于工业废水混凝的多功能管式紊流混合器及工艺。

背景技术

混凝是污废水处理的常用工艺，包括混合、絮凝工艺环节。将混凝剂药剂均匀溶入污废水是混凝中的关键环节。在污废水处理工程中，混合方式主要有机械搅拌、管式水力静态混合。机械搅拌是污废水处理工程中一般常用的混合方式，但存在投资及运行费用偏高的主要问题。管式水力混合虽然投资及运行费用低，但由于污废水中污染物浓度较高及水质变化较大，采用管式水力混合容易造成混合器内部堵塞及混合效果不稳定的问题，故其常用于污染物浓度较低的给水处理。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于工业废水混凝的多功能管式紊流混合器及工艺，通过在混合器内部设置渐缩-渐扩特殊结构，避免了传统管式混合器内置孔板易于堵塞、用于污废水处理效果不稳定的缺点；通过多个管式混合器的不同组合，在运行时可根据水质情况，灵活选择串联、并联、单管、多管、正向及逆向等多种运行方式，大幅度增强了对水质多变的污废水处理的适应性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提出一种用于工业废水混凝的多功能管式紊流混合器，包括三通进水管、进水连接管和管道混合器，所述的三通进水管处安装有碱投加管和混凝剂投加管，该三通进水管一端同轴的两接头通过第一调节阀和第二调节阀分别与第一进水连接管和第二进水连接管的一端相连，所述的第一进水连接管和第二进水连接管的另一端通过第三调节阀和第四调节阀分别与第一环形管和第二环形管的一端相连，所述的第一环形管和第二环形管的另一端分别与四通出水管的相对两端相连，所述的第一进水连接管和第二进水连接管通过若干个混合器进水管与若干个管道混合器的一端相连，该管道混合器的另一端通过混合器出水管与三通出水管相连，该三通出水管通过第五调节阀与四通出水管相连，所述的混合器进水管和混合器出水管上分别安装有进水调节阀和出水调节阀。

作为优选，所述的管道混合器由若干个混合器轴向连接而成，相邻的混合器之间通过法兰连接，法兰之间设置垫片，在垫片上设置渐缩孔。

进一步的，所述的渐缩孔的中位孔径为混合器直径的1/2。

进一步的，所述的四通出水管的出水口处安装有助凝剂投加管。

进一步的，所述的碱投加管、混凝剂投加管和助凝剂投加管上均安装有投料调节阀和止回阀。

一种用于工业废水混凝的多功能管式紊流混合器的使用工艺，具体步骤如下：

(a)废水进入到三通进水管中，在通过三通进水管上的碱投加管和混凝剂投加管分别投加碱、混凝剂，其中碱用来调节废水pH；

(b)废水通过第一进水连接管和第二进水连接管进入管式混合器后与投加的药剂充分混合；通过多个调节阀的调节，可实现串联、并联、单管、多管、正向、逆向六种运行方式的任意切换，从而可以灵活应对水质多变的工业废水处理，将废水混凝效果调至最佳；

(c)废水经混合器实现药剂与污废水充分混合后，在四通出水管处投加助凝剂，进入混凝、沉淀池进一步处理。

进一步的作为上述工艺的一种补充，所述的步骤(1)投加的碱为氢氧化钠或氢氧化钙悬浊液，投加量需达到可将废水pH调节至7.0～8.0的混凝范围。

进一步的作为上述工艺的一种优选，所述的步骤(1)投加的混凝剂为常用铁盐、铝盐或复合铁铝混凝剂。

进一步的作为上述工艺的一种优选，所述步骤(2)中混合器的混合时间为10～40s，混合时间可以通过调节阀开启以控制运行的管式混合器的数量，从而灵活调节混合时间。

进一步的作为上述工艺的一种优选，所述步骤(3)投加的助凝剂为聚丙烯酰胺，投加量为1.0～2.0mg/L。

有益效果：本发明涉及一种用于工业废水混凝的多功能管式紊流混合器及工艺，与传统管式混合器相比，本发明的用于工业废水混凝的多功能管式紊流混合器内部结构采用渐缩孔，形成渐缩-渐扩结构以形成紊流，避免了传统孔板式管式混合器易于堵塞的问题，使其能够用于污染物浓度较高的工业废水混凝；而且本发明所述的多功能管式紊流混合器可实现串联、并联、单管、多管、正向、逆向六种运行方式的任意切换，可灵活应对水质多变的工业废水处理；与传统机械搅拌混合相比不需动力设备，投资及运行费用均较低。

附图说明

图1是本发明的系统连接结构图。

图示：1.三通进水管；2.碱投加管；3.投料调节阀；4.止回阀；5.混凝剂投加管；8.第一调节阀；9、第二调节阀；10.第一进水连接管；12.第三调节阀；13、第二进水连接管；15.第四调节阀；16.第一环形管；17.第二环形管；18、第一进水调节阀；19、混合器进水管；20、第二进水调节阀；22、第三进水调节阀；24、第四进水调节阀；26、管道混合器；30、第一出水调节阀；31、混合器出水管；32、第二出水调节阀；34、第三出水调节阀；36、第四出水调节阀；38、三通出水管；42、四通出水管；43、助凝剂投加管；47、第五调节阀。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

如图1所示，本发明的实施方式涉及一种用于工业废水混凝的多功能管式紊流混合器及工艺，其混合器的结构包括三通进水管1、进水连接管和管道混合器26，所述的三通进水管1处安装有碱投加管2和混凝剂投加管5，该三通进水管1一端同轴的两接头通过第一调节阀8和第二调节阀9分别与第一进水连接管10和第二进水连接管13的一端相连，所述的第一进水连接管10和第二进水连接管13的另一端通过第三调节阀12和第四调节阀15分别与第一环形管16和第二环形管17的一端相连，所述的第一环形管16和第二环形管17的另一端分别与四通出水管42的相对两端相连，所述的第一进水连接管10和第二进水连接管13通过若干个混合器进水管19与若干个管道混合器26的一端相连，该管道混合器26的另一端通过混合器出水管31与三通出水管38相连，该三通出水管38通过第五调节阀47与四通出水管42相连，所述的混合器进水管19和混合器出水管31上分别安装有进水调节阀和出水调节阀。

所述的管道混合器26由若干个混合器轴向连接而成，相邻的混合器之间通过法兰连接，法兰之间设置垫片，在垫片上设置渐缩孔，通过渐缩孔可以形成渐缩-渐扩结构以形成紊流，避免了传统孔板式管式混合器易于堵塞的问题，使其能够用于污染物浓度较高的工业废水混凝。

作为对渐缩孔的一种补充说明，所述的渐缩孔的中位孔径为混合器直径的1/2，较为合理。

为了提高废水的沉淀和为进入混凝、沉淀池进一步处理做准备，所述的四通出水管42的出水口处安装有助凝剂投加管43。

进一步的，所述的碱投加管2、混凝剂投加管5和助凝剂投加管43上均安装有投料调节阀3和止回阀4，方便调节碱投加管2、混凝剂投加管5和助凝剂投加管43的投料的量。

本发明所述的多功能管式紊流混合器可以用于处理印染、化工、制药等难降解工业废水。

在本发明所述的步骤(1)投加的碱为氢氧化钠或氢氧化钙悬浊液，投加量需达到可将废水pH调节至7.0～8.0的混凝范围，pH7.0～8.0是比较合理最佳的混凝范围，能提高处理的效率。

作为优选在本发明所述的步骤(1)投加的混凝剂为常用铁盐、铝盐或复合铁铝混凝剂。

作为优选在本发明所述的步骤(2)中混合器的混合时间为10～40s，混合时间可以通过调节阀开启以控制运行的管式混合器的数量，从而灵活调节混合时间。

作为优选在本发明所述的步骤(3)投加的助凝剂为聚丙烯酰胺，投加量为1.0～2.0mg/L。

作为本发明的一种实施例，废水原水来自于浙江某纺织印染企业排出的染色废水，废水COD为800～900mg/L，处理工艺为物化混凝、水解酸化、好氧组合工艺处理，物化混凝中药剂混合采用本发明的多功能管式紊流混合器。具体方法及步骤为：(1)原水进入多功能管式紊流混合器进水管1，在进水管上分别投加50mg/L碱，将废水pH调节至7.5以上，同时投加100mg/L混凝剂聚合氯化铝(PAC)；(2)废水进入多功能管式紊流混合器与投加的药剂充分混合；通过阀门的灵活调节，可实现串联、并联、单管、多管、正向、逆向六种运行方式，可以灵活应对水质多变的工业废水处理，从而将废水混凝效果调至最佳；(3)废水经混合器达到药剂与污废水充分混合后，投加1.0mg/L的助凝剂聚丙烯酰胺(PAM)后，进入混凝、沉淀池进一步处理。采用本发明的多功能管式紊流混合器，可将混凝的COD去除效率提高10％～20％，投资及运行成本降低20％～30％。

本发明所述的多功能管式紊流混合器内安装了4个管道混合器26，所以一共有4个混合器进水管19和4个混合器出水管31，现对应的进水调节阀和出水调节阀也分别有4个，按照附图1中从上至下4个进水调节阀分别为第一进水调节阀18、第二进水调节阀20、第三进水调节阀22和第四进水调节阀24，而从上至下的出水调节阀分别为第一出水调节阀30、第二出水调节阀32、第三出水调节阀34和第四出水调节阀36。

其操作规程见表1、表2及表3，通过不同阀门的调节组合，可实现六种运行状态的灵活切换，并通过药剂混合时间的控制，可大大提升对水质多变的工业废水处理的适用性。

表1并联工艺阀门开闭表

表2串联工艺阀门开闭表

表3部分串联、并联工艺阀门开闭表

Claims (10)

1.一种用于工业废水混凝的多功能管式紊流混合器，包括三通进水管(1)、进水连接管和管道混合器(26)，其特征在于，所述的三通进水管(1)处安装有碱投加管(2)和混凝剂投加管(5)，该三通进水管(1)一端同轴的两接头通过第一调节阀(8)和第二调节阀(9)分别与第一进水连接管(10)和第二进水连接管(13)的一端相连，所述的第一进水连接管(10)和第二进水连接管(13)的另一端通过第三调节阀(12)和第四调节阀(15)分别与第一环形管(16)和第二环形管(17)的一端相连，所述的第一环形管(16)和第二环形管(17)的另一端分别与四通出水管(42)的相对两端相连，所述的第一进水连接管(10)和第二进水连接管(13)通过若干个混合器进水管(19)与若干个管道混合器(26)的一端相连，该管道混合器(26)的另一端通过混合器出水管(31)与三通出水管(38)相连，该三通出水管(38)通过第五调节阀(47)与四通出水管(42)相连，所述的混合器进水管(19)和混合器出水管(31)上分别安装有进水调节阀和出水调节阀。

2.根据权利要求1所述的用于工业废水混凝的多功能管式紊流混合器，其特征在于：所述的管道混合器(26)由若干个混合器轴向连接而成，相邻的混合器之间通过法兰连接，法兰之间设置垫片，在垫片上设置渐缩孔。

3.根据权利要求2所述的用于工业废水混凝的多功能管式紊流混合器，其特征在于：所述的渐缩孔的中位孔径为混合器直径的1/2。

4.根据权利要求1所述的用于工业废水混凝的多功能管式紊流混合器，其特征在于：所述的四通出水管(42)的出水口处安装有助凝剂投加管(43)。

5.根据权利要求4所述的用于工业废水混凝的多功能管式紊流混合器，其特征在于：所述的碱投加管(2)、混凝剂投加管(5)和助凝剂投加管(43)上均安装有投料调节阀(3)和止回阀(4)。

6.一种如根据权利要求5所述的用于工业废水混凝的多功能管式紊流混合器的使用工艺，其步骤如下：

(a)废水进入到三通进水管(1)中，在通过三通进水管(1)上的碱投加管(2)和混凝剂投加管(5)分别投加碱、混凝剂，其中碱用来调节废水pH；

(b)废水通过第一进水连接管(10)和第二进水连接管(13)进入管式混合器(26)后与投加的药剂充分混合；通过多个调节阀的调节，可实现串联、并联、单管、多管、正向、逆向六种运行方式的任意切换，从而可以灵活应对水质多变的工业废水处理，将废水混凝效果调至最佳；

(c)废水经混合器实现药剂与污废水充分混合后，在四通出水管(42)处投加助凝剂，进入混凝、沉淀池进一步处理。

7.根据权利要求6所述的多功能管式紊流混合器的使用工艺，其特征在于：所述的步骤(1)投加的碱为氢氧化钠或氢氧化钙悬浊液，投加量需达到可将废水pH调节至7.0～8.0的混凝范围。

8.根据权利要求6所述的多功能管式紊流混合器的使用工艺，其特征在于：所述的步骤(1)投加的混凝剂为常用铁盐、铝盐或复合铁铝混凝剂。

9.根据权利要求6所述的多功能管式紊流混合器的使用工艺，其特征在于：所述步骤(2)中混合器的混合时间为10～40s，混合时间可以通过调节阀开启以控制运行的管式混合器的数量，从而灵活调节混合时间。

10.根据权利要求6所述的多功能管式紊流混合器的使用工艺，其特征在于：所述步骤(3)投加的助凝剂为聚丙烯酰胺，投加量为1.0～2.0mg/L。