CN107720916B - 一种旋瀑式混合器 - Google Patents

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Abstract

本发明属于污水处理设备领域，具体涉及一种旋瀑式混合器。本发明技术方案如下：一种旋瀑式混合器，包括设备罐体、进水管、加药管、进水布水器、折板、挡板、搅拌器、电机、旋瀑动力引擎、循环水管、旋瀑广角双扇形喷头、出水管和放空管。本发明利用旋瀑技术在混合器中形成强劲的水流对流冲击，实现混合药剂和污水能够快速均匀混合，具有设备简单、混合充分、混合效果好、不占地、水头损失小等优点。

Description

一种旋瀑式混合器
技术领域
本发明属于污水处理设备领域，具体涉及一种旋瀑式混合器。
背景技术
混凝是水处理工艺中最常采用的基础工艺之一，其原理是向水体投加一些药剂(分为凝聚剂、絮凝剂和助凝剂)，通过凝聚剂水解产物压缩胶体颗粒的扩散层，达到胶粒脱稳而相互聚结；或者通过凝聚剂的水解和缩聚反应形成的高聚物的强烈吸附架桥作用，使胶粒被吸附黏结。
混凝过程一般包括混合和凝聚两个阶段，把一定的混凝剂投加到废水中后，首先要使混凝剂迅速、均匀地扩散到水中。混凝剂充分溶解后，所产生的胶体与水中原有的胶体及悬浮物接触后，会形成许许多多微小的矾花，这个过程就称为混合。混合过程要求水流产生激烈的湍流，在较快的时间内使药剂与水充分混合，混合时间一般要求几十秒至2min。
目前用于水处理中的混合设备和装置有许多种，按照混合方式可分为管式混合、混合池混合、水泵混合、机械混合几大类。常用的混合设备见表1。
表1废水处理中常用的混合装置
Figure GDA0002775799140000021
根据表1可以看出，目前适用于小型处理工程(水量<500t/d)，可采用的混合设备较少，仅有固定混合器和水射器混合器。其中，水射器混合器因为其混合效果不稳定，动力消耗大、有一定的水头损失，使用效率较低。
固定混合器是目前小型处理工程最常使用的混合器，但其的缺点是首先当流量减小时可能在中反应混凝，降低混合效果，其次是水头损失大.特别是其需要进水水量稳定，适用于流量变化不大的水厂，但是小型水处理站往往具有水量不稳定的特点。
发明内容
本发明提供一种旋瀑式混合器，利用旋瀑技术在混合器中形成强劲的水流对流冲击，实现混合药剂和污水能够快速均匀混合，具有设备简单、混合充分、混合效果好、不占地、水头损失小等优点。
本发明的技术方案如下：
一种旋瀑式混合器，包括设备罐体、进水管、加药管、进水布水器、折板、挡板、搅拌器、电机、旋瀑动力引擎、循环水管、旋瀑广角双扇形喷头、出水管和放空管，所述进水布水器设置在所述设备罐体内部的上端，所述进水管和加药管与所述进水布水器连接在一起；所述折板的上端安装在所述设备罐体的内壁，所述折板的下端连接所述挡板；所述搅拌器设置在所述挡板的下方，所述电机连接所述搅拌器；所述旋瀑广角双扇形喷头设置于所述折板的上方，所述循环水管的首端设置在所述设备罐体的下端，所述循环水管末端连接所述旋瀑广角双扇形喷头，所述循环水管上安装所述旋瀑动力引擎；所述出水管设置在所述设备罐体的侧壁上，所述放空管设置在所述设备罐体的下部。
所述的旋瀑式混合器，其中所述折板由多个截顶正圆锥面形状的板体依次颠倒相连组成，所述板体的高度为50—150mm。
所述的旋瀑式混合器，其中所述挡板为圆柱面形状。
所述的旋瀑式混合器，其优选方案为，所述设备罐体直径D为200—1000mm，圆柱高度H为500—2500mm，H:D为2.5；所述设备罐体的底部锥角为90—120°。
所述的旋瀑式混合器，其优选方案为，所述搅拌器采用带两叶的平板搅拌器，所述搅拌器直径D1≈0.35D，旋转角速度为10—15rad/s，所述搅拌器与所述设备罐体的底部距离为(0.75—1.0)D。
所述的旋瀑式混合器，其优选方案为，设计停留时间为30—60s，所述进水管的流速为1.0—1.2m/s，所述加药管的流速为1.2—1.5m/s，所述旋瀑广角双扇形喷头出口流速为4—6m/s，所述出水管的流速为0.8—1.0m/s。
本发明的工作流程为：废水自进水管进入进水布水器中，药剂自加药管中同时进入进水布水器，药剂和废水流经过进水布水器在设备罐体上端均匀下落，下落水流与折板碰撞后向中间聚流，与旋瀑广角双扇形喷头喷射的双扇形液面混合后继续下落，此时，设备中心的液体受到混合下落液体、折板、以及下部搅拌器进行搅拌的多重作用，将药剂和水迅速混合均匀，混合后的水一部分自出水管中流出至下一处理单元，未溶解的药剂沉淀液经由循环水管通过旋瀑动力引擎循环至设备上方的旋瀑广角双扇形喷头。
本发明的有益效果为：
(1)混合效果好；设备内部的液体受到重力作用、旋瀑作用、折板碰撞作用和搅拌作用等多重作用，旋瀑广角双扇形喷头为扇形设计，喷淋面积大，将药剂和水迅速混合均匀；
(2)混合速度快；设备运行时，通过旋瀑动力引擎形成强劲的瀑布水流对水流和药剂进行混合，加快混合速度；
(3)药品消耗少；通过旋瀑动力引擎，将设备内未溶解的药剂沉淀液，抽至旋瀑广角双扇形喷头喷下，与原水再次混合，提高药品的利用程度，减少对药品的浪费，避免药品残留；
(4)设备简单、不占地、水头损失小。
附图说明
图1为旋瀑式混合器结构示意图；
图2为混合器内旋瀑广角双扇形喷头平面示意图。
其中，1、设备罐体，2、进水管，3、进水布水器，4、折板，5、挡板，6、搅拌器，7、电机，8、旋瀑动力引擎，9、循环水管，10、旋瀑广角双扇形喷头，11、出水管，12、放空管，13、加药管。
具体实施方式
如图1、2所示，一种旋瀑式混合器，包括设备罐体1、进水管2、加药管13、进水布水器3、折板4、挡板5、搅拌器6、电机7、旋瀑动力引擎8、循环水管9、旋瀑广角双扇形喷头10、出水管11和放空管12，所述进水布水器3设置在所述设备罐体1内部的上端，所述进水管2和加药管13与所述进水布水器3连接在一起；所述折板4的上端安装在所述设备罐体1的内壁，所述折板4的下端连接所述挡板5；所述搅拌器6设置在所述挡板5的下方，所述电机7连接所述搅拌器6；所述旋瀑广角双扇形喷头10设置于所述折板4的上方，所述循环水管9的首端设置在所述设备罐体1的下端，所述循环水管9末端连接所述旋瀑广角双扇形喷头10，所述循环水管9上安装所述旋瀑动力引擎8；所述出水管11设置在所述设备罐体1的侧壁上，所述放空管12设置在所述设备罐体1的下部；所述折板4由八个截顶正圆锥面形状的板体依次颠倒相连组成，所述板体的高度为50—100mm；所述挡板5为圆柱面形状；所述设备罐体1直径D为400mm，圆柱高度H为1000mm；所述设备罐体1的底部锥角为120°；所述搅拌器6采用带两叶的平板搅拌器，所述搅拌器6直径D1＝0.35D，旋转角速度为15rad/s，所述搅拌器6与所述设备罐体1的底部距离为0.75D。
该混合器的设计停留时间为30—60s，所述进水管2的流速为1.2m/s，所述加药管13的流速为1.2m/s，所述旋瀑广角双扇形喷头10出口流速为5m/s，所述出水管11的流速为0.8m/s。

Claims (2)

1.一种旋瀑式混合器，其特征在于，包括设备罐体、进水管、加药管、进水布水器、折板、挡板、搅拌器、电机、旋瀑动力引擎、循环水管、旋瀑广角双扇形喷头、出水管和放空管，所述进水布水器设置在所述设备罐体内部的上端，所述进水管和加药管与所述进水布水器连接在一起；所述折板的上端安装在所述设备罐体的内壁，所述折板的下端连接所述挡板；所述搅拌器设置在所述挡板的下方，所述电机连接所述搅拌器；所述旋瀑广角双扇形喷头设置于所述折板的上方，所述循环水管的首端设置在所述设备罐体的下端，所述循环水管末端连接所述旋瀑广角双扇形喷头，所述循环水管上安装所述旋瀑动力引擎；所述出水管设置在所述设备罐体的侧壁上，所述放空管设置在所述设备罐体的下部；所述设备罐体直径D为200—1000mm，圆柱高度H为500—2500mm，H:D为2.5；所述设备罐体的底部锥角为90—120°；所述折板由多个截顶正圆锥面形状的板体依次颠倒相连组成，所述板体的高度为50—150mm；所述挡板为圆柱面形状；所述搅拌器采用带两叶的平板搅拌器，所述搅拌器直径D1=0.35D，旋转角速度为10—15rad/s，所述搅拌器与所述设备罐体的底部距离为（0.75—1.0）D。
2.根据权利要求1所述的旋瀑式混合器，其特征在于，设计停留时间为30—60 s，所述进水管的流速为1.0—1.2m/s，所述加药管的流速为1.2—1.5m/s，所述旋瀑广角双扇形喷头出口流速为4—6m/s，所述出水管的流速为0.8—1.0m/s。
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