CN108002497A - 自回流塔式高效水处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及了水处理技术领域，公开了一种自回流塔式高效水处理设备。包括混凝装置和沉淀过滤装置两个塔式结构。待处理水从进水管沿导流筒外壁的螺旋翼板向下环流，水流从导流筒的底部进入导流筒内，水流通过离心力的作用进行内壁环流运动，第一次沉淀后的水从回流通道向上流动进入斜板组件内，该斜板组件进行第二次沉淀，壳体顶部的水从排水管中进入到过滤系统内，最后清水从出水管处排入清水池。本发明具有集成化高，占地面积小，水处理效率高的有益效果。

Description

自回流塔式高效水处理设备

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，尤其涉及自回流塔式高效水处理设备。

背景技术

目前水资源不断匮乏，人们对水处理、回收、利用越来越重视。常见的水处理中进水通常经过离心分离、沉淀、过滤等处理，通常水处理系统中每个处理过程通常都是独立分离，造成面积占地非常大。例如传统絮凝沉淀池，一用一备的条件下，其水处理系统占地面积约200平米-500平米之间，土地占用非常大。不利于工厂的扩建，成本也比较大。另一方面管道、配套设备布置也非常复杂，不利于维修。

发明内容

本发明为了克服现有技术中的水处理系统中每个处理步骤的设备都是独立的，配套设备种类多，设备之间布线复杂，整体占地面积大的不足，提供了一种高集成化、占地面积小，水处理效率高的自回流塔式高效水处理设备。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

自回流塔式高效水处理设备，包括混凝装置和沉淀过滤装置两个塔式结构，所述的混凝装置包括壳体、设在壳体内部下端的导流筒、设在壳体内部上端的立装PET材质的斜板组件，底部设有排泥管，所述的导流筒呈上大下小的圆台形结构，所述导流筒的上端开口、下端开口，所述导流筒的上端侧面设有进水管，沿导流筒外壁设有沿轴线分布螺旋翼板，所述导流筒内外壁之间根据水流侧重力流形成双环形的回流，所述导流筒上部设立装PET材质的斜板沉淀装置，所述壳体顶部设有排水管，所述排水管的外端与所述的另一个塔式结构过滤装置连接，所述过滤装置的底部侧面设有反冲洗进水管。

正常使用时，排泥管关闭，水从进水管沿导流筒外壁的螺旋翼板向下环流，水流从导流筒的底部进入导流筒内，一定进水速度的水流通过离心力的作用进行内壁环流运动，在流动过程中，水流的方向不断改变，水流的动量不断减少，水流的流速不断减慢，水中的大量泥沙等固体颗粒物在这个过程中积聚到底部，第一次沉淀后的水从回流通道向上流动进入立装PET材质的斜板组件内，该斜板组件利用浅池理论促进水中残留的颗粒进行侧向流的第二次沉淀，壳体顶部的水从排水管中进入到过滤系统内，过滤系统过滤掉水中残留的少量杂质，最后清水从出水管处排入清水池，进行紧急储水和储备反冲洗水的备用水。沉淀装置底部污泥(水沉淀形成)通过排泥管定期清理。该种水处理系统集中程度高，占地面积小，水处理效率高，水中的杂质分离更加彻底。

所述的斜板组件的上端、下端分别通过连接支架与导流筒的外壁固定连接；所述壳体下端设有用于支撑导流筒的下横梁，所述壳体中间部位设有用于支撑立装PET材质的斜板组件的上横梁。连接支架用于支撑杆的定位。

作为优选，所述的导流筒的筒体与地面夹角为六十度。所述水流受到流体曳力、向心力达到杂质的离心沉降。水流进行环流过程中，所述导流筒下端的水流流速减缓，旋向收到水量的积聚形成紊流层，紊流层的下层水流趋于层流运动状态，此时水中的一部分大粒径的泥沙进行第一次沉淀。水的动量进一步损失，流速进一步减慢，在层流状态中，泥沙沿着导流筒内壁进入集泥斗。

作为优选，所述导流筒的进水管在壳体外接入加药系统，进行湿投方式，所述导流筒是以流体旋流运动达到水中杂质和絮凝剂充分碰撞混合，胶结成大颗粒物质，便于导流筒内的水流进行第一次沉淀。

作为优选，所述导流筒的上端固定肋条：4根，宽约8～10cm，长为半径的4/5。所述肋条一端焊接导流筒上端的内壁，另一端焊接一个圆环。所述肋条和水平面的夹角为15°～30°。水流漫过导流筒的上端的肋条，减损了水流上涨过快对壳体上部的立装PET斜板的负荷。

作为优选，所述的立装PET材质的斜板组件有四组，其中立装PET材质的斜板组件安装在可拆卸的支撑杆内。所述的立装PET材质的斜板组件包括可拆卸的安装支撑杆、若干立装PET材质的斜板。所述的立装PET材质的斜板按照水平倾角从上到下依次平行固定安装在可拆卸的支撑杆上，两个组立装PET材质的斜板组件上的立装PET材质的斜板呈八字形对称分布，形成了120°夹角，所述俩组立装PET斜板之间有集水管。所述集水管上有一定大小均匀的孔洞，水溢过导流筒进入到立装PET材质的斜板进行异向流沉淀动态流动，沉淀的杂质收到自重力的作用，沿着斜板滑向导流筒，进行再次混凝，第二次沉淀。所述立装PET斜板上端的沉后水进入集水管，立装PET材质的斜板之间的间隙内的水流方向与沉淀物的移动方向相反，能促进沉淀物滑向导流筒内，异向流的斜板沉淀方式，同时避免了沉淀在斜板上淤积。

作为优选，所述立装PET材质的斜板与水平面的夹角为30°-50°，相邻立装PET材质的斜板之间的距离为8mm-15mm。

作为优选，所述沉后水的集水管延伸到过滤装置，所述过滤系统由箱体、滤料层、长柄滤头、滤板、进出水管、排气管、反冲洗泵等构成，所述的箱体的下端设有反洗水箱和出水水箱，所述反洗箱体的下端侧面设有与水箱下端侧面连通的反冲洗水管；所述出水箱体的上端端侧面设有排气管。反洗水箱中的水为反冲洗水，以供反冲洗时使用，排气管与大气连通，保持箱体常压。

作为优选，所述的箱体的中部设置滤料层，根据进水水量水质可设置成双层或多层滤料层，下面设置承托层，所述承托层的下端设置长柄滤头。所述箱体的底部侧面设有布水管，所述的布水管的外端通过反冲洗水泵连接清水池下端，且设有电动阀，所述的箱体的上端侧面设有反冲洗排污口及洗沙排水槽。当过滤填料中的杂质含量过多时，打开电动阀和水泵，反洗水箱中的清水被抽入过滤箱体底部，并向上流动，从而把过滤填料中的杂质反冲洗，最后杂质从反冲洗排污口处排掉。

因此，本发明具有集成化高，占地面积小，水处理效率高的有益效果。

附图说明

图1为本发明的一种结构示意图

图2为混合絮凝反应沉淀设备内部结构示意图

图3为导流筒结构示意图

图4立装PET斜板示意图

图1中：混合絮凝反应沉淀设备壳体1、导流筒支撑2、导流筒3、扰流翼板4、立装PET材质的斜板组件5、斜板组件支架6、集水管支撑7、集水管8、排泥阀9、导流筒螺旋翼板10、进水管11、过滤设备壳体12、连通电动阀门13、连通管14、过滤填料15、洗砂排水槽16、过滤设备进水口17、反冲洗水泵18、止回阀19、电动阀门20、反洗水箱21、隔板22、出水水箱23、集水花板24、反冲洗管25、长柄滤头26、反冲洗排水口27、排气管28、出水口29、滤板30、进液通道31、立装PET材质斜板32、辅助集污槽33。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：如图1所示的一种组合式水处理系统，包括混合絮凝反应沉淀装置和过滤装置，混合絮凝反应沉淀装置包括壳体1、设在壳体内部下端的导流筒3、设在壳体内部上端的立装PET材质的斜板组件5，壳体3下端设有用于支撑导流筒的下横梁支架6，导流筒中间部位设有用扰流翼板4；壳体底部设有排泥管，导流筒3呈上大下小的圆台形结构，导流筒3的上端封闭、下端开口，导流筒3的上端外侧面设有进水管11，导流筒3外侧面设有螺旋翼板10。

过滤装置包括壳体12、壳体的下部设出水水箱23和反洗水箱21，壳体上端为过滤器，由洗砂排水槽16，过滤填料15，长柄滤头26组成。箱体的下端侧面设有与水箱下端侧面连通的水管14并用电动阀13自动控制，箱体的下端侧面设有排气管28；出水水箱23的下端侧面设有反冲洗管25，反冲洗管25的外端通过三通接头与清水管17连接，反冲洗管上设有水泵18，反冲洗管的外端设有电动阀20，箱体的上端侧面设有反冲洗排污口27，出水水箱23外侧设有出水口29。

如图1所示，立装PET材质的斜板组件5有两组，两组立装PET材质的斜板组件的内侧上端接触，两组立装PET材质的斜板组件之间形成倒V形的进液通道31；立装PET材质的斜板组件5包括立装PET材质的斜板安装支架6、若干立装PET材质的斜板32，立装PET材质的斜板从上到下依次平行固定在立装PET材质的斜板安装支架上，两个组立装PET材质的斜板组件上的立装PET材质的斜板呈倒八字形对称分布，壳体1上位于立装PET材质的斜板组件的外侧下端处设有辅助集污槽33，立装PET材质的斜板与水平面的夹角为60°，相邻立装PET材质的斜板之间的距离为8mm。结合附图，本发明的原理如下：排泥管、辅助排污管关闭，加药后的水从进水管进入到导流筒外侧内，水流受到导流筒的离心力、流体斥力，沿着导流筒外壁旋流运动至导流筒底部，水流再从导流筒底部上升至斜板沉淀区。絮凝剂和水充分混合，形成大颗粒的胶结体，自重增加。在水流的速度减缓后，胶结成大颗粒杂质进行第一次沉淀，落入箱体底部。水量慢慢增加，水流在上升过程中流速减缓，漫过导流筒的顶端经过混流翼板，削弱了离心力作用后，水流进入立装PET材质斜板组件之间，然后沿着立装PET材质的斜板之间的间隙从下到上流动到立装PET材质的斜板组件外侧，水中残留的杂质受到斜板异向流的作用，和水流运动反方向进行第二次沉淀。杂质顺着斜板落入导流筒内，杂质再次发生混凝反应，进行第二次沉淀。斜板沉淀后的水进入带孔的集水管。水流从集水管排入过滤装置内，水中的细微杂质被过滤填料过滤，过滤后的清水从清水管排出，沉淀装置底部排泥管内的污泥、杂质定期清理；当过滤填料内杂质含量太多而影响过滤效果时，打开水阀和水泵，水泵把水箱内储存的清水送入箱体底部，水从过滤填料底部进行水流向上反冲洗，从而把过滤填料中的杂质冲出来从反冲洗排污口处排掉。因此，本发明具有集成化高，占地面积小，水处理效率高的有益效果。

Claims (10)

1.自回流塔式高效水处理设备，包括混凝装置和沉淀过滤装置，所述的混凝装置包括壳体、设在壳体内部下端的导流筒、设在壳体内部上端的立装PET材质的斜板组件，底部设有排泥管，所述的导流筒呈上大下小的圆台形结构，所述导流筒的上端开口、下端开口，所述导流筒的上端侧面设有进水管，沿导流筒外壁设有沿轴线分布螺旋翼板，所述导流筒内外壁之间根据水流侧重力流形成双环形的回流，所述导流筒上部设立装PET材质的斜板沉淀装置，所述壳体顶部设有排水管，所述排水管的外端与所述的过滤装置连接，所述过滤装置的底部侧面设有进水管。

2.根据权利要求1所述的自回流塔式高效水处理设备，其特征是，所述的斜板组件的上端、下端分别通过连接支架与导流筒的外壁固定连接；所述壳体下端设有用于支撑导流筒的下横梁，所述壳体中间部位设有用于支撑立装PET材质的斜板组件的上横梁。连接支架用于支撑杆的定位。

3.根据权利要求1所述的自回流塔式高效水处理设备，其特征是，所述的导流筒的筒体与地面夹角为六十度。所述水流受到流体曳力、向心力达到杂质的离心沉降。水流进行环流过程中，所述导流筒下端的水流流速减缓，旋向收到水量的积聚形成紊流层，紊流层的下层水流趋于层流运动状态，此时水中的一部分大粒径的泥沙进行第一次沉淀。水的动量进一步损失，流速进一步减慢，在层流状态中，泥沙沿着导流筒内壁进入集泥斗。

4.根据权利要求1或2或3所述的自回流塔式高效水处理设备，所述导流筒的进水管在壳体外接入加药系统，进行湿投方式，所述导流筒是以流体旋流运动达到水中杂质和絮凝剂充分碰撞混合，胶结成大颗粒物质，便于导流筒内的水流进行第一次沉淀。

5.根据权利要求1所述的自回流塔式高效水处理设备，其特征是，所述导流筒的上端固定肋条：4根，宽约8～10cm，长为半径的4/5。所述肋条一端焊接导流筒上端的内壁，另一端焊接一个圆环。所述肋条和水平面的夹角为15°～30°。水流漫过导流筒的上端的肋条，减损了水流上涨过快对壳体上部的立装PET斜板的负荷。

6.根据权利要求1所述的自回流塔式高效水处理设备，其特征是，所述的立装PET材质的斜板组件有四组，其中立装PET材质的斜板组件安装在可拆卸的支撑杆内。所述的立装PET材质的斜板组件包括可拆卸的安装支撑杆、若干立装PET材质的斜板。所述的立装PET材质的斜板按照水平倾角从上到下依次平行固定安装在可拆卸的支撑杆上，两个组立装PET材质的斜板组件上的立装PET材质的斜板呈八字形对称分布，形成了120°夹角，所述俩组立装PET斜板之间有集水管。所述集水管上有一定大小均匀的孔洞，水溢过导流筒进入到立装PET材质的斜板进行异向流沉淀动态流动，沉淀的杂质收到自重力的作用，沿着斜板滑向导流筒，进行再次混凝，第二次沉淀。所述立装PET斜板上端的沉后水进入集水管，立装PET材质的斜板之间的间隙内的水流方向与沉淀物的移动方向相反，能促进沉淀物滑向导流筒内，异向流的斜板沉淀方式，同时避免了沉淀在斜板上淤积。所述壳体上位于斜板组件的外侧下端处设有辅助集污槽，所述的辅助集污槽的底部设有排污管。

7.根据权利要求6所述的自回流塔式高效水处理设备，其特征是，所述立装PET材质的斜板与水平面的夹角为30°-50°，相邻立装PET材质的斜板之间的距离为8mm-15mm。

8.根据权利要求6所述的自回流塔式高效水处理设备，作为优选，所述沉后水的集水管延伸到过滤装置，所述过滤系统由箱体、滤料层、长柄滤头、滤板、进出水管、排气管、反冲洗泵等构成，所述的箱体的下端设有反洗水箱和出水水箱，所述反洗箱体的下端侧面设有与水箱下端侧面连通的反冲洗水管；所述出水箱体的上端端侧面设有排气管。反洗水箱中的水为反冲洗水，以供反冲洗时使用，排气管与大气连通，保持箱体常压。

9.根据权利要求1所述的自回流塔式高效水处理设备，其特征是，所述的过滤装置包括箱体、设在箱体内的滤料层，所述的箱体的中部设置滤料层，根据进水水量水质可设置成双层或多层滤料层，下面设置承托层，所述承托层的下端设置长柄滤头。所述箱体的底部侧面设有布水管，所述的布水管的外端通过反冲洗水泵连接清水池下端，且设有电动阀，所述的箱体的上端侧面设有反冲洗排污口及洗沙排水槽。当过滤填料中的杂质含量过多时，打开电动阀和水泵，反洗水箱中的清水被抽入过滤箱体底部，并向上流动，从而把过滤填料中的杂质反冲洗，最后杂质从反冲洗排污口处排掉。

10.根据权利要求9所述的自回流塔式高效水处理设备，其特征是，所述的水箱的下端侧面设有反冲洗管，所述的反冲洗管的外端通过三通接头与清水管连接，所述的反冲洗管上设有水泵，反冲洗管的外端设有水阀，所述箱体的上端侧面设有反冲洗排污口。