CN108295679B - 一种水处理用聚丙烯酰胺的配置系统及其配置方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水处理用聚丙烯酰胺的配置系统，包括配置池、蒸馏冷凝水池和热交换器，蒸馏冷凝水池的进水口与蒸汽冷凝水供应系统连通，蒸馏冷凝水池的出水口与配置池的第一热水管口连通，配置池的冷水管口连接自来水管道，热交换器上设置有换热盘管，换热盘管包括同心设置的内管和外管，内管的入水口连接自来水管道，内管的出水口与配置池的第二热水管口连通，外管的入水口与保温罐的出水口连通，该保温罐的入水口连接印染废水供入管道，外管的出水口与调节池的入水口连通，配置池通过带出药泵的出药管路与初沉池的加药口连通。该配置系统利用蒸馏冷凝水和印染废水中热量来提高自来水的温度，减少聚丙烯酰胺的浪费。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚丙烯酰胺的配置系统和配置方法，用在污水处理中。
背景技术
聚丙烯酰胺是污水处理中的一种常见的高分子水处理絮凝剂产品，可以吸附水中的悬浮颗粒，在颗粒之间起链接架桥作用，使细颗粒形成比较大的絮团，并且加快了沉淀的速度。然目前的聚丙烯酰胺在配置时将固态状的聚丙烯酰胺溶解到水中，水处理时是添加聚丙烯酰胺溶液，但是由于聚丙烯酰胺的溶解特性，在水温较低时，聚丙烯酰胺不易溶解，这样，为了配置指定浓度的溶液，需要加入的聚丙烯酰胺的量就非常多，造成了聚丙烯酰胺的浪费，这种现象在冬天尤其明显。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是：提供一种水处理用聚丙烯酰胺的配置系统，该配置系统利用蒸馏冷凝水和印染废水中热量来提高自来水的温度，使水温满足聚丙烯酰胺的溶解要求，减少聚丙烯酰胺的浪费，更合理的利用了热能。
本发明所要解决的第二个技术问题是：提供一种水处理用聚丙烯酰胺的配置方法，该配置方法利用了上述的配置系统，将蒸馏冷凝水和印染废水中热量回收来提高自来水的温度，使水温满足聚丙烯酰胺的溶解要求，减少聚丙烯酰胺的浪费，更合理的利用了热能。
为解决上述第一个技术问题，本发明的技术方案是：一种水处理用聚丙烯酰胺的配置系统，包括配置池，所述配置池设置有用于投放聚丙烯酰胺的投料口，所述配置系统还包括蒸馏冷凝水池和热交换器，所述配置池上设置有第一热水管口、第二热水管口和冷水管口，所述蒸馏冷凝水池的进水口与蒸汽冷凝水供应系统连通，所述蒸馏冷凝水池的出水口通过带第一水泵的第一管道与配置池的第一热水管口连通，所述配置池的冷水管口通过冷水管道连接自来水管道，所述热交换器上设置有换热盘管，换热盘管包括同心设置的内管和外管，所述内管的入水口连接自来水管道，内管的出水口与配置池的第二热水管口连通，所述外管的入水口通过带第二水泵的第二管道与保温罐的出水口连通，该保温罐的入水口连接印染废水供入管道，所述外管的出水口与调节池的入水口连通，所述配置池的池底设置有出药口，该出药口通过带出药泵的出药管路与初沉池的加药口连通。
作为一种优选的方案，所述蒸汽冷凝水供应系统包括蒸汽冷凝水供应管道，该蒸汽冷凝水供应管道上设置有冷凝水供应泵，该蒸汽冷凝水供应管道的出水端与蒸馏冷凝水池的进水口连通，该蒸汽冷凝水供应管道的入口端分别连接利用蒸汽加热的烘箱的冷凝水管和三效蒸发器的冷凝器的冷凝水管。
作为一种优选的方案，所述热交换器包括若干个蛇形延伸的所述换热盘管，所述换热盘管的内管入水口和出水口分别连接有内管入水总管和内管出水总管，换热盘管的外管入水口和出水口分别连接有外管入水总管和外管出水总管。
作为一种优选的方案，每个换热盘管包括弧形管段和直线管段，所述直线管段的内管的两端外部焊接有支撑所述外管内壁的支撑件。
作为一种优选的方案，所述支撑件包括四个圆周均布的支撑件单体，每个支撑件单体均包括一个径向连接杆，该径向连接杆的内侧端焊接在内管的外部，径向连接杆的外侧端焊接有弧形支撑块，该弧形支撑块支撑所述外管的内壁且与外观的弧形吻合。
作为一种优选的方案，所述内管为异型管，所述内管包括四个截面为圆弧形的轴向拱起，该轴向拱起相对于内管的中心圆周均布，每个轴向拱起均位于相邻的径向连接杆之间。
采用了上述技术方案后，本发明的效果是：该配置系统将蒸汽冷凝水收集后供应到配置池中，然后根据实际的情况进行选择通入自来水，从而配置成指定温度的水，方便聚丙烯酰胺的溶解，若蒸汽冷凝水的量不够时，再通过印染废水和自来水进行热交换，提高自来水的水温后进行配置，这样可以确保该配置系统的水温能够超过35℃(低于35℃时，聚丙烯酰胺的溶解度降低，较难溶解)，这样可使聚丙烯酰胺充分溶解，减少了聚丙烯酰胺的浪费，确保在水处理中聚丙烯酰胺的添加量准确，同时也回收了热能。
又由于所述热交换器包括若干个蛇形延伸的所述换热盘管，所述换热盘管的内管入水口和出水口分别连接有内管入水总管和内管出水总管，换热盘管的外管入水口和出水口分别连接有外管入水总管和外管出水总管，该换热盘管换热效果更好。
又由于每个换热盘管包括弧形管段和直线管段，所述直线管段的内管的两端外部焊接有支撑所述外管内壁的支撑件，所述支撑件包括四个圆周均布的支撑件单体，每个支撑件单体均包括一个径向连接杆，该径向连接杆的内侧端焊接在内管的外部，径向连接杆的外侧端焊接有弧形支撑块，该弧形支撑块支撑所述外管的内壁且与外观的弧形吻合。利用该支撑件可以支撑内管和外管，方便换热盘管的成型焊接。
又由于所述内管为异型管，所述内管包括四个截面为圆弧形的轴向拱起，该轴向拱起相对于内管的中心圆周均布，每个轴向拱起均位于相邻的径向连接杆之间，该内管支座成异型管增加了内管的外壁尺寸，增加了散热面积，同时，轴向拱起并未增加液体的流动阻力。
为解决上述第二个技术问题，本发明的技术方案是：一种使用了上述的水处理用聚丙烯酰胺的配置系统的配置方法，该配置方法在配置池中进行配置聚丙烯酰胺，先将蒸汽冷凝水收集后通入到配置池中，在配置池中设置温度传感器，并往配置池中加入常温的自来水，监控配置池中的温度，当配置池中的温度达到35℃以上时，停止加入常温自来水；检测配置池中的液位高度h，将液位高度h乘以配置池的底面积得到配置池中液体的体积V，最后根据配置池中液体的体积加入对应重量的聚丙烯酰胺。
优选的，该配置方法中还利用了送入污水处理厂的印染废水与自来水进行换热，使自来水的温度提高后再通入配置池中调配到指定温度。
优选的，印染废水与自来水进行换热的方式为，先将印染废水送入到保温罐中，再通过水泵将印染废水和自来水送入到热交换器中进行热交换，热交换器的内管和外管同心设置，内管的外部设置成横截面为圆弧形的轴向拱起，内管和外管之间通过支撑件辅助支撑，自来水通入到热交换器的内管中，印染废水通入外管中，内管内自来水的流动方向和外管内的印染废水流动方向相反。
采用了上述技术方案后，本发明的效果是：该配置方法利用了上述的配置系统，将蒸汽冷凝水直接用来配置，也通过热交换器回收了印染废水的热能，这样热能的使用最大化，更加节能环保，同时也降低了聚丙烯酰胺的浪费。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是图1中A-A处的剖面图；
附图中：1、烘箱；2、三效蒸发器；3、冷凝器；4、蒸汽冷凝水供应管道；5、冷凝水供应泵；6、蒸馏冷凝水池；7、第一水泵；8、配置池；9、温度传感器；10、初沉池；11、调节池；12、保温罐；13、第二水泵；14、第二管道；15、第一管道；16、热交换器；17、换热盘管；171、外管；172、内管；173、轴向拱起；174、径向连接杆；175、弧形支撑块；18、外管出水总管；19、内管入水总管；20、内管出水总管；21、外管入水总管；22、投料口；23、出药泵；24、出药管路；25、液位传感器。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
如图1和图2所示，一种水处理用聚丙烯酰胺的配置系统，包括配置池8，所述配置池8设置有用于投放聚丙烯酰胺的投料口22，所述配置系统还包括蒸馏冷凝水池6和热交换器16，所述配置池8上设置有第一热水管口、第二热水管口和冷水管口，配置池8内设置有温度传感器9和液位传感器25，分别用来检测配置池8的温度和液位。
所述蒸馏冷凝水池6的进水口与蒸汽冷凝水供应系统连通，所述蒸汽冷凝水供应系统包括蒸汽冷凝水供应管道4，该蒸汽冷凝水供应管道4上设置有冷凝水供应泵5，该蒸汽冷凝水供应管道4的出水端与蒸馏冷凝水池6的进水口连通，该蒸汽冷凝水供应管道4的入口端分别连接利用蒸汽加热的烘箱1的冷凝水管和三效蒸发器2的冷凝器3的冷凝水管。而烘箱1和三效蒸发器2是目前污水处理厂中的常规设备，用来提取工业盐，因此，上述的常规设备会利用到大量的蒸汽，而蒸汽冷凝水则回收到蒸汽冷凝水池中用来配置聚丙烯酰胺。
所述蒸馏冷凝水池6的出水口通过带第一水泵7的第一管道16与配置池8的第一热水管口连通，所述配置池8的冷水管口通过冷水管道连接自来水管道。正常情况下，可通过蒸汽冷凝水和常温的自来水配置出温度高于35℃的水，用来充分溶解聚丙烯酰胺。
所述热交换器16上设置有换热盘管17，换热盘管17包括同心设置的内管172和外管171，所述内管172的入水口连接自来水管道，内管172的出水口与配置池8的第二热水管口连通，所述外管171的入水口通过带第二水泵13的第二管道14与保温罐12的出水口连通，该保温罐12的入水口连接印染废水供入管道，印染废水的温度一般在50℃左右，所述外管171的出水口与调节池11的入水口连通，所述配置池8的池底设置有出药口，该出药口通过带出药泵23的出药管路24与初沉池10的加药口连通，外管171的印染废水的流动方向与内管172中的自来水的流向相反。
如图1和图2所示，所述热交换器16包括若干个蛇形延伸的所述换热盘管17，所述换热盘管17的内管172入水口和出水口分别连接有内管入水总管19和内管出水总管20，换热盘管17的外管171入水口和出水口分别连接有外管入水总管21和外管出水总管18。
每个换热盘管17包括弧形管段和直线管段，所述直线管段的内管172的两端外部焊接有支撑所述外管171内壁的支撑件。所述支撑件包括四个圆周均布的支撑件单体，每个支撑件单体均包括一个径向连接杆174，该径向连接杆174的内侧端焊接在内管172的外部，径向连接杆174的外侧端焊接有弧形支撑块175，该弧形支撑块175支撑所述外管171的内壁且与外观的弧形吻合。所述内管172为异型管，所述内管172包括四个截面为圆弧形的轴向拱起173，该轴向拱起173相对于内管172的中心圆周均布，每个轴向拱起173均位于相邻的径向连接杆174之间，这样，在成型内管172和外管171时，通过支撑件单体可以支撑内管172和外管171，方便在焊接时支撑内管172，减少内管172松动。
一种使用了上述的水处理用聚丙烯酰胺的配置系统的配置方法，该配置方法在配置池8中进行配置聚丙烯酰胺，先将蒸汽冷凝水收集后通入到配置池8中，在配置池8中设置温度传感器9，并往配置池8中加入常温的自来水，监控配置池8中的温度，当配置池8中的温度达到35℃以上时，停止加入常温自来水；检测配置池8中的液位高度h，将液位高度h乘以配置池8的底面积得到配置池8中液体的体积V，最后根据配置池8中液体的体积加入对应重量的聚丙烯酰胺。
其中，该配置方法中还利用了送入污水处理厂的印染废水与自来水进行换热，使自来水的温度提高后再通入配置池8中调配到指定温度。印染废水与自来水进行换热的方式为，先将印染废水送入到保温罐12中，再通过水泵将印染废水和自来水送入到热交换器16中进行热交换，热交换器16的内管172和外管171同心设置，内管172的外部设置成横截面为圆弧形的轴向拱起173，内管172和外管171之间通过支撑件辅助支撑，自来水通入到热交换器16的内管172中，印染废水通入外管171中，内管172内自来水的流动方向和外管171内的印染废水流动方向相反。
本实施例中提到的水泵、温度传感器9、液位传感器25均为目前的常规技术，在2008年4月北京第五版第二十八次印刷的《机械设计手册第五版》中均由详细描述。
以上所述实施例仅是对本发明的优选实施方式的描述，不作为对本发明范围的限定，在不脱离本发明设计精神的基础上，对本发明技术方案作出的各种变形和改造，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (4)
1.一种水处理用聚丙烯酰胺的配置系统，包括配置池，所述配置池设置有用于投放聚丙烯酰胺的投料口，其特征在于：所述配置系统还包括蒸馏冷凝水池和热交换器，所述配置池上设置有第一热水管口、第二热水管口和冷水管口，所述蒸馏冷凝水池的进水口与蒸汽冷凝水供应系统连通，所述蒸馏冷凝水池的出水口通过带第一水泵的第一管道与配置池的第一热水管口连通，所述配置池的冷水管口通过冷水管道连接自来水管道，所述热交换器上设置有换热盘管，换热盘管包括同心设置的内管和外管，所述内管的入水口连接自来水管道，内管的出水口与配置池的第二热水管口连通，所述外管的入水口通过带第二水泵的第二管道与保温罐的出水口连通，该保温罐的入水口连接印染废水供入管道，所述外管的出水口与调节池的入水口连通，所述配置池的池底设置有出药口，该出药口通过带出药泵的出药管路与初沉池的加药口连通；所述蒸汽冷凝水供应系统包括蒸汽冷凝水供应管道，该蒸汽冷凝水供应管道上设置有冷凝水供应泵，该蒸汽冷凝水供应管道的出水端与蒸馏冷凝水池的进水口连通，该蒸汽冷凝水供应管道的入口端分别连接利用蒸汽加热的烘箱的冷凝水管和三效蒸发器的冷凝器的冷凝水管；所述热交换器包括若干个蛇形延伸的所述换热盘管，所述换热盘管的内管入水口和出水口分别连接有内管入水总管和内管出水总管，换热盘管的外管入水口和出水口分别连接有外管入水总管和外管出水总管；每个换热盘管包括弧形管段和直线管段，所述直线管段的内管的两端外部焊接有支撑所述外管内壁的支撑件；所述支撑件包括四个圆周均布的支撑件单体，每个支撑件单体均包括一个径向连接杆，该径向连接杆的内侧端焊接在内管的外部，径向连接杆的外侧端焊接有弧形支撑块，该弧形支撑块支撑所述外管的内壁且与外观的弧形吻合；所述内管为异型管，所述内管包括四个截面为圆弧形的轴向拱起，该轴向拱起相对于内管的中心圆周均布，每个轴向拱起均位于相邻的径向连接杆之间。
2.一种使用了权利要求1中的水处理用聚丙烯酰胺的配置系统的配置方法，其特征在于：该配置方法在配置池中进行配置聚丙烯酰胺，先将蒸汽冷凝水收集后通入到配置池中，在配置池中设置温度传感器，并往配置池中加入常温的自来水，监控配置池中的温度，当配置池中的温度达到35℃以上时，停止加入常温自来水；检测配置池中的液位高度h，将液位高度h乘以配置池的底面积得到配置池中液体的体积V，最后根据配置池中液体的体积加入对应重量的聚丙烯酰胺。
3.如权利要求2所述的一种水处理用聚丙烯酰胺的配置方法，其特征在于：该配置方法中还利用了送入污水处理厂的印染废水与自来水进行换热，使自来水的温度提高后再通入配置池中调配到指定温度。
4.如权利要求3所述的一种水处理用聚丙烯酰胺的配置方法，其特征在于：印染废水与自来水进行换热的方式为，先将印染废水送入到保温罐中，再通过水泵将印染废水和自来水送入到热交换器中进行热交换，热交换器的内管和外管同心设置，内管的外部设置成横截面为圆弧形的轴向拱起，内管和外管之间通过支撑件辅助支撑，自来水通入到热交换器的内管中，印染废水通入外管中，内管内自来水的流动方向和外管内的印染废水流动方向相反。
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| 赵旭东主编.《2007山东节能 成果篇》.山东人民出版社,2008,第195页. * |
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