CN108502999B - 二次稀释多点加药系统及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种二次稀释多点加药系统及使用方法，属于水质净化技术领域，主要用于城镇给水净化、生活污水及工业废水处理过程中絮凝、氧化、还原等药剂的定量投加。该系统包括二次稀释系统、环形分配管及多个结构相同的斜短加注管，二次稀释系统包括溶解池、放药阀、药剂池、检修阀、计量泵、出口阀、流量计及药剂管，药剂管通过三通分别与压力水管及稀释药剂管相连；环形分配管经加注阀与斜短加注管相连，斜短加注管按顺流45°斜插入原水管径1/4深度。本发明通过二次稀释、多点及斜短斜短加注管的技术方法，大幅延长斜短加注管的使用寿命、提高加注混合效果，本发明能够替代常规单点加注管、混合设施，降低工程造价和运行成本。

Description

二次稀释多点加药系统及使用方法

技术领域：

本发明属于水质净化技术领域，具体涉及一种城镇给水净化、生活污水及工业废水处理过程中絮凝、氧化、还原等药剂进行二次稀释多点投加的装置及使用方法。

背景技术：

在现有城镇自来水厂的水质净化过程中，都少不了投加絮凝剂。采用的工艺方法主要包括絮凝剂先溶解，再稀释，然后采用苗嘴进行定量投加，现代自来水厂大都采用计量泵注入原水管道。与原水一道经过静态管道混合器，或混合池进行快速均匀混合，然后进入絮凝池进行絮凝反应形成“矾花”。

溶解后的絮凝剂稀释倍数往往受制于工程代价和混合效果这一对矛盾：前者希望稀释倍数越低，药剂池越小，则计量泵小、占地省、造价低；后者希望稀释倍数越高，药剂与原水的混合比越小，混合效果越好。故工程上通常折中地将药剂池的浓度定在1～3％，混合效果依托混合器或混合池来弥补，其本质是工程代价并没有降低，而仅仅是后移。

在絮凝剂斜短加注管设计上通常采用斜口单斜短加注管垂直插入原水管道，斜口伸至原水管道中心。其缺点在于：混合效果差；在原水管流的非稳定冲击下，斜短加注管很快疲劳折断，变成了沿原水管壁加注，效果更差。很多现场无奈之下，直接将斜短加注管接到混合池进口滴注入水，大大降低药剂效果，增加加药量。

在城镇生活污水处理厂、工业废水净化过程中除絮凝剂投加中有类似问题外，还有投加氧化剂、还原剂、添加剂等也有这类问题。

因此，本发明设计一种二次稀释并能进行多点加药的装置，可减小或省去药剂池、混合池，避免斜短加注管疲劳折断问题。从而提高一次加注混合效果，降低工程造价，简化工艺流程。

发明内容：

本发明的目的是针对现有技术的上述不足，提供二次稀释多点加药系统及使用方法，用于取代现有城镇自来水厂、生活污水处理厂、工业废水净化过程装置中的一次低倍数稀释和单点加注方式。

本发明提供的二次稀释多点加药系统包括二次稀释系统、环形分配管13及多个结构相同的斜短加注管16。

所述二次稀释系统包括溶解池1、放药阀2、药剂池3、检修阀4、计量泵5、药剂管8、第一流量计7、变频器19、压力水管9、给水阀10及第二流量计11；所述溶解池1的出口管上设有放药阀2，所述溶解池1通过所述放药阀2接入所述药剂池3，所述检修阀4设置在所述药剂池3的出口处，所述检修阀4连接所述计量泵5，所述计量泵5与变频器19相连；所述药剂管8上设有出口阀6，所述出口阀6的进口接计量泵5，所述出口阀6的出口连接所述第一流量计7；所述压力水管9上设有给水阀10，所述给水阀10连接所述第二流量计11，所述药剂管8经三通分别与所述压力水管9及稀释药剂管12相连，所述稀释药剂管12的管段长度不小于15倍所述稀释药剂管12的管径，所述稀释药剂管12与所述环形分配管13相连。

所述环形分配管13为环状结构，所述环形分配管13的一端与所述稀释药剂管12相连，所述环形分配管13的另一端通过多个结构相同且环形均匀分布的加注阀14及支座短管15与所述斜短加注管16连接。

所述多个结构相同的斜短加注管16环形均匀分布，所述斜短加注管16的前端穿过所述支座短管15，所述斜短加注管16的一端通过法兰与所述支座短管15相连，所述斜短加注管16的另一端伸入原水管17的1/4管径深度，所述支座短管15固连在所述原水管17上，所述支座短管15与所述原水管17的水流方向成45°夹角，所述原水管17从加注点到达反应池进口的当量长度不小于15倍所述原水管17的管径，所述斜短加注管16的出口呈10°～15°夹角逐渐收缩，所述斜短加注管16的出口截面积为所述斜短加注管16直管段截面积的1/3～1/2；所述斜短加注管16的根数按下式计算确定：斜短加注管根数＝原水管公称管径(mm)/100。

本发明利用压力水对药剂管8流出的药剂溶液进行二次稀释，一方面降低药剂浓度降低药水混合比，减小常规药剂池的容积，对于新建厂可以省去药剂池；另一方面增加药剂流量提高加注管出口流速，提高药剂加注混合效果。本发明中环形分配管13通过加注阀14及支座短管15与所述斜短加注管16连接，有利于安装调试和检修。

斜短加注管16的根数按下式计算确定：斜短加注管根数＝原水管公称管径(mm)/100；这是由于每个斜短加注管16出口药剂扩散范围有限，管间距越小，彼此之间的相互覆盖范围越大，混合效果越好。采用斜短加注管16是利用原水管17越靠近管壁水流速度越低，且伸入管内的加注管越短、与水流方向的夹角越小受原水冲击动量越小，从而由此产生的冲击疲劳折断的作用越弱；所述斜短加注管16中部套O型圈18，支撑斜短加注管16中部，减轻原水冲击负荷的作用。

本发明同时提供二次稀释多点加药系统的使用方法，该方法具体步骤如下：

(1)先将药剂放入溶解池1加水搅拌溶解得到药剂溶液，然后打开放药阀2将所述药剂溶液放入药剂池3中，向所述药剂池3中加水将所述药剂溶液稀释到投加浓度；

(2)将计量泵5行程和工作频率调到计算值，打开检修阀4和出口阀6，启动计量泵5；

(3)逐步开启给水阀10，根据第一流量计7和第二流量计11的显示值，将压力水流量调到二次稀释倍数，当后续工艺中设有混合器或混合池时，所述二次稀释倍数按斜短加注管16出口流速不小于原水管17原水流速计算确定；当后续工艺中没有混合器或混合池时，所述二次稀释倍数按斜短加注管16出口流速不小于原水管17原水流速2倍计算确定。

本发明的优点在于：通过稀释、多点、斜、短斜短加注管的技术方法，大幅延长斜短加注管的使用寿命、提高加注混合效果，替代常规混合设施，降低工程造价和运行成本。

附图说明：

图1为本发明加药装置系统图；

图2为本发明加注口的结构示意图。

图中：1：溶解池；2：放药阀；3：药剂池；4：检修阀；5：计量泵；6：出口阀；7：第一流量计；8：药剂管；9：压力水管；10：给水阀；11：第二流量计；12：稀释药剂管；13：环形分配管；14：加注阀；15：支座短管；16：斜短加注管；17：原水管；18：O型圈。19：变频器。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。

本发明提供的二次稀释多点加药系统包括二次稀释系统、环形分配管13及多个结构相同的斜短加注管16。

如图1所示，二次稀释系统中的溶解池1的池底出口管上装有放药阀2，放药阀2通过管道接入药剂池3上方，药剂池3的出口管装检修阀4，该阀后接计量泵5，药剂管8装出口阀6后接第一流量计7；压力水管9上装给水阀10，后接第二流量计11，药剂管8经三通分别与压力水管9及稀释药剂管12相连，稀释药剂管12的管段长度不小于15倍稀释药剂管12的管径，稀释药剂管12与环形分配管13相连。

多个结构相同的斜短加注管16环形均匀分布，环形分配管13通过加注阀14及支座短管15与斜短加注管16连接，环形分配管13的管径应保证每个斜短加注管16之间的最大压差小于10％；每个斜短加注管16上装一只加注阀14，再与斜短加注管16相接，具体安装程序是先装斜短加注管16，再连加注阀14。

如图2所示，斜短加注管16实施时，先在原水管17同一横截面上均布开斜孔，然后将支座短管15的一端与原水管17水流方向成45°夹角固连，支座短管15的另一端焊接法兰，以便与斜短加注管16上的法兰相连，用于固定斜短加注管16，斜短加注管16的前端穿过支座短管15，伸入原水管17的1/4管径深度，见图2中：h＝1/4D，并与原水管17水流方向成45°夹角，原水管17从加注点到达反应池进口的当量长度不小于15倍所述原水管17的管径，斜短加注管16的出口呈10°～15°夹角逐渐收缩，所述斜短加注管16的出口截面积为所述斜短加注管16直管段截面积的1/3～1/2，斜短加注管16中部套O型圈18。

实施例1：固态药剂的投加。

如现场投加较多的聚合硫酸铝等固态絮凝剂，按照图1所示的系统和前述的具体实施方法，按照“溶解、一次稀释、计量、二次稀释、多点加注”过程进行即可。

实施例2：液态药剂投加。

如现场投加液态聚合硫酸铁等液态絮凝剂，在图1所示的系统基础上，可省去一次稀释药剂池(3)，再参照前述的具体实施方法，按照“计量、二次稀释、多点加注”过程进行即可。

实施例3：无混合器或混合池时的药剂投加。

对于无药剂混合器或混合池的水处理系统，在按照实施例1或实施例2组装系统装置时，要将二次稀释比提高2倍左右，斜短加注管16出口流速提高一倍，即不小于原水流速的2倍具体计算药剂管8、稀释药剂管12和斜短加注管16的管径，以及斜短加注管16出口横截面积。

Claims (2)

1.一种二次稀释多点加药系统，其特征在于该系统包括二次稀释系统、环形分配管(13)及多个结构相同的斜短加注管(16)；所述二次稀释系统包括溶解池(1)、放药阀(2)、药剂池(3)、检修阀(4)、计量泵(5)、药剂管(8)、第一流量计(7)、变频器(19)、压力水管(9)、给水阀(10)及第二流量计(11)；所述溶解池(1)的出口管上设有所述放药阀(2)，所述溶解池(1)通过所述放药阀(2)接入所述药剂池(3)，所述检修阀(4)设置在所述药剂池(3)的出口处，所述检修阀(4)连接所述计量泵(5)，所述计量泵(5)与所述变频器(19)相连；所述药剂管(8)上设有出口阀(6)，所述出口阀(6)的进口接所述计量泵(5)，所述出口阀(6)的出口连接所述第一流量计(7)，所述压力水管(9)上设有给水阀(10)，所述给水阀(10)连接所述第二流量计(11)，所述药剂管(8)经三通分别与所述压力水管(9)及稀释药剂管(12)相连，所述稀释药剂管(12)的管段长度不小于15倍所述稀释药剂管(12)的管径，所述稀释药剂管(12)与所述环形分配管(13)相连；所述环形分配管(13)为环状结构，所述环形分配管(13)的一端与所述稀释药剂管(12)相连，所述环形分配管(13)的另一端通过多个结构相同且环形均匀分布的加注阀(14)及支座短管(15)与所述斜短加注管(16)连接；所述多个结构相同的斜短加注管(16)环形均匀分布，所述斜短加注管(16)的前端穿过所述支座短管(15)，所述斜短加注管(16)的一端通过法兰与所述支座短管(15)相连，所述斜短加注管(16)的另一端伸入原水管(17)的1/4管径深度，所述支座短管(15)固连在所述原水管(17)上，所述支座短管(15)与所述原水管(17)的水流方向成45°夹角，所述斜短加注管(16)穿过支座短管(15)中部放置O型密封圈(18)，所述原水管(17)从加注点到达反应池进口的当量长度不小于15倍所述原水管(17)的管径，所述斜短加注管(16)的出口呈10°～15°夹角逐渐收缩，所述斜短加注管(16)的出口截面积为所述斜短加注管(16)直管段截面积的1/3～1/2；所述斜短加注管(16)的根数按下式计算确定：斜短加注管根数＝原水管公称管径mm/100。

2.如权利要求1所述二次稀释多点加药系统的使用方法，其特征在于该使用方法的具体步骤如下：

(1)先将药剂放入溶解池(1)加水搅拌溶解得到药剂溶液，然后打开放药阀(2)将所述药剂溶液放入药剂池(3)中，向所述药剂池(3)中加水将所述药剂溶液稀释到投加浓度；

(2)将计量泵(5)行程和工作频率调到计算值，打开检修阀(4)和出口阀(6)，启动计量泵(5)；

(3)逐步开启给水阀(10)，根据第一流量计(7)和第二流量计(11)的显示值，将压力水流量调到二次稀释倍数，当后续工艺中设有混合器或混合池时，所述二次稀释倍数按斜短加注管(16)出口流速不小于原水管(17)原水流速计算确定；当后续工艺中没有混合器或混合池时，所述二次稀释倍数按斜短加注管(16)出口流速不小于原水管(17)原水流速2倍计算确定。

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