CN110040829A - 一种用于废水处理的搅拌桨 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种用于废水处理的搅拌桨，包括：搅拌轴、套设于搅拌轴外部的固定套、设置于固定套外部的圆盘及均匀设置于圆盘外围的桨叶；圆盘的中心线与固定套的中心线重合，圆盘所在的平面垂直于搅拌轴的中心线；桨叶与圆盘所在的平面不重合或垂直；桨叶为边缘带锯齿的梯形结构，其下底边靠近圆盘，上底边远离圆盘；桨叶表面开设有至少一个方形通道，方形通道内部相向设置有一对三角形翅片，翅片的一边与方形通道的一边重合，翅片与方形通道重合的一边与桨叶的底边平行；翅片向该翅片所在的方形通道方向倾斜，且翅片不与方形通道所在的平面重合。采用前述的搅拌桨，可增加流体的湍动程度，提高絮凝效果，减少絮凝剂用量，进而节约废水处理成本。

Description

一种用于废水处理的搅拌桨

技术领域

本申请涉及废水处理设备技术领域，尤其涉及一种用于废水处理的搅拌桨。

背景技术

在工业废水的处理中，通常会加入絮凝剂吸附废水中的悬浮粒子。絮凝剂的絮凝原理是使废水中的悬浮粒子互缠交联，形成架桥，使絮凝结构增大变粗，最后絮凝结构形成沉淀，过滤沉淀，即可完成工业废水中的悬浮粒子的处理。其中，搅拌可加快絮凝剂的溶解，如果搅拌不当，则絮凝剂易出现团聚现象，导致絮凝剂与废水混合不均匀，絮凝效果不佳。因此，搅拌操作在絮凝过程中起着不可忽略的重要作用。搅拌桨作为搅拌反应器的关键部件，向搅拌槽内流体提供所需的能量，影响着“三传一反”的效率和程度。

目前使用的搅拌桨如图1所示，包括固定套101、圆盘102和桨叶103，其中，固定套101用于套在搅拌装置中的搅拌抽上，圆盘102设置在固定套101外围，在圆盘102周边均匀固定有桨叶103，桨叶103与圆盘102之间呈一定的角度，桨叶103为方形板状结构。

但是，发明人在本申请的研究过程中发现，目前使用的方形板状结构桨叶的搅拌桨在搅拌时，流体的湍动程度较弱，流场容易形成搅拌死区，导致絮凝剂与废水混合不均匀，絮凝效果不佳，进而使得絮凝剂的用量增大，废水处理成本增加。

发明内容

本申请提供的一种用于废水处理的搅拌桨，以解决现有废水处理中搅拌桨搅拌时，流体的湍动程度较弱，流场容易形成搅拌死区，导致絮凝剂与废水混合不均匀，絮凝效果不佳，进而使得絮凝剂的用量增大，废水处理成本增加的问题。

本申请公开的一种用于废水处理的搅拌桨，包括：搅拌轴、套设于所述搅拌轴外部的固定套、固定设置于所述固定套外部的圆盘以及均匀设置于所述圆盘外围的桨叶；

所述固定套为空心圆柱体结构；

所述圆盘的中心线与所述固定套的中心线重合，所述圆盘所在的平面垂直于所述搅拌轴的中心线；

所述桨叶与所述圆盘所在的平面之间存在夹角，所述夹角不等于90°，且所述桨叶与所述圆盘不在同一平面内；

所述桨叶为边缘带锯齿的梯形结构，所述桨叶的下底边靠近所述圆盘；所述桨叶的上底边远离所述圆盘；

所述桨叶表面开设有至少一个方形通道，所述方形通道内部相向设置有一对三角形翅片，所述翅片的一边与所述方形通道的一边重合，所述翅片与所述方形通道重合的一边与所述桨叶的底边平行；所述翅片向该翅片所在的方形通道方向倾斜，且所述翅片不与所述方形通道所在的平面重合。

可选地，所述桨叶为边缘带锯齿的等腰梯形结构，所述桨叶由多个等腰梯形按从大到小的顺序连接而成，各个等腰梯形的底角和高度均相同，等腰梯形的面积沿远离所述圆盘的方向依次变小。

可选地，所述方形通道的长为相邻较小面积的等腰梯形的上底边边长的3/4至1倍，所述方形通道的宽为等腰梯形高的3/4至1倍。

可选地，所述翅片是等腰三角形，等腰三角形的底边边长为所述方形通道的长，所述翅片的高为所述方形通道的宽的1/3至1/2。

可选地，各个等腰梯形的高度为靠近所述圆盘的等腰梯形下底边边长的1/6至1/4。

可选地，相邻两个等腰梯形的下底边边长之差为等腰梯形高度的1/5至2/3。

可选地，等腰梯形的数量为奇数个，在顺序为偶数的等腰梯形上设置方形通道，其中，从靠近所述圆盘开始计算等腰梯形的顺序。

可选地，所述翅片向该翅片所在的方形通道方向倾斜的角度范围为30°至60°。

本申请中的一种用于废水处理的搅拌桨，包括：用于套设于搅拌轴外部的固定套、固定设置于所述固定套外部的圆盘以及均匀设置于所述圆盘外围的桨叶；所述圆盘的中心线与所述固定套的中心线重合，所述圆盘所在的平面垂直于所述搅拌轴的中心线；所述桨叶与所述圆盘所在的平面不重合或垂直；所述桨叶为边缘带锯齿的梯形结构，所述桨叶的下底边靠近所述圆盘；所述桨叶的上底边远离所述圆盘；所述桨叶表面开设有至少一个方形通道，所述方形通道内部相向设置有一对等腰三角形翅片，所述翅片的一边与所述方形通道的一边重合，所述翅片与所述方形通道重合的一边与所述桨叶的底边平行；所述翅片向该翅片所在的方形通道方向倾斜，且所述翅片不与所述方形通道所在的平面重合。将该搅拌桨应用于废水处理中，利用搅拌桨桨叶自身的锯齿状梯形结构和桨叶上的方形通道及方形通道两边的三角形翅片对流体进行剪切，增加流体的湍动程度，使絮凝剂与废水充分混合均匀，提高絮凝效果，减少絮凝剂用量，进而节约废水处理成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中搅拌桨的结构示意图；

图2是本申请一个实施例中搅拌桨的应用场景图；

图3是本申请一个实施例中搅拌桨的结构示意图；

图4是本申请一个实施例中桨叶的正视图；

图5是本申请一个实施例中桨叶的侧视图。

其中，101-固定套；102-圆盘；103-桨叶；1-电机；2-搅拌轴；3-搅拌槽；4-挡板；5-桨叶；51-方形通道；6-翅片；7-圆盘；8-固定套。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。

本申请公开的一种用于废水处理的搅拌桨，以解决现有废水处理中搅拌桨搅拌时，流体的湍动程度较弱，流场容易形成搅拌死区，导致絮凝剂与废水混合不均匀，絮凝效果不佳，进而使得絮凝剂的用量增大，废水处理成本增加的问题。

参照图2、图3、图4和图5，示出了一种用于废水处理的搅拌桨，包括：搅拌轴2、套设于所述搅拌轴2外部的固定套8、固定设置于所述固定套8外部的圆盘7以及均匀设置于所述圆盘7外围的桨叶5。

其中，所述桨叶5以焊接或者胶粘的方式固定在所述圆盘7外围，具体连接方需根据搅拌桨的材质决定，本申请不做具体限定。

所述固定套8为空心圆柱体结构；便于套设在搅拌轴2外部。

所述圆盘7的中心线与所述固定套8的中心线重合，所述圆盘7所在的平面垂直于所述搅拌轴2的中心线。

所述桨叶5与所述圆盘7所在的平面之间存在夹角，所述夹角不等于90°，且所述桨叶5与所述圆盘7不在同一平面内；

其中，所述桨叶5与所述圆盘7所在的平面之间存在夹角，所述夹角不等于90°，且所述桨叶5与所述圆盘7不在同一平面内，也就是说，所述桨叶5与所述圆盘7所在的平面不重合或者不垂直，使得搅拌桨在使用时，搅拌桨与流体的切面形成一定的夹角，增大流体的轴向循环能力。

所述桨叶5为边缘带锯齿的梯形结构，所述桨叶5的下底边靠近所述圆盘7；所述桨叶5的上底边远离所述圆盘7。

其中，所述桨叶5的长边靠近所述圆盘7，所述桨叶5的短边远离所述圆盘7，也就是说，所述桨叶5沿远离所述圆盘7的方向，其截面长度逐渐减小，使得搅拌桨在搅拌时，利用桨叶5自身截面逐渐减小，可实现对不同区域的流体进行剪切。

所述桨叶5的结构设置为边缘带锯齿的梯形结构，具体的，桨叶5的腰为锯齿状结构，采用上述结构，在搅拌时，桨叶5边缘带锯齿的梯形结构，可以增大对流体的剪切强度，进而增加流体的湍动程度。

所述桨叶5表面开设有至少一个方形通道51，所述方形通道51内部相向设置有一对三角形翅片6，所述翅片6的一边与所述方形通道51的一边重合，所述翅片6与所述方形通道51重合的一边与所述桨叶5的底边平行；所述翅片6向该翅片6所在的方形通道51方向倾斜，且所述翅片6不与所述方形通道51所在的平面重合。

参照图5所示的桨叶5的侧视图，所述翅片6向该翅片6所在的方形通道51方向倾斜的角度范围为30°至60°，优选为45°。

其中，所述翅片6向该翅片6所在的方形通道51方向倾斜，也就是说，所述翅片6与所述桨叶5所在平面之间存在夹角β，夹角β与翅片6向该翅片6所在的方形通道51方向倾斜的角度为互补角，根据所述翅片6向该翅片6所在的方形通道51方向倾斜的角度范围可知，所述夹角β的范围为120°至150°，优选为135°。

另外，所述翅片6沿所述方形通道51的内边设置，且所述翅片6与所述方形通道51重合的一边与所述桨叶5的底边平行，所述翅片6沿所述桨叶5径向设置，而非横向设置，这样设置时，流体的湍动强度更大，更有利于流体的混合过程；相向设置两个翅片6，且翅片6向该翅片6所在的所述方形通道51里面倾斜，利用倾斜的翅片6与方形通道51组成的间隙，以及翅片6与方形通道51边缘空出的间隙，可以更好地对流体进行剪切，增加流体湍动，缩短搅拌时间。

在本发明中，所述桨叶5的表面开设方形通道51，同时在方形通道51两边相向设置一对三角形翅片6，所述翅片6朝方形通道51倾斜一定的角度，且三角形翅片6的位置设置在所述桨叶5的同一侧，方形通道51与三角形翅片6结合之后，流体从方形通道51流过时，有利于形成对流体的挤压，增大流体的湍动程度。

本申请公开的一种用于废水处理的搅拌桨，将该搅拌桨应用于废水处理中，可利用搅拌桨桨叶5自身的锯齿状梯形结构和桨叶5上的方形通道51及方形通道51两边的三角形翅片6对流体进行剪切，增加流体的湍动程度，使絮凝剂与废水充分混合均匀，提高絮凝效果，减少絮凝剂用量，进而节约废水处理成本。

参照图4所示的桨叶5的正视图，所述桨叶5为边缘带锯齿的等腰梯形结构，所述桨叶5由多个等腰梯形按从大到小的顺序连接而成，各个等腰梯形的底角和高度均相同，等腰梯形的面积沿远离所述圆盘7的方向依次变小。

在本发明中，桨叶5整体是腰为锯齿状的等腰梯形结构，且由多个相似等腰梯形按大小顺序连接组成，其中，所述相似等腰梯形是指各个等腰梯形的底角和高度均相同，且相邻等腰梯形相差的比例相同，这样组合起来的桨叶5较为均匀，搅拌时桨叶5受力更为均匀。

可选地，等腰梯形的数量为奇数个，在顺序为偶数的等腰梯形上设置方形通道51，其中，从靠近所述圆盘7开始计算等腰梯形的顺序。

在本发明中，桨叶5上设置奇数个等腰梯形，且在顺序为偶数的等腰梯形上设置方形通道51，使靠近圆盘7的等腰梯形上没有方形通道51，桨叶5远离圆盘7一端的端部没有方形通道51，以保证桨叶5与圆盘7连接处牢固可靠以及增大远离桨叶5处的流体速度。

可选地，所述方形通道51的长为相邻较小面积的等腰梯形的上底边边长的3/4至1倍，优选为1倍；所述方形通道51的宽为等腰梯形高的3/4至1倍，优选为1倍。

可选地，所述翅片6是等腰三角形，等腰三角形的底边边长为所述方形通道51的长；所述翅片6的高为所述方形通道51的宽的1/3至1/2，优选为1/2。

可选地，各个等腰梯形的高度为靠近所述圆盘7的等腰梯形下底边的1/6至1/4，优选为1/6。

可选地，相邻两个等腰梯形的下底边边长之差为等腰梯形高度的1/5至2/3。

另外，本申请中所述搅拌桨的材质要求不与废水中的物质反应，根据实际需要，可以选择不锈钢金属或者有机玻璃材质，本申请不做具体限定。

在本发明中，所述桨叶5为边缘带锯齿的等腰梯形结构，且由多个不同大小的相似等腰梯形按大小顺序连接而成，使桨叶5为对称均匀结构，同时，对多个等腰梯形之间的比例，等腰梯形、方形通道51以及翅片6之间的比例关系做了进一步限定，当然，本申请中的比例关系为可选或者优选方案，并不构成对本申请的限定，其他采用申请构思的方案也落入本申请的保护范围内。

作为示例，图2示出了一种用于废水处理的搅拌桨的应用场景图，搅拌槽3是内径为1m的底部密封的圆筒，搅拌槽3的内部设置有挡板4，挡板4的宽度为0.1m，液体高度为1.2m，在搅拌槽3中加入适量的絮凝剂，如：聚丙烯酰胺，搅拌轴2一端固定设置有电机1，搅拌轴2上套入两层搅拌桨，下层搅拌桨的离底距离为0.3m，两层搅拌桨之间的层间距为0.6m，将搅拌轴2另一端垂直固定于搅拌槽3中间，启动电机1，即可开始搅拌。

为了更清楚的说明本申请公开的搅拌桨，下面结合具体的应用实施例对本申请做进一步说明：

实施例1

一种用于废水处理的剪切搅拌桨，包括：搅拌轴2、套设于搅拌轴2外部的固定套8、固定设置于所述固定套8外部的圆盘7以及均匀设置于所述圆盘7外围的桨叶5。

所述桨叶5是由五个等腰梯形沿圆盘7向外，按从大到小顺序依次连接而成；桨叶5上所有等腰梯形的下底角的角度和高度都相等；桨叶5上所有等腰梯形的中心线在一条直线上；

桨叶5上所有等腰梯形的高度为与圆盘7相邻的等腰梯形下底边的1/6；

与圆盘7相邻的等腰梯形下底边边长为12cm；

桨叶5上沿径向方向靠近圆盘7的等腰梯形下底边边长与相邻的下一个等腰梯形下底边边长之差等于等腰梯形高度的1/2；

所述桨叶5上从靠近圆盘7开始数桨叶5上的等腰梯形，次序为偶数的等腰梯形上均开有方形通道51，共开设有两个方形通道51；

桨叶5上的方形通道51的宽度为等腰梯形高度的1倍；桨叶5上的方形通道51的长度为相邻较小等腰梯形的上底边长度的1倍；

所述翅片6是以方形通道51的长为底边的等腰三角形；翅片6的高度为方形通道51宽度的1/2；

翅片6与桨叶5之间的角度β为135°。

将本实施例中的搅拌桨搭配电机1，用于某食品生产企业中的废水处理工艺中，与现有工艺中的搅拌桨相比，聚丙烯酰胺的溶解时间由1.5小时缩短到1.1小时，聚丙烯酰胺的配比由浓度为0.5％降到0.4％，絮凝剂由3.0kg/干污泥降到2.6kg/干污泥。

实施例2

一种用于废水处理的剪切搅拌桨，包括：搅拌轴2、套设于搅拌轴2外部的固定套8、固定设置于所述固定套8外部的圆盘7以及均匀设置于所述圆盘7外围的桨叶5。

所述桨叶5是由七个等腰梯形沿圆盘7向外，按从大到小顺序依次连接而成；桨叶5上所有等腰梯形的下底角的角度和高度都相等；桨叶5上所有等腰梯形的中心线在一条直线上；

桨叶5上所有等腰梯形的高度为与圆盘7相邻的等腰梯形下底边的1/6；

与圆盘7相邻的等腰梯形下底边边长为12cm；

桨叶5上沿径向方向靠近圆盘7的等腰梯形下底边边长与相邻的下一个等腰梯形下底边边长之差等于等腰梯形高度的1/2；

所述桨叶5上从靠近圆盘7开始数桨叶5上的等腰梯形，次序为偶数的等腰梯形上均开有方形通道51，共开设有三个方形通道51；

桨叶5上的方形通道51的宽度为等腰梯形高度的1倍；桨叶5上的方形通道51的长度为相邻较小等腰梯形的上底边长度的1倍；

所述翅片6是以方形通道51的长为底边的等腰三角形；翅片6的高度为方形通道51宽度的1/2；

翅片6与桨叶5之间的角度β为135°。

将本实施例中的搅拌桨搭配电机1，用于某食品生产企业中的废水处理工艺中，与现有工艺中的搅拌桨相比，聚丙烯酰胺的溶解时间由1.5小时缩短到0.8小时，聚丙烯酰胺的配比由浓度为0.5％降到0.36％，絮凝剂由3.0kg/干污泥降到2.5kg/干污泥。

实施例3

一种用于废水处理的剪切搅拌桨，包括：搅拌轴2、套设于搅拌轴2外部的固定套8、固定设置于所述固定套8外部的圆盘7以及均匀设置于所述圆盘7外围的桨叶5。

所述桨叶5是由九个等腰梯形沿圆盘7向外，按从大到小顺序依次连接而成；桨叶5上所有等腰梯形的下底角的角度和高度都相等；桨叶5上所有等腰梯形的中心线在一条直线上；

桨叶5上所有等腰梯形的高度为与圆盘7相邻的等腰梯形下底边的1/6；

与圆盘7相邻的等腰梯形下底边边长为12cm；

桨叶5上沿径向方向靠近圆盘7的等腰梯形下底边边长与相邻的下一个等腰梯形下底边边长之差等于等腰梯形高度的1/2；

所述桨叶5上从靠近圆盘7开始数桨叶5上的等腰梯形，次序为偶数的等腰梯形上均开有方形通道51，共开设有四个方形通道51；

桨叶5上的方形通道51的宽度为等腰梯形高度的1倍；桨叶5上的方形通道51的长度为相邻较小等腰梯形的上底边长度的1倍；

所述翅片6是以方形通道51的长为底边的等腰三角形；翅片6的高度为方形通道51宽度的1/2；

翅片6与桨叶5之间的角度β为135°。

将本实施例中的搅拌桨搭配电机1，用于某食品生产企业中的废水处理工艺中，与现有工艺中的搅拌桨相比，聚丙烯酰胺的溶解时间由1.5小时缩短到0.7小时，聚丙烯酰胺的配比由浓度为0.5％降到0.31％，絮凝剂由3.0kg/干污泥降到2.45kg/干污泥。

使用本申请中的搅拌桨，大幅度缩短了絮凝剂的溶解时间，降低了絮凝剂配比浓度，且减少了絮凝剂的用量，节约了废水处理的成本。

需要说明的是，为了简化附图，本申请中部分标号，例如方形通道51和翅片6，在附图中仅标记在某一固定位置，但是该标号并不限定指代该位置的结构，而是可以指代多个相同结构或相似结构中的任意一个。

以上结合具体实施方式和范例性实例对本申请进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本申请的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本申请精神和范围的情况下，可以对本申请技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本申请的范围内。本申请的保护范围以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种用于废水处理的搅拌桨，其特征在于，包括：搅拌轴(2)、套设于所述搅拌轴(2)外部的固定套(8)、固定设置于所述固定套(8)外部的圆盘(7)以及均匀设置于所述圆盘(7)外围的桨叶(5)；

所述固定套(8)为空心圆柱体结构；

所述圆盘(7)的中心线与所述固定套(8)的中心线重合，所述圆盘(7)所在的平面垂直于所述搅拌轴(2)的中心线；

所述桨叶(5)与所述圆盘(7)所在的平面之间存在夹角，所述夹角不等于90°，且所述桨叶(5)与所述圆盘(7)不在同一平面内；

所述桨叶(5)为边缘带锯齿的梯形结构，所述桨叶(5)的下底边靠近所述圆盘(7)；所述桨叶(5)的上底边远离所述圆盘(7)；

所述桨叶(5)表面开设有至少一个方形通道(51)，所述方形通道(51)内部相向设置有一对三角形翅片(6)，所述翅片(6)的一边与所述方形通道(51)的一边重合，所述翅片(6)与所述方形通道(51)重合的一边与所述桨叶(5)的底边平行；所述翅片(6)向该翅片(6)所在的方形通道(51)方向倾斜，且所述翅片(6)不与所述方形通道(51)所在的平面重合。

2.根据权利要求1所述的搅拌桨，其特征在于，所述桨叶(5)为边缘带锯齿的等腰梯形结构，所述桨叶(5)由多个等腰梯形按从大到小的顺序连接而成，各个等腰梯形的底角和高度均相同，等腰梯形的面积沿远离所述圆盘(7)的方向依次变小。

3.根据权利要求2所述的搅拌桨，其特征在于，所述方形通道(51)的长为相邻较小面积的等腰梯形的上底边边长的3/4至1倍，所述方形通道(51)的宽为等腰梯形高的3/4至1倍。

4.根据权利要求2或3所述的搅拌桨，其特征在于，所述翅片(6)是等腰三角形，等腰三角形的底边边长为所述方形通道(51)的长，所述翅片(6)的高为所述方形通道(51)的宽的1/3至1/2。

5.根据权利要求2所述的搅拌桨，其特征在于，各个等腰梯形的高度为靠近所述圆盘(7)的等腰梯形下底边边长的1/6至1/4。

6.根据权利要求2所述的搅拌桨，其特征在于，相邻两个等腰梯形的下底边边长之差为等腰梯形高度的1/5至2/3。

7.根据权利要求2所述的搅拌桨，其特征在于，等腰梯形的数量为奇数个，在顺序为偶数的等腰梯形上设置方形通道(51)，其中，从靠近所述圆盘(7)开始计算等腰梯形的顺序。

8.根据权利要求1所述的搅拌桨，其特征在于，所述翅片(6)向该翅片(6)所在的方形通道(51)方向倾斜的角度范围为30°至60°。