CN111099707A - 一种基于风叶结构填料的网格絮凝池 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于风叶结构填料的网格絮凝池，池体内部设有若干垂直交错布置的格栅板，同一方向上相邻的格栅板上交错设置有过水洞；絮凝网格内部设有若干填料架，填料架上部安装有风叶填料；风叶填料包括由若干方管连接而成的支架、设置于支架上端的上压板和设置于支架下端的下压板，和下压板上均设有通孔，柱销上设有若干叶轮，叶轮包括外筒、设置在外筒上的若干叶片、设置在外筒内部的内筒，内筒固定地安装在柱销上。本发明风叶填料组合规整，絮体的通过时间短，水流在絮凝区形成微小的涡旋流动，将水力搅拌形式的絮凝设备在絮凝区布置成网格，增加涡流提高胶体碰撞几率及混凝效果，增强了紊流涡旋效应，提高了絮体凝结效率。
Description
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，特别涉及一种基于风叶结构填料的网格絮凝池。
背景技术
随着社会的进步，人类活动导致地表水污染日趋严重，地表水处理工艺越来越受到人们的重视。混凝是将小颗粒结合成较大的聚集体(絮凝物)和将溶解的有机物质吸附到颗粒聚集体上的过程，以便在随后的固/液分离过程中除去这些杂质。网格絮凝池作为一种混凝水处理装置，已被广泛用于水处理领域。网格絮凝池由上下翻越的多格竖井组合而成，在竖井内设置多层网格作为扰流装置，根据紊流涡旋理论，当池中紊动的水流经过网格后，由于水流的惯性和网格的扰流作用，大尺度的涡旋很容易破碎为小尺度的涡旋，池中网格填料的扰动，可以限制颗粒不合理的增大，有利于形成密实不易破碎的絮体。目前传统的网格絮凝池存在一些缺点，如没有充分合理利用水动力学规律，由于水具有一定的粘度，会形成一定阻力，水流会逐渐丧失涡流状态，絮凝效果变差，为了增强其絮凝效果只能增加其竖井中的网格层数或者增加竖井数量，这样不仅会增加水头损失，延长混凝时间，而且网格层数过多会导致絮体破碎几率增大，反而会劣化混凝效果，而且给施工维护带来一定的困难，因此可以采用在单独竖井中的网格之间添加填料的方式来优化网格之间的水力条件，增强絮凝效率同时又不会给施工维护带来更高的成本，但是传统的网格絮凝池搭载该填料无法发挥最大效果，因此需要提供一种新型的能够搭载填料的网格絮凝池。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种基于风叶结构填料的网格絮凝池，絮凝池的进水方式为推流式，从上方流下的水与絮体经过风叶填料产生涡旋效应，以增强絮体的凝结，风叶填料组合规整，具有整齐的流道，絮体的通过时间短，水流在絮凝区形成微小的涡旋流动，将水力搅拌形式的絮凝设备在絮凝区布置成网格，增加涡流提高胶体碰撞几率及混凝效果，增强了紊流涡旋效应，提高了絮体凝结效率。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种基于风叶结构填料的网格絮凝池，包括池体、设置于池体一侧的进水管和设置于池体另一侧的出水管，所述进水管和出水管上均设有阀门(图中未示出)，所述池体内部设有若干垂直交错布置的格栅板，格栅板将池体分隔成若干絮凝网格，同一方向上相邻的格栅板上交错设置有过水洞，交错的过水洞延长了污水的流程，从而延长了污水的絮凝时间，增强了污水的絮凝效果；所述絮凝网格内部设有若干填料架，所述填料架上设有若干流通孔，所述填料架上部安装有风叶填料；所述风叶填料包括由若干方管连接而成的支架、设置于支架上端的上压板和设置于支架下端的下压板，所述上压板和下压板上均设有通孔，所述通孔中心处通过若干连杆连接有环板，所述环板内部连接有柱销，所述柱销上设有若干叶轮，所述叶轮包括外筒、设置在外筒上的若干叶片、设置在外筒内部的内筒，所述内筒固定地安装在柱销上；风叶填料组合规整，具有整齐的流道，絮体的通过时间短，水流经过组合式风叶结构填料中的叶轮时随叶轮发生旋转，在絮凝区形成微小的涡旋流动，将水力搅拌形式的絮凝设备在絮凝区布置成网格，增加涡流提高胶体碰撞几率及混凝效果，提高了絮体凝结效率。
作为本技术方案的进一步优选，所述流通孔与上压板和下压板上的通孔在同一轴线上，降低了风叶填料对污水的阻力。
作为本技术方案的进一步优选，所述池体下部一侧设有集污槽，所述集污槽截面为锥斗形，便于污物的汇聚；所述集污槽下部设有排污管，所述排污管包括若干与最低部的絮凝网格相连的排污支管和连接若干排污支管的排污总管，所述排污总管上设有排污阀(图中未示出)，便于污物的排放。
作为本技术方案的进一步优选，所述池体一侧中部设有分水池，所述分水池一侧设有第一蓄水池，所述分水池另一侧设有第二蓄水池，所述出水管与第一蓄水池、第二蓄水池相连，第一蓄水池和第二蓄水池便于絮凝后的污水的储存。
作为本技术方案的进一步优选，所述上压板上设有若干与方管贯通的插孔，所述下压板下部一侧设有若干与插孔位置对应的插接柱；根据污水的水质，将多组风叶填料通过插接柱和插孔组合，灵活调整填料的厚度，保证了污水絮凝的效果。
作为本技术方案的进一步优选，所述插孔与插接柱过盈配合，保证了风叶填料连接的稳固性。
作为本技术方案的进一步优选，所述支架上端设有第一定位孔，所述插接柱上设有与第一定位孔配合的第二定位孔，所述第一定位孔和第二定位孔通过紧固螺栓连接，所述紧固螺栓一端设有螺母，紧固螺栓进一步保证了风叶填料连接的稳固性。
作为本技术方案的进一步优选，所述螺母为蝶形螺母，便于风叶填料的快速组装与拆卸。
作为本技术方案的进一步优选，所述叶片与水平面的夹角ɑ为10°-45°，在水流经过时，水流运动方向发生偏转，使得液体各个方向的自旋角速度再次发生变化，由于叶片的分布特性，水流方向改变为叶片的切线方向且呈旋流，流经风叶填料的水紊流微涡旋效应增强；絮体之间的碰撞速率也会增加，更有利于絮体的凝结；与传统的网格絮凝池的方法相比，在相同接触时间内，微涡旋效应明显提高，凝结效率明显提升。
作为本技术方案的进一步优选，池体的设计流量为1000～20000m3/d，单池流量为0.01～0.2m3/s，絮凝时间为8～10min，絮凝池有效容积为50～100m3，有效水深3m，单池面积20-30m2；竖井内流速为0.1～0.15m/s，单个絮凝网格截面积0.25～4m2，单个絮凝网格尺寸为0.5m～2m见方，絮凝网格数量为9～25个。
本发明的有益效果是：
1)絮凝池的进水方式为推流式，从上方流下的水与絮体经过风叶填料产生涡旋效应，以增强絮体的凝结，风叶填料组合规整，具有整齐的流道，絮体的通过时间短，水流经过风叶填料中的叶轮时随叶轮发生旋转，在絮凝区形成微小的涡旋流动，将水力搅拌形式的絮凝设备在絮凝区布置成网格，增加涡流提高胶体碰撞几率及混凝效果，增强了紊流涡旋效应，提高了絮体凝结效率。
2)流通孔与上压板和下压板上的通孔在同一轴线上，降低了风叶填料对污水的阻力。
3)池体下部一侧设有集污槽，集污槽截面为锥斗形，便于污物的汇聚；集污槽下部设有排污管，排污管包括若干与最低部的絮凝网格相连的排污支管和连接若干排污支管的排污总管，排污总管上设有排污阀，便于污物的排放。
4)池体一侧中部设有分水池，分水池一侧设有第一蓄水池，分水池另一侧设有第二蓄水池，出水管与第一蓄水池、第二蓄水池相连，第一蓄水池和第二蓄水池便于絮凝后的污水的储存。
5)上压板上设有若干与方管贯通的插孔，下压板下部一侧设有若干与插孔位置对应的插接柱；根据污水的水质，将多组风叶填料通过插接柱和插孔组合，灵活调整填料的厚度，保证了污水絮凝的效果。
6)插孔与插接柱过盈配合，保证了风叶填料连接的稳固性。
7)支架上端设有第一定位孔，插接柱上设有与第一定位孔配合的第二定位孔，第一定位孔和第二定位孔通过紧固螺栓连接，紧固螺栓一端设有螺母，紧固螺栓进一步保证了风叶填料连接的稳固性。
8)螺母为蝶形螺母，便于风叶填料的快速组装与拆卸。
9)叶片与水平面的夹角ɑ为10°-45°，在水流经过时，水流运动方向发生偏转，使得液体各个方向的自旋角速度再次发生变化，由于叶片的分布特性，水流方向改变为叶片的切线方向且呈旋流，流经风叶填料的水紊流微涡旋效应增强；絮体之间的碰撞速率也会增加，更有利于絮体的凝结；与传统的网格絮凝池的方法相比，在相同接触时间内，微涡旋效应明显提高，凝结效率明显提升。
附图说明
附图1是本发明一种基于风叶结构填料的网格絮凝池结构示意图。
附图2是本发明一种基于风叶结构填料的网格絮凝池内部结构示意图。
附图3是本发明一种基于风叶结构填料的网格絮凝池侧视图。
附图4是本发明一种基于风叶结构填料的网格絮凝池俯视图。
附图5是本发明一种基于风叶结构填料的网格絮凝池中填料结构示意图。
附图6是本发明一种基于风叶结构填料的网格絮凝池中叶轮结构示意图。
附图7是本发明一种基于风叶结构填料的网格絮凝池中A局部放大示意图。
附图8是本发明一种基于风叶结构填料的网格絮凝池中支架局部示意图。
图中：1、池体；11、进水管；12、出水管；13、格栅板；14、过水洞；15、填料架；151、流通孔；16、排污管；161、排污支管；162、排污总管；17、集污槽；18、第一蓄水池；19、第二蓄水池；20、分水池；2、风叶填料；21、支架；211、第一定位孔；212、紧固螺栓；213、螺母；214、插接柱；215、第二定位孔；22、上压板；221、环板；222、连杆；223、插孔；23、下压板；24、叶轮；241、外筒；242、叶片；243、内筒；25、柱销；
具体实施方式
下面结合附图1-8，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
一种基于风叶结构填料的网格絮凝池，包括池体1、设置于池体1一侧的进水管11和设置于池体1另一侧的出水管12，所述进水管11和出水管12上均设有阀门(图中未示出)，所述池体1内部设有若干垂直交错布置的格栅板13，格栅板13将池体1分隔成若干絮凝网格，同一方向上相邻的格栅板13上交错设置有过水洞14，交错的过水洞14延长了污水的流程，从而延长了污水的絮凝时间，增强了污水的絮凝效果；所述絮凝网格内部设有若干填料架15，所述填料架15上设有若干流通孔151，所述填料架15上部安装有风叶填料2；所述风叶填料2包括由若干方管连接而成的支架21、设置于支架21上端的上压板22和设置于支架21下端的下压板23，所述上压板22和下压板23上均设有通孔，所述通孔中心处通过若干连杆222连接有环板221，所述环板221内部连接有柱销25，所述柱销25上设有若干叶轮24，所述叶轮24包括外筒241、设置在外筒241上的若干叶片242、设置在外筒241内部的内筒243，所述内筒243固定地安装在柱销25上；风叶填料2组合规整，具有整齐的流道，絮体的通过时间短，水流经过风叶填料2中的叶轮24时随叶轮24发生旋转，在絮凝区形成微小的涡旋流动，将水力搅拌形式的絮凝设备在絮凝区布置成网格，增加涡流提高胶体碰撞几率及混凝效果，增强了紊流涡旋效应，提高了絮体凝结效率。
在本实施例中，所述流通孔151与上压板22和下压板23上的通孔在同一轴线上，降低了风叶填料2对污水的阻力。
在本实施例中，所述池体1下部一侧设有集污槽17，所述集污槽17截面为锥斗形，便于污物的汇聚；所述集污槽17下部设有排污管16，所述排污管16包括若干与最低部的絮凝网格相连的排污支管161和连接若干排污支管161的排污总管162，所述排污总管162上设有排污阀(图中未示出)，便于污物的排放。
在本实施例中，所述池体1一侧中部设有分水池20，所述分水池20一侧设有第一蓄水池18，所述分水池20另一侧设有第二蓄水池19，所述出水管12与第一蓄水池18、第二蓄水池19相连，第一蓄水池18和第二蓄水池19便于絮凝后的污水的储存。
在本实施例中，所述上压板22上设有若干与方管贯通的插孔223，所述下压板23下部一侧设有若干与插孔223位置对应的插接柱214；根据污水的水质，将多组风叶填料2通过插接柱214和插孔223组合，灵活调整填料的厚度，保证了污水絮凝的效果。
在本实施例中，所述插孔223与插接柱214过盈配合，保证了风叶填料2连接的稳固性。
在本实施例中，所述支架21上端设有第一定位孔211，所述插接柱214上设有与第一定位孔211配合的第二定位孔215，所述第一定位孔211和第二定位孔215通过紧固螺栓212连接，所述紧固螺栓212一端设有螺母213，紧固螺栓212进一步保证了风叶填料2连接的稳固性。
在本实施例中，所述螺母213为蝶形螺母，便于风叶填料2的快速组装与拆卸。
在本实施例中，所述叶片242与水平面的夹角ɑ为15°，在水流经过时，水流运动方向发生偏转，使得液体各个方向的自旋角速度再次发生变化，由于叶片242的分布特性，水流方向改变为叶片242的切线方向且呈旋流，流经风叶填料2的水紊流微涡旋效应增强；絮体之间的碰撞速率也会增加，更有利于絮体的凝结；与传统的网格絮凝池的方法相比，在相同接触时间内，微涡旋效应明显提高，凝结效率明显提升。
在本实施例中，所述池体1的设计流量为20000m3/d，单池流量为0.116m3/s，设计絮凝时间为10min，絮凝池有效容积为70m3，有效水深3m，单池面积24m2，竖井流速0.12m/s，单个絮凝网格截面积1m2，单个絮凝网格尺寸为1mx1m，絮凝网格数量为24，过水洞14流速从0.3m/s过渡到0.1m/s，风叶填料2放置从3层过渡到1层，每层放置一组填料，一组填料为四个，每层间距分别为0.6m。
以上内容仅仅是对本发明的结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于风叶结构填料的网格絮凝池，包括池体、设置于池体一侧的进水管和设置于池体另一侧的出水管，所述进水管和出水管上均设有阀门，所述池体内部设有若干垂直交错布置的格栅板，格栅板将池体分隔成若干絮凝网格，同一方向上相邻的格栅板上交错设置有过水洞；所述絮凝网格内部设有若干填料架，所述填料架上设有若干流通孔，其特征在于，所述填料架上部安装有风叶填料；所述风叶填料包括由若干方管连接而成的支架、设置于支架上端的上压板和设置于支架下端的下压板，所述上压板和下压板上均设有通孔，所述通孔中心处通过若干连杆连接有环板，所述环板内部连接有柱销，所述柱销上设有若干叶轮，所述叶轮包括外筒、设置在外筒上的若干叶片、设置在外筒内部的内筒，所述内筒固定地安装在柱销上。
2.根据权利要求1所述的一种基于风叶结构填料的网格絮凝池，其特征在于，所述流通孔与上压板和下压板上的通孔在同一轴线上。
3.根据权利要求1所述的一种基于风叶结构填料的网格絮凝池，其特征在于，所述池体下部一侧设有集污槽，所述集污槽截面为锥斗形；所述集污槽下部设有排污管，所述排污管包括若干与最低部的絮凝网格相连的排污支管和连接若干排污支管的排污总管，所述排污总管上设有排污阀。
4.根据权利要求1所述的一种基于风叶结构填料的网格絮凝池，其特征在于，所述池体一侧中部设有分水池，所述分水池一侧设有第一蓄水池，所述分水池另一侧设有第二蓄水池，所述出水管与第一蓄水池、第二蓄水池相连。
5.根据权利要求1所述的一种基于风叶结构填料的网格絮凝池，其特征在于，所述上压板上设有若干与方管贯通的插孔，所述下压板下部一侧设有若干与插孔位置对应的插接柱。
6.根据权利要求5所述的一种基于风叶结构填料的网格絮凝池，其特征在于，所述插孔与插接柱过盈配合。
7.根据权利要求5所述的一种基于风叶结构填料的网格絮凝池，其特征在于，所述支架上端设有第一定位孔，所述插接柱上设有与第一定位孔配合的第二定位孔，所述第一定位孔和第二定位孔通过紧固螺栓连接，所述紧固螺栓一端设有螺母。
8.根据权利要求7所述的一种基于风叶结构填料的网格絮凝池，其特征在于，所述螺母为蝶形螺母。
9.根据权利要求1所述的一种基于风叶结构填料的网格絮凝池，其特征在于，所述叶片与水平面的夹角ɑ为10°-45°。
10.根据权利要求1-9任一权利要求所述的一种基于风叶结构填料的网格絮凝池，其特征在于，池体的设计流量为1000～20000m3/d，单池流量为0.01～0.2m3/s，絮凝时间为8～10min，絮凝池有效容积为50～100m3，有效水深3m，单池面积20-30m2；竖井内流速为0.1～0.15m/s，单个絮凝网格面积0.25～4m2，单个絮凝网格尺寸为0.5m～2m见方，絮凝网格数量为9～25个。
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| CN103382043A (zh) * | 2013-06-06 | 2013-11-06 | 西安建筑科技大学 | 装有软接叶轮的絮凝反应排架装置 |
| CN104692508A (zh) * | 2015-03-26 | 2015-06-10 | 杭州电子科技大学 | 带弧形叶片涡旋发生器的絮凝池及其絮凝方法 |
| KR101712568B1 (ko) * | 2016-09-06 | 2017-03-22 | 이에스피 주식회사 | 무동력 블레이드를 구비하는 응집조용 교반장치 |
| KR101819580B1 (ko) * | 2017-06-16 | 2018-01-17 | 주식회사 지승개발 | 이중임펠러를 구비한 응집기 |
| CN108557937A (zh) * | 2018-07-05 | 2018-09-21 | 山东省城市供排水水质监测中心 | 一种组合式风叶结构吹脱填料 |
| CN211644734U (zh) * | 2020-01-13 | 2020-10-09 | 山东省城市供排水水质监测中心 | 一种基于风叶结构填料的网格絮凝池 |
-
2020
- 2020-01-13 CN CN202010031986.4A patent/CN111099707A/zh active Pending
Patent Citations (6)
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| CN114057270A (zh) * | 2022-01-13 | 2022-02-18 | 河北粤海水务集团有限公司 | 旋流柱、含有旋流柱的絮凝器及其应用 |
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