CN113860454B - 一种循环澄清设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种循环澄清设备，包括一个圆柱形的澄清桶，所述澄清桶的内部同轴心地设置有直径由小到大套装的导流筒、分流筒、絮凝桶以及推流筒；其中，分流筒设置在导流筒的上方，二者均设置在絮凝桶的内部；絮凝桶的下部由弧形底部封闭，上部的圆形侧壁上均匀环绕开设有联通推流筒的窗口；导流筒的内部设置有搅拌叶片，其通过外侧壁上的多块连接板固定在絮凝桶的内侧壁上。本申请的循环澄清设备采用了同轴心的五筒布局结构，各个筒的周边都可以形成环形过水通道，相较于现有技术的管道或者矩形池的单侧过水结构来说，本申请的环形过水通道在同等容积下的过水截面积最大，单位体积的产水能力最高，单位产水量的能耗可以控制得更低。

Description

一种循环澄清设备

技术领域

本申请涉及一种污水处理设备，尤其涉及一种结构紧凑、占地小、处理效率高的循环澄清设备。

背景技术

澄清池是进行水的混凝、去除水中悬浮物和胶体的设备。污水的混凝处理工艺包括水和药剂的混合、反应及絮凝物与水的分离三个阶段。澄清池就是完成上述三个过程于一体的专门设备。现有的水处理设备通常由沉淀池、混凝池、絮凝池、澄清池等组合而成，污水依次通过上述的池子进行处理，配合添加的药剂例如混凝剂、絮凝剂等，将污水中的有害成分转变成固体沉淀到池子底部，最后获得符合排放要求的清水。现有这种水处理设备存在占地面积大、体积总量大的问题。

CN 107324467 A公开了一种原水絮凝池，包括进水管、导流筒、搅拌器、混合池、絮凝池，导流筒外圆周设有混合池，混合池为方形池并在其中一面池壁开设穿孔；混合池外周设有絮凝池，絮凝池通过隔板分隔为若干依次相连通的絮凝区，各絮凝区以混合池为中心呈九宫格分布。该现有技术的混合和絮凝分离设置，占地面积很大，而且方形池的底部拐角的污泥容易堆积，各絮凝区分别设置排泥管，污泥处理也很麻烦。

CN 110745921 A公开了一种机械水力絮凝沉淀池，池体的中部设有混合区和絮凝区，污水先进入混合区，然后流向絮凝区，混凝后的污水从两侧进入出水区，出水区设有出水槽，絮凝区与出水区之间设有配水区，絮凝区与配水区通过一组折板区进行划分。该现有技术中，混合区、絮凝区、配水区和出水区均设置在池体的中、上层位置，池底部设有积泥区，积泥区共用了上层结构的重叠区域，减少了部分占地面积。但是底部的积泥区积泥区在重叠区域被上部结构所阻挡，清淤困难。另外，两侧的出水区由于结构差异，容易出现出水品质不一致的情况。

总之，为了解决水处理设备占地面积大的问题，现有技术提供了上述列举的各种解决方案，然而这些解决方案仍然存在处理效率低、污泥清理困难的问题。

发明内容

本申请要解决的技术问题是提供一种循环澄清设备，以减少或避免前面所提到的问题。

为解决上述技术问题，本申请提出了一种循环澄清设备，包括一个圆柱形的澄清桶，所述澄清桶的内部同轴心地设置有直径由小到大套装的导流筒、分流筒、絮凝桶以及推流筒；其中，分流筒设置在导流筒的上方，二者均设置在絮凝桶的内部；絮凝桶的下部由弧形底部封闭，上部的圆形侧壁上均匀环绕开设有联通推流筒的窗口；导流筒的内部设置有搅拌叶片，其通过外侧壁上的多块连接板固定在絮凝桶的内侧壁上。

优选地，推流筒和澄清桶之间设置有环形的蜂窝斜管和环形水槽，环形水槽支撑在蜂窝斜管的上方。

优选地，澄清桶的顶部连接有支撑框架，所述分流筒、絮凝桶和推流筒均通过连接件固定在支撑框架的下方。

优选地，分流筒是上下敞开的筒形结构，其下部边沿将导流筒的外部循环流动的水隔开成两部分，一部分沿着分流筒的外侧壁向上通过窗口溢流出去，一部分被导流筒的内侧壁挡住，使其强制返回导流筒中继续循环。

优选地，絮凝桶的下方设置了一个锥台筒，絮凝桶通过外侧壁上的凸缘环支撑在锥台筒的上部开口上，将锥台筒的上部开口封闭。

优选地，所述锥台筒的侧壁与底面的夹角为60度。

优选地，在澄清桶的内侧壁和锥台筒的外侧壁之间，通过多个三角形隔板形成了多个锥形泥斗，所述多个锥形泥斗呈环形等间隔布置在锥台筒的澄清桶的内侧壁和锥台筒的外侧壁之间。

优选地，锥台筒的内部的中心位置设置有集泥斗，每个所述锥形泥斗均通过抽泥管道与所述集泥斗联通。

优选地，围绕澄清桶的外侧设置冲洗管道，冲洗管道具有多个对应于每个锥形泥斗的喷嘴，每个喷嘴对准对应的抽泥管道的开口。

优选地，相邻锥形泥斗之间的三角形隔板下方形成了空闲空间，穿过所述空闲空间设置有管道。

本申请的循环澄清设备采用了同轴心的五筒布局结构，各个筒的周边都可以形成环形过水通道，相较于现有技术的管道或者矩形池的单侧过水结构来说，本申请的环形过水通道在同等容积下的过水截面积最大，单位体积的产水能力最高，单位产水量的能耗可以控制得更低。

附图说明

以下附图仅旨在于对本申请做示意性说明和解释，并不限定本申请的范围。

其中，图1显示的是根据本申请的一个具体实施例的循环澄清设备的结构示意图。

图2显示的是根据本申请的另一个具体实施例的循环澄清设备的剖视示意图。

图3显示的是根据本申请的一个具体实施例的循环澄清设备的分解示意图。

图4显示的是根据本申请的一个具体实施例的导流筒的分解示意图。

图5显示的是本申请的循环澄清设备的澄清桶的底部结构示意图。

图6显示的是本申请的循环澄清设备的环形水槽的分解透视图。

具体实施方式

为了对本申请的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本申请的具体实施方式。其中，相同的部件采用相同的标号。

如图1-3所示，本申请提出了一种循环澄清设备，包括一个圆柱形的澄清桶1，整个水处理过程都在澄清桶1的内部进行。本申请的整个设备的占地面积由澄清桶1的直径和高度所决定，因而很容易根据公路运输的约束条件设定合理的尺寸范围，便于节约运输成本，提高产品的竞争力。

澄清桶1的直径和高度被限定的情况下，需要考虑在有限的容积下尽量提高单位容积的产水能力。因而本申请提出了同轴心的五筒布局结构，以尽量在有限的空间条件下，提供最大的水处理能力和效率。如图所示，本申请在澄清桶1的内部同轴心地设置了直径由小到大套装的导流筒2、分流筒3、絮凝桶4以及推流筒5；其中，分流筒3设置在导流筒2的上方，二者均设置在絮凝桶4的内部；絮凝桶4的下部由弧形底部41封闭，上部的圆形侧壁上均匀环绕开设有联通推流筒5的窗口42；导流筒2的内部设置有通过搅拌轴21带动的搅拌叶片22。

本申请的同轴心的五筒布局结构，各个筒的周边都可以形成环形过水通道，相较于现有技术的管道或者矩形池的单侧过水结构来说，本申请的环形过水通道在同等容积下的过水截面积最大，单位体积的产水能力最高，单位产水量的能耗可以控制得更低。

其中，导流筒2是上下敞开的筒形结构，其通过外侧壁上的多块连接板20固定在絮凝桶4的内侧壁上。连接板20可以设计为波纹状或表面带有叶片突起的结构，以提高对水流的扰动，提高混合效率。导流筒2围绕搅拌叶片22形成导流通道，在搅拌叶片22的作用下，水流可以沿着导流筒2的轴线在导流筒2的内部和外部进行循环流动，以通过机械方式获得更好的混合效率，如图中箭头方向所示。

在图4所示的一个具体实施例中，导流筒2的外侧壁上设置有多块（图中显示有六块）连接板20，每块连接板20的表面均带有至少一个（图中显示有三个）倾斜向下伸出的叶片突起201，以增加对水流的扰动，提高混合效率。叶片突起201倾斜向下设置，有利于防止其表面附着絮凝物。相邻连接板20之间的叶片突起201可以将水流附面层打散形成两侧涡流，从而将导流筒2的外侧的水流形成螺旋上升的流态。另外，导流筒2的内侧壁也可以设置扰流叶片202，可以进一步起到提高混合效率的效果。图4为了表示清楚，部分结构进行了分解显示。

添加了絮凝剂、混凝剂之类的处理药剂的原水通过管道（图中未示出）注入絮凝桶4的内部，通过搅拌叶片22的推力在絮凝桶4中充分的混合，然后从絮凝桶4的上部的窗口42溢流到推流筒5中。絮凝桶4的底部封闭，因而絮凝桶4的内部的搅拌混合对水流的扰动被限制在絮凝桶4的内部，可以避免对后续的絮凝物的快速沉降造成干扰，提高了后续沉淀速度和效率。本申请将絮凝桶4的底部设计成带有弧形底部41的结构，并配合搅拌叶片22向下的推流冲击作用，从而在均匀搅拌混合的同时，避免了絮凝桶4的底部积聚污泥难以清理的问题。为了控制絮凝桶4中的循环混合的次数和强度，在导流筒2的上方专门设置了一个分流筒3，分流筒3是上下敞开的筒形结构，其下部边沿可以将导流筒2的外部循环流动的水隔开成两部分，一部分可以沿着分流筒3的外侧壁向上通过窗口42溢流出去，一部分被导流筒2的内侧壁挡住，使其强制返回导流筒2中继续循环。通过设置合理的分流筒3的直径，可以控制絮凝桶4中的混合循环次数和强度，控制药剂与原水的反应时间，提高产水效率。

从絮凝桶4的上部的窗口42溢流到推流筒5中的含有絮凝物的絮凝水，不再受到搅动，絮凝物可以在推流筒5和絮凝桶4之间的环形通道内平稳的形成絮凝，并向下从推流筒5的底部沉积到澄清桶1的底部成为污泥。通过推流筒5形成了一个分离絮凝物和澄清水的环形通道，这个环形通道将大部分的絮凝物沿着轴向沉积到澄清桶1的底部，部分沉淀后的澄清水从推流筒5的底部向上推流到推流筒5和澄清桶1之间的另一个环形空间，可以在这个环形空间中向上推流的过程中进一步的产生沉淀。

如前所述，由于大部分絮凝物是沿着推流筒5和絮凝桶4之间的环形通道向下沉积的，因此絮凝筒4的正下方的空间实际上不会产生污泥，如果絮凝桶4的下部空间敞开，则或多或少会有部分絮凝物沉积在这个位置，如果不设置专门的刮泥机构，则这个位置的污泥将会很难清理。然而增设刮泥机构不但增加了成本，也推高了整个设备的重量，导致运输和安装困难，进一步降低了产品的竞争力。有鉴于此，本申请在絮凝桶4的下方设置了一个锥台筒43，絮凝桶4通过外侧壁上焊接的凸缘环431支撑在锥台筒43的上部开口上，将锥台筒43的上部开口封闭，以使沉积的絮凝物沿着锥台筒43的倾斜的外侧壁向下滑落，同时避免絮凝物进入锥台筒43的内部。在一个优选实施例中，所述锥台筒43的侧壁与底面的夹角设置为60度。锥台筒还可以通过中心对称的形状起到对絮凝桶的中心进行定位的作用，从而可以保证各个过水通道的均匀布水。

进一步地，在又一个具体实施例中，在澄清桶1的内侧壁和锥台筒43的外侧壁之间，通过多个三角形隔板432通过诸如焊接之类的工艺形成了多个锥形泥斗44，所述多个锥形泥斗44呈环形等间隔布置在锥台筒43的澄清桶1的内侧壁和锥台筒43的外侧壁之间。环形布置的每个锥形泥斗44沿着絮凝物的沉积方向形成了三个倾斜的斜面，可以加快引导絮凝物聚集到各个锥形泥斗44中的速度。环形布置的锥形泥斗44的顶部开口宽度正好等于推流筒5和絮凝桶4之间的环形通道，不但可以完全承接所有的絮凝物，而且不需要占用任何额外的空间。在图5所示具体实施例中，围绕锥台筒43总共设置了八个等间隔布置的锥形泥斗44，图5为了便于显示内部结构，澄清桶1进行了虚线表示。八个污泥斗通过板材连接形成的三角形结构对外筒壁形成有力支撑，非常有助于提高筒壁的抗拉和抗压强度，有助于维持筒体的形状不变形。

又进一步地，为了充分利用空间，在锥台筒43的内部的中心位置设置有集泥斗12，每个所述锥形泥斗44均通过抽泥管道441与所述集泥斗12联通。集泥斗12可以进一步通过管道连接抽泥机构（图中未示出），通过抽泥机构的抽力，可以将各个锥形泥斗44中的污泥先抽到集泥斗12中，然后再进一步将集泥斗12中的污泥抽走进行处理。

位于絮凝筒4的下方的锥台筒43，设置的用途原本是为了将絮凝筒4的下方空间遮蔽起来，以避免污泥积聚在絮凝筒4的下方难以清理。因而锥台筒43的内部空间原先是没有什么用处的，本申请通过将集泥斗12设置在锥台筒43的内部，将无用空间充分利用了起来，减少了占用面积。另外，利用锥台筒43的倾斜外侧壁，还形成了锥形泥斗44，通过控制锥台筒43的倾斜角度，例如60度的倾角，可以加速污泥的收集速度，同时一定的倾斜角度也可以降低整个絮凝筒4的高度，提高了设备运输的通过性。

进一步地，为了避免抽泥管道441堵塞，在本申请的还有一个具体实施例中，还可以围绕澄清桶1的外侧设置冲洗管道442，冲洗管道442具有多个对应于每个锥形泥斗44的喷嘴443，每个喷嘴443对准对应的抽泥管道441的开口，而且每个喷嘴443还可以设置相应的阀门444进行控制，在发现堵塞的情况下可以手动开启对应的喷嘴443对相应的锥形泥斗44的抽泥管道441进行冲洗操作。图5为了显示清楚，没有显示图1、3中的冲洗管道442，但是显示了带有阀门444的喷嘴443，其中两个喷嘴进行了分解显示。

另外，相邻锥形泥斗44之间的三角形隔板432下方形成了空闲空间45，可以将连接抽泥机构的管道布置穿过这个空闲空间45，另外，还可以利用这个空闲空间45设置联通锥台筒43的内部的管道，以便于检修的时候将渗入锥台筒43内部的水抽走。

随着絮凝水持续进入推流筒5中，絮凝物下沉的同时，部分澄清后的水从推流筒5的底部推出后向上进入推流筒5和澄清桶1之间的环形空间。此时，可以在推流筒5和澄清桶1之间设置环形的蜂窝斜管7和环形水槽8（如图6所示），环形水槽8支撑在蜂窝斜管7的上方。通过蜂窝斜管，可以使水中的微量絮凝物聚集成团然后同样沉积到下方的锥形泥斗44中，经过蜂窝斜管处理后的澄清水，可以溢流到环形水槽8中，然后通过管道（图中未示出）将澄清水进行合理化利用或排放。

蜂窝斜管是具有多个平行排列的倾斜通道的蜂窝状结构，属于现有技术的范畴，在本领域是常见的结构部件，现有技术通常将大块的蜂窝斜管裁切成需要的形状进行使用。当然，现有技术没有环形的蜂窝斜管，本申请在使用的时候，为了适应推流筒5和澄清桶1之间的环形空间，需要将采购的蜂窝斜管裁切成多块长条形的部分，并将这些部分弯曲成弧形然后粘接成圆环状。

进一步地，如图所示，在又一个具体实施例中，澄清桶1的顶部连接有支撑框架13，分流筒3、絮凝桶4和推流筒5均通过连接件（图中未示出）固定在支撑框架13的下方。通过支撑框架13，位于澄清桶1的内部的所有机构，几乎都悬吊支撑在澄清桶1的顶部。为了加强澄清桶1的强度，可以围绕澄清桶1的外侧设置顶部加强环。如图所示，蜂窝斜管7和环形水槽8可以通过支架支撑在澄清桶1的内侧壁上，或者可以支撑在导流筒5的外侧壁上。

在图6所示环形水槽8的一个具体实施例中，环形水槽8包括槽型本体81以及安装在槽型本体81的内侧的环形的可调堰82，通过调整可调堰82安装在槽型本体81上的高度，可以控制澄清水的出水量。

进一步地，在一个具体实施例中，如图所示，支撑框架13的上方设置有连接搅拌轴21的搅拌驱动机构27，搅拌驱动机构27可以包括电机和减速机等结构。

本申请的设备，不仅仅可用于污水处理，其可以作为一种以添加澄清药剂以澄清工艺为手段进行固液分离的设备，该设备不仅仅可以用于饮用水处理，污水处理，还可以用于食品，制药，化工等一切以澄清分离为目的的工艺单元。其中，本申请的设备分离出的液体和固体，按生产工艺定性，可以是产品，也可以是废弃物。另外，本申请的设备可以通过增加组件的方式进行功能的拓展，包括增加载体投加/分离装置来进行加速沉淀，或者增加曝气系统等。

本领域技术人员应当理解，虽然本申请是按照多个实施例的方式进行描述的，但是并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案。说明书中如此叙述仅仅是为了清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体加以理解，并将各实施例中所涉及的技术方案看作是可以相互组合成不同实施例的方式来理解本申请的保护范围。

以上所述仅为本申请示意性的具体实施方式，并非用以限定本申请的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本申请的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本申请保护的范围。

Claims (4)

1.一种循环澄清设备，包括一个圆柱形的澄清桶（1），其特征在于，所述澄清桶（1）的内部同轴心地设置有直径由小到大套装的导流筒（2）、分流筒（3）、絮凝桶（4）以及推流筒（5）；澄清桶（1）的顶部连接有支撑框架（13），所述分流筒（3）、絮凝桶（4）和推流筒（5）均通过连接件固定在支撑框架（13）的下方；絮凝桶（4）的下方设置了一个锥台筒（43），絮凝桶（4）通过外侧壁上的凸缘环（431）支撑在锥台筒（43）的上部开口上；锥台筒（43）的内部的中心位置设置有集泥斗（12）；其中，分流筒（3）设置在导流筒（2）的上方，二者均设置在絮凝桶（4）的内部，分流筒（3）的直径大于导流筒（2）；絮凝桶（4）的下部由弧形底部（41）封闭，上部的圆形侧壁上均匀环绕开设有联通推流筒（5）的窗口（42）；导流筒（2）的内部设置有搅拌叶片（22），其通过外侧壁上的多块连接板（20）固定在絮凝桶（4）的内侧壁上，每块连接板（20）的表面均带有至少一个倾斜向下伸出的叶片突起（201）；分流筒（3）是上下敞开的筒形结构，其下部边沿将导流筒（2）的外部循环流动的水隔开成两部分，一部分沿着分流筒（3）的外侧壁向上通过窗口（42）溢流出去，一部分被导流筒（2）的内侧壁挡住，使其强制返回导流筒（2）中继续循环；推流筒（5）和澄清桶（1）之间设置有环形的蜂窝斜管（7）和环形水槽（8），环形水槽（8）支撑在蜂窝斜管（7）的上方；絮凝桶（4）通过支撑在锥台筒（43）的上部开口上将锥台筒（43）的上部开口封闭；在澄清桶（1）的内侧壁和锥台筒（43）的外侧壁之间，通过多个三角形隔板（432）形成了多个锥形泥斗（44），所述多个锥形泥斗（44）呈环形等间隔布置在锥台筒（43）的澄清桶（1）的内侧壁和锥台筒（43）的外侧壁之间；每个所述锥形泥斗（44）均通过抽泥管道（441）与所述集泥斗（12）联通。

2.如权利要求1所述的循环澄清设备，其特征在于，所述锥台筒（43）的侧壁与底面的夹角为60度。

3.如权利要求1所述的循环澄清设备，其特征在于，围绕澄清桶（1）的外侧设置冲洗管道（442），冲洗管道（442）具有多个对应于每个锥形泥斗（44）的喷嘴，每个喷嘴对准对应的抽泥管道（441）的开口。

4.如权利要求1所述的循环澄清设备，其特征在于，相邻锥形泥斗（44）之间的三角形隔板（432）下方形成了空闲空间（45），穿过所述空闲空间（45）设置有管道。