CN114733375B - 一种用于高效沉淀池的混合搅拌装置及混合方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于高效沉淀池的混合搅拌装置及混合方法，混合搅拌装置包括驱动件、搅拌轴、混合件、第一搅拌叶片和加药管，驱动件与搅拌轴的顶端连接。搅拌轴包括两端封闭的中空管体，中空管体的上部设有进药孔，中空管体的下部设有与中空管体连通的出药管。混合件包括底端封闭的壳体，壳体内形成混合腔。混合件与中空管体固定连接，进药孔位于混合腔中。加药管的出药端设置在混合腔中。第一搅拌叶片设有依次连通的进药口、输药流道和出药口，第一搅拌叶片与出药管固定连接，且进药口与出药管连通。本发明提供的用于高效沉淀池的混合搅拌装置及混合方法，可实现药剂的充分溶解，不同的进水口位置都能实现进水与药剂的快速混合，避免短流现象。

Description

一种用于高效沉淀池的混合搅拌装置及混合方法

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种用于高效沉淀池的混合搅拌装置及混合方法。

背景技术

高效沉淀池主要用于污水处理的除磷、强化初沉处理和深度处理工艺。主要由混合区、混凝反应区、推流区、预沉淀区和沉淀区构成，而其中的混合区的混合是高效沉淀池的第一道工序，对后续四道工序影响较大。混合区的混合是混凝剂与进水快速混合的过程，进水与药剂在混合区机械搅拌下实现快速混合。

混合区的流态有两种，第一种是上游进水从池底进水，上端出水，即“下进上出”流态，加药点设置在搅拌机叶轮下部的靠近进水口处；第二种流态是上游进水从池上部进入，下端出水，即：“上进下出”流态，加药点设置在混合区的上部。具体采用哪种方式要根据进水方向和下游的混凝反应区的流态进行调整，前提是要避免短流现象的产生，否则药剂没有经过充分的混合稀释就进入到混凝反应区，从而影响后续工序的稳定运行。短流是指进水到出水的路径短，液体和药剂接触时间短，来不及进行充分稀释和混合，不均匀的混合液从排水管流出进入到后续工序。因此，当加药点设置在上部时，只能采取“上进下出”的流态，同时受进水方向和下游混凝反应区流态的制约，否则需要采取相适宜的配套设施，以解决所出现的短流现象。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种用于高效沉淀池的混合搅拌装置及混合方法，可实现药剂的充分溶解，不同的进出水口位置都能实现进水与药剂的快速混合，避免短流现象。

为解决上述技术问题，第一方面，本发明的实施例提供一种用于高效沉淀池的混合搅拌装置，包括驱动件、搅拌轴、混合件、第一搅拌叶片和加药管，所述驱动件与搅拌轴的顶端连接，用于驱动搅拌轴转动；所述搅拌轴包括两端封闭的中空管体，中空管体的上部设有进药孔，中空管体的下部设有与中空管体连通的出药管；所述混合件包括底端封闭的壳体，壳体内形成混合腔；混合件与中空管体固定连接，进药孔位于混合腔中；所述加药管的出药端设置在混合腔中；所述第一搅拌叶片设有依次连通的进药口、输药流道和出药口，第一搅拌叶片与出药管固定连接，且进药口与出药管连通。

作为本发明实施例的进一步改进，所述混合件的壳体上部呈倒置的喇叭口状。

作为本发明实施例的进一步改进，所述混合件的壳体侧壁设有进水孔。

作为本发明实施例的进一步改进，所述混合件的顶端高度位于混合池内静止液面高度之上200～400mm，混合件的底端位于混合池内液面之下；最高进药孔41的顶端高度低于混合池内静止液面高度。

作为本发明实施例的进一步改进，加药管的出药端设有第二搅拌叶片。

作为本发明实施例的进一步改进，所述加药管的出药端竖直设置，加药管的出药端管壁上设有调节体，调节体用于调节第二搅拌叶片与加药管出药端轴线之间的角度。

作为本发明实施例的进一步改进，所述出药管有2～3个，出药管沿圆周均匀布设在中空管体的外圆面上；第一搅拌叶片的数量与出药管的数量一致，且一一对应设置。

作为本发明实施例的进一步改进，所述混合件的顶端直径为中空管体外径的4-10倍。

第二方面，本发明实施例提供一种利用上述用于高效沉淀池的混合搅拌装置的混合方法，包括以下步骤：

步骤10)混合池中的水体由第一搅拌叶片的出药口进入到第一搅拌叶片的输药流道，再经进药口和出药管流入搅拌轴的中空管体中，从搅拌轴的进药孔再进入到混合件中；

步骤20)开启驱动件，驱动件驱动搅拌轴转动，搅拌轴带动混合件和第一搅拌叶片同步旋转；

步骤30)通过加药管向混合件中加入药剂，混合件转动，使得药剂和混合件中的水混合，进行第一次稀释；

步骤40)第一次稀释后的混合液从进药孔进入到中空管体中，沿中空管体向下流动，依次经第一搅拌叶片的进药口和输药流道，最后从出药口喷出，并在第一搅拌叶片转动作用下，与混合池底部的水混合，进行第二次稀释；

步骤50)第二次稀释后的混合液向混合池的池壁移动，如果进水管设置在混合池下部，经过第二次稀释后的混合液与进水相碰撞，使得进水与混合液快速混合，加强混合效果；如果排水管设置在混合池下部并与进水管相对，经过第二次稀释后的混合液阻止进水直接向排水管流动；

步骤60)混合液接触到池壁后改变方向向上运动，混合液在向上运动过程中，与混合池中外圈水混合，进行第三次稀释；如果进水管设置在混合池上部，向上运动的混合液与进水相碰撞，使得进水与混合液快速混合，加强混合效果；如果排水管设置在混合池上部并与进水管相对，向上运动的混合液阻止进水直接向排水管流动；

步骤70)第三次稀释后的混合液流动到液面后，由于其惯性而继续向上运动，运动到一定高度后由于重力和在混合件的阻挡作用下向内向下流动；混合液在向下运动过程中，与混合池中内圈水进行混合，进行稀释；

步骤80)经过多次稀释后的混合液流动到混合池底部后，在第一搅拌叶片作用下，继续在混合池中进行循环混合稀释。

作为本发明实施例的进一步改进，所述步骤70)还包括：

混合液在混合件壳体侧壁的引导下向下向内运动过程中，部分混合液经混合件壳体侧壁上的进水孔进入混合腔，与混合腔中新加入的药剂混合，进行稀释；稀释后的混合液再经搅拌轴和第一搅拌叶片流到混合池底部。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：本发明提供的一种用于高效沉淀池的混合搅拌装置及混合方法，将药剂加入混合件的混合腔中，通过搅拌轴带动位于混合池上部的混合件和位于混合池下部的第一搅拌叶片转动，使得药剂在混合件的混合腔中进行第一次混合稀释，混合稀释后的混合液通过搅拌轴、出药管流到第一搅拌叶片的出药口，旋转的第一搅拌叶片将第一次混合稀释后的混合液高速喷出，喷出的混合液和混合池底部的水体进行第二次混合稀释，混合稀释后的流体又在第一搅拌叶片的作用下向上向外流动，超出液面一定高度后向下向内流动，从而形成上下循环流动，每个循环过程中都会进行多次混合稀释，使得药剂和水体充分混合，药剂充分溶解于水中。采用本发明实施例的混合搅拌装置和混合方法，混合池的进出水位置可根据进水方向和下游混凝反应区的流态而任意设置，即可设置为“上进上出”、“下进下出”、“上进下出”和“下进上出”中的任意一种流态，不管是从下部流进的进水，还是从上部流进的进水，都会被循环流体带动向上流动进行循环混合稀释，并被阻止直接向水平方向的出口流动，实现进水与药剂的快速混合，避免短流现象。克服现有技术中当加药点设置在上部时，只能选用“上进下出”流态的局限。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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它的附图。

图1是本发明实施例的一种用于高效沉淀池的混合搅拌装置的结构示意图；

图2是本发明实施例中搅拌轴的主视图；

图3是本发明实施例中搅拌轴的俯视图。

图中有：驱动件1、混合件2、进水管3、搅拌轴4、进药孔41、中空管体42、出药管43、法兰44、第一搅拌叶片5、出药口51、混合池6、排水管7、第二搅拌叶片8、计量泵9、加药管10、调节体11。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案进行详细说明：

以下的说明本质上仅仅是示例性的而并不是为了限制本公开、应用或用途。应当理解的是，在全部附图中，对应的附图标记表示相同或对应的部件和特征。

本发明实施例提供一种用于高效沉淀池的混合搅拌装置，如图1所示，包括驱动件1、搅拌轴4、混合件2、第一搅拌叶片5和加药管10。驱动件1与搅拌轴4的顶端连接，用于驱动搅拌轴4转动。驱动件1固定在混合池6顶端，驱动件1可采用电机，电机通过减速机与搅拌轴4的顶端连接。

其中，如图2和图3所示，搅拌轴4包括两端封闭的中空管体42，中空管体42的上部设有进药孔41，中空管体42的下部设有与中空管体42连通的出药管43。出药管43与中空管体42具有一定夹角，优选的，出药管43的轴线与中空管体42的轴线垂直。

混合件2包括底端封闭的壳体，壳体内形成混合腔。混合件2与中空管体42固定连接，混合件2和中空管体42同轴设置，中空管体42转动带动混合件2旋转。中空管体42的进药孔41位于混合腔中。加药管10的出药端设置在混合腔中，加药管10用于向混合件的混合腔中加药剂。混合件2的壳体顶端具有开口，用于插入加药管10，并在加药管10固定不动时混合件2可顺利旋转。加药管10上设有计量泵9，以控制进入到混合池6中的药剂量，满足工艺的不同需求。

第一搅拌叶片5设有依次连通的进药口、输药流道和出药口51，第一搅拌叶片5与出药管43固定连接，搅拌轴4转动带动第一搅拌叶片5旋转。进药口与出药管43连通。从而，混合件2的混合腔、进药孔41、中空管体42、出药管43、进药口、输药流道和出药口51依次连通。

其中，根据混合池6的容积和现场工艺、结构特点，选择适宜的第一搅拌叶片5的直径、安装倾斜角度以及电机转速，使得第一搅拌叶片5转动产生足够动力，以使混合池底部水体向外向上流动，并能超过液面一定高度后向内向下流动，从而形成良好的环形循环流体。

上述实施例的用于高效沉淀池的混合搅拌装置，混合件2的混合腔用于加入药剂，通过搅拌轴4带动位于混合池上部的混合件2和位于混合池下部的第一搅拌叶片5转动。药剂加入混合件的混合腔中后，与混合腔中的水体跟随混合件旋转，药剂和水体进行第一次混合稀释。混合稀释后的混合液通过进药孔41、中空管体42和出药管43流到第一搅拌叶片5的出药口51，旋转的第一搅拌叶片51将第一次混合稀释后的混合液高速喷出，喷出的混合液和混合池底部的水体进行第二次混合稀释。经过两次的混合稀释，此时药剂已经充分均匀混合溶解在水中，即使排水管7设置在混合池下部，混合液直接进入排水管7中，也不会对后续工序有明显的影响。

混合稀释后的流体又在第一搅拌叶片5的作用下向混合池6的池壁快速移动，当混合液接触到池壁后改变方向向上运动，进水管3设置在混合池下部或者设置在混合池上部，向上运动的流体与下部进水或上部进水进行第三次混合稀释，并带动下部进水或上部进水向上流动，同时阻止下部进水或上部进水直接流向设置在混合池下部或混合池上部的排水管7，克服了现有技术中进水管3和排水管7不能同时设置在下部的不足。向上流动的流体已经充分混合稀释，即使流体向上流动过程中部分进入设置在混合池上部的排水管7，也不会对后续工序有明显的影响。

向上流动的流体在惯性作用下继续向上超过液面，在自身重力和混合件作用下，流体向下向内流动到混合池底部。在流体向下流动过程中，与混合池内圈水体进行第四次混合稀释。这样又与从第一搅拌叶片的出药口流出的混合液相混合，继续上述步骤，从而形成循环混合稀释，每个循环稀释过程中都会进行多次混合稀释，使得药剂和水体充分混合，药剂充分溶解于水中。

而现有技术中的高浓度的药剂直接进入到混合池中，通过来水的稀释，然后通过搅拌装置进行搅拌，其高浓度的药剂被搅拌装置迅速带走，会出现混合不均匀的现象，然后通过排水管流出。如果排水管7设置在下部，有一部分的较高浓度的药水直接从排水管流入到后续工序。即使经过不断的混合搅拌，最后趋于均匀，但是需要经过较长时间的搅拌混合，而在这期间仍有药剂源源不断的进入到混合池中，并且混合液随着排水管不断流入到下一工序的混凝反应区，因此在混合搅拌过程中始终会存在混合不均匀现象。

采用本发明实施例的混合搅拌装置，在混合件中进行第一次混合稀释，在第一搅拌叶片的出药口进行第二次混合稀释，经过两次混合稀释后使得药剂快速、充分溶解于水中。同时保证进入排水管的流体至少经过两次混合稀释，所以进出水位置可根据进水方向和下游混凝反应区的流态而任意设置，即可设置为“上进上出”、“下进下出”、“上进下出”和“下进上出”中的任意一种流态，不管是从下部流进的进水，还是从上部流进的进水，都会被循环流体带动向上流动进行循环混合稀释，并被阻止直接向水平方向的出口流动，实现进水与药剂的快速混合，避免短流现象。无论是从下部出水，还是上部出水，至少进行了两次以上的混合稀释过程，不会存在较高浓度的药剂直接进入到后续工序。克服现有技术中当加药点设置在上部时，只能选用“上进下出”流态的局限。

作为优选例，混合件2的壳体上部呈倒置的喇叭口状。将混合件2的壳体上部设置成倒置的喇叭口状有两个优点：一是，混合件2横截面上大下小，混合腔中的药剂在旋转过程中不易溢出，从而保证药剂全部经中空管体42进入到第一搅拌叶片5中，并从出药孔51快速切向飞出，快速溶解在池底的液体中。二是，当混合池6中的混合液在第一搅拌叶片5的作用下，沿着池壁从下向上运动到池面后，当混合液刚刚向内即向搅拌轴4方向运动时，混合件2从上向下且向内凸的弧形外壁起到导流作用，使得混合液顺着弧壁向下向内运动，且每个方向的混合液均向下运动，阻止混合液向其他方向移动。因此，即使混合池的进水管3和排水管7都设置在上部，也不会产生短流现象，克服了现有技术中进水管和排水管不能都设置在上部的不足。同样的，此时加药点设置在上部，当进水管3设置在下部时，更不会影响药剂的充分稀释、混合，更不会产生短流现象，克服了现有技术中的加药点设置在上部时，进水管应相应设置在上部的局限。

优选的，混合件2的壳体侧壁设有进水孔。混合搅拌装置工作时，混合池6外圈产生从下向上的流体，当流体流动到液面时，流体由于其惯性而继续向上运动，然后在混合件2的外壁的引导下，再向下向内运动。在此过程中，混合件2外的液体通过进水孔进入到混合件2的混合腔中，与混合腔中的新加入的药剂进行混合稀释。

进一步，最低进水孔的底端高度位于混合池内静止液面高度之上，优选在静止液面高度之上0～250mm。其中，静止液面高度为搅拌装置未启动时混合池6中的液面高度。进水孔位于静止液面高度之上，在外部循环流体的阻挡下，使得混合腔中的经过第一次稀释后的较高浓度的药水不会从进水孔中流到混合池中，只能经过进药孔41、中空管体42和出药管43，从第一搅拌叶片的出药口51快速飞出，进行至少两次稀释。

优选的，混合件2的顶端高度位于混合池内静止液面高度之上200～400mm，混合件2的底端高度位于混合池内静止液面高度之下。若混合件2的顶端高度距离静止液面高度过高，向上流动的流体还未接触到混合件2壳体侧壁就在自身重力作用下向下流动，而向中心流动的强度减弱，从而影响混合池6中心的混合效果。若混合件2的顶端高度距离静止液面高度过小，由于流体向上超过液面高度较小，在混合件壳体侧壁导流作用下向下向内流动的流体势能较小，混合效果不好。混合件2的底端高度位于混合池内静止液面高度之下，才能使得初始状态时，混合池中的水可以经第一搅拌叶片5、出药管43和中空管体42进入混合腔中，保证药剂第一次混合稀释的效果。

优选的，最高进药孔41的顶端高度低于混合池内静止液面高度。从而使得混合腔中始终有水，混合腔中的液面等于混合池6中的液面高度，以保证在任何时刻混合腔2中均有水与新加入的药剂混合，进行药剂的第一次稀释。

作为优选例，加药管10的出药端设有第二搅拌叶片8。第二搅拌叶片8在转动的混合件中，可对药剂和水体起到搅拌作用，使得药剂和水体能够很好的进行第一次混合稀释。

进一步优选，加药管10的出药端竖直设置，加药管10的出药端管壁上设有调节体11，调节体11用于调节第二搅拌叶片8与加药管出药端轴线之间的角度。第二搅拌叶片8通过紧固件设置在调节体11的转动轴上，第二搅拌叶片8可绕转动轴旋转，使第二搅拌叶片8形成不同的安装角度，同时使第二搅拌叶片8形成不同潜入深度，以调节第二搅拌叶片在混合腔中不同高度和不同半径处的搅拌效果，实现药剂第一次混合稀释的不同效果。

当混合池6中的加药量加大时，需要加大第二搅拌叶片8的搅拌强度。此时拧松固定件，将第二搅拌叶片8在转动轴上旋转一定角度，以增加第二搅拌叶片8的下端伸入药水的深度，以稳定第二搅拌叶片8的搅拌效果，使后续工序处于恒定的运行环境。当混合池6加药量减少时，需要减小第二搅拌叶片8的搅拌效果，一方面防止高浓度的药剂溢出混合件2，另一方面稳定第二搅拌叶片的搅拌效果，也使后续工序处于恒定的运行环境。此时拧松固定件，将第二搅拌叶片8在转动轴上反方向旋转一定角度，以减少第二搅拌叶片8的下端伸入药水中的深度，以稳定第二搅拌叶片的搅拌效果，使后续工序处于恒定的运行环境。

优选的，出药管43有2～3个，出药管43沿圆周均匀布设在中空管体42的外圆面上。第一搅拌叶片5的数量与出药管43的数量一致，且一一对应设置。由于第一搅拌叶片的数量为2～3个，第一次稀释后的药水从多处高速喷出，提高第二次的混合效果，使药剂充分溶解于水中，即使进水管和排水管存在位置设计的缺陷，也会有效降低短流现象的产生(此时药剂基本稀释)。从而克服现有技术中的高浓度的药剂只经过一次的单点稀释(靠近进水口的来水稀释)，然后再搅拌混合，而较难实现快速充分混合的局限。

优选的，混合件2的顶端直径为中空管体42外径的4-10倍。混合件2的顶端过小，无法很好起到引导流体向下向内流动的效果；混合件2的顶端如果过大，会影响整个搅拌装置的平衡。

上述优选实施例的用于高效沉淀池的混合搅拌装置的工作流程如下：

混合搅拌是高效沉淀池工艺的第一道工序，来水通过进水管3进入到混合池6内，混合池6中的水由第一搅拌叶片5上的出药孔51进入到第一搅拌叶片5的输药流道中，然后通过出药管43和中空管体42，从进药孔41再进入到混合件2的混合腔中，此时，混合件2中的液面高度与混合池6的静止液面高度相等。

启动驱动件1，驱动件1驱动搅拌轴4转动，搅拌轴4带动混合件2和第一搅拌叶片5同步旋转。由于第一搅拌叶片5直径较大，具有较大的线速度，带动池底的液体向池壁高速飞出，当流体接触到池壁后，液体改变方向，在混合池6的外圈向上流动，当流体运动到超过液面一定高度后向搅拌轴4方向运动。由于混合件2的外壁设置为上大下小的弧形状，该流体将顺着弧壁向下向内运动。到达混合池底部后又在第一搅拌叶片5的作用下向上向外运动，由此在混合池中形成上下循环水流。

开启计量泵9，药剂通过加药管10进入到混合件2的混合腔中。

混合件2中的高浓度药剂和水随混合件旋转，而处于静止状态的第二搅拌叶片8对混合件2中的高浓度药剂和水进行初次搅拌，使高浓度的药剂与水进行混合，进行第一次的稀释而形成较高浓度的混合液。

经过第一次稀释形成的较高浓度的混合液从进药孔41进入到中空管体42的空腔中，然后向下部流动，通过出药管43流出，进入到第一搅拌叶片5的空腔内，最后通过多个第一搅拌叶片5的出药孔51切向高速喷出，与第一搅拌叶片5产生的流体进行第二次的混合稀释，再一次的降低药剂混合液的浓度。由于第二叶片5的数量为2～3只，第一次稀释后的药水从多处高速喷出，与混合池底部的水混合，进行第二次的稀释，使药剂充分溶解于水中。

经过第二次混合稀释的混合液向混合池6的池壁快速移动，如果进水管3设置在混合池6的下部，经过第二次稀释后的混合液与进水相碰撞，使得进水与混合液快速混合。如果排水管7设置在混合池下部，经过第二次混合稀释的混合液阻止进水直接向排水管7流动，避免短流现象。同时，经过两次混合稀释后的混合液主流向上运动，此时，即使少量混合液进入排水管7，其是经过至少两次混合稀释后的混合液，药剂已经充分混合溶解在水中，不会对后续工序有明显的影响。

混合液接触到池壁后改变方向向上运动，在向上运动过程中，与混合池6中外圈水体混合，进行第三次的稀释。如果进水管3设置在混合池6的上部，向上运动的混合液与进水相碰撞，使得进水与混合液快速混合。如果排水管7设置在混合池上部，向上运动的混合液阻止来水直接向排水管7流动，避免短流现象。此时进入排水管7的混合液是经过至少三次混合稀释后的混合液，药剂已经充分混合溶解在水中，不会对后续工序有明显的影响。

当流体流动到液面时，流体由于其惯性而继续向上运动，因此，其动态最高液面高度高于静止液面高度，当流体向上碰到混合件2后，在混合件2的外壁的引导下，向下向内运动。

流体在混合件2壳体侧壁引导下向下向内运动过程中，部分流体通过进水孔进入到混合件2的混合腔中，与混合腔中的流体混合，进行第四次的稀释。混合后的流体又经进药孔、中空管体、出药管、进药口和输药流道，从出药口喷出，在第一搅拌叶片5作用下，继续进行循环混合稀释。

还有部分流体直接向下向内流动到混合池底部，再向下流动过程中，与混合池6中内圈水体混合，进行第五次稀释。达到混合池底部的流体，在第一搅拌叶片5作用下，继续进行循环混合稀释。

当混合池6加药量加大时，此时拧松第二搅拌叶片8上的固定件，将第二搅拌叶片8在转动轴上旋转一定角度，以增加第二搅拌叶片8的下端伸入药水中的深度，以稳定搅拌效果，使后续工序处于恒定的运行环境。

当混合池6加药量减少时，拧松固定件，将第二搅拌叶片8在转动轴上反方向旋转一定角度，以减少第二搅拌叶片8的下端伸入药水中的深度，以稳定搅拌效果，使后续工序处于恒定的运行环境。

本发明实施例还提供一种利用上述用于高效沉淀池的混合搅拌装置的混合方法，包括以下步骤：

步骤10)混合池6中的水体由第一搅拌叶片5的出药口51进入到第一搅拌叶片5的输药流道，再经进药口和出药管43流入搅拌轴4的中空管体42中，从搅拌轴4的进药孔41再进入到混合件2中。

步骤20)开启驱动件1，驱动件1驱动搅拌轴4转动，搅拌轴4带动混合件2和第一搅拌叶片5同步旋转。

步骤30)通过加药管10向混合件2中加入药剂，混合件2转动，使得药剂和混合件2中的水混合，进行第一次稀释。

步骤40)第一次稀释后的混合液从进药孔41进入到中空管体42中，沿中空管体42向下流动，依次经第一搅拌叶片5的进药口和输药流道，最后从出药口51喷出，并在第一搅拌叶片5转动作用下，与混合池6底部的水混合，进行第二次稀释。

步骤50)第二次稀释后的混合液向混合池6的池壁移动，如果进水管设置在混合池6下部，经过第二次稀释后的混合液与进水相碰撞，使得进水与混合液快速混合，加强混合效果。如果排水管设置在混合池6下部并与进水管相对，经过第二次稀释后的混合液阻止进水直接向排水管流动。

步骤60)混合液接触到池壁后改变方向向上运动，混合液在向上运动过程中，与混合池6中外圈水混合，进行第三次稀释。如果进水管设置在混合池6上部，向上运动的混合液与进水相碰撞，加强混合效果，使得进水与混合液快速混合。如果排水管设置在混合池上部并与进水管相对，向上运动的混合液阻止进水直接向排水管流动。

步骤70)第三次稀释后的混合液流动到液面后，由于其惯性而继续向上运动，运动到一定高度后由于重力和在混合件2的阻挡作用下向内向下流动。混合液在向下运动过程中，与混合池6中内圈水进行混合，进行稀释。

步骤80)经过多次稀释后的混合液流动到混合池底部后，在第一搅拌叶片5作用下，继续在混合池6中进行循环混合稀释。

上述实施例的混合方法，将药剂加入混合件的混合腔中，通过搅拌轴带动位于混合池上部的混合件和位于混合池下部的第一搅拌叶片转动，使得药剂在混合件的混合腔中进行第一次混合稀释，混合稀释后的混合液通过搅拌轴、出药管流到第一搅拌叶片的出药口，旋转的第一搅拌叶片将第一次混合稀释后的混合液高速喷出，喷出的混合液和混合池底部的水体进行第二次混合稀释，混合稀释后的流体又在第一搅拌叶片的作用下向上向外流动，超出液面一定高度后向下向内流动，从而形成上下循环流动，每个循环过程中都会进行多次混合稀释，使得药剂和水体充分混合，药剂充分溶解于水中。混合池的进出水位置可根据进水方向和下游混凝反应区的流态而任意设置，即可设置为“上进上出”、“下进下出”、“上进下出”和“下进上出”中的任意一种流态，不管是从下部流进的进水，还是从上部流进的进水，都会被循环流体带动向上流动进行循环混合稀释，并被阻止向水平方向流动，实现进水与药剂的快速混合，避免短流现象。克服现有技术中当加药点设置在上部时，只能选用“上进下出”流态的局限。

作为优选例，步骤70)还包括：

混合液在混合件2壳体侧壁的引导下向下向内运动过程中，部分混合液经混合件壳体侧壁上的进水孔进入混合腔，与混合腔中新加入的药剂混合，进行稀释。稀释后的混合液再经搅拌轴4和第一搅拌叶片5流到混合池底部。

混合液沿混合件壳体侧壁向下流动过程中，部分混合液通过进水孔进入到混合件2的混合腔中，与混合腔中的新加入的药剂混合，使得新加入的药剂进行第一次稀释。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种用于高效沉淀池的混合搅拌装置，其特征在于，包括驱动件(1)、搅拌轴(4)、混合件(2)、第一搅拌叶片(5)和加药管(10)，所述驱动件(1)与搅拌轴(4)的顶端连接，用于驱动搅拌轴(4)转动；所述搅拌轴(4)包括两端封闭的中空管体(42)，中空管体(42)的上部设有进药孔(41)，中空管体(42)的下部设有与中空管体(42)连通的出药管(43)；所述混合件(2)包括底端封闭的壳体，壳体内形成混合腔；混合件(2)与中空管体(42)固定连接，进药孔(41)位于混合腔中；所述加药管(10)的出药端设置在混合腔中；所述第一搅拌叶片(5)设有依次连通的进药口、输药流道和出药口(51)，第一搅拌叶片(5)与出药管(43)固定连接，且进药口与出药管(43)连通；第一搅拌叶片转动产生足够动力，以使混合池底部水体向外向上流动，并能超过液面一定高度后向内向下流动，从而形成环形循环流体；所述混合件(2)的壳体上部呈倒置的喇叭口状；

所述混合件(2)的顶端高度位于混合池内静止液面高度之上200～400mm，混合件(2)的底端位于混合池内液面之下，所述进药孔(41)的顶端高度低于混合池内静止液面高度，使得混合池中的水可以依次经第一搅拌叶片(5)、出药管(43)和中空管体(42)进入混合件的混合腔中，以保证初始状态时混合件(2)中有水与新加入的药剂混合，进行药剂的第一次稀释；所述混合件(2)的壳体侧壁设有进水孔；最低进水孔的底端高度位于混合池内静止液面高度之上，使得混合件的混合腔中经过第一次稀释后的药水不会从进水孔中流到混合池中。

2.根据权利要求1所述的混合搅拌装置，其特征在于，加药管(10)的出药端设有第二搅拌叶片(8)。

3.根据权利要求2所述的混合搅拌装置，其特征在于，所述加药管(10)的出药端竖直设置，加药管(10)的出药端管壁上设有调节体(11)，调节体(11)用于调节第二搅拌叶片(8)与加药管出药端轴线之间的角度。

4.根据权利要求1所述的混合搅拌装置，其特征在于，所述出药管(43)有2～3个，出药管(43)沿圆周均匀布设在中空管体(42)的外圆面上；第一搅拌叶片(5)的数量与出药管(43)的数量一致，且一一对应设置。

5.根据权利要求1所述的混合搅拌装置，其特征在于，所述混合件(2)的顶端直径为中空管体(42)外径的4-10倍。

6.一种利用权利要求1-5任意一项所述的用于高效沉淀池的混合搅拌装置的混合方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤10)混合池(6)中的水体由第一搅拌叶片(5)的出药口(51)进入到第一搅拌叶片(5)的输药流道，再经进药口和出药管(43)流入搅拌轴(4)的中空管体(42)中，从搅拌轴(4)的进药孔(41)再进入到混合件(2)中；

步骤20)开启驱动件(1)，驱动件(1)驱动搅拌轴(4)转动，搅拌轴(4)带动混合件(2)和第一搅拌叶片(5)同步旋转；

步骤30)通过加药管(10)向混合件(2)中加入药剂，混合件(2)转动，使得药剂和混合件(2)中的水混合，进行第一次稀释；

步骤40)第一次稀释后的混合液从进药孔(41)进入到中空管体(42)中，沿中空管体(42)向下流动，依次经第一搅拌叶片(5)的进药口和输药流道，最后从出药口(51)喷出，并在第一搅拌叶片(5)转动作用下，与混合池(6)底部的水混合，进行第二次稀释；

步骤50)第二次稀释后的混合液向混合池(6)的池壁移动，如果进水管设置在混合池(6)下部，经过第二次稀释后的混合液与进水相碰撞，使得进水与混合液快速混合，加强混合效果；如果排水管设置在混合池(6)下部并与进水管相对，经过第二次稀释后的混合液阻止进水直接向排水管流动；

步骤60)混合液接触到池壁后改变方向向上运动，混合液在向上运动过程中，与混合池(6)中外圈水混合，进行第三次稀释；如果进水管设置在混合池(6)上部，向上运动的混合液与进水相碰撞，使得进水与混合液快速混合，加强混合效果；如果排水管设置在混合池上部并与进水管相对，向上运动的混合液阻止进水直接向排水管流动；

步骤70)第三次稀释后的混合液流动到液面后，由于其惯性而继续向上运动，运动到一定高度后由于重力和在混合件(2)的阻挡作用下向内向下流动；混合液在向下运动过程中，与混合池(6)中内圈水进行混合，进行稀释；

步骤80)经过多次稀释后的混合液流动到混合池底部后，在第一搅拌叶片(5)作用下，继续在混合池(6)中进行循环混合稀释；

所述步骤70)还包括：

混合液在混合件(2)壳体侧壁的引导下向下向内运动过程中，部分混合液经混合件壳体侧壁上的进水孔进入混合腔，与混合腔中新加入的药剂混合，进行稀释；稀释后的混合液再经搅拌轴(4)和第一搅拌叶片(5)流到混合池底部。

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