CN114751496A - 一种絮凝反应用搅拌槽 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种絮凝反应用搅拌槽，包括：槽体、搅拌机构、加药管组件和循环筒，槽体呈筒状，槽体的外侧面安装有与其内部连通的进水管和出水管，循环筒设于槽体内，加药管组件设于循环筒上方；搅拌机构包括电机、电机安装板、联轴器、主轴和叶轮，电机安装板架设于槽体顶部，电机固定于电机安装板上，电机的输出轴通过联轴器与主轴的顶端连接，叶轮固定安装于主轴的底端，且叶轮位于循环筒内部。本发明通过循环筒和设于循环筒内的叶轮显著提高废水循环量，强制废水在槽体内部产生上、下循环流，增加了废水中微粒相互碰撞的概率，创造适宜的絮凝动力学条件，提高絮凝反应效率，进而提高污水处理效率，可广泛用于工业污水和市政污水处理。

Description

一种絮凝反应用搅拌槽

技术领域

本发明涉及絮凝反应装置技术领域，尤其是涉及一种絮凝反应用搅拌槽。

背景技术

絮凝是常规水处理工艺中一道重要的工序，既可以用于废水的预处理，又可用于废水的深度处理。在絮凝阶段，促使废水中微粒之间相互碰撞聚集形成较大的絮凝体，当絮凝体变大、变密实后，具有良好的沉降特性。絮凝效果的好坏主要取决于絮凝剂和絮凝设备，长期以来，人们对于高效絮凝剂开展了大量研究，而对絮凝设备的研究关注较少。

絮凝设备的动力学条件不但决定了微粒相互间的碰撞概率，还决定了絮凝剂在废水中的均匀混合程度及其与微粒的相互作用效果。絮凝设备需创造适宜的流体动力学环境，促进絮体的快速成长，同时减少过强搅拌对絮体的“破碎”现象。因此，开发适用于絮凝反应的高效搅拌槽非常重要。

现有的最常见的絮凝反应槽，主要由槽体、搅拌器和给药管组成，该反应槽内的物料流向是“下进上出”，其给料口位于槽体一侧的下部区域，溢流口位于槽体对侧的上部，加药管位于槽体的上部。但该槽体为开放式槽体，药剂从顶部给入到槽体液面上，药剂与废水的混合效果较差，也容易发生“短路”现象，即部分药剂没有经过完全混合就从溢流口排出，同时，由于采用直叶片挡板，极容易在挡板背面造成混合絮凝“死区”，所以该种絮凝反应槽的处理效果不好。

公开号为CN211141615U的中国发明专利，公开了一种高效絮凝反应搅拌机，该搅拌机包括驱动装置、传动轴、循环筒、连接架、搅拌桨、支撑架、进水口、外框架及加药管。通过机械搅拌作用使胶体颗粒脱稳、促进微小的悬浮固体之间的碰撞，聚集形成大而重的颗粒，提高了后续的沉淀效率。为了达到高效快速絮凝的效果，在絮凝池中间设导流筒，进水口上设分散板，导流筒下部设加药管，加药管根据流体力学开加药孔。并且设计了小倾角弧形面的三叶搅拌桨，既达到了搅拌效果，更加大量提升流量。搅拌机转速也会根据进水水质，水量的变化，在预设的逻辑控制下，通过PLC控制搅拌机的转速，能够实现高效絮凝。

公开号为CN214004150U的发明专利，公开了一种高效混合搅拌反应装置，该装置特征在于：壳体的内部下端固定连接有第二支架，第二支架的上端固定连接有中心稳流桶下部，中心稳流桶下部的顶端设置有中心稳流桶上部，壳体的内部上方设置有第一支架，壳体的顶端设置有走道，走道的顶端两侧均固定连接有防护栏，走道的顶端设置有电机减速机，电机减速机的输出端固定连接有搅拌轴。此装置采用底部中间进水，顶部出水，侧面排水，中间搅拌混合，中心稳流桶可以使混合流体低进高出，循环流动其混合效果好。

上述两件发明专利中虽然增加了类似导流筒装置，加强了槽体内部流体的循环，但是进水口均设在槽体底部，既不利于设备间的连接，又容易发生长时间停机后进水管内絮体的沉积。

鉴于上述原因，本发明提出一种可显著增加流体循环量的絮凝反应用搅拌槽。

发明内容

本发明的目的在于提供一种絮凝反应用搅拌槽，该搅拌槽能够显著增加流体循环量，提高絮凝效果，可广泛用于工业污水和市政污水处理。

本发明提供一种絮凝反应用搅拌槽，包括：槽体、搅拌机构、加药管组件和循环筒，所述槽体呈筒状，所述槽体的外侧面安装有与其内部连通的进水管和出水管，所述循环筒设于所述槽体内底部，所述循环筒顶部开口，所述加药管组件设于所述循环筒上方；

所述搅拌机构包括电机、电机安装板、联轴器、主轴和叶轮，所述电机安装板架设于所述槽体顶部，所述电机固定于所述电机安装板上，所述电机的输出轴通过所述联轴器与所述主轴的顶端连接，所述叶轮固定安装于所述主轴的底端，且所述叶轮位于所述循环筒内部。

优选地，所述进水管安装于所述槽体的外侧面中部，所述出水管安装于与所述进水管相对一侧的所述槽体外侧面的上部。

优选地，所述循环筒为空心回转筒体，所述循环筒与所述槽体同轴布置，且所述循环筒的底端与所述槽体的内底固定连接，所述循环筒的外径为所述槽体内径的1/3～2/3，所述循环筒的高度为所述槽体高度的1/2～2/3。

优选地，所述叶轮通过锁紧螺母固定安装于所述主轴的底端，所述叶轮的外缘到所述循环筒内壁的间隙为10～50mm，所述叶轮与所述槽体内底的距离为所述槽体高度的1/5～1/3。

优选地，所述槽体的顶部开口处架设有多根横梁，所述横梁上开设有安装孔，所述电机安装板通过紧固件与所述安装孔配合固定安装于所述槽体的顶部。

优选地，所述槽体内设置有四组关于所述进水管和所述出水管的中轴线对称的稳流板，所述稳流板包括两翼板以及两封板，两所述翼板的侧边固定连接，两所述封板分别设置于所述翼板的两端，所述封板呈扇形，且所述封板均同时与所述槽体内壁及所述翼板端部固定连接，且两所述封板将所述翼板和所述槽体内壁围成的区域密封。

优选地，两所述翼板的夹角为90°～150°，各所述翼板底端到所述槽体内底的距离相等，均为所述槽体高度的1/10～1/5，两所述翼板的相接侧边到所述槽体内壁的距离等于所述槽体内径的1/15～1/10。

优选地，每两组对角设置的所述稳流板沿竖向的中轴面与所述进水管或所述出水管的中轴线所成角为45°。

优选地，所述加药管组件包括进料管、环形管和多个支管，所述进料管位于所述环形管的上方，且所述进料管的底部与所述环形管垂直连接，所述支管与所述环形管底部相连接，且各个所述支管沿所述环形管的圆周方向均匀布置，且所述支管与所述进料管沿竖向错开分布，所述支管的末端设有直角弯管，所述循环筒的顶部外周面上设有多个通孔，所述直角弯管穿过所述通孔通入所述循环筒内。

优选地，所述加药管组件包括进料管和环形管，所述进料管位于所述环形管的上方，且所述进料管的底部与所述环形管垂直连接，所述环形管的底部开设有2～6个均匀间隔布置的出料孔，所述循环筒的顶部设有与其一体连接的倒圆锥段，所述环形管设置于所述倒圆锥段的顶部。

本发明的技术方案通过污水由进水管给入到槽体内部，待污水漫过循环筒时启动电机，电机通过联轴器和主轴驱动叶轮旋转，在叶轮带动下污水随着一起旋转，叶轮在旋转的同时产生抽吸作用，使污水在槽体内部形成一个由下往上，再入循环筒时由向上往下的大循环圈。絮凝剂经加药管组件给入，流入到循环筒内部，在循环筒内部实现絮凝剂与污水的充分混合和反应，污水与絮凝剂作用后形成大量的絮体，含有絮体的污水最终经出水管排出。本发明通过循环筒和设于循环筒内的叶轮显著地提高了污水的循环量，强制废水在槽体内部产生上、下循环流，增加了废水中微粒相互碰撞的概率，创造适宜的絮凝动力学条件，从而大大提高了絮凝反应效率，进而提高废水处理效率，可广泛用于工业污水和市政污水处理。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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他的附图。

图1为本发明实施例一搅拌槽的整体结构示意图；

图2为本发明实施例一搅拌槽的主视剖面图；

图3为本发明实施例一中搅拌机构的结构示意图；

图4为本发明实施例一中槽体的俯视示意图；

图5为本发明实施例一中稳流板的俯视示意图；

图6为本发明实施例一中加药管组件的俯视示意图；

图7为本发明实施例一中加药管组件的主视示意图；

图8为本发明实施例一中循环筒的结构示意图；

图9为本发明实施例二中加药管组件和循环筒的安装示意图；

图10为本发明实施例二中加药管组件和循环筒的连接剖面示意图；

图11为图10中A区域的局部放大示意图。

附图标记说明：

1：槽体；2：搅拌机构；201：电机；202：电机安装板；203：联轴器；204：主轴；205：叶轮；206：锁紧螺母；3：加药管组件；301：进料管；302：环形管；303：支管；4：循环筒；5：进水管；6：出水管；7：横梁；8：稳流板；801：翼板；802：封板。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"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和简化描述，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。

此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

如图1、2、3所示，本发明提供了一种絮凝反应用搅拌槽，其包括槽体1、搅拌机构2、加药管组件3和循环筒4，其中，槽体1呈圆筒状，槽体1的外侧面上安装有与其内部连通的进水管5和出水管6，其中，进水管5安装于槽体1的外侧面中部，其伸入槽体1内部一端向下弯曲，使进入的污水直接向下落，出水管6安装于与进水管5相对一侧的槽体1外侧面的上部。循环筒4设于槽体1内底部，且循环筒4顶部开口，加药管组件3设于循环筒4上方，用于向循环筒4内加入絮凝剂等药剂。

搅拌机构2包括电机201、电机安装板202、联轴器203、主轴204和叶轮205，电机安装板202架设于槽体1顶部，槽体1的顶部开口处架设有多根横梁7，横梁7上开设有安装孔，电机安装板202通过连接螺栓等紧固件与安装孔配合，从而固定安装于槽体1的顶部。电机201固定于电机安装板202上，且电机201的输出轴穿过电机安装板202垂直向下伸出，电机201的输出轴通过联轴器203与主轴204的顶端连接，可带动主轴204一起转动，叶轮205通过锁紧螺母206固定安装于主轴204的底端，且叶轮205位于循环筒4的内部。叶轮205的外缘到循环筒4内壁的间隙为10～50mm，叶轮205与槽体1内底的距离为槽体1高度的1/5～1/3，叶轮205是一种轴流式叶轮，其外缘的线速度为0.8～1.5m/s。

如图2所示，循环筒4为空心回转筒体，在本实施例中，其为空心圆筒，循环筒4与槽体1同轴布置，且循环筒4的底部通过底座与槽体1的内底固定连接，循环筒4的外径为槽体内径的1/3～2/3，且优选循环筒4的外径为槽体内径的1/3～1/2，循环筒4的高度为槽体1高度的1/2～2/3。通过设置循环筒4，可以强制废水在槽体1内部产生上、下循环流，增加了废水中微粒相互碰撞的概率，且优化了循环筒4大小，并与叶轮205大小进行合理匹配，可以实现大循环量、低剪切的搅拌效果，搅拌强度适中，可以减少反应过程中对已长大絮凝体的“破碎”。

如图4、5所示，槽体1内设置有四组关于进水管5或出水管6的中轴线对称的稳流板8。每两组对角设置的稳流板8的沿竖向的中轴面与进水管5或出水管6的中轴线所成角为45°。稳流板8包括两翼板801以及两封板802，两翼板801为矩形长板，其沿竖向设于槽体1内，两翼板801的侧边固定连接，两个封板802分别设置于翼板801的两端，封板802呈扇形，且封板802均同时与槽体1内壁及翼板801端部固定连接，且两封板802将翼板801和槽体1内壁围成的区域密封。通过稳流板8可对通入槽体1内的污水液面起到稳流作用。在本实施例中，两个翼板801的夹角a为90°～150°，各翼板801到槽体1内底的距离相等，均为槽体1高度的1/10～1/5，翼板801的底端到槽体1内底的距离为槽体1高度的1/10～1/5，两个翼板801的相接侧边到槽体1内壁的距离h等于槽体1内径的1/15～1/10。稳流板8采用翼板801两边折角结构，大大减少了传统直叶片挡板的背浆面存在混合、絮凝“死区”的问题，提高了槽体1内絮凝反应的充分程度。

如图6、7、8所示，在本实施例中，加药管组件3包括进料管301、环形管302和多个支管303，进料管301位于环形管302的上方，且进料管301的底部与环形管302垂直连接，支管303的数量为四根，其与环形管302底部相连接，且各个支管303沿环形管302的圆周方向均匀布置，且支管303与进料管301沿竖向错开分布，支管303的末端设有直角弯管。循环筒4的顶部外周面上设有多个通孔，直角弯管穿过通孔通入循环筒4内用于为其加药。在本实施例中，加药管组件3采用“一进多出”的结构设计，实现在循环筒4圆周截面上多点加药，最终药剂与废水在循环筒4内实现快速混合，大幅提高了药剂的混合均匀程度。

实施例二

在本实施例中，加药管组件3和循环筒4的结构与实施例一不同，而其他结构与实施例一完全相同。

如图9、10、11所示，加药管组件3包括进料管301和环形管302，进料管301位于环形管302的上方，且进料管301的底部与环形管302垂直连接，环形管302的底部开设有2～6个均匀间隔布置的出料孔。循环筒4下部为空心圆筒，其顶部设有与其一体连接的倒圆锥段，环形管302设置于倒圆锥段的顶部，倒圆锥段的圆锥面与其上端面的夹角α为10～60°。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种絮凝反应用搅拌槽，其特征在于，包括：槽体、搅拌机构、加药管组件和循环筒，所述槽体呈筒状，所述槽体的外侧面安装有与其内部连通的进水管和出水管，所述循环筒设于所述槽体内底部，所述循环筒顶部开口，所述加药管组件设于所述循环筒上方；

所述搅拌机构包括电机、电机安装板、联轴器、主轴和叶轮，所述电机安装板架设于所述槽体顶部，所述电机固定于所述电机安装板上，所述电机的输出轴通过所述联轴器与所述主轴的顶端连接，所述叶轮固定安装于所述主轴的底端，且所述叶轮位于所述循环筒内部。

2.根据权利要求1所述的絮凝反应用搅拌槽，其特征在于，所述进水管安装于所述槽体的外侧面中部，所述出水管安装于与所述进水管相对一侧的所述槽体外侧面的上部。

3.根据权利要求1所述的絮凝反应用搅拌槽，其特征在于，所述循环筒为空心回转筒体，所述循环筒与所述槽体同轴布置，且所述循环筒的底端与所述槽体的内底固定连接，所述循环筒的外径为所述槽体内径的1/3～2/3，所述循环筒的高度为所述槽体高度的1/2～2/3。

4.根据权利要求3所述的絮凝反应用搅拌槽，其特征在于，所述叶轮通过锁紧螺母固定安装于所述主轴的底端，所述叶轮的外缘到所述循环筒内壁的间隙为10～50mm，所述叶轮与所述槽体内底的距离为所述槽体高度的1/5～1/3。

5.根据权利要求1所述的絮凝反应用搅拌槽，其特征在于，所述槽体的顶部开口处架设有多根横梁，所述横梁上开设有安装孔，所述电机安装板通过紧固件与所述安装孔配合固定安装于所述槽体的顶部。

6.根据权利要求2所述的絮凝反应用搅拌槽，其特征在于，所述槽体内设置有四组关于所述进水管或所述出水管的中轴线对称的稳流板，所述稳流板包括两翼板以及两封板，两所述翼板的侧边固定连接，两所述封板分别设置于所述翼板的两端，所述封板呈扇形，且所述封板均同时与所述槽体内壁及所述翼板端部固定连接，且两所述封板将所述翼板和所述槽体内壁围成的区域密封。

7.根据权利要求6所述的絮凝反应用搅拌槽，其特征在于，两所述翼板的夹角为90°～150°，各所述翼板底端到所述槽体内底的距离相等，均为所述槽体高度的1/10～1/5，两所述翼板的相接侧边到所述槽体内壁的距离等于所述槽体内径的1/15～1/10。

8.根据权利要求6所述的絮凝反应用搅拌槽，其特征在于，每两组对角设置的所述稳流板沿竖向的中轴面与所述进水管或所述出水管的中轴线所成角为45°。

9.根据权利要求3所述的絮凝反应用搅拌槽，其特征在于，所述加药管组件包括进料管、环形管和多个支管，所述进料管位于所述环形管的上方，且所述进料管的底部与所述环形管垂直连接，所述支管与所述环形管底部相连接，且各个所述支管沿所述环形管的圆周方向均匀布置，且所述支管与所述进料管沿竖向错开分布，所述支管的末端设有直角弯管，所述循环筒的顶部外周面上设有多个通孔，所述直角弯管穿过所述通孔通入所述循环筒内。

10.根据权利要求3所述的絮凝反应用搅拌槽，其特征在于，所述加药管组件包括进料管和环形管，所述进料管位于所述环形管的上方，且所述进料管的底部与所述环形管垂直连接，所述环形管的底部开设有2～6个均匀间隔布置的出料孔，所述循环筒的顶部设有与其一体连接的倒圆锥段，所述环形管设置于所述倒圆锥段的顶部。

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