CN202715310U - 混凝沉淀分离器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种混凝沉淀分离器，包括壳体、壳体内的出水槽、与出水槽连接的出水管、加药器、加药管、进水管、壳体上的排泥管，其特点是：所述的出水槽为环形并固定在壳体内上部，所述环形出水槽的内圈槽壁为透水的滤料墙，外圈槽壁为所述壳体侧壁，在出水槽下方设置一底端封闭的中心筒体，中心筒体底部坐落在壳体内的支撑架上，所述加药器包括第一加药器和第二加药器，所述的第一加药器固定在中心筒体内侧底部，第二加药器固定在中心筒体内侧上部，所述进水管的出水端设置在中心筒体内底部。将混凝、沉淀、过滤及吸附作用在同一罐体内完成，其结构合理、紧凑，出水水质好，处理效率高，运行费用低，适应性强，易操作管理。

Description

混凝沉淀分离器

技术领域

本实用新型属于水处理技术领域，具体说是一种混凝沉淀分离器。

背景技术

混凝技术在水处理中占据重要位置，无论是给水处理还是废水处理，尤其是难处理的工业废水的处理，无论是二级处理还是深度处理，只要水中含有不能用自然沉淀来分离的胶体物质或易形成稳定体系的物质，大都采用混凝技术进行处理，或采用混凝技术与其他技术的联用。目前，国内外应用的混凝沉淀设施，存在如下问题：（1）为保证混合及反应的效果，需进行机械搅拌，运行电耗增加；（2）为保证出水效果，需有足够的沉淀时间，造成结构庞大；（3）药剂投加不合理，使得药剂利用率低，造成浪费；（4）受水质波动影响大；（5）功能单一，处理效率低；（6）操作管理强度大等。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本实用新型将混凝、沉淀、过滤及吸附作用在同一罐体内完成，其结构合理、紧凑，出水水质好，处理效率高，运行费用低，适应性强，易操作管理。

本实用新型的目的是通过如下技术方案实现的：一种混凝沉淀分离器，包括壳体、壳体内的出水槽、与出水槽连接的出水管、加药器、与加药器连接的加药管、进水管、壳体底部设置的排泥管，其特征在于所述的出水槽为环形固定在壳体内上部，所述环形出水槽的内圈槽壁为透水的滤料墙，所述环形出水槽的外圈槽壁为所述壳体侧壁，所述的壳体内出水槽下方设置一底端封闭的中心筒体，壳体底部设置一支撑架，中心筒体底部坐落在支撑架上，所述加药器包括第一加药器和第二加药器，所述的第一加药器固定在中心筒体内侧底部，第二加药器固定在中心筒体内侧上部，所述进水管的出水端设置在中心筒体内底部。

对上述技术方案的改进：所述的滤料墙为高密度纤维与活性炭复合而成。

对上述技术方案的进一步改进：所述的第一加药器和第二加药器均为环形穿孔管式，所述的第一加药器开孔方向为环形内侧水平面向心的方向，所述的第二加药器开孔方向为环形内侧与水平面呈45°向下向心的方向。

对上述技术方案的进一步改进：所述加药管包括第一加药管和第二加药管，与第一加药器连接的第一加药管向上经过中心筒体及壳体的上方引出，与外部的加药设备相连，与第二加药器连接的第二加药管向上经过壳体的上方引出，与外部的加药设备相连。

对上述技术方案的进一步改进：所述进水管的出水端上连接一水力释放器，所述的水力释放器为环形开孔式，开孔方向为水平离心方向，所述水力释放器设置在第一加药器中间位置，水力释放器连接的进水管向上经过中心筒体并在壳体的上方经固定支架固定后引出，与外部的进水泵相连。

对上述技术方案的进一步改进：所述的壳体为圆形的筒体，上部为圆柱体，下部为圆锥体，所述的壳体底部尖端连接排泥管。按产泥量定时排泥，或检修时做放空管用。

对上述技术方案的进一步改进：所述混凝沉淀分离器配置自动控制装置，所述壳体内设置水位监测装置，所述的排泥管、第一加药管和第二加药管上均设置电磁阀，所述水位监测装置、电磁阀、加药设备及进水泵与自动控制装置中PLC电路连接。可以自动控制排泥、加药及进水。当壳体内的水位高于警戒线，自动控制进水泵停止进水，需对滤料进行清洗。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点和积极效果：

本实用新型混凝沉淀反应器巧妙利用水力特性，充分发挥混凝与助凝作用，设计科学、结构合理，将混凝、沉淀、过滤及吸附功能有机地集成为一体，因而具有如下优点： 

1、所需配套设施少，投资少：改变传统过滤中的滤料布置，将平铺改为纵向的滤料墙，将传统的上向流或下向流的水流方向改变为左右横向流，这样的好处是，可使过滤下来的杂质的大部分因重力作用而沉于下方，不需反冲洗，因而省去反冲洗部分的投资及运行成本；

2、运行电耗少：通过设置水力释放器及环形加药器，充分利用水力搅拌，省去了机械搅拌的电耗，效率高，成本低；

3、运行药耗少：将混凝与助凝分步设置，同时，利用两个环形加药器开孔方向的变化，使药剂与水充分接触，因此，药剂利用率高，混凝效果好，运行药耗少；

4、本实用新型将混凝、沉淀、过滤及吸附等作用在同一罐体内完成，处理效率高，出水水质好，成本低；

5、第一加药和第二加药可根据水质灵活调节，因此，耐冲击，适用范围广；

6、设置的滤料墙比以往的滤料层更换、清洗方便简单；

7、结构合理、紧凑，投资省，占地面积小，安装方便；

8、可自动化运行，易于操作管理。

附图说明

图1是本实用新型混凝沉淀分离器的连接结构图。

图中：1、进水管；2、第一加药管；3、滤料墙；4、出水槽；5、壳体；6、中心筒体；7、支撑架；8、水力释放器；9、第二加药管；10、固定支架；11、出水管；12、第二加药器；13、第一加药器；14、排泥阀；15、排泥管。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。

参见图1，本实用新型一种混凝沉淀分离器的实施例，主要包括壳体5、壳体5内的出水槽4、与出水槽4连接的出水管11、加药器12、13、与加药器12、13连接的加药管9、2、进水管1、壳体5底部设置的排泥管15。

壳体5由一定厚度的钢板（如：碳钢加玻璃钢或不锈钢）做成圆形的筒体，上部为圆柱体，下部为圆锥体，并由基座支撑。在壳体5内圆柱体部分的上部设置环形出水槽4，出水槽4的外圈槽壁为壳体5侧壁，出水槽的内圈槽壁为滤料墙3，滤料墙3为环形，由高密度纤维与活性炭复合而成。滤料墙3由固定支架10连接固定，固定支架10共有两根直杆交叉形成。出水槽4的底面为圆环形，出水槽4底面的内外边缘分别与滤料墙3及壳体5侧壁内侧连接。出水槽4内底部设置一出水管11并穿过壳体5引出。在壳体5内圆柱体部分的下部中间设置一中心筒体6，中心筒体6底端封闭，中心筒体6内设置第一加药器13和第二加药器12，第一加药器13设置在中心筒体6下端，并沿中心筒体6内壁固定，第二加药器12设置在中心筒体6顶端，并沿中心筒体6内壁固定，中心筒体6置于壳体内底部的设置的支撑架7上，支撑架7共有两根直杆平行架设在壳体5圆筒部分的底端。

在壳体5顶部设置的第一加药管2穿入壳体5及中心筒体6内一端与中心筒体6内下部的第一加药器13相连，第一加药器13为环形，内侧沿水平向心方向开孔。第一加药管2上端设置电磁阀并与外部加药设备相连。

在壳体5顶部设置的第二加药管9穿入壳体5及中心筒体6内一端与中心筒体6内下部的第二加药器12相连，第二加药器12为环形，内侧沿水平向下45°向心方向开孔。第二加药管9上端设置电磁阀并与外部加药设备相连。

在中心筒体6内底部中心设置一水力释放器8，水力释放器8位于第一加药器13中间位置，水力释放器8为圆柱体，下端封闭，由中心向四周放射状开孔。与水力释放器8上端连接的进水管1向上引出，并在壳体5上方由固定支架10固定后与外部进水泵相连。 

在壳体5底部尖端连接排泥管15，排泥管15上设置排泥阀14，排泥阀14为电磁阀，可定时或自动控制排泥。当设备需检修时，排泥管15可起排空作用。

所述混凝沉淀分离器配置自动控制装置，所述壳体5内设置水位监测装置，所述水位监测装置、各个电磁阀、加药设备、进水泵与自动控制装置中PLC电路连接。可以自动控制排泥、加药及进水，当壳体5内的水位高于警戒线时，自动控制进水泵停止进水，需对滤料进行清洗。

本实用新型混凝沉淀分离器的处理机理：

A、混凝作用

水中的胶体污染物由于ξ电位的作用形成稳定体系，难以自然沉淀分离，需投加药剂来改善。本混凝沉淀分离器通过投加反离子混凝剂，与水中的胶体污染物产生电性中和，降低ξ电位，压缩双电层，进而脱稳，同时，混凝剂经水解和缩聚反应所形成的高聚物具有线性结构，与水中的胶体污染物产生强烈的吸附架桥作用，形成大的絮体颗粒下沉，以利于沉淀。混凝包括混合与反应两个阶段，混合的作用在于使药剂迅速均匀地扩散到水中以创造良好的水解和聚合条件，与此同时胶体脱稳随即完成并借助颗粒的布朗运动和紊动水流进行凝聚，本混凝沉淀分离器利用进水管1下端连接的水力释放器8与第一加药器13的开孔方向的对向设置以及压力控制，在中心筒体6内很好完成混合过程。混合后的水流由中心筒体6自下而上流动，溢出中心筒体6进入壳体5中部，速度依次变缓进入反应阶段。另外，由于助凝剂的投加，调节或改善了混凝条件（如pH等），改善絮体结构（如：高分子的的强烈吸附架桥作用等），使混凝效果进一步提高。

B、沉淀作用

本混凝沉淀分离器类似于竖流式沉淀池，上述混凝作用产生的絮体，在壳体5中部越聚越大，速度越来越快地沉于壳体5下部的椎体部分，形成污泥，清水则进入上部，完成泥水分离。

C、过滤作用

本混凝沉淀分离器设置的滤料墙3拥有细小的空隙，具有机械截留过滤作用。污水流经时，滤料墙3将水中的未沉淀下来的细小颗粒大量地截留在出水槽外侧，再形成大颗粒进入沉淀区，而清水则透过滤料墙3进入出水槽4内。

D、吸附作用

本混凝沉淀分离器设置的滤料墙3是由高密度纤维和活性炭复合而成，活性炭是很好的吸附剂，由于活性炭具有较大的孔隙率和比表面积，可以吸附粒径相当的分子。因此，滤料墙3在去除SS的同时，可去除有机物，降低COD和色度等。

本实用新型混凝沉淀分离器的工作原理：

进水由外部的进水泵通过进水管1进入中心筒体6内的底部，由与进水管1相连的水力释放器8流出，水流呈向四周外喷射状。混凝剂由外部的加药设备经过第一加药管2进入到中心筒体6内底部与之相连的第一加药器13加入。由于第一加药器13的开孔方向在内侧水平向心方向，因此，混凝剂由小孔沿水平向心方向喷射，正好与水力释放器8喷射的水流方向相对，达到快速充分混合的效果。混合后的水由中心筒体6的底部自下而上流动，经过中心筒体6上部设置的第二加药器12,第二加药器12由第二加药管9与外部的加药设备相连进行助凝剂的投加。由于第二加药器12的开孔方向为内侧水平向下45°向心方向，因此，助凝剂由小孔沿水平向下45°向心的方向喷射，与水流充分接触，改善混凝条件及絮体结构，提高混凝效果。然后，水溢流进入中心筒体6外壳体5中部的反应沉淀区，混凝产生的絮体，在此越聚越大，速度越来越快地沉于壳体5下部的椎体部分，形成污泥，清水则进入壳体5上部，完成泥水分离。壳体5上部设置滤料墙3将其分为出水槽4和过滤吸附区，沉淀后的水进入壳体5上部的过滤吸附区，经滤料墙3的过滤吸附作用，细小颗粒及杂质被截留在过滤侧，再聚集成大颗粒进入沉淀区，同时，水中的有机物等被滤料墙3中的活性炭吸附，在降低SS的同时降低COD和色度等，提高出水水质，清水则透过滤料墙3进入出水槽4，由出水槽4内设置的出水管11穿出壳体5排出。泥汇集于壳体5下部的椎体部分，由设置于椎体底部的排泥管15通过其上的排泥阀14控制排出。长期运行，滤料墙3会因杂质的吸附而使出水不畅引起水位上升，当水位上升到极限水位，由PLC自动控制进水泵及加药设备停止进水及加药，进行清洗，清洗时，只需将滤料墙3提出在外部清洗，清洗后装入即可，简单方便。若对水质要求较高，可考虑更新滤料墙3。

本实用新型混凝沉淀分离器既可用于污水处理，又可用于中水处理，也可用于饮用水的净化处理。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本实用新型的实质范围内，做出的变化、改型、添加或替换，都应属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种混凝沉淀分离器，包括壳体、壳体内的出水槽、与出水槽连接的出水管、加药器、与加药器连接的加药管、进水管、壳体底部设置的排泥管，其特征在于所述的出水槽为环形固定在壳体内上部，所述环形出水槽的内圈槽壁为透水的滤料墙，所述环形出水槽的外圈槽壁为所述壳体侧壁，所述的壳体内出水槽下方设置一底端封闭的中心筒体，壳体底部设置一支撑架，中心筒体底部坐落在支撑架上，所述加药器包括第一加药器和第二加药器，所述的第一加药器固定在中心筒体内侧底部，第二加药器固定在中心筒体内侧上部，所述进水管的出水端设置在中心筒体内底部。

2.按照权利要求1所述的混凝沉淀分离器，其特征在于所述的第一加药器和第二加药器均为环形穿孔管式，所述的第一加药器开孔方向为环形内侧水平面向心的方向，所述的第二加药器开孔方向为环形内侧与水平面呈45°向下向心的方向。

3.按照权利要求1或2所述的混凝沉淀分离器，其特征在于所述加药管包括第一加药管和第二加药管，与第一加药器连接的第一加药管向上经过中心筒体及壳体的上方引出，与外部的加药设备相连，与第二加药器连接的第二加药管向上经过壳体的上方引出，与外部的加药设备相连。

4.按照权利要求2所述的混凝沉淀分离器，其特征在于所述进水管的出水端上连接一水力释放器，所述水力释放器为环形开孔式，开孔方向为水平离心方向，所述水力释放器设置在第一加药器中间位置，水力释放器连接的进水管向上经过中心筒体并在壳体的上方经固定支架固定后引出，与外部的进水泵相连。

5.按照权利要求1所述的混凝沉淀分离器，其特征在于所述的壳体为圆形的筒体，上部为圆柱体，下部为圆锥体，所述的壳体底部尖端连接排泥管。

6.按照权利要求4所述的混凝沉淀分离器，其特征在于所述的壳体为圆形的筒体，上部为圆柱体，下部为圆锥体，所述的壳体底部尖端连接排泥管。

7.按照权利要求1所述的混凝沉淀分离器，其特征在于所述混凝沉淀分离器配置自动控制装置，所述壳体内设置水位监测装置，所述的排泥管、第一加药管和第二加药管上均设置电磁阀，所述水位监测装置、电磁阀、加药设备及进水泵与自动控制装置中PLC电路连接。

8.按照权利要求6所述的混凝沉淀分离器，其特征在于所述混凝沉淀分离器配置自动控制装置，所述壳体内设置水位监测装置，所述的排泥管、第一加药管和第二加药管上均设置电磁阀，所述水位监测装置、电磁阀、加药设备、进水泵与自动控制装置中PLC电路连接。

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