CN205011423U - 循环涡流混合反应设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种循环涡流混合反应设备，包括流入有净水剂和污染水体的主体混合单元，主体混合单元中心顶部安装有可调速搅拌器，可调速搅拌器的搅拌轴位于主体混合单元内部，所述的主体混合单元内部分别设有流体径向涡流发生装置以及流体轴向涡流发生装置。本实用新型循环涡流混合反应设备在流体径向涡流发生装置以及流体轴向涡流发生装置、涡流发生器多重作用下实现污水与净水剂之间充分混合得到大量絮凝体，实现了污水净化。

Description

循环涡流混合反应设备

技术领域

本实用新型涉一种污水的处理用混合反应设备，具体地指一种循环涡流混合反应设备。

背景技术

重金属对于水体的污染具有高毒性、持久性、难降解性等特点已越来越受到国内外学者的关注。现有的处理技术大都采用混合反应设备进行净化处理，对于吸附法循环涡流混合反应设备现有技术中采用的净水剂大都具有漂浮性，其混合絮凝效果并不明显，絮凝长大过程是微小颗粒接触碰撞的过程，要想使水体中颗粒相互碰撞，就必须使颗粒与水流产生相对运动，这样水流就会对颗粒产生水力阻力，从而达到混合絮凝的效果。

为了让颗粒与水流产生相对运动，最好的办法就是可控制水流的速度，目前，大多混合反应设备存在水流、方向不可调的问题，大幅度的降低了颗粒碰撞次数，因而絮凝效果大打折扣，容易造成药量的损失；因而混合反应设备中大幅度的增加涡流的比例，一直是本领域技术人员研究的对象。

发明内容

本实用新型的循环涡流混合反应设备是一种新型、高效的混合设备，通过对水流的流速控制，提高混合效率，减少加药量、缩短混合反应时间，并特别适于具有漂浮性能净水剂使用。

一种循环涡流混合反应设备，包括流入有净水剂和污染水体的主体混合单元，主体混合单元中心顶部安装有可调速搅拌器，可调速搅拌器的搅拌轴位于主体混合单元内部，所述的主体混合单元内部分别设有流体径向涡流发生装置以及流体轴向涡流发生装置；所述的流体径向涡流发生装置包括设于搅拌轴上的第一搅拌棒以及设于主体混合单元内壁上的第二搅拌棒，第一搅拌棒与第二搅拌棒轴向交错设置；所述的流体轴向涡流发生装置包括置于主体混合单元内部上层空间的液体吸入口，液体吸入口通过管道连接有循环泵，循环泵通过管道将液体输出口设于主体混合单元内部下层空间，液体输出口管口向上；所述的液体吸入口连接的管道内置有涡流发生器，涡流发生器包括两层以上的同心管，同心管相互之间由加强筋连接；所述的净水剂为纳米级改性贝壳粉、纳米级改性硅藻土、改性丝瓜络以及铝酸钠、二氧化钛。所述的主体混合单元底部为锥形结构的反射锥桶，反射锥桶底部设有出液口。所述的液体吸入口为喇叭口结构，液体输出口管口端部设有喷嘴。

该种循环涡流混合反应设备将待处理污染水体首先由位于混合主体单元上部的进水口进入混合设备主体单元内；在可调速搅拌器高速旋转的搅拌棒下产生大量涡流，待处理污染水体与净水剂在可调速搅拌器的搅拌轴形成的涡流卷扫吸附下初步混合。然后一部分净水剂与污染水体的混合液被涡流向下卷吸，大涡流在流体径向涡流发生装置的切割、阻挡及衰减下分裂为大量微涡旋，利用微涡旋的离心惯性效应克服净水剂及其水解产物在水中的传质阻力，提高亚微观传质速率，使净水剂及其水解产物迅速地扩散到水体中的每一个细部，所有胶体颗粒几乎在同一瞬间脱稳并产生凝聚。另一部分净水剂由于漂浮性能及其水解产物与污染水体的混合液在流体轴向涡流发生装置的抽吸作用下，由液体吸入口进入管道，高速流动的混合液流经涡流发生器，利用涡流发生器内部同心管结构，在边界层的作用下产生大量涡流，大涡流经层层剪切、衰减分裂为大量微涡流，利用微涡流把净水剂及其水解产物与待处理污水进一步充分混合、吸附，之后又经循环泵叶轮的搅拌进一步增强混合效果，混合液最后经循环液出水口向上高速喷出。高速喷出的混合液从设备的底部向上流动，与向下流动的混合液产生激烈碰撞、混合、扩散，同时两部分混合液再经可调速搅拌器充分搅拌混合，此过程循环进行。

经上述混合反应产生的微小凝聚体经过层层的卷扫吸附、碰撞来到循环涡流混合反应设备的底部，在反射锥桶的作用下，部分被反弹向上流动，与向下的水流产生激烈的碰撞，此过程循环往复，小的凝聚体逐渐长大，不断地被碰撞、压缩、揉搓、挤密最终形成结构密实，易于沉淀的大絮凝体，最终混合液经设在底部的出水管进入下一处理单元沉淀实现污水处理。

本实用新型与现有技术相比有如下优点：

1.利用交错式第一搅拌棒与第二搅拌棒代替常规叶轮，能够更加快速、均匀的把净水剂及其水解产物与待处理污水充分混合，缩短混合时间，减小混合器的体积，降低占地面积；

2.可调速搅拌器设有自动可调速设备，可根据来水水质、水量及加药量的多少进行自动调节；

3.利用涡流发生器产生大量微涡旋，一方面利用管道内部的涡流发生器产生大量微涡旋来改变常规的宏观扩散，利用亚微观扩散，充分发挥微涡旋的离心惯性效应，即净水剂及其水解产物在极邻近部位的扩散、碰撞、混合；另一方面使循环涡流混合反应设备内的流体轴向涡流发生装置以及流体径向涡流发生装置将混合液上下、左右循环更充分混合，混合液在设备内呈现悬浮流化状态。本实用新型循环涡流混合反应设备能使混合液混合更均匀、充分，提高亚微观传质效率，降低能耗，减少加药量，降低吨水处理运行成本。

作为结构优选主体混合单元内壁上均匀分布有涡流孔板，能够增强混合液的紊流度并产生微涡旋，使混合液处于立体交叉的微涡旋混合环境中，加强混合效果。可进一步降低能耗，缩短混合时间、降低投资及运行费用。

所述的主体混合单元顶部设有加药口和待处理污水进水口，加药口和待处理污水进水口相互90度交叉，使得加药口流入的净水剂和待处理污水进水口流入的污水可以直接接触混合。

本实用新型循环涡流混合反应设备在流体径向涡流发生装置以及流体轴向涡流发生装置、涡流发生器多重作用下实现污水与净水剂之间充分混合得到大量絮凝体，实现了污水净化。

附图说明

图1为本实用新型中循环涡流混合反应设备的主视结构示意图；

图2为本实用新型中涡流发生器的主视结构示意图。

具体实施方式

如图1、2所示一种循环涡流混合反应设备，包括流入有净水剂和污染水体的主体混合单元12，主体混合单元12中心顶部安装有可调速搅拌器16，可调速搅拌器16的搅拌轴1位于主体混合单元12内部，主体混合单元12内部分别设有流体径向涡流发生装置以及流体轴向涡流发生装置。

流体径向涡流发生装置包括设于搅拌轴1上的第一搅拌棒7以及设于主体混合单元内壁上的第二搅拌棒13，第一搅拌棒7与第二搅拌棒13轴向交错设置。作为技术叠加效应主体混合单元内壁上均匀分布有涡流孔板11。

流体轴向涡流发生装置包括置于主体混合单元内部上层空间的液体吸入口3，液体吸入口3通过管道4连接有循环泵6，循环泵6通过管道2将液体输出口8设于主体混合单元内部下层空间，液体输出口管口向上。

作为微涡流的发生装置液体吸入口3连接的管道4内置有涡流发生器5，涡流发生器5包括两层以上的同心管17，同心管17相互之间由加强筋连接，水流通过设备内部的同心管构造时，在边界层的作用下，产生系列涡旋，并在其后的空间衰减，产生出高频率高强度的微涡旋，依靠微涡旋的离心惯性效应来克服亚微观传质阻力，增加亚微观传质速率，使净水剂及其水解产物迅速地扩散到水体中的每一个细部，所有胶体颗粒几乎在同一瞬间脱稳并产生凝聚。净水剂为纳米级改性贝壳粉、纳米级改性硅藻土、改性丝瓜络以及铝酸钠、二氧化钛。

作为结构优选主体混合单元底部为锥形结构的反射锥桶9，反射锥桶9底部设有出液口10。液体吸入口3为喇叭口结构，液体输出口8管口端部设有喷嘴增加喷射力。主体混合单元12顶部设有加药口15和待处理污水进水口14，加药口15和待处理污水进水口14相互90度交叉，实现净水剂与污水之间的直接、充分混合。

Claims (5)

1.一种循环涡流混合反应设备，包括流入有净水剂和污染水体的主体混合单元，主体混合单元中心顶部安装有可调速搅拌器，可调速搅拌器的搅拌轴位于主体混合单元内部，其特征在于：所述的主体混合单元内部分别设有流体径向涡流发生装置以及流体轴向涡流发生装置；所述的流体径向涡流发生装置包括设于搅拌轴上的第一搅拌棒以及设于主体混合单元内壁上的第二搅拌棒，第一搅拌棒与第二搅拌棒轴向交错设置；所述的流体轴向涡流发生装置包括置于主体混合单元内部上层空间的液体吸入口，液体吸入口通过管道连接有循环泵，循环泵通过管道将液体输出口设于主体混合单元内部下层空间，液体输出口管口向上；所述的液体吸入口连接的管道内置有涡流发生器，涡流发生器包括两层以上的同心管，同心管相互之间由加强筋连接。

2.根据权利要求1所述的循环涡流混合反应设备，其特征在于：所述主体混合单元内壁上均匀分布有涡流孔板。

3.根据权利要求1所述的循环涡流混合反应设备，其特征在于：所述的主体混合单元底部为锥形结构的反射锥桶，反射锥桶底部设有出液口。

4.根据权利要求1所述的循环涡流混合反应设备，其特征在于：所述的液体吸入口为喇叭口结构，液体输出口管口端部设有喷嘴。

5.根据权利要求1所述的循环涡流混合反应设备，其特征在于：所述的主体混合单元顶部设有加药口和待处理污水进水口，加药口和待处理污水进水口相互90度交叉。