CN208327434U - 一种渐变截面深井混合反应器 - Google Patents
一种渐变截面深井混合反应器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN208327434U CN208327434U CN201820706210.6U CN201820706210U CN208327434U CN 208327434 U CN208327434 U CN 208327434U CN 201820706210 U CN201820706210 U CN 201820706210U CN 208327434 U CN208327434 U CN 208327434U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- well
- flaring
- water
- interior
- jing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Abstract
本实用新型公开了一种渐变截面深井混合反应器，包括主体装置、加药混合机构和高压冲洗机构；所述的主体装置包括外井和内井，水流方向为从内井的顶部流至内井的底部，然后从内井的底部流至外井的底部，然后从外井的底部向上流动至外井的顶部；所述的内井内的上部设置有高效混合区，内井内的下部和外井的下部设置有渐扩反应区，渐扩反应区沿着水流的方向截面逐渐增大，外井的上部设置有平流区。本实用新型设计过程中截面绝对的均匀渐变，类似水处理工艺中的推流式反应器。而推流式反应器在水处理中属于效率最高的反应器，因该变截面式深井高效混合反应器具有极高的混合、反应效率。
Description
技术领域
本实用新型属于水处理领域，涉及高效混合与反应器，具体涉及一种渐变截面深井混合反应器。
背景技术
地表水作为越来越多的水厂水源水，由于存在外源污染，再加之四季的更替，外界环境因素变化较为复杂等原因，使得地表水相对地下水更容易出现藻类和有机物超标等水质问题。目前常规水处理工艺中对于藻类超标和有机物超标采用的方式大多是在水进入混凝沉淀前投加吸附剂和消毒剂的方式。中国发明专利(公布号：CN 102633383 A)公开了一种“深井循环强化混凝沉淀除藻水处理系统和方法”和中国发明专利(申请号：201610858924.4)公开了“一种静态混合式深井增压强化除蓝藻水处理设备”都提供采用高效、低成本的深井增压强化除藻的方式。
但是，在藻类和有机物处理过程中，上述专利都需要配合常规的混凝沉淀工艺，才能实现藻类和有机物的高效、彻底去除。但在投加吸附剂或消毒剂后，必须达到一定的反应时间，且需与常规絮凝池所要求的GT值相吻合，才能达到较好的效果。当前的专利尚未考虑与后续工艺准确计算与衔接的问题，对部分水厂在使用过程中效果达不到最优。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于，提供本实用新型提供一种渐变截面深井混合反应器，解决在同等处理能力下，现有技术未优化反应计算过程，无法更优匹配絮凝池反应，对部分特定的水厂处理效果达不到最优的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案予以实现：
一种渐变截面深井混合反应器，包括主体装置、加药混合机构和高压冲洗机构；所述的主体装置包括外井和内井，水流方向为从内井的顶部流至内井的底部，然后从内井的底部流至外井的底部，然后从外井的底部向上流动至外井的顶部；
所述的内井内的上部设置有高效混合区，内井内的下部和外井的下部设置有渐扩反应区，渐扩反应区沿着水流的方向截面逐渐增大，外井的上部设置有平流区。
本实用新型还具有如下技术特征：
所述的渐扩反应区分为内井渐扩区和外井渐扩区；所述内井渐扩区位于内井内部，所述外井渐扩区位于外井和内井之间。
所述内井渐扩区和外井渐扩区的截面面积由于渐扩反应区的GT值决定，渐扩反应区的GT值按照如下约束关系获得：
其中：
T——渐扩区停留时间，s；
ρ——水的密度，kg/m3；
G——渐扩区速度梯度，s-1，取值范围为30s-1～60s-1；
μ——水的动力粘度，Pa·s；
h——渐扩反应区水头损失，m。
所述的主体装置包括外井和通过肋板同轴固定安装在外井内的内井；所述的外井的顶端和底端均封闭，所述的内井的顶端封闭，内井的底端开放，内井顶端安装有进水管，外井顶端安装有出水管。
所述的的高效混合区内安装有静态混合器。
本实用新型与现有技术相比，具有如下技术效果：
(Ⅰ)本实用新型设计过程中截面绝对的均匀渐变，类似水处理工艺中的推流式反应器。而推流式反应器在水处理中属于效率最高的反应器，因该变截面式深井高效混合反应器具有极高的混合、反应效率。
(Ⅱ)本实用新型通过内外井截面的配合，，实现了水流在由内井流向外井的过程中截面面积的均匀渐变，增大了药剂与水的接触时间，反应时间延长。通过优化设计停留时间和絮凝反应的G值，实现与常规工艺中絮凝池中絮体成长的较好吻合，极大的有利于絮体在后续絮凝反应池的成长，对藻类、有机物、浊度等具有更优的去除效果。，
(Ⅲ)本实用新型采用深井形式，整个设备集高效混合、深井增压除藻、高效反应于一体，同时通过优化设计设备内絮体成长GT值，实现了与后续絮凝池沉淀工艺的完美衔接。本实用新型对于不同水质，尤其是地表水季节性变化的水质，如高藻、高有机物、高/低浊等水质的变化具有非常好的应对方式，不仅节省占地与投资，同时对出水安全与稳定性具有极大的保障，非常适合在以地表水为水源的水厂改造或新建水厂的设计。
(Ⅳ)本实用新型加药、清洗，排泥均实现自动化，清洗用水来自反应器，无自用水损失，基本免维护，运行管理方便。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构示意图。
图中各个标号的含义为：1-主体装置，2-加药混合机构，3-高压冲洗机构；11-外井，12-肋板，13-内井，14-静态混合器，15-进水管，16-出水管，17-高效混合区，18-渐扩区，181-内井渐扩区，182-外井渐扩区，19-平流区。
以下结合实施例对本实用新型的具体内容作进一步详细解释说明。
具体实施方式
以下给出本实用新型的具体实施例，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。
实施例1：
遵从上述技术方案，如图1所示，本实施例给出一种渐变截面深井混合反应器，包括主体装置1、加药混合机构2和高压冲洗机构3；所述的主体装置1包括外井11和内井13，水流方向为从内井13的顶部流至内井13的底部，然后从内井13的底部流至外井11的底部，然后从外井11的底部向上流动至外井11的顶部；
所述的内井13内的上部设置有高效混合区17，内井13内的下部和外井11的下部设置有渐扩反应区18，渐扩反应区18沿着水流的方向截面逐渐增大，外井11的上部设置有平流区19。
主体装置1全部埋入地下，仅加药泵和高压冲洗泵在地上布置。投加药剂为吸附剂如高锰酸钾或者粉末活性炭或/和氧化剂氯，药剂与水的混合在静态混合器中完成，絮凝和沉淀过程在内井中完成。
作为本实施例的一种优选方案，渐扩反应区18分为内井渐扩区181和外井渐扩区182；所述内井渐扩区181位于内井11内部，所述外井渐扩区182位于外井13和内井11之间。
具体的，内井渐扩区181和外井渐扩区182的截面面积由于渐扩反应区18的GT值决定，渐扩反应区18的GT值按照如下约束关系获得：
其中：
T——渐扩区停留时间，s；
ρ——水的密度，kg/m3；
G——渐扩区速度梯度，s-1，取值范围为30s-1～60s-1；
μ——水的动力粘度，Pa·s；
h——渐扩反应区水头损失，m。
本实施例中，渐扩反应区18速度梯度GT取值范围10-4～10-5与常规絮凝反应池第一阶段GT值104～105相对应。
作为本实施例的一种优选方案，主体装置1包括外井11和通过肋板12同轴固定安装在外井11内的内井13；所述的外井11的顶端和底端均封闭，所述的内井13的顶端封闭，内井13的底端开放，内井13顶端安装有进水管15，外井11顶端安装有出水管16。
作为本实施例的一种优选方案，高效混合区17内安装有静态混合器14。高效混合区17和静态混合器14参照公布号为CN104933221A的中国发明专利“Kenic HEV静态混合器效率和压降计算方法”提供的静态混合器设计方法进行设计，达到高效混合的目的。
作为本实施例的一种具体方案，加药混合机构2采用申请公布号为CN106348357A的中国发明专利“一种无动力投药与混合式深井增压强化控藻水处理设备”中提供的加药混合机构。
作为本实施例的一种具体方案，高压冲洗机构3采用申请公布号为CN 106348357A的中国发明专利“一种无动力投药与混合式深井增压强化控藻水处理设备”中提供的高压冲洗机构。
作为一个具体的应用例子，本实施例中，以进水流量Q＝50000m3/d，反应器的设计过程如下。
高效混合区17的内径D1＝800mm，设计采用细长翼片，叶片采用3组，叶片角度60°，混合效率达到95％，沿程损失0.11m，混合长度采用4.0m，即高效混合区的长度为4m。
内井渐扩区181起始段直径等于高效混合区17直径D1＝800mm，内井13的长度为70m，外井11的长度为72m。其中内井渐扩区181的长度为66m，外井渐扩区182的长度为66m，平流区19的长度为6m。G取60s-1，渐扩区18的总水头损失为0.72m，则计算停留时间T＝200s，GT＝60×200＝1.2×104，满足絮凝池对GT值104～105的要求。
本实用新型的工作过程如下所述：
原水通过进水管15进入内井13，启动位于设备外部的加药混合机构2，根据水质需要由加药管吸取不同的药液(强氧化剂和吸附剂等)，通过加药泵和投药管定量投加进内井13内，并与水混合。水流连续进入，药液通过加药泵连续投加，携带有药液的水在内井13内经过静态混合器14上翼片的混合达到充分混合，充分混合后的药和水在依次经过内井渐扩区181和外井渐扩区182，最后达到出水管16排出。此过程中，水中絮体不断增大。同时，水中藻类受水压影响，囊泡破裂，失去浮力。水中有机物在药剂的化学氧化作用下被分解。最后进入絮凝沉淀池被去除。反应器的冲洗采用高压冲洗机构3来实现即可。
本实施例的设备主要应用于水处理，对于不同水质，尤其是地表水季节性变化的水质，如高藻、高有机物、高/低浊等水质的变化具有非常好的应对方式，不仅节省占地与投资，同时对出水安全与稳定性具有极大的保障，非常适合在以地表水为水源的水厂改造或新建水厂的设计。
Claims (5)
1.一种渐变截面深井混合反应器，包括主体装置(1)、加药混合机构(2)和高压冲洗机构(3)；所述的主体装置(1)包括外井(11)和内井(13)，水流方向为从内井(13)的顶部流至内井(13)的底部，然后从内井(13)的底部流至外井(11)的底部，然后从外井(11)的底部向上流动至外井(11)的顶部，其特征在于：
所述的内井(13)内的上部设置有高效混合区(17)，内井(13)内的下部和外井(11)的下部设置有渐扩反应区(18)，渐扩反应区(18)沿着水流的方向截面逐渐增大，外井(11)的上部设置有平流区(19)。
2.如权利要求1所述的渐变截面深井混合反应器，其特征在于，所述的渐扩反应区(18)分为内井渐扩区(181)和外井渐扩区(182)；所述内井渐扩区(181)位于内井(11)内部，所述外井渐扩区(182)位于外井(13)和内井(11)之间。
3.如权利要求2所述的渐变截面深井混合反应器，其特征在于，所述内井渐扩区(181)和外井渐扩区(182)的截面面积由于渐扩反应区(18)的GT值决定，渐扩反应区(18)的GT值按照如下约束关系获得：
其中：
T——渐扩区停留时间，s；
ρ——水的密度，kg/m3；
G——渐扩区速度梯度，s-1，取值范围为30s-1～60s-1；
μ——水的动力粘度，Pa·s；
h——渐扩反应区水头损失，m。
4.如权利要求1所述的渐变截面深井混合反应器，其特征在于，所述的主体装置(1)包括外井(11)和通过肋板(12)同轴固定安装在外井(11)内的内井(13)；所述的外井(11)的顶端和底端均封闭，所述的内井(13)的顶端封闭，内井(13)的底端开放，内井(13)顶端安装有进水管(15)，外井(11)顶端安装有出水管(16)。
5.如权利要求1所述的渐变截面深井混合反应器，其特征在于，所述的高效混合区(17)内安装有静态混合器(14)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201820706210.6U CN208327434U (zh) | 2018-05-11 | 2018-05-11 | 一种渐变截面深井混合反应器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201820706210.6U CN208327434U (zh) | 2018-05-11 | 2018-05-11 | 一种渐变截面深井混合反应器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN208327434U true CN208327434U (zh) | 2019-01-04 |
Family
ID=64777758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201820706210.6U Active CN208327434U (zh) | 2018-05-11 | 2018-05-11 | 一种渐变截面深井混合反应器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN208327434U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108383182A (zh) * | 2018-05-11 | 2018-08-10 | 西安建筑科技大学 | 一种渐变截面深井混合反应器 |
-
2018
- 2018-05-11 CN CN201820706210.6U patent/CN208327434U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108383182A (zh) * | 2018-05-11 | 2018-08-10 | 西安建筑科技大学 | 一种渐变截面深井混合反应器 |
| CN108383182B (zh) * | 2018-05-11 | 2024-03-08 | 西安建筑科技大学 | 一种渐变截面深井混合反应器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104773919B (zh) | 一种制药废水深度处理系统 | |
| CN104150698B (zh) | 一种m型人工湿地深度处理农村生活污水的装置和方法 | |
| CN104193074B (zh) | 一种高浓度难降解有机废水的处理装置和处理方法 | |
| CN104150704B (zh) | 一种污水处理回用的处理装置和处理方法 | |
| CN104193083B (zh) | 一种污水三级过滤的组合装置和污水处理方法 | |
| CN104150692B (zh) | 一种垃圾渗滤液深度处理装置和方法 | |
| CN208327434U (zh) | 一种渐变截面深井混合反应器 | |
| CN204198545U (zh) | 污水净化回用屋顶景观湿地装置 | |
| CN104193077B (zh) | 一种carrousel氧化沟降解有机废水的装置及方法 | |
| CN104150693B (zh) | 一种多段式复合垂直流土渗装置浊度污水深度处理装置和方法 | |
| CN104150689B (zh) | 一种水平潜流人工湿地净化污水的装置和方法 | |
| CN206219338U (zh) | 一种新型水体净化装置 | |
| CN205258202U (zh) | 一种医药化工废水处理装置 | |
| CN203768174U (zh) | 一种野外营地生活污水处理成套装置 | |
| CN205188085U (zh) | 地埋式医院污水处理设备 | |
| CN108383182A (zh) | 一种渐变截面深井混合反应器 | |
| CN205045959U (zh) | 一种医疗废水一体化处理装置 | |
| CN104193086B (zh) | 一种村镇集散型污水快速处理的装置和方法 | |
| CN204265596U (zh) | 电磁催化氧化油田压裂返排液及修井液处理装置 | |
| CN104150700B (zh) | 一种土壤渗滤法处理不同季节生活污水的装置和方法 | |
| CN207091248U (zh) | 一种中药制备中的废水处理系统 | |
| CN207121522U (zh) | 一种尾水提标处理系统 | |
| CN206476780U (zh) | 一种光催化污水处理装置 | |
| CN104150699B (zh) | 一种四段上行土渗系统中水回用处理装置和处理方法 | |
| CN104193084B (zh) | 多阶段进水垂直流土壤渗滤系统的污水处理装置及方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |