一種雙層異向循環(huán)機械絮凝增效裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于水處理絮凝工藝的雙層異向循環(huán)機械絮凝增效裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]水處理絮凝工藝優(yōu)化一般針對同向絮凝。同向絮凝主要是指由外力引起的絮體聚集或破碎，這種外力被稱為G值，即速度梯度。我國現(xiàn)階段進行絮凝構(gòu)筑物設(shè)計時，通常使用絮凝區(qū)水頭損失或機械功率(G值)等參數(shù)進行設(shè)計。但該G值是平均值，忽略了絮凝區(qū)域內(nèi)G值的差異性分布，這一問題在機械絮凝池中表現(xiàn)的尤為突出。
[0003]機械絮凝池是通過驅(qū)動裝置帶動攪拌槳而使液體攪動以完成絮凝過程的構(gòu)筑物。機械絮凝工藝占地面積小，水質(zhì)及水量適應(yīng)性強，在水處理行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。機械絮凝池一般采用推流式槳葉，根據(jù)池深特點選擇單層或者多層槳葉。但機械絮凝池內(nèi)部G值分布不均勻，極易出現(xiàn)G值過高絮體被打碎或G值偏低絮體凝聚差等不利現(xiàn)象。同時，池內(nèi)流態(tài)難以控制，極易發(fā)生短流現(xiàn)象，降低出水水質(zhì)。
[0004]傳統(tǒng)的強化絮凝裝置是增加導(dǎo)流裝置，使絮凝池內(nèi)部流態(tài)穩(wěn)定循環(huán)，增加絮體碰撞效率。但由于缺少對絮凝池內(nèi)部G值分布規(guī)律的研究，機械絮凝導(dǎo)流裝置通常僅為一個直導(dǎo)流筒，機械絮凝存在的短流現(xiàn)象并存在導(dǎo)流筒內(nèi)G值過大造成絮體破碎，這些不利于絮凝的因素一直未得到較好解決。目前多數(shù)廠商生產(chǎn)的機械絮凝裝置仍缺乏對機械絮凝原理的深刻認識，未能與機械絮凝工藝構(gòu)筑物設(shè)計較好的結(jié)合。因此，機械絮凝增效裝置研發(fā)的前提是全面分析絮凝池內(nèi)部絮凝反應(yīng)過程，針對絮凝池內(nèi)部特點，研發(fā)可以提升絮凝效果的機械絮凝裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的是現(xiàn)有技術(shù)的絮凝裝置機械絮凝效率較低，易出現(xiàn)短流現(xiàn)象，出水水質(zhì)差的問題，提供了一種雙層異向循環(huán)機械絮凝增效裝置。
[0006]本發(fā)明主要通過以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題:
[0007]—種雙層異向循環(huán)機械絮凝增效裝置，其包括電機減速器、聯(lián)軸器、傳動轉(zhuǎn)軸、攪拌槳、導(dǎo)流筒和固定支架，所述攪拌槳包括上層攪拌槳與下層攪拌槳，所述上層攪拌槳與所述下層攪拌槳異向安裝于所述傳動轉(zhuǎn)軸上；所述導(dǎo)流筒的筒壁為一曲面，所述導(dǎo)流筒包括上層導(dǎo)流筒與下層導(dǎo)流筒，且所述上層導(dǎo)流筒對應(yīng)安裝于所述上層攪拌槳的外側(cè)，所述下層導(dǎo)流筒對應(yīng)安裝于所述下層攪拌槳的外側(cè)。
[0008]較佳地，所述攪拌槳的槳葉為三片推流式槳葉。推流式攪拌槳主要特點是推動水流由上游向下游方向移動。由于機械絮凝反應(yīng)高效區(qū)間主要位于攪拌槳及其下游一定范圍內(nèi)。鑒于攪拌轉(zhuǎn)速越快高效區(qū)間越廣，但絮體也越易破碎的規(guī)律，本裝置采用雙層異向攪拌槳。通過雙層異向攪拌，可以在較低攪拌轉(zhuǎn)速的情況下增加攪拌槳下游高效區(qū)間，從而增加絮凝構(gòu)筑物絮凝效率。配合雙層導(dǎo)流裝置，可增強雙層異向攪拌循環(huán)效率，同時雙層循環(huán)流態(tài)可在絮凝構(gòu)筑物內(nèi)部自然形成上下兩部分絮凝區(qū)，形成阻隔層，減少絮凝構(gòu)筑物短流現(xiàn)象的發(fā)生。
[0009]較佳地，所述攪拌槳的槳葉寬度為200-1000mm，所述攪拌槳的槳葉長度為400-2000mm，所述攪拌槳的槳葉葉輪傾斜角為15-35°。通過改變上下層攪拌槳的槳葉比例，可形成絮凝強度不同的雙層循環(huán)，G值分布更利于絮凝反應(yīng)。
[0010]較佳地，所述上層攪拌槳的推流方向向上。當(dāng)驅(qū)動裝置正向旋轉(zhuǎn)時，上層攪拌槳推動水流向上，水流至自由液面后隨之向下循環(huán)，下層攪拌槳推動水流向下，水流帶動底部污泥向上循環(huán)，雙層攪拌槳之間形成負壓抽吸作用。
[0011]較佳地，所述導(dǎo)流筒的進出口均采用收口式。其中進口有利于減小攪拌槳轉(zhuǎn)動帶來的高紊流絮體破碎區(qū)域，出口有利于縮小下游中心低紊流區(qū)范圍，擴大有效絮凝區(qū)域。曲面設(shè)計造成導(dǎo)流筒內(nèi)外截面積變化，也擴大了導(dǎo)流筒內(nèi)外有效絮凝區(qū)容積。
[0012]較佳地，所述導(dǎo)流筒采用永磁材料制成。導(dǎo)流筒使用永磁材料，可在其內(nèi)外形成磁場，使水流切割磁力線后會使內(nèi)部離子獲得磁能而發(fā)生磁絮凝作用，降低了水的粘性，有利于提高絮凝速率以及后續(xù)過濾效果，并對重金屬離子等特定污染物有明顯的去除率。
[0013]較佳地，所述導(dǎo)流筒的半徑為500-2500mm，所述導(dǎo)流筒的高度為1000_2000mm，所述上層導(dǎo)流筒與所述下層導(dǎo)流筒之間的垂直間距為300-1500mm，所述導(dǎo)流筒的筒外緣與水平面夾角為45-60°。雙層導(dǎo)流筒與雙層攪拌槳配套，相對位置及曲面設(shè)計根據(jù)攪拌槳運行時導(dǎo)流筒內(nèi)外流態(tài)特點具體設(shè)計。
[0014]較佳地，所述導(dǎo)流筒的頂部至液面距離為500-2000mm，所述導(dǎo)流筒的底部至池底距離為500-2000mm。雙層絮凝區(qū)域除可通過改變上下層攪拌槳和導(dǎo)流筒尺寸，還可結(jié)合進出水方向等邊界條件，形成強弱兩級絮凝區(qū)域。強絮凝區(qū)靠近進水口，弱絮凝區(qū)靠近出水口，使同一絮凝池內(nèi)形成強弱兩級絮凝效果，提高了空間的使用效率，也更加有利于絮體的凝聚。
[0015]較佳地，所述傳動轉(zhuǎn)軸、固定支架均采用不銹鋼制成。固定支架與池底固定連接，保證裝置的穩(wěn)定運行。
[0016]在符合本領(lǐng)域常識的基礎(chǔ)上，上述各優(yōu)選條件，可任意組合，即得本發(fā)明各較佳實例。
[0017]本發(fā)明的積極進步效果在于:本發(fā)明采用雙層異向推流式攪拌槳，結(jié)合雙層曲面導(dǎo)流筒，形成上下雙層異向循環(huán)，充分利用絮凝構(gòu)筑物有效容積，提高了機械絮凝過程能量轉(zhuǎn)換效率，節(jié)約能耗，同時提高了絮凝效果，減少短流現(xiàn)象，提高了出水水質(zhì)。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明較佳實施例的等軸側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為本發(fā)明較佳實施例的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖3為本發(fā)明較佳實施例的正視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖4為本發(fā)明較佳實施例的攪拌槳結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面通過實施例的方式進一步說明本發(fā)明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實施例范圍之中。下列實施例中未注明具體條件的實驗方法，按照常規(guī)方法和條件，或按照商品說明書選擇。
[0023]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步的描述。
[0024]如圖1-4所示，一種雙層異向循環(huán)機械絮凝增效裝置，其包括電機減速器1、聯(lián)軸器2、傳動轉(zhuǎn)軸3、攪拌槳4、導(dǎo)流筒5和固定支架6，所述攪拌槳4包括上層攪拌槳41與下層攪拌槳42，所述上層攪拌槳41與所述下層攪拌槳42異向安裝于所述傳動轉(zhuǎn)軸3上；所述導(dǎo)流筒5的筒壁為一曲面，所述導(dǎo)流筒5包括上層導(dǎo)流筒51與下層導(dǎo)流筒52，且所述上層導(dǎo)流筒51對應(yīng)安裝于所述上層攪拌槳41的外側(cè)，所述下層導(dǎo)流筒52對應(yīng)安裝于所述下層攪拌槳42的外側(cè)。所述攪拌槳4的槳葉為三片推流式槳葉。所述上層攪拌槳41的推流方向向上。所述導(dǎo)流筒5的進出口均采用收口式。所述導(dǎo)流筒5采用永磁材料制成。所述傳動轉(zhuǎn)軸3、固定支架6均采用不銹鋼制成。采用三根支架連接雙層曲面磁性導(dǎo)流筒5，底部支座擴大，與池底固定連接。
[0025]電機減速器I采用變頻調(diào)節(jié)方式，功率根據(jù)水處理工藝要求具體選擇，通常為3kW?15kW。攪拌槳、導(dǎo)流筒尺寸，相對位置及曲面設(shè)計根據(jù)攪拌槳4運行時導(dǎo)流筒5內(nèi)外流態(tài)特點、以及邊界條件具體設(shè)計。
[0026]通過實驗驗證，本發(fā)明的雙層異向槳葉配合雙層曲面導(dǎo)流筒的絮凝裝置，相比傳統(tǒng)的單層槳葉配合單層直筒，小絮體占比明顯降低，大絮體占比明顯上升，絮凝效果提升25%以上。
[0027]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0028]雖然以上描述了本發(fā)明的【具體實施方式】，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說明，本發(fā)明的保護范圍是由所附權(quán)利要求書限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本發(fā)明的原理和實質(zhì)的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種雙層異向循環(huán)機械絮凝增效裝置，其包括電機減速器、聯(lián)軸器、傳動轉(zhuǎn)軸、攪拌槳、導(dǎo)流筒和固定支架，其特征在于，所述攪拌槳包括上層攪拌槳與下層攪拌槳，所述上層攪拌槳與所述下層攪拌槳異向安裝于所述傳動轉(zhuǎn)軸上；所述導(dǎo)流筒的筒壁為一曲面，所述導(dǎo)流筒包括上層導(dǎo)流筒與下層導(dǎo)流筒，且所述上層導(dǎo)流筒對應(yīng)安裝于所述上層攪拌槳的外側(cè)，所述下層導(dǎo)流筒對應(yīng)安裝于所述下層攪拌槳的外側(cè)。2.如權(quán)利要求1所述的雙層異向循環(huán)機械絮凝增效裝置，其特征在于，所述攪拌槳的槳葉為三片推流式槳葉。3.如權(quán)利要求1所述的雙層異向循環(huán)機械絮凝增效裝置，其特征在于，所述攪拌槳的槳葉寬度為200-1000mm，所述攪拌槳的槳葉長度為400_2000mm，所述攪拌槳的槳葉葉輪傾斜角為15-35°。4.如權(quán)利要求1所述的雙層異向循環(huán)機械絮凝增效裝置，其特征在于，所述上層攪拌槳的推流方向向上。5.如權(quán)利要求1所述的雙層異向循環(huán)機械絮凝增效裝置，其特征在于，所述導(dǎo)流筒的進出口均采用收口式。6.如權(quán)利要求1所述的雙層異向循環(huán)機械絮凝增效裝置，其特征在于，所述導(dǎo)流筒采用永磁材料制成。7.如權(quán)利要求1所述的雙層異向循環(huán)機械絮凝增效裝置，其特征在于，所述導(dǎo)流筒的半徑為500-2500mm，所述導(dǎo)流筒的高度為1000-2000mm，所述上層導(dǎo)流筒與所述下層導(dǎo)流筒之間的垂直間距為300-1500mm，所述導(dǎo)流筒的筒外緣與水平面夾角為45-60°。8.如權(quán)利要求1所述的雙層異向循環(huán)機械絮凝增效裝置，其特征在于，所述導(dǎo)流筒的頂部至液面距離為500-2000mm，所述導(dǎo)流筒的底部至池底距離為500-2000mm。9.如權(quán)利要求1所述的雙層異向循環(huán)機械絮凝增效裝置，其特征在于，所述傳動轉(zhuǎn)軸和所述固定支架均采用不銹鋼制成。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種雙層異向循環(huán)機械絮凝增效裝置，其包括電機減速器、聯(lián)軸器、傳動轉(zhuǎn)軸、攪拌槳、導(dǎo)流筒和固定支架，所述攪拌槳包括上層攪拌槳與下層攪拌槳，所述上層攪拌槳與所述下層攪拌槳異向安裝于所述傳動轉(zhuǎn)軸上；所述導(dǎo)流筒的筒壁為一曲面，所述導(dǎo)流筒包括上層導(dǎo)流筒與下層導(dǎo)流筒，且所述上層導(dǎo)流筒對應(yīng)安裝于所述上層攪拌槳的外側(cè)，所述下層導(dǎo)流筒對應(yīng)安裝于所述下層攪拌槳的外側(cè)。本發(fā)明采用雙層異向推流式攪拌槳，結(jié)合雙層曲面導(dǎo)流筒，形成上下雙層異向循環(huán)，充分利用絮凝構(gòu)筑物有效容積，提高了機械絮凝過程能量轉(zhuǎn)換效率，節(jié)約能耗，同時提高了絮凝效果，減少短流現(xiàn)象，提高了出水水質(zhì)。
【IPC分類】C02F1/62, C02F1/52, C02F1/48
【公開號】CN105217760
【申請?zhí)枴緾N201510714190
【發(fā)明人】周易
【申請人】上海市政工程設(shè)計研究總院（集團）有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年10月28日