一种采用结团增效澄清水质净化工艺的水质净化装置，包括主体设备、进水管路和排泥管路，该主体设备从上至下分别为清水区、内部缓冲区、反应区和集泥区；主体设备的顶部设有清水出管，内部沿轴向设有搅拌轴，底部设有刮泥板及排泥管；搅拌轴上间隔设置搅拌桨，搅拌轴底部设置布水器；搅拌轴及刮泥板由分别设于主体设备顶部和底部的驱动电机驱动旋转；进水管路包括原水管及沿水流方向依次设于原水管上的管式反应器、射流器和静态混合器；原水管与布水器连通；排泥管路包括排泥管、泥渣回流管、设于泥渣回流管上的泥渣回流阀及设于泥渣回流管下游位置的排泥阀，泥渣回流管与排泥管连通，且泥渣回流管通过射流器与进水管路相连。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种水质净化装置，用于分离水中悬浮态和胶体颗粒，尤其涉 及以结团絮凝为核心、集混凝、沉淀、过滤及滤层自清洗于一体的水质净化工 艺，可适用于夏秋季的高浊水和冬春季的低温低浊水的净化处理。
技术介绍
从除浊角度看，高浊和低温低浊是截然相反的两种极端水质条件。高浊水 含固量往往是正常条件下的几十甚至上千倍，水质冲击负荷高，直接影响净水工艺运行的稳定性和净水效果；而低温低浊水由于水的粘滞性大、颗粒浓度 低，致使脱稳胶体颗粒之间碰撞效率低、絮凝体成长困难。很多情况下，两种 极端水质条件往往会在净水工艺中交替出现。如黄河干流及其支流，夏季6-9 月份浊度平均在5000NTU左右，有时甚至高达10000NTU以上，冬春平均浊度 一般在10NTU以下，而水源水库甚至在5NTU以下，且能持续3-5个月。针对单独的高浊和低温低浊水，国内外已相继研究开发出了多种处理技 术，而两种极端水质条件的交替出现，是水质净化工艺中需重点研究解决的问 题之一。目前，解决该问题的主要方法是增设预处理、强化处理单元或采取应 急处理措施，由此带来了净化工艺复杂、占地面积大、操作运行管理不便、净 水水质稳定性差、处理成本高等系列问题。增效澄清技术也可以一定程度上解 决高浊和低温低浊水质条件交替出现的问题，该技术以法国威利雅集团Actflo 工艺和得利满公司DensaDeg工艺为代表，通过泥渣回流与脱稳后的原水进行 混合，并投加高分子助凝剂，使脱稳后的杂质颗粒以回流泥渣为絮核，利用高 分子的吸附架桥作用快速形成密度较大的絮体，从而縮短沉淀时间，提高澄清 处理能力并有效应对高冲击负荷。但增效澄清技术存在系统组成复杂、基建投 资高等问题。总之，迄今为止还没有既能有效应对高浊度和低温低浊水质条件交替出现 的问题，又能使处理工艺简单、成本低廉以及投资省的处理方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种水质净化装置，该装置能将混凝、沉淀和过滤以 及滤层自清洗功能集为一体，兼备高浊水和低温低浊水处理能力，适用于水质 冲击负荷变化大的原水处理，能保证水质净化效果。为了实现上述目的，本专利技术采取如下的技术解决方案采用结团增效澄清水质净化工艺的水质净化装置，包括主体设备、进水管 路和排泥管路，其中，该主体设备从上至下分别为清水区、内部缓冲区、反应 区和集泥区；主体设备的顶部设有清水出管，内部沿轴向设有搅拌轴，底部设 有刮泥板及排泥管；搅拌轴上间隔设置搅拌桨，搅拌轴的底部设置布水器；搅 拌轴及刮泥板由分别设于主体设备顶部和底部的驱动电机驱动旋转；进水管路 包括原水管及沿水流方向依次设于原水管上的管式反应器、射流器和静态混合 器；该原水管与布水器连通；排泥管路包括排泥管、泥渣回流管、设于泥渣回 流管上的泥渣回流阀及设于泥渣回流管下游位置的排泥阀，泥渣回流管与排泥 管连通，且泥渣回流管通过所述射流器与进水管路相连。优选的，在主体设备内部的缓冲区和清水区之间设有软性纤维束滤层，该 软性纤维束滤层包括若干层其上设有孔的圆形滤板，圆形滤板下方设有软性纤 维束过滤单元，圆形滤板通过设于主体设备内壁上的固定槽固定于主体设备 中。优选的，所述软性纤维束过滤单元呈毛刷状。 优选的，所述软性纤维束过滤单元高度约为10cm。优选的，所述圆形滤板下方设有置于固定在主体设备内壁的导轨上的自清 洗搅拌器，自清洗搅拌器由4-6根自主体设备中心向内壁辐射的搅拌栅条组成 并包括设于其上的压力传感器及与压力传感器连接的电磁继电器。优选的，所述管式反应器由至少3个管式反应单元串联而成，串联的管式 反应单元之间分别设有阀门，至少两个管式反应单元上并联设置有旁通管，所 述旁通管上分别设有旁通阀门。由以上方案可见，本专利技术是一种以结团絮凝为核心、集混凝、沉淀剂滤层 自清洗功能为一体的水质净化装置，采用结团絮凝反应器为主体设备，主体设 备工艺原理为结团絮凝反应，进水管路上沿水流方向依次设置混凝剂投加口、 管式反应器、射流器、高分子助凝剂投加口和静态混合器，主体设备排泥管路 上增设泥渣回流管，泥渣回流管通过射流器与进水管道相连，实现泥渣回流， 回流量通过阀门控制；通过控制泥渣回流，工艺兼备了高、低浊水的处理能 力；回流泥渣在射流器抽吸作用下进入进水管路与脱稳后原水混合，泥渣回流 无需额外动力设备，具有节能效果。同时，该装置采用管式反应器进行原水脱 稳凝聚反应，可提高工艺对原水水质的适应性。附图说明图1为本专利技术的主体设备结构示意图； 图2为本专利技术的工艺流程示意图； 图3a为本专利技术的滤板结构示意图； 图3b为本专利技术的滤板的侧视图； 图4为本专利技术的自清洗器示意图； 图5为本专利技术的管式反应器示意图。以下结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细地说明。 具体实施例方式参照图i及图2，本专利技术包括主体设备i 、进水管路n和排泥管路ni。 其中，主体设备i是结团絮凝反应器，工艺原理为结团絮凝反应。主体设备I为直圆筒结构，从上至下分别为清水区12、内部缓冲区10、反应区6和 集泥区9。主体设备I的顶部设有清水出管13，主体设备I内部沿轴向设有搅 拌轴7，搅拌轴7上设有搅拌桨8，搅拌桨8位于反应区6所在位置，搅拌轴7的底部设置布水器5，布水器5通过安装构件50安装在主体设备I内，且布水 器5与原水管1连通。主体设备I底部设有刮泥板14及排泥管15。搅拌轴7 和刮泥板14由分别设于主体设备I顶部和底部的驱动电机19驱动旋转。进水管路II包括沿水流方向依次设置于原水管1上的管式反应器2、射流 器3和静态混合器4。原水采用管式反应器2进行脱稳凝聚反应，如图5所 示，管式反应器2由至少3个管式反应单元30串联而成，串联的管式反应单 元30之间分别设有阀门31，至少两个管式反应单元30上并联设置有旁通管 32,旁通管32上分别设有旁通阀门33。串联级数根据原水水质，通过控制位 于原水管1上阀门3和位于旁通管32上的旁通阀门33的启闭进行调节。通过 调节串联级数改变原水在管式反应器2中的水里停留时间，适应原水水质变 化。排泥管路m包括排泥管15、泥渣回流阀18、泥渣回流管17、排泥阀16， 其中，泥渣回流管17通过射流器3与进水管路II相连，排泥管15与泥渣回流 管17连通。同时参照图3a、图3b及图4，为了达到良好的水质净化效果并实现滤层 自清洗功能，更优选的方案为，在主体设备I内部缓冲区10和清水区12之间 设置软性纤维束滤层11，该软性纤维束滤层11由若干层穿孔的圆形滤板21组 成，圆形滤板21通过设于主体设备I内壁上的固定槽22固定于主体设备I 中，每层圆形滤板21下方布有高度约为10cm的软性纤维束过滤单元23，过滤 单元23呈毛刷状，并固定于滤板21下方。更进一步的，每层圆形滤板21下 方6cm处设有自清洗搅拌器24，自清洗搅拌器24置于固定在主体设备I内壁 的导轨25上，自清洗搅拌器24主要由4-6根自主体设备I中心向内壁辐射的 搅拌栅条26组成，自清洗搅拌器24上还设有电磁继电器27，与压力传感器 28连接。通过设置软性纤维束滤层11水头损失范围，当滤层水头损失超过最 大值，自清洗搅拌器24由压力传感器28经电磁继电器27控制与主体设备I 搅拌轴7耦合上并随之转动进行滤层自清洗;滤层水头损失低于最小值，自清 本文档来自技高网...
【技术保护点】
采用结团增效澄清水质净化工艺的水质净化装置，包括主体设备（Ⅰ）、进水管路（Ⅱ）和排泥管路（Ⅲ），其特征在于： 所述主体设备（Ⅰ）从上至下分别为清水区（１２）、内部缓冲区（１０）、反应区（６）和集泥区（９）；所述主体设备（Ⅰ）的顶部设有清水 出管（１３），内部沿轴向设有搅拌轴（７），底部设有刮泥板（１４）及排泥管（１５）；所述搅拌轴（７）上间隔设置搅拌桨（８），所述搅拌轴（７）的底部设置布水器（５）；所述搅拌轴（７）及刮泥板（１４）由分别设于主体设备（Ⅰ）顶部和底部的驱动电机（１９）驱动旋转； 所述进水管路（Ⅱ）包括原水管（１）及沿水流方向依次设于所述原水管（１）上的管式反应器（２）、射流器（３）和静态混合器（４）；所述原水管（１）与所述布水器（５）连通； 所述排泥管路（Ⅲ）包括排泥管（１５）、泥渣回流管（１ ７）、设于泥渣回流管（１７）上的泥渣回流阀（１８）及设于泥渣回流管（１７）下游位置的排泥阀（１６），所述泥渣回流管（１７）与所述排泥管（１５）连通，且所述泥渣回流管（１７）通过所述射流器（３）与所述进水管路（Ⅱ）相连。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄廷林，聂小保，何文杰，张刚，韩宏大，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，天津市自来水集团有限公司，
类型：发明
国别省市：87[]
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