【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及石油、化工、冶金、选矿、洗煤、给水、排水处理领域的混凝，具体地，涉及一种拓扑反应沉淀方法与装置。
技术介绍
1、石油、化工、冶金、选矿、洗煤、给水和废水处理领域广泛应用混凝反应过程，所采用的混凝反应器通常是形状尺度最大的一类反应器，传质路径很长，边界条件不规则，往往又是最为粗放的反应器。
2、通过混凝澄清方法去除水中微小悬浮颗粒和污染物杂质是给水和废水处理中最常见的工艺。混凝沉淀的基本原理是利用混凝剂与悬浮颗粒表面之间进行的物理化学作用，使胶体颗粒或者接近于胶体的颗粒失去分散稳定性，通过颗粒电性中和、凝聚、吸附、架桥和沉淀物网捕等机理成长为大而密实的絮体，从而提高通过自由沉降或其它固液分离方法将悬浮颗粒与出水分离的效率。混凝沉淀是反应和产物生长双焦点过程。
3、混凝沉淀过程对水动力学要求比较特殊，既要能保证反应产物颗粒有足够的接触几率和良好的电性中和、吸附机会，又要防止已形成的絮体被再次裂开、被撞碎，失去二次聚合的表面作用力。成絮讲求高梯度紊流的水力学环境，水力澄清则要求尽可能降低水流紊动，以使絮体颗粒能够在一个安静的环境中快速沉降。
4、传统的混凝沉淀工艺一般将以上各个过程安排在不同的装置中进行，并且一般通过机械或水力搅拌的办法促进混合、凝聚反应。比如：
5、对比文件1，中国专利“一种适用于无机聚合物絮凝剂的高效旋流混凝澄清方法与装置”(公开号cn11215990c)。其内在的文丘里效应可放大性比较差。
6、对比文件2，中国专利“絮凝反应沉淀装置及其工作
7、对比文件3，中国专利“一种微涡流水力混合装置”(公开号cn11215990c)。
8、管道式混合器具有百余年历史，作为稳定的混合元件，长期应用于化工投药、喂药环节。中国专利cn130446903a“旋喷式无阻管道混合器”试图在通过多点投药改进投药效果，由于限于外环投药，其结果不足以完全代替内投药的管道式混合器。
9、通常混凝药剂的目标浓度仅有1～100ppm级，分散混合、药剂传质的效率决定了主体浆液在仓、器、池内的停留时间。特别是在管道内药剂与目标液体在一定流速下完成混合，则难度更大。常常导致工程上实现的化学反应时间、效率与实验室测到的速度、效率有很大差距。
10、在仓、器内进行投入混凝剂、助凝剂，通常用搅拌器来实现。由于药剂分散解决不好，工程上不得不延长留池搅拌时间。
11、实验室在搅拌条件下，通常聚合氯化铝的混凝反应时间为5min左右。工程上混凝反应时间一般都延长至30分钟以上。时间的延长意味着药剂消耗量额外增大。
12、化学反应沉淀与混凝反应沉淀有很大的类同性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决混凝反应、化学反应投药传质均匀度低、传质速度慢、过程不连续、效果不彻底、絮团生长环境有突变、破絮因素多、可放大性差、投药摩尔比过大的问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供一种连续递进拓扑反应沉淀方法，用于石油、化工、洗煤、选矿、给水、排水的混凝反应沉淀处理与化学反应沉淀处理，其特征在于：
3、第1步，在浆液流通管道常规流速下加入药剂，包括混凝剂、助凝剂、或目标产物为固相的化学反应剂，形成初次混合液。
4、第2步，将初次混合液引入1个呈圆形或者方形的容器内，再均匀分布到至少2个出口，或者优选地，所述出口的断面流速相比进口降低。
5、第3步，将混合液引入一种切向纳入直圆筒、下部衔接一定锥角的锥筒、中心折转至上部溢流、锥筒端口封堵的拓扑发生器，在切向旋流转入下锥面再回转上升过程中，在等速环流内层前进外层滞后、锥角端封堵促成的挤压内卷、90度折转、差时序短路流4个因素合成的拓扑方式作用下，完成所加入药剂的传质、反应，形成悬浊液。或者优选地，所述拓扑发生器出浆速度梯级降低；进一步地，通过所述拓扑发生器呈多级串联来强化反应效果。
6、第4步，通过管道将所有支路悬浊液分布式接入一个区域或汇集接入1个浆液盒，有规律地汇聚使得悬浊液在盒内有向流动，再从盒体下部分布分散排出，进入沉淀腔。
7、第5步，分散进入更加宽大的圆柱形或棱柱形沉淀腔的悬浊液，其环向流速梯级性降低，颗粒相互纠结团絮，继而沉降；沉淀腔内下底积泥，向上则是以低于颗粒物沉降速度的速度升流。升流或经过悬挂柔性填料层，通过这些柔性填料纤维时，升流内次生微涡效应，将细小颗粒进一步捕集、迟滞，使得絮团增大趋于沉降。
8、第6步，沉淀尾水继续升流经过斜管或斜板层，对升流形态整流，同时对偶然被扰动升起的絮团、微粒在斜管壁上壁触面二次阻滞、集结。
9、第7步，经过斜管或斜板的尾水经过溢流堰整流汇集后排出，或者经过潜流管、折流槽进入缓冲水箱再排出。
10、为了实现上述目的，本专利技术提供一种连续递进拓扑反应沉淀装置，用于石油、化工、选矿、洗煤、给水、排水的混凝反应沉淀处理与化学反应沉淀处理，其特征在于：
11、它包含至少1套管道混合器、1个壳体，至少1个1级配浆器、至少1组1级拓扑发生器、和/或至少1个浆液盒、和/或1组柔性填料、1套斜管或斜板。
12、所述管道混合器与所述壳体在外部或内部连接，管道混合器连接至少1个开口，用来加入药剂。
13、所述壳体包括：
14、1个圆形或棱柱形筒体、1套溢流堰槽、1套斜管支架、1根进浆管、至少1根排泥管、1个底板、1个人孔、至少1个潜流溢出结构、至少1个缓冲水箱的，所述缓冲水箱下部连接至少1根出浆管。
15、所述进浆管、所述排泥管、所述人孔均正交相贯与所述筒体焊接连接。
16、所述溢流堰在所述筒体顶面下方环周或局部方式布置，所述堰槽与所述缓冲水箱通过所述潜流溢出结构连通，所述出浆管接在所述缓冲水箱下部。
17、所述出浆管两端通过法兰、沟槽、卡箍凸台三者其中之一方式与相邻构件连接。
18、所述配浆器包含：
19、1个上下封闭的柱形容器，顶部优选为穹隆形，一端正交接入1个纳浆管头，另外一端协调切向引出1组配浆管头。
20、进一步地，所述配浆器中心立有1个空心芯柱，柱外套有1组螺旋导流板，螺旋方向与所述配浆管头切向方向协调。
21、进一步地，所述配浆器的纳浆管头有弯头，弯头导向与所述导流板螺旋方向协调一致。
22、进一步地，所述圆柱形配浆器顶部接1个排气管接头，通过管道与接头接至所述壳体上的一个转换管接头，再接向上至高出溢流水位的管，用来排出空气。
23、所述纳浆管头一端通过法兰、沟槽、卡箍凸台、直接焊接四者其中之一方式与所述壳体连接。
24、所述配浆管头一端通过法兰、沟槽、卡箍凸台、直接焊接四者其中之一方式与所述拓扑发生器连接。
25、所述拓扑发生器由一个直圆筒接一个锥筒、一个管与所述直圆筒切向相接、一本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种连续递进拓扑反应沉淀方法，用于石油、化工、洗煤、选矿、给水、排水的混凝反应沉淀处理与化学反应沉淀处理，其特征在于：
2.一种连续递进拓扑反应沉淀装置，用于石油、化工、洗煤、选矿、洗煤、给水、排水的混凝反应沉淀处理与化学反应沉淀处理，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种连续递进拓扑反应沉淀装置，其特征在于，
4.根据权利要求2所述的一种连续递进拓扑反应沉淀装置，其特征在于，
5.根据权利要求2所述的一种连续递进拓扑反应沉淀装置，其特征在于，
6.根据权利要求2所述的一种连续递进拓扑反应沉淀装置，其特征在于，
7.根据权利要求2所述的一种连续递进拓扑反应沉淀装置，其特征在于，
【技术特征摘要】
1.一种连续递进拓扑反应沉淀方法，用于石油、化工、洗煤、选矿、给水、排水的混凝反应沉淀处理与化学反应沉淀处理，其特征在于：
2.一种连续递进拓扑反应沉淀装置，用于石油、化工、洗煤、选矿、洗煤、给水、排水的混凝反应沉淀处理与化学反应沉淀处理，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种连续递进拓扑反应沉淀装置，...
【专利技术属性】
技术研发人员：高根树，覃仕志，李木金，
申请(专利权)人：广西金妙松环保设备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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