一体化水质净化处理设备制造技术

本发明专利技术公开了一种一体化水质净化处理设备，包括外筒和内筒，外筒顶部有凸形封头，凸形封头中心有出水口，外筒底部有锥形底板；在锥形底板底部中心安装有搅拌电机和减速器，减速器上有搅拌轴，锥形底板侧壁上设有排泥管，锥形底板底部设有放空管；外筒内部自上至下依次被分为清水区、斜管沉淀区、泥水分离区、二级结团絮凝区、初级絮凝反应区和集泥区，内筒和外筒之间为泥渣浓缩区；该设备设有混凝剂快速凝聚和泥渣水力自动回流装置，保持反应区内泥渣浓度稳定。在泥渣浓缩区设有螺旋斜板，实现泥渣的高效浓缩。在清水区设有集水板，实现压力出水。结构简单布置紧凑，空间利用率高，操作方便，适用于中小城镇自来水澄清及以除浊为主的工业水净化处理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及给水
的净化设备，具体涉及一种集凝聚、絮凝、澄清、沉淀、泥 渣浓缩、泥渣自动回流及压力出水于一身的一体化水质净化处理设备。
技术介绍
近年国家大力提倡发展中小城镇，农村人口向中小城镇集中，小城镇数量和规模 不断增加，简单简易的分户供水难以满足城镇化发展需求。随着我国新的饮用水水质标准 (GB5749-2006)的颁布和在不同规模供水系统中的执行，传统的以混凝土为主体结果的净 水处理技术具有占地面积大、处理效率低、管理复杂等多种困难，难以满足小城镇供水的需 求。而现有的各种小型一体化净水技术和设备，是目前小城镇供水中普遍采用设备，但小城 镇供水特点是人口少供水量变化大、以小水库或河流为水源原水浊度变化大，现有设备均 不同程度地存在以下几方面的不足1)设备对原水水质适应性不强。当进水水质变化大时，由于缺乏必要的改善原水水质 的技术措施，处理固体负荷波动很大，处理效果无法保证。如现有一体化设备对西北地区以 水库为水源、在夏秋暴雨季节时出现高浊水和冬春季的低温低浊原水的处理效果较差。2)设备对净水负荷变化适应性差。絮凝阶段控制着形成絮体沉降性能，是水净化 处理的关键步骤。目前受设备体积和高度的限制，一体化净水设备的絮凝区小，导致絮凝不 够充分，形成絮体颗粒较小，且松散，容易被带出，导致出水水质恶化。3)设备的沉淀效率低。沉淀区所用的填料一般为斜管、斜板，部分设备沉淀区中心 有搅拌轴穿过，致使斜板或斜管的整体性遭到破坏，而且，容易造成较大比例的死水区，致 使沉淀区域的空间利用率降低。4)沉淀区采用斜板或斜管时设备出水无动能，后续过滤设备连接选择受限。为保 证设备沉淀区不短流，而在沉淀区上部设置穿孔管或锯齿堰重力跌水收集沉淀区出水，导 致后续过滤设备只能利用设备出水势能，只能通过降低设备安装高度采用重力滤池或中间 再次加压才能使用压力滤池。5)泥渣的吸附作用未被利用。一般的水处理设备不能将沉淀泥渣循环利用，而絮 凝过程和沉淀过程中沉淀的泥渣，仍具有较好的吸附活性，且对于低温低浊水而言，泥渣可 以起到助凝作用。泥渣的循环使用，可以降低絮凝剂和助凝剂的用量。6)排泥水含固率低，设备产水率低。泥渣沉淀区普遍采用自然沉降，不具备泥渣浓 缩的功能，沉淀效率低，导致大量水和泥渣一起作为排泥水排出。
技术实现思路
针对现有净水处理设备存在的缺陷或不足，本专利技术的目的在于，提供一种新型的 一体化水质净化处理设备。为了实现上述任务，本专利技术采取如下的技术解决方案一种一体化水质净化处理设备，其特征在于，包括外筒和内筒，外筒顶部有凸形封头，凸形封头中心有出水口，外筒底部有锥形底板；在锥形底板底部中心安装有搅拌电机和减 速器，减速器上有搅拌轴，锥形底板侧壁上设有排泥管，锥形底板底部设有放空管；外筒内部自上至下依次被分为清水区、斜管沉淀区、泥水分离区、二级结团絮凝区、初 级絮凝反应区和集泥区，内筒和外筒之间为泥渣浓缩区；其中，清水区设有集水板；斜管沉 淀区内布置有斜管；二级结团絮凝区底部设有布水器；初级絮凝反应区设有助凝剂投加 管；集泥区设有泥渣回流装置和集泥槽，其中，集泥槽和排泥管连通，泥渣回流装置上连接 有进水管，进水管上有混凝剂投加口 ；泥渣浓缩区设有螺旋斜板；搅拌轴的顶端通过轴套固定于斜管的十字形支架上，十字形支架由外筒壁上的支脚支 撑；搅拌轴上安装有搅拌桨和小型搅拌桨，其中，搅拌桨位于二级结团絮凝区内，小型搅拌 桨位于初级絮凝反应区内。本专利技术的一体化水质净化处理设备，与目前开发和使用的同类设备相比，具有以 下多方面的创新和优点1、泥渣回流装置采用喉管，利用高速水流产生的负压作用实现泥渣自动回流，不仅可 以保证反应区内的泥渣浓度，发挥泥渣的剩余吸附作用，降低混凝剂和助凝剂的投加量，而 且还省去了因采用泵回流而产生的能耗成本，从而总体上大大降低了制水成本。此外，高速 水流与回流泥渣进入喉管，在喉管内发生快速凝聚和吸附。泥渣回流装置同时设有调节旋 钮，通过调节喷嘴与喉管之间的距离，可改变泥渣的回流量，使初级絮凝反应区内泥渣浓度 发生变化，以增强对不同水质原水的适应性。2、本专利技术的一体化水质净化处理设备，两处应用浅层沉淀理论。首先，装置内外筒 之间设置螺旋斜板。根据浅层沉淀理论，泥渣能在短时间内沉降至斜板，与普通污泥浓缩池 的斜板相比，螺旋斜板相对较长，因此可以实现泥渣较好的浓缩效果，使泥渣含固率不仅相 对较高，而且排出后可直接进行脱水处理。其次，设置斜管沉淀区，根据浅层沉淀理论，斜管 可将水中微絮凝体截留下来，使水质得到净化。3、本专利技术的一体化水质净化处理设备，存在两处混合作用。首先，在泥渣回流装置 的内管上设有均勻细缝，当水流流经细缝时，细缝对水起初步混合的作用。其次，初级絮凝 反应区设有小型搅拌桨，不仅可以使该区内水混合均勻，而且还增强了絮体的抗剪能力，最 大程度上避免了反应不完全现象的发生。4、搅拌电机设于装置底部，搅拌轴由底部穿入，使斜管沉淀区的整体性没受到破 坏，提高了沉淀区域的空间利用率，从而提高了沉淀效果，使出水水质得到保证。5、一体化水质净化处理设备中设有布水器和集水板。布水器上圆孔均勻布置，实 现布水的均勻性；集水板的设置可以增大出水的压力势能，实现压力出水，另外，集水板由 中心向四周圆孔孔径逐渐变大，圆孔分布密度也依次增大，从而使沉淀后各个位置的出水 到出水管的总水头损失(沿程损失和局部损失之和)基本一致，保证出水的均勻性。集水板 的设置使得后续过滤设备连接更加灵活。6、设计合理，结构紧凑。清水区、絮凝反应区、泥水分离区、集泥区设在一个筒体 内，消除了设备内的无效空间，从而使设备具有占地面积小、造价低、使用灵活、空间利用率 高、操作方便以及出水水质好等特点。附图说明图1是本专利技术的一体化水质净化处理设备结构示意图。图2是布水器俯视图。图3是集水板俯视图。图4是螺旋斜板示意图。其中，(a)是螺旋斜板俯视图，(b)是螺旋斜板侧视图， (c)是螺旋斜板立面图。图5是泥渣回流装置示意图。图6是集泥区的区域划分图。图中的标号分别表示1、清水区，2、斜管沉淀区，3、泥水分离区，4、二级结团絮凝 区，5、初级絮凝反应配水区，6、集泥区，7、泥渣浓缩区，8、内筒，9、外筒，10、凸形封头，11、出 水管，12、集水板，13、固定槽，14、斜管，15、支脚，16、十字形支架，17、轴套，18、搅拌轴，19、 搅拌桨，20、螺旋斜板，21、布水器，22、圆孔，23、小型搅拌桨，24、助凝剂加注口，25、泥渣回 流装置，26、喉管，27、喇叭口，28、喷嘴，29、内管，30、外管，31、细缝，32、调节旋钮，33、进水 管，34、锥形底板，35、减速器，36、搅拌电机，37、集泥槽，38、排泥管，39、放空管，40、混凝剂 投加口。下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。 具体实施例方式本专利技术的一体化水质净化处理设备，其设计思想是将混合、结团絮凝、浅层沉淀理 论、均勻布水理论、喉管回流原理等理论技术有机结合，集凝聚、絮凝、澄清、沉淀、泥渣浓 缩、泥渣自动回流及压力出水等功能于一身。通过加混凝剂快速凝聚和泥渣水力自动回流 吸附脱稳胶体，保持初级絮凝反应区内泥渣浓度稳定，在结团絮凝区利用高浓度悬浮层再 次吸附和机械搅本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种一体化水质净化处理设备，其特征在于，包括外筒（９）和内筒（８），外筒（９）顶部有凸形封头（１０），凸形封头（１０）中心有出水口（１１），外筒（９）底部有锥形底板（３４）；在锥形底板（３４）底部中心安装有搅拌电机（３６）和减速器（３５），减速器（３５）上有搅拌轴（１８），锥形底板（３４）侧壁上设有排泥管（２９），锥形底板（３４）底部设有放空管（３９）；外筒（９）内部自上至下依次被分为清水区（１）、斜管沉淀区（２）、泥水分离区（３）、二级结团絮凝区（４）、初级絮凝反应区（５）和集泥区（６），内筒（８）和外筒（９）之间为泥渣浓缩区（７）；其中，清水区（１）设有集水板（１２）；斜管沉淀区（２）内布置有斜管（１４）；二级结团絮凝区（４）底部设有布水器（２１）；初级絮凝反应区（５）设有助凝剂投加管（２４）；集泥区（６）设有泥渣回流装置（２５）和集泥槽（３７），其中，集泥槽（３７）和排泥管（２９）连通，泥渣自动回流装置（２５）上连接有进水管（３３），进水管（３３）上有混凝剂投加口（４０）；泥渣浓缩区（７）设有螺旋斜板（２０）；搅拌轴（１８）的顶端通过轴套（１７）固定于斜管（１４）的十字形支架（１６）上，十字形支架（１６）由外筒（９）壁上的支脚（１５）支撑；搅拌轴（１８）上安装有搅拌桨（１９）和小型搅拌桨（２３），其中，搅拌桨（１９）位于二级结团絮凝区（４）内，小型搅拌桨（２３）位于初级絮凝反应区（５）内。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：卢金锁，胡亚潘，黄廷林，丁艳萍，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]