水流分差势能波振式混合反应池制造技术

一种水流分差势能波振式混合反应池，本发明专利技术是属于水厂水处理工艺领域。本发明专利技术是利用水流下落势能差将加有药物的“药水”从不同高度自由落下而击打原水，在水流落入原水时因势能的梯度不同而形成不同强度的波振，由此波振促使药物进行混合反应，这种混合反应仅是在沉淀池上层进行的，所以这种方法可有效地减少加药数量，同时也降低了现有加药混合设备的投资及其运行电耗。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种水流分差势能波振式混合反应池，本专利技术是属于水厂水处理工艺领域。本专利技术是利用水流下落势能差将加有药物的“药水”从不同高度自由落下而击打原水，在水流落入原水时因势能的梯度不同而形成不同强度的波振，由此波振促使药物进行混合反应，这种混合反应仅是在沉淀池上层进行的，所以这种方法可有效地减少加药数量，同时也降低了现有加药混合设备的投资及其运行电耗。【专利说明】水流分差势能波振式混合反应池
本专利技术是属于水厂水处理工艺领域。是被利用在水厂整个处理工艺的前端——沉淀池工艺中的一种技术，它是将加药后的水流以差能的形式击打到平流沉淀池的原水水面上，使之能在水中形成一个由深至浅的加药混合梯度层，这个梯度层是由不同势能而引发不同波振扩散而产生的，这种具有一定梯度的波振扩散能能够保证一定深度的原水在充分的加药混合后而形成“矾花”，因而能够确保后续的沉淀工艺正常进行。这种方法能够有效地减少加药数量，降低加药混合所需电耗及设备投资费用。
技术介绍
沉淀是现代给水厂和污水厂不可缺少的处理工艺，而在沉淀的前端需要将原水加药混合反应后才能进入沉淀池进行沉淀。当前的混合反应工艺是将所有的原水加药后用水泵加压打入混合反应池(与沉淀池联体构筑物)，混合反应是用多级隔板使水流在其中穿流翻滚来实现的，反应形成矾花后进入沉淀池沉淀，沉淀后的清水从上层的齿形槽取水进入下一个工艺。
技术实现思路
本专利技术是利用水流下落势能差将加有药物的“药水”从不同高度自由落下而击打原水，在水流落入原水时因势能的梯度不同而形成不同强度的纵向及横向波振，由此波振促使药物进行混合反应，这种混合反应仅是在沉淀池上层进行的，所以这种方法可有效地减少加药数量，同时也降低了现有加药混合设备的投资及其运行电耗。本专利技术是利用水流分差势能的原理来击打沉淀池进水区原水水面，此处所说水流——是已按一定浓度配比加好药的水流；分差势能——是出水高度的断面带有分差高度的装置所产生的。在沉淀池进水处 的上部安装一个排架，排架上布设有斜面的落水装置，斜面上分别布设垂直于沉淀池水流方向的互为平行独立的排管，每支排管与进水管并联连接，进水管另一端通向高位混药水箱，高位混药水箱相当于水塔，它根据沉淀池内在线浊度仪将原水浊度及出水浊度经微机数据化处理后反馈到自动控制阀来自动调节流出药水的水量，也就是自动控制加药量。在池内的原水经过药水具有分差势能的击打后会在一定深度内产生非均匀波振，此波振的有效深度取决于排管出水点的高度，波振的有效深度对沉淀池的设计深度而言只是表层的，而我们所关注的也正是表层反应，因为出水齿形槽是从表层取水的，这也正是本专利技术不将全部原水加药混合的意义之所在；波振的横向传播是有干涉作用的，在此它取决于排管的孔间距。而整个加药量与出药孔的间距、大小及加药区域(即排架的垂直宽度投影)均有关。波振促使原水加药反应而形成矾花后，需要有一个稳定分层阶段，此时水在向前推进中进入到“镇静区”，“镇静”的目的是使水中生成的矾花有一个稳定的过程，经稳定后的矾花水开始进入沉淀区，沉淀区采用新型的机械波压力加速沉淀法进行沉淀。本专利技术的技术方案沉淀池顾名思义是为了沉淀而设计的大型构筑物，本专利技术的方法是在能够达到或超过原有沉淀效果的前提下而设计的，它改变了原有沉淀池前端(混合池)利用大型设备参与加药混合反应的思路，它是在沉淀池进水处的上部安装一个排架，排架上布设有斜面的落水装置。具体布设方法为:斜面的朝向是沉淀池进水方向高、出水方向低，根据试验数据斜面的低端距水面要在1200~1500mm之间为佳，其仰角在45°~60°之间(这要看是改造沉淀池还是新建沉淀池，改造池可采用45°，新建池加药区可适当缩短，采用60° )较为合适，排管区的垂直投影可在5~6m ;斜面上分别布设垂直于沉淀池水流方向的互为平行独立的排管落水装置，排管上每隔250~300mm设一个1.5~2mm的出水孔，管间孔位以梅花型式布置，药水从此孔以0.5~0.81/min.m2的流速流出，并以自由落体的形式击打沉淀池水面，由于各排管的横断面是成斜面布设，所以出水点的高度是分有不同高度差的，这样药水在击打沉淀池水面时就会显现出不同势能，不同势能药水在原水中会以波振的方式混合反应，势能与振幅成正比关系，而振幅又与混合反应的强度成正比关系。设置排管的排架高低要根据水厂原水的类别、性质来制定。在幅员辽阔的中国，原水因来源不同而所具有不同性质的悬浮物，由此而使用的药物种类、浓度也各有不同，不同的水厂在采用本方法及参考试验参数后，应以理想的试运行数据来规范常规运行。本专利技术的有意义效果1、本专利技术利用自由落体的药水产生势能在击打沉淀池上层水面而生成波振后使其发生混合反应，这种方法可以有效地减少大型设备参与加药混合反应的现状，同时也可大大降低能耗；2、本专利技术只是在沉淀池原水上层(略大于出水层)加药使其反应，从而可大大减少加药量，或提高加药效率；3、正如以上所述大大减少加药量一说，目前水厂所加药物特别是自来水厂的药物，都是些铝盐及高分子聚合物，现代医学研究证明铝对人体有着促使其痴呆的作用，虽然说水中铝的残留量微乎其微，但是其积少成`多对饮用者造成的威胁也是不应忽视的，所以加药量越少越好；高分子聚合物更是对人体有害无利。故本专利技术有着更为深远的社会意义。【专利附图】【附图说明】下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是沉淀池及本专利技术的主剖面图；图2是平面图图中I是平流沉淀池断面，2是产生差能的排管落水装置，3是供药水管，4是兼用水塔的配药水箱，5是药水落下后产生由波能导致混合反应深度模拟图，6是加药混合后的镇静区，7是采用新型的加速沉淀区，8是齿形槽出水区。【具体实施方式】图1中I是沉淀池断面(箭头是水流方向)，药水从配药水箱4经过供药水管3进入排管落水装置2，药水从排管装置的出水孔流出后以自由落体的形式击打在沉淀池原水水面上，5是水面会因波能而产生混合反应区的封闭模拟图，在此封闭区内药水能够达到充分反应的效果。6是经过反应后生成矾花水的镇静区，矾花水可在此区域达到镇静的效果；7是加速沉淀区，水在此区域内可由波振进行加速沉淀，经过沉淀后的清水由齿形槽出水区8 流出。【权利要求】1.一种水流分差势能波振式混合反应池，其结构特征是在沉淀池进水处的上部安装一个排架，排架上布设有斜面的落水装置；具体布设方法为:斜面的朝向是沉淀池进水方向高、出水方向低，根据试验数据斜面的低端距水面要在1200~1500mm之间为佳，其仰角在45°~60°之间(这要看是改造沉淀池还是新建沉淀池，改造池可采用45°，新建池加药区可适当缩短，采用60° )较为合适，排管区的垂直投影可在5~6m;斜面上分别布设垂直于沉淀池水流方向的互为平行独立的排管落水装置，排管上每隔250~300mm设一个1.5~2_的出水孔，管间孔位以梅花型式布置，药水从此孔以0.5~0.81/min.m2的流速流出，并以自由落体的形式击打沉淀池水面，由于各排管的横断面是成斜面布设，所以出水点的高度是分有不同高度差的，这样药水在击打沉淀池水面时就会显现出不同势能，不同势能药水在原水中会以波振的方式混合反应，势能与振幅成正比关系，而振幅又与混合反应的强度成正比关系。`【文档编号】C02F1/00GK本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水流分差势能波振式混合反应池，其结构特征是在沉淀池进水处的上部安装一个排架，排架上布设有斜面的落水装置；具体布设方法为：斜面的朝向是沉淀池进水方向高、出水方向低，根据试验数据斜面的低端距水面要在1200～1500mm之间为佳，其仰角在45°～60°之间(这要看是改造沉淀池还是新建沉淀池，改造池可采用45°，新建池加药区可适当缩短，采用60°)较为合适，排管区的垂直投影可在5～6m；斜面上分别布设垂直于沉淀池水流方向的互为平行独立的排管落水装置，排管上每隔250～300mm设一个1.5～2mm的出水孔，管间孔位以梅花型式布置，药水从此孔以0.5～0.81/min.m2的流速流出，并以自由落体的形式击打沉淀池水面，由于各排管的横断面是成斜面布设，所以出水点的高度是分有不同高度差的，这样药水在击打沉淀池水面时就会显现出不同势能，不同势能药水在原水中会以波振的方式混合反应，势能与振幅成正比关系，而振幅又与混合反应的强度成正比关系。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王恺，刘湘平，
申请(专利权)人：中国市政工程西北设计研究院有限公司浙江分院，
类型：发明
国别省市：