CN2179371Y - 升浮式清水器 - Google Patents

Abstract

一种升浮式清水器，用于处理高浊度水，属于冶 金、化学领域。其特征在于：反应分离室(7)顶端周边 有排污槽，沉淀区(8)、过滤层(9)、分流室(10)、卸料 斗(19)顺序连接，提砂器置于升浮式清水器中央，由 喷嘴(3)、喇叭管(4)、水射器喉管(5)、扩散管(6)组 成，在进水管(1)中通有气水乳化液管(2)，喷嘴(3)对 喇叭管(4)中心，在分流室(10)***有引导过渡区 (12)，引导过渡区(12)和清水器之间有导流器(13)， 该设备集气浮、沉淀、过滤三功能于一体。

Description

一种升浮式清水器，用于处理高浊度水，属于冶金、化学领域。

目前常用的处理高浊度水装置是竖流式澄清池，其中以水力循环澄清池效果较好。图1为水力循环澄清池结构示意图，其工作原理为：当带有一定压力的原水（投加絮凝剂后）以高速通过喷咀（3）时，在水射器喉管（5）周围形成负压，从而将数倍于原水的回流泥渣吸入喉管，并与之充分混合。由于回流泥渣和原水充分接触、反应，加强了颗粒间的吸附作用，加速了絮凝，以获得较好的澄清效果。当原水经过第一反应室（18）从上口溢至第二反应室（20），水流流至分离室（7），清水自分离室（7）的上部溢至环形集水槽（16），然后由出水管（17）排出，污水沉淀于分离室（7）底部，一部分从排污管（22）排出，另一部分回流泥渣被吸入水射器喉管（5）重新澄清。详见给水排水设计手册第三册城市给水P.678－P.693（中国建筑工业出版社1986年12月第一版）。

背景技术的不足之处在于：1、间断工作，人工操作，常因原水水质变化、操作失调造成翻池现象，影响出水水质；2、排污量极难控制，排多或排少均影响出水水质；3、清水上升流速慢（约为1mm／s），排污时耗水量较大，不经济；4、应用范围窄，只能作水的净化处理。

本实用新型的目的在于避免上述背景技术的不足之处而提供一种可以有效地靠自身水力来进行连续反洗、排污、连续出水的高效率、低能耗的升浮式清水器。主要采取措施是反应室由反应分离室（7）、沉淀区（8）组成，反应分离室（7）顶端周边有排污槽（21），反应分离室（7）壁上有排污调节孔（28），沉淀区（8）下端与过滤层（9）连接，过滤层（9）与卸料斗（19）之间由分离室（10）连接；提砂器置于升浮式清水器中央，由喷咀（3）、喇叭管（4）、水射器喉管（5）、扩散器（6）组成，水射器喉管（5）下端与喇叭管（4）连接，上端与扩散管连通，在进水管（1）中通有气水乳化液管（2），进水管（1）与喷咀（3）下端相连，喷咀（3）上端插进卸料斗（19）底端中央，对准喇叭管（4）中心，并与水射器喉管（5）尾端有间隙；分流室（10）***有引导过渡区（12），引导过渡区（12）和清水器之间有导流区（13）连接。

本实用新型的实施方案：图2为升浮式清水器结构示意图。首先，根据原水水质的不同选择适当的滤料和絮凝剂，滤料置于过滤层（9）中，絮凝剂液由絮凝剂管（2′）与气水乳化液管（2）同时通入进水管（1），使絮凝剂气水乳化液与原水由进水管（1）经过喷咀（3）和喇叭管（4），射入水射器喉管（5），经扩散管（6）注入反应分离室（7），水射器喉管（5）在过滤层（9），分流室（10）中央，扩散管（6）伸进反应分离室（7），这时水流分成两路，大部分悬浮物跟随少量水（原水的1～2％）升浮至反应分离室（7）的顶部，通过反应分离室（7）外壁的排污调节孔，大量悬浮物溢入反应分离室（7）的顶部周边的排污槽（21），由排污管（22）排出；另一路为少量悬浮物随滤料和大量水经沉淀区（8）流至过滤层（9）过滤，滤料充满在过滤层（9）、分流室（10）和卸料斗（19）中，但起过滤作用的是过滤层（9），过滤后的水流入分流室（10），此时水又分两路，一路水流入引导过渡区（12），分流室（10）与***的引导过渡区（12）之间有滤网（11）相隔，滤网一般为20－40目，在引导过渡区（12）的水被压入导流区（13），导流区（13）内排有导流斜管（27）环绕在过滤层（9）周围，清水通过导流斜管（27）升流进清水器，清水器由清水器槽体（14）、辐射流槽（15）、环形流槽（16）和环形流槽底端的出水管（17）组成，水溢流入辐射流槽（15）和环形流槽（16）汇流至出水管（17）排出。另一路水与滤料一起顺卸料斗（19）汇集至底端，再次被喷咀（3）射出的水流吸入喇叭口（4）射入水射器喉管（5），喷咀（3）端口与水射喉管（5）尾端之间间隙是喷咀口径的1.5～2倍，一般为20～400mm，当原水以高速通过喷咀（3）时，在水射器喉管（5）周围形成负压，将带有悬浮物的滤料吸入水射器喉管（5），与此同时被吸咐在滤料上的悬浮物在水射流的冲击下，与滤料分离脱落，并与进水中的微气泡相吸附，上升过扩散管（6），升浮至反应分离室（7）的表层，过排污调节孔溢流入排污槽（21），由排污管（22）排出。

滤料和絮凝剂的选择由原水浊度和杂质种类决定，如轧钢车间的生产废水，其悬浮物含量一般在1000－8000mg／1，含油量50－500mg／1，可用高炉水渣作滤料，聚合硫酸铁作絮凝剂；如果为地下水除铁、除锰，用锰矿石作滤料，聚合铝作絮凝剂。

反应分离室（7）的壁上有4～16个排污调节孔（28），图3为排污调节孔正视图，图4为排污调节孔的俯视图，排污调节孔（28）由调节插板（24），挡板（23）、垫板（25）、把手（26）组成，其主要目的是控制排污量，一般排污速度为0.01～0.02m／s。

在进水管（1）上通过有气水乳化液管（2），气水乳化液管（2）管径为10～50mm，所谓气水乳化液，即气以微气泡（＜1μm）的形态出现，当气水乳化液跟随进水射入喉管（5），此时遇到刚被射流吸进与滤料正在射流冲击下而脱落的悬浮物，气水乳化液即与悬浮物相吸附，使悬浮物变轻而漂浮到反应分离室（7）的水面，溢入排污槽（21）。

反应分离室（7）的顶部周边有排污槽（21），在反应分离室（7）的壁上有4～16个排污调节孔，升浮到反应分离室（7）表面的大量污水通过排污调节孔流入排污槽（21），经排污管（22）排出。反应分离室（7）下部经过沉淀区（8）与过滤层（9）相连接。反应分离室（7）分离原理是利用悬浮物与滤料的比重不同上浮下沉而分离。即悬浮物吸附微气泡后其比重小于1则上浮；滤料虽然也吸附了微气泡，但因比重远远大于1则下沉。反应分离室（7）具有气浮的功能。在反应分离室（7）中那些即将和絮凝剂液进行反应的悬浮物跟随水流、滤料一起下流来到沉淀区（8）进行（同向流）沉淀，沉淀后注入过滤区（9）完成过滤作用。反应分离室（7）、沉淀区（8）、过滤区（9）完成了气浮、沉淀和过滤功能。

分流室（10）上接过滤层（9）、下通卸料斗（19），周边与引导过渡区（12）之间以滤网相隔，滤网为20～40目（选用德国标准筛），其面积大于过渡区面积，滤网作用一是挡住滤料让清水通过，二是缩小体积，减少滤料的装载量。

导流区（13）内有导流斜管（27）环绕在过滤层（9）周围，导流斜管（27）上通清水区（14）下连引导过渡区（12），导流斜管（27）与水平面夹角为50～60°，管径为25～50mm，并顺圆周方向倾斜。导流斜管（27）的作用：1、可使清水区（14）内任何一点的水流上升速度均等；2、如果有漏网的悬浮物矾花在斜管中升浮时，一旦碰到斜管壁就会下沉，从而减少清水中的悬浮物，保持水的清洁度。

本实用新型的特点是高浊度水通过一个循环机体，滤料始终自上而下，自下而上呈上下运动状态，并通过原水和提砂器的作用滤料得到轮流反洗还原，保证滤料的清洁度和出水水质。

图1水力循环澄清池结构示意图

图2升浮式清水器结构示意图

图3排污调节孔正视图

图4排污调节孔俯视图

下面结合实施例对本实用新型进一步加以阐述：650轧机生产废水800m³／h（其中氧化铁皮废水400m³／h），悬浮物含量6000mg／1，废油含量450mg／1。要求处理后的水中含悬浮物≤50mg／1，含油量≤10mg／1，达到循环使用工业用水的目的。

选择天然海砂为滤料，聚丙烯酰胺和碱式氯化铝作絮凝剂。每台升浮式清水器的处理量Q＝200m3／h。

将升浮式清水器接在污水排水泵房的出水管口。

在调配好的絮凝剂以0.3Mpa的压力通过***进水管的絮凝剂液管（2′）加入管径为φ250mm的进水管（1）中，气水乳化管（2）管径为φ20mm，带有絮凝剂的原水和气水乳化液混合后以0.30Mpa的压力进入喷嘴（3），喷咀口径为φ100mm，过喇叭管（4），射进水射器喉管（5）（管径φ350mm），过扩散管（6）（喇叭口直径为φ1200mm，高1500mm）注入反应分离室（7）（φ5400mm，高700mm），下降沉淀区（8）（高800mm），顺重力流入过滤层（9）（直径φ3200mm，高900mm，装满滤料海砂，滤速为54m3／h），进入分流室（10），此时流束分成二流，一流清水过周边滤网（11）（滤网直径φ3200mm，高800mm，用30目网，过滤速度为26.14m／h）和引导过渡区（12），经过导流区（13）（直径φ7700mm，高600mm），导流区内有导流斜管26277根直径为φ40mm，倾斜角60°，清水通过导流斜管（27）到清水区，清水槽体（14）（直径为φ7700mm，高1400mm，清水上升流速为1.5mm／s）溢入辐射流槽（15）和环形流槽（16）（槽中水流速度为0.42m／s，流槽断面积宽180mm×高250mm），由出水管（17）（管径φ250mm）排出；分流室（10）的另一流为吸附着悬浮物的滤料和水顺卸料斗（19）汇至卸料斗底部，卸料斗（19）为锥体平台状，直径分别为φ3200mm和φ400mm，平台高度为2420mm，母线与水平夹角为60°。当夹载着气水乳化液的原水以0.30MPa压力从进水管（1）通过喷嘴（3）过喇叭管（4），射向水射器喉管（5）时，汇集在喷嘴周围的滤料和回流水（回流比1：2）被吸进水射器喉管（5），被滤料吸附着的悬浮物在原水以0.30MPa的压力，7.5m／s射流冲击下与滤料脱落分离，又与原水中的微气泡相吸附并跟随混合流速顺水射器喉管上升过扩散管（6）进反应分离室（7）浮至水面，溢过排污调节孔（孔宽30mm×高200mm，共8只均匀分布在反应分离室周边上），流进排污环形槽（21）（槽宽60mm×高100mm），由排污管（22）（直径为φ32mm）排出。

通过上述处理，650轧机废水除油率达到98％，悬浮物去除率达到95％以上，处理后的水可作为冷却轧机的工业用水反复使用。

本实用新型与背景技术相比具有以下优点：

1、水力自动控制，并且连续工作，可省去或缩小清水池的调节容量，节省工程量，节省投资；

2、该设备集气浮、沉淀、过滤三功能于一体，保证了出水水质；

3、效率高，过滤速度达50～60m／h，清水上升流速为1.5～2mm／s；

4、用途广，除作水净化处理外，还可对地下水除锰、除铁等进行特殊处理，又可作生化处理。

Claims (7)

1、一种升浮式清水器，由喷嘴(3)、水射器喉管(5)、反应室组成，其特征在于：反应室由反应分离室(7)、沉淀区(8)组成，反应分离室(7)顶端周边有排污槽(21)、反应分离室(7)壁上有排污调节孔(28)，沉淀区(8)下端与过滤层(9)连接，过滤层(9)与卸料斗(19)之间由分流室(10)连接；提砂器置于升浮式清水器中央，由喷嘴(3)、喇叭管(4)、水射器喉管(5)、扩散管(6)组成，水射器喉管(5)下端与喇叭管(4)连接、上端与扩散管(6)连通，在进水管(1)中通有气水乳化液管(2)，进水管(1)与喷嘴(3)下端连接，喷嘴(3)上端插进卸料斗(19)底端中心，对准喇叭管(4)中心，并与水射器喉管(5)尾端有间隙；在分流室(10)***有引导过渡区(12)，引导过渡区(12)和清水器之间有导流区(13)连接。

2、根据权利要求1所述的升浮式清水器，其特征在于：水射器喉管（5）在过滤层（9）、分流室（10）中央，扩散管（6）伸进反应分离室（7）。

3、根据权利要求1所述的升浮式清水器，其特征在于：分流室（10）与***的引导过渡区（12）之间有滤网（11）相隔。

4、根据权利要求1所述的升浮式清水器，其特征在于：导流区（13）内的导流斜管（27）环绕在过滤层（9）周围。

5、根据权利要求1所述的升浮式清水器，其特征在于：清水器由清水器槽体（14）、辐射流槽（15）、环形流槽（16）和环形流槽底端的出水管（17）组成。

6、根据权利要求1所述的升浮式清水器，其特征在于：喷嘴（3）端口与水射喉管（5）尾端之间间隙是喷嘴口直径的1.5～2倍。

7、根据权利要求1所述的升浮式清水器，其特征在于：反应分离室（7）的壁上有4～16个排污调节孔（28）。

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