专利名称：重金属离子废水高效斜管沉淀塔的制作方法
技术领域：
本实用新型属于环境保护技术领域里的废水处理装置，尤其是重金属离子废水及生活废水处理用斜管沉淀塔。
目前，沉淀塔里安装的斜管多为塑料或玻璃钢波纹板，自行组合，其结合部位接触不紧，存在许多不该有的缝隙，其宽窄及位置不一，结果形成紊流甚至短流。干扰絮凝颗粒的正常沉淀，影响出水质量。波纹板易变形，影响管内的层流状态，沉淀效果差。塔内对清水区、超高、配水区、缓冲区及污泥区高度确定的不够科学合理，颗粒沉淀效果不好，常搅动污泥区，影响出水质量；斜管沉淀池采用穿孔管排泥，由于其现有穿孔管计算理论上的缺陷，造成排泥不均衡，前端单位时间排泥量大，甚至排走清水，后端排泥量小造成污泥堆积，使实际上的缓冲区变小而搅起泥污，造成斜管出水质量严重降低，在清水区无集水系统，或有集水槽，但因目前计算理论上有缺点，集水不均衡，致使集水区再度出现紊流，搅动斜管顶端部位水流，影响出水质量；再者在废水处理中，往往使用的混凝剂效果不理想，也影响出水质量。中国专利CN86106448A提供的一步净化罐，它是将蜂窝沉淀、混合、反应及滤头等结构作了改进并合为一体，但设备体积大，有些反应过程不彻底，效率不高。
本实用新型针对斜管沉淀池，斜管沉淀塔存在的问题，研制出重金属离子废水高效斜管沉淀塔，其目的是使斜管组内不再有缝隙，斜管不变形，完全不出现紊流或短流现象，使层流状态理想，提高出水质量，并使沉淀塔的结构尺寸清水区及超高，配水区及缓冲区，污泥区、后倾式配水形式更科学合理，符合水力学计算的最佳值；并针对集水系统计算理论缺陷，研究出新的数学模型，并以此计算出新的集水系统，同时配备高效混凝剂。
本实用新型的技术方案如下它是由内部区域高度合理的塔体、塔体内安装的斜管及集水系统构成，塔体内安装有一次成型蜂窝状斜管，在蜂窝状斜管上方的清水区内装有等流量、不同孔径的集水孔组成的集水系统。塔体内的区域尺寸根据水力动力学原理，经大量计算而设计的各区域尺寸为斜管区、清水区及超高总高度为2.0米，配水区及缓冲区总高度为1.2米，污泥斗高度为1.1米。
废水处理工艺流程
废水处理，以含铬电镀废水为例，在废水池加酸，视PH值情况而定，用泵将废水打入还原池，超液注部分回流至废水池。从底部通入压缩空气，被还原的Cr＋3的废水流入反应池，在反应池中加入混凝剂及调PH值后，通过泵将反应池中已反应的废水打入斜管沉淀塔中，絮凝物与清水被分离开，清水流入过滤池，过滤后排放，即达到国家排放标准，污泥通过微孔过滤机过滤，进行渣水分离，泥渣可掩埋或回收重金属。
本实用新型与现有技术相比所具有的优点是1、由于采用一次成形全塑或玻璃钢蜂窝状斜管，确保斜管组不变形，没有不该有的缝隙，避免在斜管区产生紊流或短流，确保极好的层流状态，具有理想的水力参数水力半径R＝1.247厘米，管内平均流速υ0＝0.35毫米／秒，液上开速度υ＝0.30毫米／秒，雷诺数Re＝4.32，≤500，层流状态极好；2、沉淀塔结构尺寸科学合理，经严格水力学计算得出塔内各区的高度；3、在清水区设有集水系统，根据所建立的新的数学模型，考虑集水槽不同部位流速的不同，设法保证使各孔眼进水量相等，因此各孔眼直径完全不等，此系统称为等量异径法集水系统，集水均衡，在清水区不产生紊流，不干扰斜管上部的沉淀及出水状态，提高出水质量；4、由于采用高效混凝剂，提高了处理多种重金属离子废水及生活废水的能力。这种塔完全可取代现有废水处理设备中的同功能沉淀塔。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1为本实用新型废水处理的工艺流程图。
图2为斜管沉淀塔结构示意图。
图中1废水池、2反应池、3反应池、4、8、11泵、5还原池、6斜管沉淀塔、7过滤池、9空压机、10贮气罐、12微孔过滤机、13碱槽、14药槽、15酸槽、16清水渠。
6－1清水区及超高、6－2出水管、6－3塔体、6－4斜管区、6－5配水区及缓冲区、6－6污泥区、6－7排泥斗、6－8配水、6－9进水管、6－10集水系统。
附图给出了本实用新型的一种最佳实施例。它由塔体6－3，安装在塔体6－3内的一次成型的蜂窝状斜管6－4，在斜管6－4上方的清水区，超高处6－1内设置有接等量异径法设计的等流量，不同孔径的集水孔组成的集水系统6－10及各区域组成。所述的一次成形全塑蜂窝斜管6－4的材质为聚乙烯，也可用玻璃钢材质制成，斜管孔经d＝50毫米，壁厚0.5毫米～0.6毫米，这样可确保斜管不变形、无缝隙，确保良好的层流状态，集水系统按等量异径法确定集水槽；利用等量异径法确定集水槽各孔眼的直径步骤如下1、计算区域的划分根据集水槽长度划分为4个区及三个计算段。4个区域的比例分配为2442，假如第一区域的长度为Ly，那么相应的三个计算段分别为L1＝2Ly、L2＝2L1、L3＝2L2，2、计算集水槽各计算段末端的速流，其公式如下VL3＝ (q)/(W) (1)式中q集水槽流量W集水槽断面VL2＝ 2/3 VL3(2)VL1＝ 1/3 VL3(3)3、求出上述三个速度对应的集水槽位置，根据位置及相应的流速建立回归方程，为一直线方程，假如斜率为b，则任一点的流速为ULX＝a＋bL (4)式中a为总截距4、孔眼计算a、孔眼总面积W=qμ 2 g h]]>(5)
式中q集水槽流量μ为集水槽系数一般采用0.62W为集水槽开孔总面积b、初拟孔眼直径d并求孔眼面积W0＝ (πd2)/4 (6)c、求孔眼数n＝ (W)/(W0) 取整 (7)d、按等距确定孔眼位置和流量，计算出中间孔眼的流量，依此为标准求出各孔眼直径，其公式如下dx=qVx·π4]]>(8)本实用新型采用2个集水槽，每个集水槽长度为2620毫米，每个槽开30个孔，每侧开15个孔，根据公式(8)计算出各孔眼直径毫米如下d1＝32.3、d2＝18.1、d3＝13.9、d4＝11.7、d5＝10.3、d6＝9.4、d7＝8.6、d8＝8.0、d9＝7.5、d10＝7.1、d11＝6.8、d12＝6.5、d13＝6.2、d14＝6.0、d15＝5.7；经严格水力学计算而获得沉淀塔的结构尺寸科学合理，其中清水区及超高6－1及斜管区6－4的总高度最佳值可为2.0米左右，配水区、缓冲区6－5高度最佳值为1.2米，污泥区6－6高度最佳值为1.1米，塔顶侧壁上设有出水管6－2，塔体6－3的下端设有排泥孔6－7塔壁可选用玻璃钢，防腐性能好，这种合理结构的沉淀塔再采用高效混凝剂，如木屑黄质酸酯，它可与废水中多种重金属离子生成黄原酸盐，由于其溶度积极小，又特别稳定，不产生二次污染，可处理多种重金属离子废水，污泥可掩埋，废水可回用，又如采用PA重金属离子去除剂，它是一种集无机与有机为一体的新型高效混凝剂，可处理多种重金属离子废水，并有较强的脱色作用，处后污泥便于回收重金属，又如LA聚铝、铁盐为另一种高效混凝剂，适合于处理多种重金属离子废水及生活废水。本实用新型的废水处理设备其处理效率高，成本低，操作简便、反应原理先进，反应过程彻底，因此，该装置是一种较理想的污水处理设备。
权利要求1.一种重金属离子高效废水斜管沉淀塔，包括塔体，塔体内安装有斜管，其特征在于内部各区域高度合理的塔体内装有一次成型蜂窝状斜管，在蜂窝状斜管上方的清水区内装有按等量异径法设计的等流量不同孔径集水孔组成的集水系统。
2.按照权利要求1所述的重金属离子高效废水斜管沉淀塔，其特征在于所述的塔体，其内的区域尺寸为斜管区、清水区及超高总高度为2米，配水区及缓冲区总高度为1.2米，污泥斗高度为1.1米。
专利摘要本实用新型涉及废水处理装置，尤其是重金属离子废水及生活废水处理用的斜管沉淀塔。它由塔体，安装在塔体内的一次成型的蜂窝状斜管及其斜管上方装有等流量不同孔径的集水孔组成的集水系统及塔体内各区域组成。斜管不变形，无缝隙，可确保不产生紊流或短流，层流状态极好，沉淀塔结构尺寸科学合理，集水系统集水均衡，再配合高效混凝剂，处理效率高，反应过程彻底，成本低，操作简便，是一种较理想的废水处理装置。
文档编号C02F1/62GK2152797SQ93227759
公开日1994年1月12日 申请日期1993年4月1日 优先权日1993年4月1日
发明者赵玉海, 邵荣元, 关恩保, 马中汉, 马维 申请人:黑龙江省亚兴环境保护有限公司