专利名称：脉冲式澄清池的水运行方法
技术领域：
本发明属于化学水处理，沉淀处理中的水运行方法已有的脉冲式澄清池的水运行方法和水利电力出版社出版的《热力发电厂水处理》上册中，第85页讲述的一样。是在脉冲发生器的放水期，水由落水井(1)经配水支管(2)的孔眼喷出。喷出的水遇到档板(3)时，由于涡流作用而进行混合，最后由档板间狭缝中冲出，冲动泥渣层(4)，使其上升，膨胀。脉冲发生器充水期，泥渣层中水的上升流速很小可以为零。此时泥渣层就收缩。如此不断的膨胀和收缩，可以使各种水力特性的颗粒更好地接触和碰撞、粘合、状大，以提高沉淀处理效果。
已有的水运行方法，由于水从档板间的狭缝中冲出时，冲乱水体，不利于泥渣颗粒的状大，即使有状大了的沉淀物，也容易被冲碎。
本发明的目的就是针对上述问题，对已有的脉冲式澄清池的水运行方法加以改进，提供一种在放水期不把水体冲乱，沉淀颗粒容易状大的新的运行方法。
为了达到上述目的，在澄清池(有时在混合室)底部，靠近池壁安装一圈园形配水管(参看
图1、图2)，在这圈配水管上装有顷斜方向和角度一致的喷咀(4)。放水期，水先到混合室(2)充分混合后，再经配水管上的喷咀(4)冲入池中，并带动整池水[实际上是斜板层(7)以下的水]旋转。由于整池水形成同步旋转，水与水之间相对静止，水体没有被冲乱。
同步，旋转运动的角速度是相同的，而不同半径圆周上的线速度不相同，半径愈小，线速度愈慢，即愈靠近圆心(池中心)的线速度愈慢。
由于整池水由静止到额定转速是个匀加速过程，而沉淀微粒的惯性略大于水，改变原来状态较困难，在匀加速的不断改变原来速度过程中，沉淀微粒随不上同半径圆周上水的线速度，总是随趋于圆心的次层水同步旋转。沉淀微粒逐步依次有规则的同步于次层水，旋转的圆周半径逐渐减小，向圆心方向聚集。在此过程中，沉淀颗粒之间相互碰撞，粘合，状大，比重也就增大。由于靠近圆心的线速度减慢，漂浮力降低，沉淀物从池中间下沉。
脉冲发生器充水期，由于惯性作用，旋转的水并没有停止，而是旋转速度逐渐减慢，对泥渣的漂浮力随之减小，有利于沉淀物的下沉。
这样，放水期主要是使沉淀颗粒状大，并且向池中间聚集。充水期是使沉淀物下沉。设计中只要控制放水期的最快旋转速度，也冲不起已经沉积下的泥渣即可。
因为整池水形成同步旋转，水体不乱，沉淀颗粒容易状大，并能保持大片状沉淀物，且不碎，沉淀物就比重大，沉降速度快，水质透明。
图1是本发明脉冲式澄清池的主视图，图2是图1的A-A剖视，能清楚的看到园形配水管的结构。
图3是本发明的另一个实施方案。
图4是已有脉冲式澄清池的主视图，图5是图4配水系统的放大图。
图中箭头表示水流方向。
下面结合附图具体的说明本发明的一个实施例(参看图1、图2)脉冲发生器(1)放水期，水先到混合室(2)充分混合(如果水的浊度很高时，可增大混合室体积，并在混合室内加圆形配水管，作为一次沉淀池)。混合后的水，经导流漏斗(3)从圆形配水管上的喷咀(4)流出。为确保泥渣堆积区域圆周(5)的最快线速度冲不起已沉积下来的泥渣。泥渣堆积区域圆周的最快线速度不能超26mm/秒(参看附表)。泥渣堆积区域圆周(5)半径r4取值1500mm，整池水旋转的角速度ω是 旋转周围半径r3取值23000mm，旋转周围的线速度v3是 放水期时间为15秒，放水期的加速度anan=40/15=2.66mm/秒2旋转园周(6)切线方向上的流速v2(阻力系数1/1.2)，是 ，由于喷咀[4]出水线与旋转园周切线成30°角，喷咀出水的流速v1应该是 这样在放水期，水的整体旋转速度由零，经15秒，匀加速到旋转园周线速度为40mm/秒，放水期在旋转园周上的移位s1是S1=12at2=12×2.66×152=300mm]]>在充水期，水的旋转速度渐渐减慢，水的阻力系数1/1.2，充分期时间60秒，那么在充水期的60秒内，旋转园周的线速度为，以1/1.2为公比q的等比数列第一秒的速度a1是40mm/秒，最后一秒的线速度a60是a60=a1q60-1=40×(1/1.2)60-1=0.00085mm/秒充水期的60秒内的移位s60是s60=a1-a60q1-q=40-0.00085/1.21-1/1.2=240mm]]>每个脉冲周期在旋转园周上的移位s等于放水期移位s1加充水期移位s60s=s1+s60=300+240=540mm在这样的缓慢整体旋转中，放水期由慢而快，大小不等的沉淀颗粒，因惯性的差异，匀加速的大小也各不同，愈大的颗粒、线速度愈慢，而趋向园心的速度愈快，沉淀颗粒在趋向园心的旋转运动中，因速度和孤度的不同而产生相互碰撞，吸附，粘合，变为大片状而快速的进入泥渣堆积区域以内。
充水期，沉淀颗粒的状大和趋向园心的旋转运动逐步减弱，水对泥渣的漂浮力也随之减小，泥渣堆积区域以内的大片状沉淀物很容易沉积下来。
这样，放水期的匀加速过程主要利用沉淀物和水的惯性不一，沉淀物偏离运转轨道和速度滞后，使沉淀微颗变为大片状，并且进入池中间，充水期的主要作用是使变为大片状的沉淀物沉积下来。
水愈靠近斜板层(7)旋转速度愈慢，漂浮力很小，状大了的沉淀物早已从池中间下沉与水分离。水上升到斜板层内，残留下来的极少量细小沉淀微粒，因为斜板层内的水只有上升而不旋转，且沉淀距离短，所以沉淀微粒沉积在斜板上，而后下滑，清水上升经清水层排出。
如果水的浊度较低时，也可在混合室(2)加园形配水管(8)，从混合室排污管(9)引浊度较高的水，经导流管(10)到澄清池，从园形配水管上的喷咀(4)冲入池中，形成再旋转，进行二次沉淀处理。这样在混合室(2)内，水的上升速度减慢，混合室上升的水也能澄清。从混合室上部排出部分清水，以减少澄清池的处理水量，[采用此方法必须堵死导流漏斗(3)]。
如果采用园形澄清池(参看图3)，可以把园形配水管(1)设计在池外，只把喷咀(2)伸入池中即可。采用园形澄清池，混合室需要另设。
权利要求
1.一种沉淀处理状大和分离沉淀微粒的方法。其特征是在沉淀处理设备内，靠水的整体旋转状大和分离沉淀物。
2.根据权利要求1所说的状大沉淀物。其特征是靠水的整体匀加速旋转。
3.根据权利要求1所说的分离沉淀物。其特征是把沉淀物堆积在池底中间。
4.根据权利要求1所说的沉淀设备。其特征是脉冲式澄清池。
全文摘要
属于化学水处理沉淀处理中的水运行方法。已有脉冲式澄清池的水运行方法是:水从配水支管的孔眼喷出后,遇挡板混合,再从挡板间狭缝向上冲入池中。由于向上冲入池中,冲乱了水体,不利于沉淀物的状大。本发明把配水支管改为绕池壁一周的园形配水管,在园形配水管上装有倾斜方向和角度一致的喷嘴[4],放水期水由喷嘴[4]喷出时,带动整池水匀加速旋转。利用沉淀颗粒和水的惯性差别,使沉淀颗粒状大,并向池中间聚集而后下沉。
文档编号B01D21/28GK1311161SQ0010215
公开日2001年9月5日 申请日期2000年3月3日 优先权日2000年3月3日
发明者孟海乐, 王新明 申请人:偏关县星光处理设备厂