一种机械搅拌澄清池的混合絮凝沉淀系统的制作方法

本发明属于固液分离设备技术领域，特别涉及一种用添加絮凝剂处理含有大量悬浮物的选矿工艺排水的机械搅拌澄清池的混合絮凝沉淀系统。

背景技术：

随着选矿技术的快速发展，低品位矿物入选量越来越大，产生的稀矿浆也越来越多。为了降低企业成本，对水资源进行循环使用以及下一步生产的要求，如何加快矿浆的固液分离速度，实现水循环利用，成为许多研究人员关注的课题。

选矿水处理过程中的原水指的是选矿工艺排水，水中夹带着大量悬浮物，需经过水处理构筑物处理后才能继续循环使用，常规处理有二种方式，一种是利用水处理构筑物自然沉降，另一种是加药澄清处理。

用自然沉降的水处理构筑物实现固液分离，因为构筑物占地大、前期投资大，沉降效率低，一般不采用。高效的处理方法是在原水中添加絮凝剂，通过絮凝作用加速原水中悬浮物形成大的颗粒，沉降分离，絮凝剂的出现促进了矿浆处理关键工艺之一的技术发展，提高了处理效率，提高了出水水质。

机械搅拌澄清池是一种高效的水处理构筑物，具有占地面积小，处理能力大的特点，具有絮凝、沉淀的功能，机械搅拌池共有4个部分，第一反应室、第二反应室、导流室、分离室，原水与药剂的混合介质进入第一反应室通过提升叶轮进入第二反应室，通过导流室，在分离室通过斜板沉淀处理后，通过辐射集水槽进入总溜槽循环回供水系统。原水药剂进入澄清池后由下向上流动，澄清池中有一层呈悬浮状态的泥渣，泥渣层由于重力作用在上升水流中处于动态平衡状态；当原水中的悬浮颗粒与混凝剂作用而形成的微小絮凝体随水流通过泥渣层时，在运动中与泥渣层相对较大的泥渣接触碰撞就被吸附在泥渣颗粒表面而迅速除去,使水获得澄清;清水经由澄清池上部的清水槽被收集排出。机械搅拌澄清池是充分利用已形成泥渣的活性,增加碰撞机会,强化碰撞几率,提高处理设备的功能。但在现实生产条件下，由于原水来量及原水水质影响，澄清池处理的效果并不理想，尤其药剂与原水在进入机械搅拌池流程前混合并不充分，另外由于直接进入第一反应室内，原水在第一反应室内反应当然水和药剂的混合絮凝时间短，进入下一流程，造成系统回流污泥量大等问题严重影响澄清池处理效果。厂矿设置澄清池都为进一步处理水质，澄清池的数量为建厂或改造时按照产量规划，处理能力的富余量都不大，厂内高产量生产时，存在处理能力不足的问题，大井进水量大，原水药剂混合不充分，絮凝剂作用不能有效发挥；主要体现在出水水质浊度大，这种情况加大投药量不仅不起作用，而且会出现很多连锁问题和环境污染，如出水夹带矾花，回流污泥量大，大井伞形罩积矿堵塞伞形罩与井底面的间隙、井底积矿黏度大堵底流泵等。一般采用减少大井的进水量来解决问题，但这样又制约生产。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种结构简单，絮凝沉淀混合效果好的机械搅拌澄清池的混合絮凝沉淀系统。

本发明的技术方案如下：机械搅拌澄清池的混合絮凝沉淀系统，包括进水总溜槽，加药管，与此进水溜槽连接的配水池，通过原水输送管道与此配水池连接的机械搅拌澄清池，所述的机械搅拌澄清池主要由集水槽、支撑桥、构筑物墙体、驱动装置、机械搅拌澄清池进水口、带搅拌叶轮的搅拌机、第一反应室、设置在第一反应室上的伞形罩、第二反应室、设置在第二反应室外侧的导流室、分离室内和顶部支撑钢结构部件组成， 其特征在于：

在所述的配水池与机械搅拌澄清池进水管路上设有混合絮凝装置，所述的混合絮凝装置由壳体、设置在壳体上部的上盖、设置在壳体两端的左连接管和右连接管以及设置在壳体内的若干组螺旋管所组成，每组螺旋管由两根缠绕在一起的螺旋管组成，并在每组螺旋管的两端设有螺旋管接头，在所述的壳体两端与左连接管和右连接管的连接处分别设有螺旋管固定板，并在两个螺旋管固定板上均开有与螺旋管接头相匹配的连接孔，所述的每组螺旋管的螺旋管接头与两端螺旋管固定板上的连接孔法兰连接；

在所述的配水池内设有分水挡板机构，分水挡板机构由所述的配水池本体，设置在配水池本体下部的配水池进水口和一个以上的配水池出水口，设置在配水池内的旋转轴，与此旋转轴下部连接的分水挡板，设置在旋转轴上部的分水挡板扳手；所述的出水口与机械搅拌澄清池进水管路相连通。

所述的第一反应室上部配水盘设有延长段，设置在第一反应室的伞形罩的上部延伸至第二反应室构筑物墙体下部，与配水盘设有延长段形成一个三角形的导流通道并留有间隙，所述的机械搅拌澄清池进水管道与三角形的导流通道相连通。

进一步，所述的连接孔两个为一组，包括中间三组纵向平行设置的连接孔，上下两组横向平行对应设置连接孔和四组倾斜设置的连接孔。

进一步，在所述的原水输送管道上加装旁通管道，设置控制阀门。

本发明的优点是：

1.由于本发明在所述的配水池加装了分水挡板机构，可以方便地，通过水池内的分水挡板机构均匀向各澄清池分配水量；

2.由于本发明在配水池与机械搅拌澄清池进出水管的管路上设有混合絮凝装置，有效地提高了进水、药剂的混合效果，进水及药剂在经过此混合絮凝装置内部的螺旋管时，水流改变原有的层流状态为紊流状态，加强分子间的碰撞、吸附作用，在进水、药剂进入第一反应室前就进行充分的混合，形成细小的矾花颗粒，这样再进入第一反应室与第一反应室内的悬浮污泥层及回流污泥进行吸附沉淀作用，相当于增加了进水、药剂在第一反应室内的混合絮凝时间，悬浮物在第一反应室内沉淀量大大增加，减少了澄清池系统的回流污泥量；

3. 加入药剂的原水混合物通过混合絮凝装置后，进入机械搅拌澄清池第一反应室上部的配水盘与伞形罩的形成的三角形空间内，通过配水盘上的均匀孔洞及配水盘与伞形罩间隙进入再第一反应室，缓解来水流向对澄清池内部循环流向的冲击，实现进水不改变澄清池内部循环流向，以免影响絮凝沉淀效果，另外来水经过三角区域缓冲后，速度基本趋近于零，实现重力沉降，使澄清池进水、药剂混合更加充分，进一步提高澄清池第一反应室絮凝沉淀效果。

附图说明

图1为本发明的机械搅拌澄清池的混合絮凝沉淀系统结构示意图。

图2为配水池的俯视图。

图3为混合絮凝装置的结构示意图。

图4为为图3的A-A剖视图。

图5为混合絮凝装置壳体的结构示意图。

图6为图5的B向视图。

图7为一组螺旋管的结构示意图。

图8为图1的 A部放大图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1-8所示，本发明的机械搅拌澄清池的混合絮凝沉淀系统，包括进水总溜槽1，加药管2，与此进水溜槽1连接的配水池3，通过原水输送管道4与此配水池3连接的机械搅拌澄清池，所述的机械搅拌澄清池主要由集水槽8、支撑桥、构筑物墙体10、驱动装置、机械搅拌澄清池进水口7、带搅拌叶轮的搅拌机12、第一反应室13、设置在第一反应室13上的伞形罩15、第二反应室11、设置在第二反应室11外侧的导流室9、分离室6和顶部支撑钢结构部件组成， 其特征在于：

在所述的配水池3与机械搅拌澄清池进水管路4上设有混合絮凝装置5，所述的混合絮凝装置5由壳体5-1、设置在壳体5-1上部的上盖5-4、设置在壳体5-1两端的左连接管5-5和右连接管5-2以及设置在壳体5-1内的若干组螺旋管所组成，每组螺旋管5-7由两根缠绕在一起的螺旋管组成，并在每组螺旋管的两端设有螺旋管接头5-7-1，在所述的壳体5-1两端与左连接管5-5和右连接管5-2的连接处分别设有螺旋管固定板5-6，并在两个螺旋管5-6固定板上均开有与螺旋管接头5-7-1相匹配的连接孔，所述的每组螺旋管5-7的螺旋管接头5-7-1与两端螺旋管固定板上的连接孔法兰连接；所述的连接孔两个为一组，包括中间三组纵向平行设置的连接孔5-6-1，上下两组横向平行对应设置连接孔5-6-2和四组倾斜设置的连接孔5-6-3。

在所述的配水池内设有分水挡板机构3，所述的分水挡板机构由所述的配水池本体，设置在配水池本体下部的配水池进水口3-4和一个以上的配水池出水口3-5，设置在配水池内的旋转轴3-3，与此旋转轴3-3下部连接的分水挡板3-1，设置在旋转轴3-3上部的分水挡板扳手3-2；所述的出水口3-4与机械搅拌澄清池进水管路4相连通；

进一步，所述的第一反应室13上部配水盘15设有延长段，设置在第一反应室的伞形罩16的上部延伸至第二反应室构筑物墙体10下部，与配水盘15设有延长段形成一个三角形的导流通道14并留有间隙，所述的机械搅拌澄清池进水口7与三角形的导流通道14相连通。

进一步，在所述的上盖上部设有吊环17。这样可以方便自由拆卸检修。如机械搅拌澄清池周围空地有条件，可以在装置前后进水管路上加装旁通管道，设立相应控制阀门17，以便在该装置检修时不影响澄清池的正常运行。

本发明的工作原理是：原水在进水总溜槽1内通过加药排管2加药，进入配水池3，通过配水池内的分水挡板3-1的水出水口3-5均匀向各澄清池分配水量，由于本发明在所述的配水池3与机械搅拌澄清池进水管路4上设有混合絮凝装置5，进水及药剂在经过此混合絮凝装置内部的螺旋管时，水流改变原有的层流状态为紊流状态，加强分子间的碰撞、吸附作用，在进水、药剂进入第一反应室前就进行充分的混合，形成细小的矾花颗粒，有效地提高了进水、药剂的混合效果。

另外，加入药剂的原水混合物通过混合絮凝装置后，进入机械搅拌澄清池第一反应室13上部的配水盘15与伞形罩16的形成的三角形空间14内，起到稳流的作用，伞型罩16是多块弧型铁板拼凑而成，通过水泥基础上的预埋件用螺丝固定，原水与药剂通过配水盘上均匀孔洞及布水盘与伞型罩的间隙进入第一反应室13内，实现接近仅重力下沉状态，不对第一反应室13内的液流流向产生冲击；小的絮凝颗粒与第一反应室13内的悬浮污泥及回流污泥进一步吸附沉淀，大体积的絮凝物直接沉淀，剩余体积较小、重量轻的悬浮物随提升叶轮水流进入第二反应室11，继续絮凝沉淀，通过导流室9进入分离室6，通过斜板沉淀装置分离后，净水通过集水槽8回到泵站储水池，污泥通过伞形罩与池底的空隙回到第一反应室13，一部分沉淀，一部分继续参与系统循环，使澄清池达到一个较好的絮凝沉淀效果，保证了澄清池絮凝沉淀效果稳定。