一种用高效中性絮凝剂净化选矿污水的处理装置的制作方法

本发明属于污水处理技术领域，涉及选矿业的污水处理装置，特别是一种用高效中性絮凝剂净化选矿污水的处理装置。

背景技术：

选矿生产的污水处理工艺有多种，其中采用高效中性絮凝剂净化选矿污水是近年来新兴的选矿污水净化处理工艺方法之一，该工艺方法在污水处理过程中按设定值往污水中加入絮凝剂，高效中性絮凝剂是一种近年得到较好地推广使用的废水净化处理药剂。它的优点是清洁环保，没有二次污染，快速高效，可以在很小的空间里完成净化过程。

为了充分利用高效中性絮凝剂的净化效果，需要尽量满足絮凝剂与水中杂质接触后的絮凝物生长要求，因此需要能提供絮凝物生长环境要求的水处理设备。高效中性絮凝剂是一种带有正电荷的微小颗粒，加入带负电的选矿污水中，快速搅拌使电荷中和，产生凝集作用，形成较小的絮凝体，静置后再次缓慢搅拌，小絮凝体相互兼并，絮凝物不断生长，长大后的絮凝物，使水中的污染源颗粒吸附在絮凝物上与水体分离。絮凝物的生长需要通过充分的搅拌来不断兼并小的絮凝体使其变大以使加入的絮凝剂得以充分利用，絮凝物个体越大，就越容易沉降，就越容易将吸附了污物的絮凝物从水体中分离；但同时絮凝物越大，絮凝物的物理结构连接就越不稳定，搅拌强度太大时容易遭到破坏散开，所以就需要越轻柔的搅拌。因此，理想的高效中性絮凝剂的作用需要有四个过程：加入药剂后的强烈搅拌、适当时间的静置、缓慢柔和的二次搅拌、絮凝物与水分离的二次静置。在污水处理厂当然可以很好地实现以上的工艺要求，但占地大，为了在占地小的前提下实现以上工艺，人们开发了一些基于两个搅拌桶+两个静置箱紧凑组合结构的单机污水处理设备以实现以上工艺。

例如：授权公告号为cn201124045，名为“一种污水处理机”的专利中公开了一种污水处理机，包括污水处理主机，该主机包括相互连通的搅拌室和沉淀室，搅拌室上设置有污水进水口，沉淀室上设置有排出处理后清水的出水口。所述的搅拌室分为搅拌一室和二室，搅拌一室和二室相互连通，每个搅拌室中安装有搅拌机，在搅拌一室上设置有投药机；所述的沉淀室分为沉淀一室和二室，沉淀一室和二室相互连通，在每个连通的位置上设置有缓流板，沉淀一室和沉淀二室的底部设置有污泥槽，该污泥槽与排污泥口贯通。具有结构简单、紧凑、移动性强、占地面积和投资少、自动化程度高、操作简单、具有较强的污水处理能力的优点。

采用这样技术的选矿污水的处理装置当然可以使用，其设备结构设计紧凑，完成了四个工序的流程化结合，实现了在很小的空间内完成污水净化的目的，但还存在以下不足：

a、由于其流程是按一次搅拌池、二次搅拌池、一次沉淀池、二次沉淀池依次进行的，虽也能用，但并不完全符合理想的絮凝过程的要求，流程还不够合理，絮凝物生长环境还不够良好，絮凝成长后的个体相对较小，较小的絮凝物容易悬浮在水中，造成水体与絮凝物的分离不够充分，处理品质还不够高。

b、由于其絮凝物沉淀于静置箱的箱底，该设备底部为漏斗形，只简单地通过管子间歇排出絮凝物，这容易造成管内絮凝物的部分排出，部分滞留，最终堵塞管道，直至絮凝物无法排出。设备的可靠性还不够高。

c、由于其一次搅拌池、二次搅拌池、一次沉淀池、二次沉淀池四个主体装置均是简单的箱体，结构设计还不够紧凑优化，处理品质及效率还不够高。

技术实现要素：

为克服现有技术的不足，本发明提供一种结构更为紧凑合理设计更为优化、处理品质及效率更高、可靠性更高的用高效中性絮凝剂净化选矿污水的处理装置。

本发明为达到上述技术目的所采用的技术方案是：一种用高效中性絮凝剂净化选矿污水的处理装置，包括污水处理主机，在主机上设置有相互连通的搅拌池和沉淀池；搅拌池上方设有给药机；搅拌池中设有搅拌装置；搅拌池连接设置有污水进水管；沉淀池连接设置有净水出水口；沉淀池底部设置有排污装置；搅拌池分为一次搅拌池、二次搅拌池；沉淀池分为一次沉淀池、二次沉淀池；一次搅拌池、一次沉淀池、二次搅拌池、二次沉淀池四者是依次连通的；污水进水管通过设在一次搅拌池上方的进水池再与一次搅拌池连通，给药机设置在进水池上方；净水出水口设在二次沉淀池，排污装置设置在二次沉淀池底部，排污装置上还设有清堵装置；二次搅拌池与二次沉淀池两者的整体包括圆台筒、圆筒、锥筒；上小下大的圆台筒设置在圆筒内；漏斗状的锥筒与圆筒底部连接；圆台筒底周沿与锥筒面间靠近设置留有间隙；圆筒内壁、圆台筒外壁、锥筒上部的内壁三者围成的空间为二次沉淀池；圆台筒内壁与锥筒下部的内壁两者围成的空间为二次搅拌池。

所述的一次搅拌池上口处通过溢流口连接有配水槽，配水槽底面设有与一次沉淀池顶面连通的配水孔，配水孔通道上设有可调节流量的阀门；底面设有坡度的一次沉淀池中插设有带空隙的隔板将一次沉淀池分为两个空间，隔板滤过后的空间为一次沉淀池的沉淀区，沉淀区最底部设有沉淀区出水口，沉淀区出水口通过设有水泵的管道与二次搅拌池上口部连通。

所述的搅拌装置包括一次搅拌池中设置的潜水搅拌器及二次搅拌池中设置的搅拌机；所述的二次搅拌池中设置的搅拌机是圆台筒上方设有电机，电机通过减速机通过传动轴连接有下伸至漏斗状的锥筒底部的底板，底板上设转板，转板上设有出絮孔，出絮孔上设有与其相适配的洗孔轮。

所述的漏斗状的锥筒底部的漏斗孔连接设置有电磁阀；锥筒底部设有可识别该部水体混浊度的传感器，传感器的输出端与控制器的输入端信号连接，控制器的输出端与电磁阀的输入端信号连接。

所述的污水进水管的出水口设置在进水池内的一靠侧面处。

所述的进水池与一次搅拌池的连通是进水池底部通过喂水管与一次搅拌池的下部的一侧面连通。

所述的圆筒上端面靠周沿设置有圆环形溢流槽，溢流槽的外环的周面上的一处开设有净水出水口；圆筒上端与溢流槽间设置有三角齿板。

所述的圆台筒顶面与减速机间设有一圈按圆台形罩状面分布的可生成涡流的导叶，该圆台形罩状体的底面罩盖在圆台筒顶面上。

所述的转板是圆板体，出絮孔是开设在圆板体上的一道弧形孔；所述的洗孔轮是压设在上述弧形孔的分布弧线所在圆周线上的用铰链固定于漏斗底上的转轮，转轮的沿轴向截面为橄榄形，橄榄形的两头小端圆截面的直径小于出絮孔的宽度，橄榄形的中腰部圆截面的直径大于出絮孔的宽度，当出絮孔在转板的带动下旋转到洗孔轮位置时，洗孔轮的轮体沉陷伸入到出絮孔内。

所述的圆台筒底面与锥筒下部的内壁两者围成的空间为集絮区；所述的锥筒上部的内壁上按圆台环状分布设置有多块倾角风扇叶片式的导流板；各导流板的下端均穿过圆台筒底周沿与锥筒面间留有的间隙伸入集絮区，各导流板的下端伸入集絮区的伸入长度是按一长邻靠一短分布设置的，长度长的导流板的偏转角大于长度短的导流板的偏转角。

本发明的有益效果是：由于一次搅拌池、一次沉淀池、二次搅拌池、二次沉淀池四者是依次连通的；污水进水管通过设在一次搅拌池上方的进水池再与一次搅拌池连通，给药机设置在进水池上方；净水出水口设在二次沉淀池，排污装置设置在二次沉淀池底部，排污装置上还设有清堵装置；二次搅拌池与二次沉淀池两者的整体包括圆台筒、圆筒、锥筒；上小下大的圆台筒设置在圆筒内；漏斗状的锥筒与圆筒底部连接；圆台筒底周沿与锥筒面间靠近设置留有间隙；圆筒内壁、圆台筒外壁、锥筒上部的内壁三者围成的空间为二次沉淀池；圆台筒内壁与锥筒下部的内壁两者围成的空间为二次搅拌池。

a、由于巧妙地利用圆台筒扣入圆筒的设计，利用圆台筒的空间渐变扩放特点，形成二段逐渐放大的空间，满足絮凝物生长时渐趋轻柔的搅拌环境要求以及水流速度渐缓的沉淀环境要求，整机结构也更紧凑合理，处理品质也更高。

b、由于巧妙地利用导流板的组合构建出不同压差的空间，在两个区域内实现了絮凝物的循环筛选，絮凝更充分，处理品质更高。

c、由于出絮孔上设有与其相适配的洗孔轮，出絮孔不易堵塞，故障率大大降低，设备可靠性更高。

d、由于一次搅拌池、一次沉淀池、二次搅拌池、二次沉淀池四者是依次连通的，完全符合理想的絮凝工艺要求，流程更为合理，处理品质及效率更高。

综上所述，本发明具有结构紧凑合理、处理品质及效率更高、可靠性更高的优点，使用效果更理想。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。其中：

图1是本发明的主视向的示意图；

图2是本发明的左视向的示意图；

图3是本发明的俯视向的示意图；

图4是图1中的a-a视向的示意图；

图5是图3中的c-c视向的示意图；

图6是图5中的b-b视向的示意图。

附图中的标记编号说明如下：污水进水管1、进水池2、喂水管3、给药机4、一次搅拌池5、潜水搅拌器6、溢流口7、配水槽8、配水孔9、一次沉淀池10、隔板11、沉淀区12、沉淀区出水口13、水泵14、搅拌腔15、导叶16、圆台筒17、锥筒18、圆筒19、导流板20、集絮区21、底板22、转板23、出絮孔24、洗孔轮25、电磁阀26、传动轴27、电机28、减速机29、溢流槽30、净水出水口31

具体实施方式

本发明的实施例，如图1至图6所示，一种用高效中性絮凝剂净化选矿污水的处理装置，包括污水处理主机，在主机上设置有相互连通的搅拌池和沉淀池；搅拌池上方设有给药机4；搅拌池中设有搅拌装置；搅拌池连接设置有污水进水管1；沉淀池连接设置有净水出水口31；沉淀池底部设置有排污装置；搅拌池分为一次搅拌池5、二次搅拌池；沉淀池分为一次沉淀池10、二次沉淀池；一次搅拌池5、一次沉淀池10、二次搅拌池、二次沉淀池四者是依次连通的；污水进水管1通过设在一次搅拌池5上方的进水池2再与一次搅拌池5连通，给药机4设置在进水池2上方；净水出水口31设在二次沉淀池，排污装置设置在二次沉淀池底部，排污装置上还设有清堵装置；二次搅拌池与二次沉淀池两者的整体包括圆台筒17、圆筒19、锥筒18；上小下大的圆台筒17设置在圆筒19内；漏斗状的锥筒18与圆筒19底部连接；圆台筒17底周沿与锥筒18面间靠近设置留有间隙；圆筒19内壁、圆台筒17外壁、锥筒18上部的内壁三者围成的空间为二次沉淀池；圆台筒17内壁与锥筒18下部的内壁两者围成的空间为二次搅拌池。

所述的一次搅拌池5上口处通过溢流口7连接有配水槽8，配水槽8底面设有与一次沉淀池10顶面连通的配水孔9，配水孔9通道上设有可调节流量的阀门；底面设有坡度的一次沉淀池10中插设有带空隙的隔板11将一次沉淀池10分为两个空间，隔板11滤过后的空间为一次沉淀池10的沉淀区12，沉淀区12最底部设有沉淀区出水口13，沉淀区出水口13通过设有水泵14的管道与二次搅拌池上口部连通。

所述的搅拌装置包括一次搅拌池5中设置的潜水搅拌器6及二次搅拌池中设置的搅拌机；所述的二次搅拌池中设置的搅拌机是圆台筒17上方设有电机28，电机28通过减速机29通过传动轴27连接有下伸至漏斗状的锥筒18底部的底板22，底板22上设转板23，转板23上设有出絮孔24，出絮孔24上设有与其相适配的洗孔轮25。

所述的漏斗状的锥筒18底部的漏斗孔连接设置有电磁阀26；锥筒18底部设有可识别该部水体混浊度的传感器，传感器的输出端与控制器的输入端信号连接，控制器的输出端与电磁阀26的输入端信号连接。

所述的污水进水管1的出水口设置在进水池2内的一靠侧面处。

所述的进水池2与一次搅拌池5的连通是进水池2底部通过喂水管3与一次搅拌池5的下部的一侧面连通。

所述的圆筒19上端面靠周沿设置有圆环形溢流槽30，溢流槽30的外环的周面上的一处开设有净水出水口31；圆筒19上端与溢流槽30间设置有三角齿板。

所述的圆台筒17顶面与减速机29间设有一圈按圆台形罩状面分布的可生成涡流的导叶16，该圆台形罩状体的底面罩盖在圆台筒17顶面上。

所述的转板23是圆板体，出絮孔24是开设在圆板体上的一道弧形孔；所述的洗孔轮25是压设在上述弧形孔的分布弧线所在圆周线上的用铰链固定于漏斗底上的转轮，转轮的沿轴向截面为橄榄形，橄榄形的两头小端圆截面的直径小于出絮孔24的宽度，橄榄形的中腰部圆截面的直径大于出絮孔24的宽度，当出絮孔24在转板23的带动下旋转到洗孔轮25位置时，洗孔轮25的轮体沉陷伸入到出絮孔24内。

所述的圆台筒17底面与锥筒18下部的内壁两者围成的空间为集絮区21；所述的锥筒18上部的内壁上按圆台环状分布设置有多块倾角风扇叶片式的导流板20；各导流板20的下端均穿过圆台筒17底周沿与锥筒18面间留有的间隙伸入集絮区21，各导流板20的下端伸入集絮区21的伸入长度是按一长邻靠一短分布设置的，长度长的导流板20的偏转角大于长度短的导流板20的偏转角。

本发明的工作原理是：根据工艺需要，本装置将四道工序有机组合成三大部分结构：1、一次搅拌部分，2、一次静置部分，3二次搅拌及二次静置部分。

一次搅拌部分：一次搅拌部分由污水进水管1、悬设于沉淀区12之上的进水池2、连接进水池2底到一次搅拌池5的喂水管3、装置于一次搅拌池5内的潜水搅拌器6、一次搅拌池5、一次搅拌池5的溢流口7以及装置于进水池2之上的给药机4组成。

污水进水管1由进水池2的边上进水，以便于在进水池2内形成涡流快速将给药机4给入的高效中性絮凝剂带进一次搅拌池5中搅拌，不会粘附于池壁造成药剂的浪费。

一次静置部分：一次静置部分由配水槽8、两个配水孔9、一次沉淀池10、设于一次沉淀池10中的隔板11、位于进水池2下方的沉淀区12、棱锥形漏斗状的沉淀区出水口13组成。

隔板11为上部超过水面，下部设有空隙的铁板竖在一次沉淀池10中而成。为了整个池子能参与流动，不产生死角。配水孔9可以设置阀门来调节进入两个孔的水流量。

二次搅拌及二次静置部分：该部分主体由圆筒19、圆台筒17、锥筒18组合而成。将该部分空间隔分为：二次搅拌池、二次沉淀池、集絮区21。

导流板20是一组按两种倾斜角度与两种向下探出长度，贴绕着锥筒18上部内壁一周排列于圆台筒17与锥筒18间隙间的长片状的叶板体，两种向下探出长度是指：各叶板向集絮区21探进的长度的排列为：第一块长，第二块短，第三块长，第四块短......依此类推。两种倾斜角度是指：长度长的叶板体的偏转角大于长度短的叶板体的偏转角。这样的排列可在导流板20组成的不同叶板的间隙格子间形成不同的压强，这样一个格子水流上扬，带走清水，下一个格子水流下潜，将二次沉淀池内的絮凝物带入集絮区21。

选矿污水由污水进水管1从进水池2侧面进入进水池2并从中间的喂水管3给入一次搅拌池5，由于污水是从侧面进入并从进水池2池底中部排出，因此容易形成涡流，涡流可以带着从给药机4给出的高效中性絮凝剂快速进入一次搅拌池5中，潜水搅拌器6快速充分地将絮凝剂与污水混合，形成小颗粒的絮凝物，经充分搅拌的水体从设置于一次搅拌池5上沿的溢流口7流出。

溢流出来的水通过配水槽8输送到两个配水孔9的位置，配水孔9上可配置阀门来调节水在两个配水孔9的分布流量。带有絮凝物小颗粒的混合水在隔板11的作用下，在一次沉淀池10内沉淀并慢慢移向沉淀区12，移动过程中相互结合成更大一点儿的絮凝体。这些水体汇流至沉淀区出水口13，通过水泵14沿切线方向扬送到搅拌腔15，在搅拌腔15内承受较大强度的搅拌后在导叶16的作用下按顺时针的方向切入圆台筒17，进入缓慢搅拌阶段，圆台筒17越向下直径越大，加上水的动能消耗，搅拌强度渐趋柔和。絮凝物的生长需要搅拌来兼并小的絮凝体，絮凝物越大，就越容易沉降；同时絮凝物越大，结构越不稳定，容易遭到破坏，所以就需要越轻柔的搅拌。本装置提供的水流的由上向下运动；搅拌的强度渐趋柔和，这为絮凝物的生长提供了良好的环境。

水流顺时针旋转到达锥筒18，长大后的絮凝物沉降于漏斗底的集絮区21，当传感器检测到集絮区21絮凝物达到一定量时，控制器控制电磁阀26打开，在压差作用下，絮凝物被从转板23上的出絮孔24压出，同时转板23在由电机28、减速机29、传动轴27构成的转动装置的带动下缓慢旋转以清除漏斗内各个位置的絮凝物，由于长时间运行，絮凝物容易在出絮孔24周边结垢，最终堵塞出絮孔24。因此，在与出絮孔24同心圆上装置一个洗孔轮25，当出絮孔24在传动装置带动下转到洗孔轮25位置时，洗孔轮25陷入出絮孔24，通过摩擦、挤压清洗出絮孔24边沿的结垢以保持畅通。

分离出大部分絮凝物的水体仍然保持着顺时针的流动方向，在导流板20的作用下在探出长度长的、倾斜程度大的格子产生较大的压强，水流上升，把澄清后的水带进第二静置区；在导流板20未探出，且导流板20斜度小的格子内产生较小的压强，水流下潜，将第二静置区生长的絮凝物带入集絮区21。

絮凝物从电磁阀26排净后，关闭电磁阀26，进入下一个工作流程，周而复始，从电磁阀26排出的絮凝物可以纳入外接的过滤袋，实现絮的回收。

经过集絮区21出来的水进入二次沉淀池。这部分水仍旧带有较小的未来得及生长和沉淀的絮凝物，与二次搅拌池一样，二次沉淀池的空间设置结构也为水流提供了越来慢的流速，便于絮凝物的生长与沉降分离。沉降的絮凝物在导流板20处被下潜的水流带回集絮区21。

清水缓慢上升到圆筒19的顶端，通过三角齿板进入溢流槽30，并从净水出水口31输送出，完成选矿污水的高效中性絮凝净化流程。

采用转板23带动出絮孔24排絮，保证了絮凝物的顺利排出。并采用独特的洗孔轮25清洗方式保障出絮孔24的畅通。

采用带空隙的隔板11的作用是让水中的絮凝物尽量均匀地分布到各处，增加有效沉淀时间。

圆筒19上端与溢流槽30间设置有三角齿板的作用是解决圆桶口沿难以调到水平溢流，让水可以从整个圆周流出，使上升的水分布在整个圆桶内，增加沉淀效果。

本发明的技术，不仅局限于选矿污水的处理，显然也可应用于各类用高效中性絮凝剂净化污水的处理。