微涡流絮凝反应器的制作方法

本实用新型属于环保技术领域，涉及一种适宜于在水处理中混凝反应工艺环节使用的微涡流絮凝反应器。

背景技术：

近年来，国家饮用水卫生标准对水质的要求不断提高，2007年实施的《生活饮用水卫生标准》要求出厂水浑浊度保持在1NTU以下。我国目前大多数自来水厂采用的处理工艺为：原水—混凝—沉淀—过滤—消毒，而我国水源水质的普遍污染已成为水环境污染控制与水资源保护领域的突出问题。因此很多水厂需要进行技术改造，以改善出水水质、增加处理水量。结合实际情况，改进原有的净水处理工艺是一个经济有效的技术手段。而改进原有工艺中，强化混凝是一个很重要的方面。

混凝工艺分为水力搅拌和机械搅拌两大类。由于机械搅拌能量利用效率低，设备维护工作量大，因此我国现有的混凝工艺中选用水力搅拌的居多。水力搅拌的形式有隔板反应池、旋流反应池、水力澄清池、折板反应池、波纹板反应池、脉冲澄清池等。各种反应池的原理都是使原水与药剂充分接触混合，增加脱稳胶粒的碰撞几率，从而达到更好的絮凝效果。理论分析和实践均证明，水力搅拌形成的涡流越小越有利于水中胶体的凝聚与絮凝，涡流尺寸接近形成絮体的直径反应效果最好。基于此原理而出现的网格反应池因其絮凝时间短，效果好以及能量利用率高等优点，近年来备受欢迎。然而，网格反应池在使用中也存在网眼容易堵塞，使用寿命短等缺陷。为进一步提高涡流混凝工艺的效果，需要进一步改进现有的涡流反应器。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单，混凝效果好，网眼不容易堵塞，使用寿命长的改进型微涡流絮凝反应器。

本实用新型的技术方案如下：

一种微涡流絮凝反应器，它由一个较大的空心体内装两个到四个较小的空心体组成；其中，较大的空心体是一个表面有许多网孔的网面空心球笼体；较小的空心体是表面有多个孔洞的多孔空心球体，所述孔洞的孔径为多孔空心球体直径的20-50％；所述较小的空心体即多孔空心球体的直径是所述较大的空心体即网面空心球笼体的直径的1/6～1/3。

优选，所述微涡流絮凝反应器，由一个较大的空心体内装两个较小的空心体组成；两个较小的多孔空心球体在较大的网状球笼体内部可以随水流冲击自由运动。

进一步地，所述较小的空心体即多孔空心球体的直径是所述较大的空心体即网面空心球笼体的直径的1/4。

进一步地，所述较小的空心体即多孔空心球体表面均匀对称分布四个到八根孔洞。

更进一步地，所述较小的空心体即多孔空心球体表面均匀对称分布六个孔洞。

进一步地，所述较大的空心体即网面空心球笼体，由纵向数根交叉于上下两端点(直径为球笼体直径)的同心圆弧筋条与横向数根平行且同轴(直径小于球笼体直径)的圆环筋条交叉构成，纵向圆环筋条与横向圆环筋条交叉隔离出许多网孔；且纵向圆环筋条和横向圆环筋条表面粗糙(有一定粗糙度)。

更进一步地，所述较大的空心体即网面空心球笼体，由纵向八根交叉于上下两端点的同心圆环筋条与横向七根平行且同轴的圆环筋条交叉构成，纵向八根同心圆环筋条与横向七根圆环筋条交叉隔离出许多网孔。

由于本实用新型依据微涡流混凝原理，设计了一种微涡流絮凝反应器，该反应器外部是一个较大的网面空心球笼体，该网面空心球笼体由纵向和横向相互交叉的圆环筋条及网孔构成，在微涡流混凝过程中，水流穿过球笼体表面的网孔时，产生微涡旋流动。众多的微涡旋流动能有效促进水中微粒的扩散与碰撞。球笼体内部有两至四个可以自由活动的较小多孔多孔空心球体。进入球笼体的水流在进一步进入多孔空心球体以及在两至四个多孔空心球体之间相对运动时，均会产生微涡旋运动。众多的微涡旋流动能有效促进水中微粒的扩散与碰撞。混凝剂水解形成的胶体在微涡流作用下快速扩散并与水中胶体充分碰撞，使水中胶体快速脱稳，因而具有更高的凝聚效率。

在水流作用下，微涡流絮凝反应器在水中作微小运动，且内部两至四个多孔空心球体运动中的相互碰撞以及与外部网状球笼体的碰撞比较剧烈，增加了对过大絮体的破碎作用，防止了反应器孔洞堵塞。反应器各部分之间的相对运动及碰撞，使过大絮体破碎成较小絮体，从而保持絮凝能力。密实度较低的絮体在微涡流作用及反应器相互碰撞的作用下破碎并重新絮凝成密实度较高的絮体，有利于沉淀分离。这种立体范围内的接触絮凝可高效地去除水中胶体，微涡流絮凝器内腔絮体能长期保持，微涡流反应区外的絮体泥潭可全部去除，因而排泥操作可以简化。

本实用新型的微涡流絮凝反应器采用ABS塑料制造，使用寿命可长达数十年，且维护简便。该微涡流絮凝反应器既克服了网格反应池存在的不足，又在网格反应池的基础上有所突破，提高了混凝反应的效率。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的改进型微涡流絮凝反应器，不但能提高混凝工艺中的混凝效率，提高出水水质，而且安装维护方便，经济实用，并且，网眼不容易堵塞，使用寿命长。

附图说明

图1是本实用新型微涡流絮凝反应器的结构示意图。

图2是本实用新型微涡流絮凝反应器俯视图。

图3是本实用新型微涡流絮凝反应器外部网状球笼体侧视图。

图4是本实用新型微涡流絮凝反应器外部网状球笼体俯视图。

图5是本实用新型微涡流絮凝反应器内部多孔空心球体侧视图。

图6是本实用新型微涡流絮凝反应器内部多孔空心球体另一种侧视图(俯视图)。

图中：1、网面空心球笼体 2、多孔空心球体 3、纵向圆环筋条 4、横向圆环筋条 5、网孔 6、孔洞

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

实施例1

如图1、图2所示，本实用新型一种微涡流絮凝反应器，它由一个较大的空心体内装两个较小的空心体组成；所述较大的空心体是一个表面有许多网孔、内部空心的网面空心球笼体1；所述较小的空心体为表面有多个孔洞、内部空心的多孔空心球体2；较小的空心体即多孔空心球体2的直径是较大的空心体即网面空心球笼体1的直径的1/4。两个多孔空心球体2在网面空心球笼体1内部可以随水流冲击自由运动。

如图3、图4所示，网面空心球笼体1由纵向八根交叉于上下两端点(直径为球笼体直径)的同心圆环筋条(即纵向圆环筋条3)与横向七根平行且同轴(直径小于球笼体直径)的横向圆环筋条4交叉构成，纵向八根同心圆环筋条与横向七根圆环筋条交叉隔离出许多网孔5(即在网面空心球笼体1表面有许多网孔)。纵向圆环筋条3和横向圆环筋条4表面有一定粗糙度，有利于水流产生微涡旋流动。

如图5、图6所示，多孔空心球体2表面均匀对称分布六个孔洞6，每个孔洞的孔径相对较大，每个孔洞的孔径约为多孔空心球体2直径的30-40％，这样运行时既能产生涡流又有效防止孔道堵塞。

工作原理：

在微涡流混凝工艺中，微涡流絮凝反应器可以直接投入到絮凝反应区使用，但须满足一定的水利条件，即水流一般在基本垂直的条件下。当水流穿过球笼体表面的网孔时，产生微涡旋流动。众多的微涡旋流动能有效促进水中微粒的扩散与碰撞。进入球笼体的水流在进一步进入多孔空心球体以及在两个多孔空心球体之间相对运动时，均会产生微涡旋运动。众多的微涡旋流动能有效促进水中微粒的扩散与碰撞。混凝剂水解形成的胶体在微涡流作用下快速扩散并与水中胶体充分碰撞，使水中胶体快速脱稳。在水流作用下，微涡流絮凝反应器在水中作微小运动，且内部两个多孔空心球体运动中的相互碰撞以及与外部网状球笼体的碰撞比较剧烈，增加了对过大絮体的破碎作用，防止了反应器孔洞堵塞。反应器各部分之间的相对运动及碰撞，使过大絮体破碎成较小絮体，从而保持絮凝能力。密实度较低的絮体在微涡流作用及反应器相互碰撞的作用下破碎并重新絮凝成密实度较高的絮体，有利于沉淀分离。这种立体范围内的接触絮凝可高效地去除水中胶体，微涡流絮凝器内腔絮体能长期保持，微涡流反应区外的絮体泥潭可全部去除，因而排泥操作可以简化。微涡流絮凝反应器采用ABS塑料制造，使用寿命可达数十年，且维护简便。