本发明涉及水净化处理技术领域，特别涉及一种改进了的絮核装置及由其参与构建的水处理系统。
背景技术：
完成絮凝过程的絮凝池，在净水处理中占有重要的位置地位。天然水中的悬浮物质及胶体物质的粒径非常细小，为了去除这些物质，通常借助于混凝的手段，即在原水中加入适当的混凝剂，经过充分混和，使胶体稳定性破坏（脱稳）并与混凝剂水解后的聚合物相吸附，使颗粒具有絮凝性能。而絮凝池的目的就是创造合适的水力条件使这种具有絮凝性能的颗粒在相互接触中聚集，以形成较大的絮凝体。
公告号为cn203222507u的中国实用新型专利公开了一种絮核装置，包括中空的上大下小的台体、与台体上端相连的上筒体和与台体下端相连的下筒体，下筒体连接有进水管和排污管，上筒体连接有出水管，台体和下筒体的连接处内部设置有格栅，台体内部填装有填料。原水由进水管首先进入下圆筒体，紧接着向上流入到台体内的絮核腔内，在经过絮核腔内的填充物时，形成无数细小的水流，不仅增大了反应的面积，而且满足了适当的紊流强度，从而加强了絮核晶核间的碰撞几率；同时，在上大下小的圆锥形的絮核腔内，水流上升的速度由快变缓，实现水流中的颗粒充分聚集并形成絮核体，然后经过上圆筒体由出水管排出，进入后续的絮凝或沉淀处理工序。
上述絮凝装置的絮凝效果好，絮核速度快，放置在絮凝池前端，在原水进入絮凝池絮凝之前，在絮凝装置中药剂可充分与悬浮物混合，并且加强絮凝物碰撞几率，形成较好的絮凝晶核，为后续的絮凝打下良好的基础，但是这种絮凝装置只适合含砂量少的原水，对于含砂量高的原水需要增加预沉淀池，以去除原水中粒径大的砂粒，预沉淀池的占地面积、投资均较大，大大提高了净水的成本。
技术实现要素：
本发明的主要目的是提供一种可在含砂量大的水体中使用的絮核装置。
本发明的另一目的是提供一种上述絮核装置的水处理系统。
为了实现上述主要目的，本发明提供的絮核装置包括筒状的内壁，内壁围成絮核腔的侧壁；筒状的外壁，外壁与内壁共轴线设置，外壁与内壁构成沉淀腔的侧壁；进水管，进水管从沉淀腔的上端向沉淀腔供水，且进水方向垂直于沉淀腔的径向；絮核腔与沉淀腔在底部连通。
由上述技术方案可见，原水经过进水管向沉淀腔内切向进水后，形成环状旋转水流，砂粒受到离心力的作用沉淀至沉淀腔的底部，通过排污管排出，因此，本方案可以在含砂量大的水体使用。同时，还能完成絮核。
进一步的方案是，所述沉淀腔具有上小下大的垂向横截面。
可见，原水在沉淀腔内自上而下流动时，由于沉淀腔的上端的横截面积大于下端的横截面积，因此原水的在沉淀腔底部的流速小，这样一来更有利于砂粒在沉淀腔的底部沉淀。
进一步的方案是，内壁为倒锥台形的筒，外壁为圆柱形的筒。
可见，絮核腔自下而上具有逐渐增大的横截面积，经过沉淀池沉淀后的原水经过絮核腔时，流速逐渐变小，有利于絮凝晶体的形成。
一个可替代的方案是，内壁为圆柱形的筒，外壁为正锥台形的筒。
可见，外壁设置为正锥台形的筒，降低了絮核装置的整体的重心，使得絮核装置更加稳固。
进一步的方案是，絮核装置还包括引导板和工艺孔，引导板设置在沉淀腔的底部，排污口设置在引导板的集污区；工艺孔设置在外壁的下部。
可见，通过引导板可将砂粒引入排污管的入口，方便排出。设置工艺孔以便进行后期的维护。
为了实现上述另一目的，本发明提供一种水处理系统，包括絮核装置和絮凝沉淀池，絮核装置的出水口与絮凝沉淀池的进水口相连通，其中絮核装置包括：筒状的内壁，内壁围成絮核腔的侧壁；筒状的外壁，外壁与内壁共轴线设置，外壁与内壁构成沉淀腔的侧壁；进水管，进水管从沉淀腔的上端向沉淀腔供水，且进水方向垂直于沉淀腔的径向；絮核腔与沉淀腔在底部连通。
有上述技术方案可见，本发明的水处理系统在含砂量大的水体中使用时，原水经过进水管向沉淀腔内切向进水后，形成环状旋转水流，砂粒受到离心力的作用沉淀至沉淀腔的底部，通过排污管排出；再通过絮核腔进行絮核，经过出水口后进入沉淀池中，对絮体进行沉淀。不需要设置预沉淀池，减小了占地面积和成本。
进一步的方案是，沉淀腔具有上小下大的垂向横截面。
进一步的方案是，内壁为倒锥台形的筒；外壁为圆柱形的筒。
一个可替代的方案是，内壁为圆柱形的筒；外壁为正锥台形的筒。
更进一步的方案是，絮核装置还包括引导板和工艺孔，引导板设置在沉淀腔的底部，排污口设置在引导板的集污区；工艺孔设置在外壁的下部。
附图说明
图1是本发明絮核装置第一实施例的结构示意图。
图2是本发明絮核装置第二实施例的俯视示意图。
图3是本发明絮核装置第二实施例的结构示意图。
以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
具体实施方式
絮核装置第一实施例
参见图1和图2，图1是本发明絮核装置第一实施例的结构示意图，图2是本发明絮核装置第一实施例的俯视示意图。絮核装置包括筒状的内壁1和筒状的外壁2，外壁2与内壁1共轴线设置，内壁1围成絮核腔10的侧壁，外壁2与内壁1构成沉淀腔20的侧壁，絮核腔10与沉淀腔20在底部连通，沉淀腔20具有上小下大的垂向横截面。在本实施例中，内壁1为倒锥台形的筒，即内壁1的截面形状为倒锥台形，内壁1的开口尺寸自上而下逐渐缩小。外壁2为圆柱形的筒。进水管21从沉淀腔20的上端向沉淀腔20供水，且进水方向垂直于沉淀腔2的径向，即进水管21向沉淀腔20内切向进水，原水经过进水管21进入沉淀腔20内后，形成环状旋转水流。沉淀腔20的底部设置有引导板22，引导板22呈锥形设置，在引导板22的底部形成集污区23，排污口24设置在集污区23。外壁2的下部设置有工艺孔25，工艺孔25在平时都是关闭的，只有在絮核装置发生故障或需要检修时打开。外壁2在絮核腔10的上端设置有出水口26，外壁2的顶部设置有盖板27，盖板27可以防止异物进入絮核装置中。
絮核腔10的底部设置有格栅11，格栅11是由一组平行的金属栅条或筛网制成，用于支撑填料12。格栅11之上的絮核腔10内填充有填料12，填料12几乎充满整个絮核腔10，填料12的边缘紧贴絮核腔10的内壁。填料12由大量的环状填料堆砌而成，堆砌方式可以是有规则的堆砌也可以是无规则的乱堆放；环状填料的材质可以采用陶瓷、塑料、不锈钢或者铝合金。制造内壁1和外壁2的材料可以是钢材、钢筋混泥土或塑料。
絮核装置第二实施例
参见图3，图3是本发明絮核装置第二实施例的结构示意图。本发明的絮核装置第二实施例的结构与第一实施例的结构基本相同，区别仅在于外壁和内壁的形状的改变，图3中省略了絮核装置第二实施例的其他的结构，只保留了外壁和内壁的结构。在本实施例中，内壁100为圆柱形的筒，外壁200为正锥台形的筒，即外壁200的截面形状为正锥台形，外壁200的开口尺寸自上而下逐渐变大。内壁100围成絮核腔101的侧壁，外壁200与内壁100构成沉淀腔201的侧壁，絮核腔101与沉淀腔201在底部连通，沉淀腔201具有上小下大的垂向横截面。本实施例的外壁200设置为正锥台形，降低了絮核装置的整体的重心，使得絮核装置更加稳固。
水处理系统实施例
本发明的水处理系统包括絮核装置和沉淀池，絮核装置使用第一实施例或第二实施例的絮核装置，絮核装置的出水口26与沉淀池的进水口相连通。
在黄河流域的水处理项目中，原水存在冬季冰下取水低温低浊、夏季含砂量高的水质特性。
在冬季低温低浊时期，原水经过进水管21从沉淀腔20的外部向沉淀腔20内切向进水，然后经过沉淀腔20后从絮核腔10的底部进入絮核腔10内，原水通过絮核腔10内的填料12时，形成多股细小的水流，不仅增大了反应的比表面积，而且满足了适当的紊流强度，从而加强了絮核晶核间的碰撞几率，同时，在上大下小的圆锥形的絮核腔10内，水流上升的速度由快变缓，实现水流中的颗粒充分聚集并形成絮核体，原水中的颗粒充分聚集形成絮核体，最后经过出水口26进入絮凝沉淀池中。当絮核装置停止工作或者进行检修时，通过排污口24可以将随原水带进的异物排出。当絮核装置需要检修时，可以打开工艺孔25，让检修人员进入检修。
在夏季高含砂量时期，原水经过进水管21从沉淀腔20的外部向沉淀腔20内切向进水，形成环状旋转水流（如图2中的箭头所示），原水中的砂粒受到离心力的作用沉淀至沉淀腔20的底部，沉淀的砂粒在引导板22的引导下聚集在集污区23，通过排污口24排出；不含砂粒的原水从絮核腔10的底部进入絮核腔10内，原水在絮核腔10内絮核，絮核过程与实施例一的絮核方法相同，最后经过出水口26进入沉淀池中沉淀絮核体。
本发明提供的水处理系统不仅可以在冬季低温低浊时期使用，而且可以在夏季高含砂量时期使用，同时具有除砂和絮核的功能，占地面积小，成本低。
当然，上述实施例仅是本发明较佳的实施方案，实际应用时还可以有更多的变化，例如，外壁和内壁的形状设置为椭圆形；或者根据需要取消工艺孔等等，这些改变同样可以实现本发明的目的，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。