用于变流量水悬澄清池的充气式微涡发生器的制作方法

本发明属于水处理领域，具体涉及一种用于变流量水悬澄清池的充气式微涡发生器。

背景技术：

目前传统的微涡强化絮凝方式主要是在絮凝反应区设置一定数量的网格，当水流穿过网格时会产生大量的微小涡旋（微涡旋），微涡旋有利于水中胶体颗粒的扩散，利用流体能量和惯性来加大胶体之间的碰撞几率。但在水旋澄清池工艺中，这种网格反应工艺存在一些不足。网格骨架面积占比较大，受水流冲击作用较强，对固定结构要求较高；网格还会对旋流状态产生较强的消减作用，造成澄清池内流态变化；再有就是当水中存在纤维性杂物时，网格极易发生堵塞，进而造成处理装置失效。

目前已经公布的微涡发生器主要主要是空心球形微涡发生器。使用时需将发生器投入絮凝池中，当水流穿过发生器后，产生一定数量的微涡旋。但对于设备占地面积要求小，必须使用澄清池工艺的设备中，仅依靠投加填料式微涡发生器无法保证设备在变流量下的絮凝效果。其原因在于，泥渣悬浮型澄清池的絮凝效果主要取决于悬浮泥渣层的接触絮凝效果。泥渣悬浮澄清池胶体脱稳区的关键在于适宜的水力负荷，一般已建成的水力悬浮澄清池其进水所流过的混凝区和接触絮凝区截面面积是固定的。因此水力负荷的大小将直接影响水流穿越絮凝区的速度。而根据微涡产生机理，微涡发生要求有较为严格的水力条件，过低或过大的速度都将导致微涡产生的数量和尺度发生较大的变化，从而影响混凝效果。另外，当过高的水流速度会导致已形成絮体的破碎。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种用于变流量水悬澄清池的充气式微涡发生器，实现栅条微涡发生所要求的优化水力条件。

本发明实施例的技术方案是：

一种用于变流量水悬澄清池的充气式微涡发生器，包括充气式弹性橡胶囊1，所述充气式弹性橡胶囊1表面均匀分布有细钢条，细钢条表面焊接有固定尺寸的枝状扰流栅条2，所述充气式弹性橡胶囊1内部中央设置有多孔支撑柱3，所述多孔支撑柱3上端表面均匀分布多个气孔，下端穿设固定环形卡槽9，环形卡槽9与充气式弹性橡胶囊1底部连接，所述多孔支撑柱3底部通过塑料变径管6与硅橡胶软管7连接；所述硅橡胶软管7通过塑料三通8分别与电磁泄气阀4和变频气泵5连接。

所述枝状扰流栅条直径为1-2mm，长度1-2cm，间距为0.5-3cm

所述水悬澄清池底部设置有电子流量计。

所述电子流量计、电磁泄气阀、变频气泵通过电缆线与plc程控设备连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

当水旋澄清池进水流量发生变化时，本发明通过改变充气式流速调节气囊直径，增加或缩小进水混凝区水流过流断面面积，从而稳定混凝区流速，实现栅条微涡发生所要求的优化水力条件，泥渣循环断面的矩形面积，从而改变设备过水断面的流速水平，使之稳定在最优微涡絮凝条件下所需的水力条件。

附图说明

图1为本发明的系统图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为本发明的多孔支撑柱的结构示意图。

图中，1-充气式弹性橡胶囊、2-枝状扰流栅条、3-多孔支撑柱、4-电磁泄气阀、5-变频气泵、6-塑料变径管、7-硅橡胶软管、8-塑料三通、9-环形卡槽、10-电子流量计、11-plc程控设备、12-悬浮澄清设备。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。

如图1所示，充气式弹性橡胶囊1表面固定有用于安装枝状扰流栅条2的细钢条，细钢条表面焊接有固定尺寸的枝状扰流栅条2。

枝状扰流栅条2尺寸直径为1-2mm，长度1-2cm，间距依据具体的微涡旋絮凝程度的需求来决定，通常间距为0.5-3cm。

充气式弹性橡胶囊1顶端为封闭状态，底部采用环形卡槽9进行固定，使之形成半封闭式空间，利于气体的进入或排出。

进一步的，充气式弹性橡胶囊1的中心部位设置有多孔支撑柱3，多孔支撑柱3表面气孔为2-3cm圆孔，多孔支撑柱3固定在环形卡槽内侧，底部通过塑料三通8分别与电磁泄气阀4和变频气泵5连接。

进一步的，水悬澄清池底部设置有电子流量计，用于监测进水流量变化。

进一步的，电子流量计、电磁泄气阀、变频气泵通过电缆线与plc程控设备连接。

本发明的使用方法如下：

设备开始运行时，通过电子流量计反馈的流量范围信号来启动或关闭变频气泵。当进水流量满足设备微涡旋絮凝条件下的最佳负荷范围时。同时关闭电磁泄气阀和变频气泵。水流穿过弹性充气式橡胶表面的枝状扰流栅条，形成大量微涡旋促使絮体颗粒的形成。

当进水流量低于最佳运行负荷时，关闭电磁泄气阀，开启变频气泵，使弹性充气式橡胶膨胀至一定尺寸，从而减小上升水流的过流断面，加大上升流速使之满足微涡絮凝发生所需的水流速度。

当进水流量高于最佳运行负荷时，开启电磁泄气阀，关闭变频气泵，使弹性充气式橡胶缩小至一定尺寸，从而增大上升水流的过流断面，减小上升流速使之满足微涡絮凝发生所需的水流速度。

本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。

技术特征：

1.一种用于变流量水悬澄清池的充气式微涡发生器，其特征在于：

包括充气式弹性橡胶囊（1），所述充气式弹性橡胶囊（1）表面均匀分布有细钢条，细钢条表面焊接有固定尺寸的枝状扰流栅条（2），所述充气式弹性橡胶囊（1）内部中央设置有多孔支撑柱（3），所述多孔支撑柱（3）上端表面均匀分布多个气孔，下端穿设固定环形卡槽（9），环形卡槽（9）与充气式弹性橡胶囊（1）底部连接，所述多孔支撑柱（3）底部通过塑料变径管（6）与硅橡胶软管（7）连接；所述硅橡胶软管（7）通过塑料三通（8）分别与电磁泄气阀（4）和变频气泵（5）连接。

2.根据权利要求1所述的用于变流量水悬澄清池的充气式微涡发生器，其特征在于：

所述枝状扰流栅条（2）直径为1-2mm，长度1-2cm，间距为0.5-3cm。

3.根据权利要求2所述的用于变流量水悬澄清池的充气式微涡发生器，其特征在于：

所述水悬澄清池底部设置有电子流量计。

4.根据权利要求3所述的用于变流量水悬澄清池的充气式微涡发生器，其特征在于：

所述电子流量计、电磁泄气阀、变频气泵通过电缆线与plc程控设备连接。

技术总结
本发明公开了一种用于变流量水悬澄清池的充气式微涡发生器，包括充气式弹性橡胶囊，橡胶囊表面接有枝状扰流栅条，橡胶囊内部中央设置有多孔支撑柱，所述多孔支撑柱底部通过塑料变径管与硅橡胶软管连接；所述硅橡胶软管通过塑料三通分别与电磁泄气阀和变频气泵连接。当水旋澄清池进水流量发生变化时，本发明通过改变充气式流速调节气囊直径，增加或缩小进水混凝区水流过流断面面积，从而稳定混凝区流速，实现栅条微涡发生所要求的优化水力条件，泥渣循环断面的矩形面积，从而改变设备过水断面的流速水平，使之稳定在最优微涡絮凝条件下所需的水力条件。

技术研发人员：周文哲;张东海;张文兵;陈作云;弓亚栋;赵留辉;段晓宏
受保护的技术使用者：中铁第一勘察设计院集团有限公司
技术研发日：2020.06.29
技术公布日：2021.05.07