专利名称：高效混凝反应、沉淀池的制作方法
技术领域：
本发明属于给水净化处理技术传统的给水处理技术主要由混凝反应池、沉淀池、滤池三部分组成。
常使用的混凝反应池，多是隔板式或机械搅拌式反应池，由于其反应效率低，加药原水在其中停留20～30分钟仍有沉淀池和滤池所不能截留的极小颗粒。现在也有使用网格式反应池的，该池是根据能量分配的观点来认识网格的混凝作用。基于这一认识，网格均采用在廊道全程布置，且网眼尺寸在10厘米左右。由于这一认识并不完善，故此不能充分发挥其效用。特别在低温低浊时反应很不完善，致使沉淀池出水浊度过高。
现在常用的沉淀池是根据浅池理论设计出来的。如斜板沉淀池、斜管沉淀池及近年推出的迷宫式沉淀池。根据其理论，斜板间距一般控制在6～8厘米，斜板倾角为60°，并认为在斜板中已是层流沉淀环境。实际上，在斜板中水流是存在着脉动的，这样就严重地影响了其沉淀效果，斜管式沉淀池由于缩小了管壁间距(一般管壁间距3厘米)，对抑制水流脉动，缩小矾花颗粒沉降距离均有好处。其沉淀效果较斜板沉淀池有很大提高。迷宫式沉淀池是在斜板沉淀池的基础上加上侧向翼片，侧向翼片与斜板构成方形沉淀区，加药原水绕过翼片时产生涡旋，并靠涡旋作用把加药原水强制地输送至沉淀区，而沉淀区流动接近层流状态，同时在沉淀区内形成圆周运动。矾花颗粒在持续离心力作用下向圆周外侧密集这样就减少了矾花颗粒到斜板的距离。亦即减少了颗粒的沉降距离。其沉淀效果明显地高于斜板式沉淀池。迷宫沉淀池的主要问题是加药原水沿主流区短路，即一小部分加药原水不进入沉淀区，而直接由主流区流走。由于主流区速度高，脉动强烈，严重影响沉淀池的沉淀效果。迷宫式沉淀池另一个问题是翼片与斜板只有一个边相接。故此在加工制造、运行和安装时很难保持其正确形状和尺寸，这样就进一步增加了主流区短路问题。所以也有迷宫式沉淀池与斜板式沉淀池出水浊度相近的运行实例。
目前为止不管采用何种混凝反应、沉淀池，其出水浊度均达不到饮用水的要求，只能靠滤池进行调解。
鉴于现有的混凝反应，沉淀池所存在的不足，本发明在深入探讨了混凝反应、沉淀机理的基础上，根据新的混凝反应、沉淀理论、设计出一种高效混凝反应、沉淀池。从而克服了上述现有的混凝反应、沉淀池的种种不足。
本发明的基本思路为，使加药原水切向流入多级串联的圆管初级反应器。使其在各级圆管中产生持续地、同一方向的旋转。在离心力作用下，水中胶体颗粒、混凝剂水解产物、极微小的矾花颗粒，向圆管边壁密集。这就为在水分子热运动拖动下的颗粒接触形成絮凝核提供了条件同时也为克服低温低浊时由于水分子热运动微弱，水中胶体颗粒数量少为水分子热运动拖动的颗粒接触、碰撞并形成絮凝核困难提供了条件。当絮凝核形成之后，极小的矾花颗粒在持续离心力作用下向管壁密集;另一方面越靠近管壁水流切向速度越低，所以在离心力作用下进入新区的微小颗粒，其切向速度大于新区的切向速度，这就为其与新区密集颗粒的接触、碰撞絮凝提供了条件。
加药原水由初级反应器流出后，进入多层布置的小网眼网格反应池，紊动水流流过多层网格之后，由于过网水的惯性作用，使大的涡旋破碎形成较小的涡旋，在网格后一定距离处，形成各向同性紊流，其脉动能量没有来源，处于衰减过程中，涡旋也处于衰减过程中，使较小的涡旋衰变为更小的涡旋，这样就大幅度增加了水流中小涡旋的比例，并利用小涡旋的混凝作用来增强混凝效果。
由小网眼网格反应池出来的水，逆向流入小间距斜板沉淀池。由于斜板间距很小，水流粘性力很大，对抑制斜板中水流脉动，创造了比较理想的沉淀环境，另一方面由于斜板间距缩小，就减少了颗粒沉降的距离，并且增大了沉淀表面积，这样就大大提高了沉淀池效率。
下面结合附图给出本发明的实施细节。
附
图1为串联式圆管初级反应器。
附图2为小网眼网格反应池。
附图3为小间距斜板沉淀池。
如附图1所示串联式圆管初级反应器，是由多级圆管串联在一齐在每一级圆管①上都开有多个入水口②和出水口③，为了保证水切向流入与流出圆管，在多级圆管开口侧加设导流板④。为了适应水头损失，每两级圆管为一组，每组之间应根据相应的水头损失梯度逐组错落。
如附图2所示小网眼网格反应池。其多层布置的网格网眼尺寸小于3厘米。根据涡旋衰减规律。应把网格⑤多层布置在廊道入口处。对于小型化设备，为了消除边壁影响，网格应沿廓道全程设置。
如附图3所示小间距斜板沉淀池，斜板⑥间距要小于2.5厘米，为了使斜板上不积泥，其倾角应大于60°。
实施本发明，加药原水在混凝反应、沉淀池中仅需停留25分钟左右，其出水浊度既可达到国家饮用水的标准。如果能使投药量控制在最佳投药量下，其出水浊度可接近零度。因此可以节省了滤池，这样不但大大减少了新建水厂的基建投资，而且还可大大降低水厂的日常运行费用。
现有的水厂加药原水经混凝反应、沉淀、过滤，需停留近一个小时，若实施本发明，只要稍加改造，既可增加一倍的产水量。
实施本发明，可以制成小型化、系列化水处理设备，可供轮船、野外人员、或小集团人群使用。扩大了应用范围。
权利要求
1.一种高效混凝反应沉淀池，其特征在于它是由串联式圆管初级反应器、小网眼网格反应池、小间距斜板沉淀池三部分构成的。
2.如权利要求1所述高效混凝反应沉淀池，其特征在于所说的串联式圆管初级反应器，是由多级串联的，侧向开有多个入水口②和出水口③的圆管①和限制水流切向流入、流出圆管的导流板④构成的。
3.如权利要求1、2所述高效混凝反应、沉淀池，其特征在于所说的串联式圆管初级反应器，每两级圆管为一组，每组之间应根据相应的水头损失梯度逐组错落。
4.如权利要求1所述高效混凝反应、沉淀池，其特征在于所说的小网眼网格反应池，在池内廊道入口处布置有多层网格⑤，且网格尺寸不大于3厘米，对小型化设备，网格⑤应沿廊道全程布置。
5.如权利要求1所述高效混凝反应、沉淀池，其特征在于所说的小间距斜板沉淀池，斜板⑥的间距小于2.5厘米，且斜板倾角要大于60°。
全文摘要
一种高效混凝反应沉淀池。根据新的混凝反应、沉淀理论，从根本上刷新了传统的给水处理技术，比传统的给水处理技术、提高效率一倍，不但可大幅度降低工程造价也可大幅度地降低日常运行费用。同时也可根据需要制成不同规格的小型给水处理设备，扩大了应用范围。
文档编号C02F1/52GK1058542SQ9010670
公开日1992年2月12日 申请日期1990年8月2日 优先权日1990年8月2日
发明者王绍文 申请人:哈尔滨建筑工程学院