专利名称：一种配制有机高分子混凝剂的装置与方法
技术领域：
本发明涉及水处理技术领域，具体的涉及一种配制有机高分子混凝剂的装置与方法。
背景技术：
为了提高污泥脱水率，通常会在污泥脱水前进行化学调质，有机高分子混凝剂是 广泛、普遍采用的一种污泥脱水调质药剂，具有使用量小、效果明显的特点。但是有机高分 子混凝剂通常以粉末状的形态生产、购买，价格便宜、运输方便。由于以往有机高分子混凝 剂药剂配制过程主要依靠人工手工配制，溶解与混合速度慢、效率低，要达到既定的质量浓 度费时费力，造成了在污泥脱水调质过程中，直接向污泥浓缩池投撒固体粉末状有机高分 子混凝剂的现象，导致了有机高分子混凝剂用量高、污泥泥饼中残留量大、直接导致了有机 高分子混凝剂对环境的二次污染。有机高分子混凝剂含有的单体是“三致”(致癌、致突变、致畸形)物质之一，必须 严格控制其在污泥中的残留量。随着人们环境保护意识的不断提高，各个国家、地区、流域 的环境监管法规力度也不断加强，“三致”物质残留量超标必然引起广泛而严重的社会问 题，因此迫切需要提高其溶解速度、控制其投加量的设备来解决这个潜在的严重问题。随着科学技术的快速发展，各类仪器、仪表的精度和质量都有了大幅度的提高，用 于溶剂进出量控制的各类流量计、阀门等计量、控制设备也日趋成熟，并逐渐呈现出数字 化、网络化的态势。为精确控制有机高分子混凝剂投加量奠定了良好的基础。因此，结合当 代高精度计量设备、控制设备、混合设备，替代以往人工配制药剂，解决难溶药剂配制效率 低、费用高、残留量大的问题，具有良好的社会和经济效益。
发明内容
为克服现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种配制有机高分子混凝剂的 装置，以解决现有技术中混凝剂的配制操自动化程度不高、效率低的问题。本发明的另一个目的在于提出一种配制有机高分子混凝剂的方法，以解决混凝剂 配制时的溶解与混合速度慢、效率低的问题。—种配制有机高分子混凝剂的装置，包括反应器，其中，反应器的内部设有旋流发 生器和搅拌机，反应器的上端外部设有电机，所述旋流发生器连接在搅拌机与电机之间；在 旋流发生器的上部安装有加药板，加药板的四周设置有挡板；反应器的内部设有第一射流 器和第二射流器，分别与反应器两侧的溶剂第一进口和溶剂第二进口相连；反应器的底部 设有出药口。优选的，所述溶剂第一进口包括依次连接的第一进水管、第一阀门、第一流量计， 所述溶剂第二进口包括依次连接的第二进水管、第二阀门、第二流量计。优选的，所述出药口包括依次连接的出药管、第三阀门和流量计；所述出药口还设 有由第四阀门控制的放空管。
优选的，所述反应器材质为镀锌不锈钢板，板厚为3毫米。优选的，所述旋流发生器与搅拌机共有电机转速变化范围为每分钟20-400转，功 率大于1个马力。一种配制有机高分子混凝剂的方法，包括以下步骤1)首先，在反应器中放进少量溶剂，然后开启旋流发生器和搅拌机，以每分钟 20-30转的速度运行；2)将粉末状有机高分子混凝剂通过加药板加入反应器内，充分混合与溶解2-3分 钟；3)在搅拌器的持续作用下，先以每分钟200-300转的速度搅拌3 6分钟，后以每 分钟400 500转的速度搅拌10 20分钟，形成有机高分子混凝剂溶液。优选的，所述粉末状有机高分子混凝剂为聚丙烯酰胺，聚合度40000-90000，分子 量为300万-600万，水解度为-40%。优选的，所述溶剂为蒸馏水或自来水，水温为35°C 40°C。有益效果本发明采用粉末状有机高分子混凝剂少量均勻的投加方法，使其在投 加的同时能够与水快速、充分的混合、溶解。通过加药板实现均勻缓慢给药，通过旋流发生 器与搅拌机的共同作用实现了药剂溶解过程中水平与垂直的震动与混合，大大提高了有机 高分子混凝剂溶解速度，缩短了时间，避免溶解过程出现“鱼眼”现象，且解决了粉末状高分 子混凝剂本身溶解速度过慢、溶液过黏、不易操作等问题也给实际溶液配制带来很大的难 题。与现有技术相比，本发明的配制有机高分子混凝剂的装置与方法，具有如下优点。1.本发明同时运用旋流发生器、射流器和搅拌机，实现了粉末状有机高分子混凝 剂快速溶解，运用流量计控制进水量实现了该溶液浓度配制，缩短了有机高分子混凝剂溶 解时间，解决了粉末状有机高分子混凝剂水溶剂配制的技术难题，具有较好的推广价值。2.本发明也适用于其他固体混凝剂或者药剂的配制与加药量的控制。3.本发明装置结构简单，体积小，易操作。
图1为本发明的一种配制有机高分子混凝剂的装置的俯视图；图2为图1的A-A剖视示意图；图3为图1的B-B剖视示意图；图中标号说明1a.第一阀门，lb.第二阀门，2a.第一流量计，2b.第二流量计， 3a.第一进水管，3b.第二进水管，4a.第一射流器，4b.第二射流器，5.电机，6.挡板，7.加 药板，8.旋流发生器，9.搅拌机，10.出药管，11.第三阀门，12.第三流量计，13.第四阀门， 14.放空管，15.反应器，101.溶剂第一进口，102.溶剂第二进口，103.出药口。
具体实施例方式实施例1结合附图1至附图3所示，一种配制有机高分子混凝剂的装置，包括反应器15，池体内设有旋流发生器8和搅拌机9，反应池15的上端外部设有电机5，所述旋流发生器8连 接在搅拌机9与电机5之间；在旋流发生器8的上部安装有加药板7，加药板7的四周设置 有挡板6 ；反应器15的内部设有第一射流器如和第二射流器4b，分别与反应器15两侧的 溶剂第一进口 101和溶剂第二进口 102相连；反应器15的下端设有出药口 103。优选的，所述溶剂第一进口 101包括依次连接的第一进水管3a、第一阀门la、第一 流量计加，所述溶剂第二进口 102包括依次连接的第二进水管北、第二阀门lb、第二流量计 2b。优选的所述出药口 103包括依次连接的第三阀门11、流量计12和出药管13 ；所述 出药口 103还设有由第四阀门14控制的放空管15。所述反应器15的两侧分别设置进水管、流量计和阀门，以控制进水量；所述反应 器15的底部设有出药管10，出药管10上设有第三流量计12和第三阀门11，以控制药剂投 加量；反应器15底部设有放空管14和第四阀门13，以便反应器15的清洗，放空管14上的 第四阀门13处于常闭状态；所述反应器15顶部设有加药板7，加药板7上设有多道导流槽， 既定质量的粉末有机高分子混凝剂投加到加药板7中间后，由于导流槽的阻挡作用，低速 转动的加药板缓慢均勻地将粉末状有机高分子混凝剂洒落至反应器内；所述反应器15的 中上部设有挡板6，约束洒落的粉末状有机高分子混凝剂落入旋流发生器8的四周，高速旋 转地旋流发生器8和搅拌机9将粉末状有机高分子混凝剂与第一进水管射流器如和第一 进水管射流器4b喷射来的水充分混合，由于射流器喷射出来的具有强大动能的水、旋流发 生器产生的巨大旋流同时作用，使粉末状有机高分子混凝剂与水彻底混合、溶解，同时又在 搅拌机的高速搅拌作用下充分溶解，待进水量至既定计量，关闭进水管上阀门，保持快速旋 转15分钟左右，肉眼即可观察到均勻、无“鱼眼”的有机高分子混凝剂水溶液，逐渐降低转 速，至停止。安装后续处理需要量，开启出药管10上的第三阀门11，并通过第三流量计12 的计量，至需要量时，关闭第三阀门11。由于每次配制的药剂量是按照生产需要事先计算好 的，所以加药结束后，所述反应器内不会有剩余的药剂，为了下次配制药剂准确，需要进行 清洗。清洗直接采用自来水即可，可以利用本装置既有的旋流发生器8、搅拌机9和第一射 流器如和第二射流器4b的高速旋转，辅以人工清洗，可将反应器15彻底清洗干净，清洗水 由放空管14排出。实施例2以本实例应用于绢纺污泥脱水为例，昆山某绢纺厂污水处理厂，污水处理规模为 2000t/d，浓缩池污泥主要来自初沉池、调节池、接触氧化池和气浮池，污泥脱水采用有机高 分子混凝剂-聚丙烯酰胺为主要药剂，反应器采用镀锌不锈钢板结构，板厚为1. 5毫米，有 效容积为0. 6m3，内设厚度为0. 8毫米的镀锌不锈钢挡板一周，厚度为0. 8毫米的镀锌不锈 钢加药板一块，加药板上设有高度分别为5mm、3mm、2mm塑料导流槽各2圈，每圈上均勻设 置8个缺口 ；反应器内设有旋流发生器1台，搅拌机1台，20-400转/分，功率为2Kw，进水 管采用DN25的镀锌钢管，出药管采用DN20的镀锌钢管，放空管采用DN50的镀锌钢管。经 调试稳定运行后，首先开启进水管，射流器工作喷水，开动电机，使加药板和旋流发生器、搅 拌机处于低速转动状态，转速控制在20-30转/分，将90克粉末状聚丙烯酰胺加入加药板 中间，继续低速转动2-3分钟，粉末状聚丙烯酰胺渐渐洒落至反应器中间旋流发生器四周， 升高转速至200-300转/分，持续3-5分钟，待粉末状聚丙烯酰胺全部进入旋流发生器四周，立刻升高转速至400转/分，待进水量至562. 5升，关闭进水管，高速旋转持续10分钟 左右，肉眼即可观察到浓度为0. 016%，均勻、无“鱼眼”的聚丙烯酰胺水溶液形成。开启加 药管上阀门，将该聚丙烯酰胺水溶液输送至污泥浓缩池，进行污泥脱水处理。该厂每天进行 3次污泥脱水处理，采用本发明装置后每次仅用90克粉末状聚丙烯酰胺，与以往相比，每天 可节约粉末状聚丙烯酰胺约10公斤左右，大大降低了成本，降低了对环境的二次污染。
权利要求
1.一种配制有机高分子混凝剂的装置，包括反应器(15)，其特征在于反应器(15)的 内部设有旋流发生器⑶和搅拌机(9)，反应器(15)的上端外部设有电机(5)，所述旋流发 生器(8)连接在搅拌机(9)与电机( 之间；在旋流发生器(8)的上部安装有加药板(7)， 加药板(7)的四周设置有挡板(6)；反应器(1 的内部还设有第一射流器Ga)和第二射 流器(4b)，分别与反应器(1 两侧的溶剂第一进口(101)和溶剂第二进口(10 相连；反 应器(15)的底部设有出药口(103)。
2.根据权利要求1所述的配制有机高分子混凝剂的装置，其特征在于，所述溶剂第一 进口(101)包括依次连接的第一进水管(3a)、第一阀门(Ia)和第一流量计( )，所述溶剂 第二进口(10 包括依次连接的第二进水管C3b)、第二阀门(Ib)和第二流量计Ob)。
3.根据权利要求1所述的配制有机高分子混凝剂的装置，其特征在于，所述出药口 (103)包括依次连接的出药管(10)、第三阀门(11)和流量计(12)。
4.根据权利要求1所述的配制有机高分子混凝剂的装置，其特征在于，所述出药口 (103)还设有由第四阀门(13)控制的放空管(14)。
5.根据权利要求1至4所述的配制有机高分子混凝剂的装置，其特征在于，所述反应器 (15)的材质为镀锌不锈钢板，板厚为3毫米。
6.根据权利要求1至5所述的配制有机高分子混凝剂的装置，其特征在于，所述电机 (9)的转速变化范围为每分钟20-400转，功率大于1个马力。
7.—种配制有机高分子混凝剂的方法，其特征在于，包括以下步骤1)首先，在反应器中放进少量溶剂，然后开启旋流发生器和搅拌机，以每分钟20-30转 的速度运行；2)将粉末状有机高分子混凝剂通过加药板加入反应器内，充分混合与溶解2-3分钟；3)在搅拌器的持续作用下，先以每分钟200-300转的速度搅拌3 6分钟，后以每分钟 400 500转的速度搅拌10 20分钟，形成有机高分子混凝剂溶液。
8.根据权利要求7所述的配制有机高分子混凝剂的方法，其特征在于，所述粉末状有 机高分子混凝剂为聚丙烯酰胺，聚合度为40000-90000，分子量为300万-600万，水解度为 35% -40%。
9.根据权利要求8所述的配制有机高分子混凝剂的方法，其特征在于，所述溶剂为蒸 馏水或自来水。
10.根据权利要求9所述的配制有机高分子混凝剂的方法，其特征在于，所述溶剂的温 度为水温为35°C 40°C。
全文摘要
本发明公开了一种配制有机高分子混凝剂的装置和方法，包括反应器，其中，反应器内部设有旋流发生器和搅拌机、反应器上端外部设有电机，所述旋流发生器连接在搅拌机与电机之间；在旋流发生器的上部安装有加药板，加药板的四周设置有挡板；反应器的内部还设有第一射流器和第二射流器，分别与反应器两侧的溶剂第一进口和溶剂第二进入口相连；反应器的底部设有出药口。本发明利用旋流发生器和搅拌机垂直与水平混合搅拌作用，缩小了高分子混凝剂溶解的时间，减少了高分子混凝剂在配制过程中的浪费，降低了后续污泥处理成本，并通过质量浓度和加药量的控制预防后续污泥处理中高分子混凝剂残留量过多，避免对环境的二次污染，具有良好的经济和社会效益。
文档编号B01F1/00GK102134118SQ20111002225
公开日2011年7月27日 申请日期2011年1月20日 优先权日2011年1月20日
发明者李翠梅 申请人:苏州科技学院