药液混合装置和水处理设施的制作方法

本实用新型属于水处理技术领域，具体涉及一种药液混合装置和包括该药液混合装置的水处理设施。

背景技术：

在排放或重新利用污水之前，需要处理污水以符合特定的国家标准。为了去除水中的污染物，通常需要投加多种化学药剂，例如，在污水预处理阶段和深度处理阶段，需要投加混凝剂及絮凝剂，用于去除固体悬浮物(ss)和总磷量(tp)等；在生物处理阶段，需要投加乙酸钠等碳源，用于去除总氮。

为了实现良好的去除效果，需要设置药液混合装置将药液与原水充分混合。第一种类型的混合装置为反应池混合器，其将已经制备好的一定浓度的药液通过管路投加到特定的反应池，利用搅拌器使药液和原水进行充分混合，实现反应效果。这种混合装置需要单独设置特定的反应池和搅拌装置，需要保证一定的反应时间，在某些占地特别紧张的场合并不适用，且需机械搅拌设备，有额外能量消耗。第二种类型的混合装置为管道混合器，其在线地安装于原液供应管道上，向原液水流中直接投加药液。这种混合装置的制造和安装成本均十分高昂，不适用于水量较大、安装空间有限场合，并且，这种混合装置具有较大的局部水头损失。

因此，期望提供一种混合高效、成本低廉的药液混合装置。

技术实现要素：

根据本实用新型的一方面，提供了一种药液混合装置，用于混合药液和待处理的水流，所述药液混合装置包括：进液管，用于接收所述药液；和送液管，其与所述进液管流体连通，并且具有孔，所述药液经由所述孔沿流出方向流出所述送液管，并与待处理的水流相遇，其中，所述流出方向具有正对所述待处理的水流的方向的分量。根据这一技术方案，经由所述孔流出的药液和待处理的水流相遇并形成湍流区域，有利于药液和水流之间均匀和高效的混合。

可选地，所述流出方向可以正对所述待处理的水流的方向。

可选地，所述流出方向具有垂直于所述待处理的水流的方向的分量。

可选地，所述孔具有第一孔和第二孔，第一孔的流出方向具有垂直于所述待处理的水流的方向向上的分量，并且，第二孔的流出方向具有垂直于所述待处理的水流的方向的向下的分量。根据这一技术方案，在送液管的迎向待处理的水流的一侧，设置朝向分开的方向排出药液的多个孔，有利于在更大的区域形成湍流，进一步提高混合效果。

可选地，第一孔和第二孔关于所述待处理的水流的方向对称布置。

可选地，所述第一孔和第二孔与所述待处理的水流的方向的相反反向可以分别形成大致﹢45°和﹣45°的角度。

可选地，所述送液管垂直于所述待处理的水流的方向延伸；并且，所述孔为多个孔，其在所述送液管的延伸方向上布置成排。

可选地，所述送液管包括第一送液管和第二送液管；其中，第一送液管和第二送液管垂直于所述进液管并排布置。根据这一技术方案，第一送液管和第二送液管彼此间隔开，使得大部分待处理的水流从第一送液管和第二送液管之间不受阻碍地经过。同通过待处理水的较大跌水实现能量输入导致药剂混合相比，本实用新型的药液混合装置造成的待处理水的水头损失很小。

可选地，所述药液混合装置还包括辅助管，所述辅助管平行于所述进液管，并与第一送液管和第二送液管二者流体连通。根据这一技术方案，进液管、第一送液管、第二送液管和辅助管流体连通形成回路，有利于药液顺畅地抵达送液管上的多个孔，实现更佳的药液投加效果；而且，辅助管有利于增强药液混合装置的结构。

可选地，所述药液混合装置还包括加强肋板，所述加强肋板的两端分别固定连接至所述进液管和所述辅助管。根据这一技术方案，药液混合装置的结构得到进一步加强，使得该药液混合装置能够在很大流量的场合中使用。

可选地，所述药液由药剂和稀释水混合而成，并且，稀释水可以为待处理的原水通过循环泵添加。根据这一技术方案，稀释后的药液在送液管的孔处流出的药液具有更高的能量，从而与待处理的水流实现更均匀和高效的混合。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种水处理设施，包括根据上文所述的药液混合装置；以及渠道，其由混凝土构建，用于传输待处理的水流；其中，所述药液混合装置布置在所述渠道中。根据这一技术方案，可以在水处理设施中原有的渠道中布置药液混合装置，无需构建专门的混合池或搅拌器，节省了土建和设备成本；而且，将上文所述的药液混合装置直接布置在渠道中，安装和维护均十分方便，具有显著的成本效益。

根据本实用新型的又一方面，提供了一种水处理设施，包括根据上文所述的药液混合装置；以及反应池，其具有进水口，待处理的水流经由所述进水口进入所述反应池中，其中，所述药液混合装置邻近所述进水口布置在所述反应池中。根据这一技术方案，可以在水处理设施中原有的反应池进水口处布置药液混合装置，实现药剂同待处理水的高效混合，减少药剂消耗，降低运行成本。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的药液混合装置的正视图；

图2是药液混合装置的送液管的截面示意图；

图3是根据第一实施例的水处理设施的正视图，其包括布置在渠道中的药液混合装置；

图4是根据第二实施例的水处理设施的正视图，其包括布置在反应池的进水口处的药液混合装置。

具体实施方式

下面参考附图详细描述本实用新型的一些实施例。在附图中，相似的标记通常标识相似的组件。

图1示出了根据本实用新型的药液混合装置10，其包括进液管11和送液管12。进液管11用于接收预先混合的药液f，并将药液f传输至送液管12。送液管12设置有多个孔13，多个孔13迎着待处理的水流w取向，用于将药液f投送至待处理的水流w中。

如图1所示，药液混合装置10可以包括并排设置的两个送液管12，其中，第一送液管14在第一高度位置处流体连通地连接至进液管11上的第一开口，第一高度位置邻近进液管11的下方末端；第二送液管15在第二高度位置处流体连通地连接至进液管11上的第二开口，第二高度位置高于第一高度位置，并与之间隔开一定距离。第一送液管14和第二送液管15彼此平行，且垂直于进液管11延伸相同的长度。图1的实施例示出了具有平行设置的两个送液管的框架结构，但本实用新型并不限于此，在其他实施例中可以采用其他数量和布置形式的送液管。

在第一送液管14和第二送液管15的远离进液管11的一端，设置一辅助管16，其与第一送液管14和第二送液管15流体连通，且平行于进液管11布置。这一辅助管16可将第一送液管14和第二送液管15彼此连通，形成流体回路，从而提升药液投加效果；而且，辅助管16可以支撑第一送液管14和第二送液管15，提高药液混合装置10的整体强度。

为了进一步增强药液混合装置10的强度，还设置有加强肋板17，其在第三高度处固定连接在进液管11和辅助管16之间，并基本平行于第一送液管14和第二送液管15，该第三高度邻近辅助管16的上方末端。这一结构稳固的药液混合装置10适用于待处理的水流流量较大的场合。

如图1所示，进液管11的上方末端设有进料口18，其位于高于第三高度位置的第四高度位置。进料口18处设置有法兰盘，用于连接至输送药液的输送管(未示出)。

图2示出了一个示例性的送液管12的剖面示意图。送液管12可以具有圆形的截面。如图所示，在迎向待处理的水流w的一侧，送液管12具有布置成排的多组孔13。每一组孔13可以具有两个孔，即，上孔131和下孔132，上孔131位于下孔132的上方。每一个孔13的流出方向(即，从送液管12的中心线到孔13的中心点的连线方向)与第一直径方向h(即，水流w的方向的相反方向)可以形成锐角，例如45°。在此情况下，每一个孔13的流出方向具有与待处理的水流w的方向相反的分量，导致离开孔13的药液f和水流w相向流动，形成湍流，促进药液f和水流w的充分混合。图2的实施例示出了每一组孔13具有上下分开设置的两个孔，但本实用新型并不限于此，在其他实施例中，可以采用其他数量和布置形式的孔，例如单个正对水流w的孔，只要孔的流出方向具有与待处理的水流w的方向相反的分量。

在此，药液f由药剂和稀释水混合而成，稀释水可以利用工厂生产用水，也可以通过循环水泵利用原水进行药剂的稀释。为保证稀释效果，稀释水量一般选择在原水水量的2～10％左右。孔洞的尺寸和数量可以根据稀释水量进行计算，一般保证孔口流速在3～4m/s左右。为了避免孔口阻塞，孔口直径一般大于4mm。

图3示出了本实用新型的一种实施例的水处理设施，其中，药液混合装置10布置在渠道20中。在水处理领域中，通常采用混凝土构建的渠道将待处理的水流w从一个处理站输送到下一个处理站。本实用新型的药液混合装置10直接放置在这样的渠道20中。如图3所示，药液混合装置10的进料口18延伸超出渠道20的上表面，便于连接至药液输送管；另外，药液混合装置10的宽度接近渠道20的高度，使得送液管12在渠道20的大部分宽度上延伸，由此，药液混合装置10布置成在很大的区域中投加药液。

这一药液混合装置10可以利用水处理设施中原有的渠道，在待处理的水流w沿着渠道流动的过程中，实现药液f的高效投加和在线混合，由此，无需构建专门的混合池和搅拌设置，极大地节省了土建及设备成本。将药液混和装置10布置在渠道中，安装和维修也十分方便。另外，药液混合装置10具有框架结构，其占据待处理的水流w的截面积较小，不影响待处理水的流态，不造成水头损失。同在线混合器和通过跌水造成能力输入相比，待处理水的水头损失小，可减少水处理构筑物间的高程差，降低能耗。再者，由于药液f和水流w正对高速相遇，湍流作用明显，混合效果均匀且用时短(例如，10～20s)，适于高浓度药液的投加。

图4示出了本实用新型的第二种实施例的水处理设施，其中，药液混合装置10布置在反应池30的进水口33处。现有的水处理设施中存在多种反应池30，反应池30用于使药液和待处理的水流w充分反应。如图4所示，反应池30的进水口33允许待处理的水流w流入反应池30内。药液混合装置10邻近该进水口33放置，使得送液管12在进水口33的范围内正对待处理的水流w。

这一实施例的药液混合装置10可以利用水处理设施中原有的反应池，在待处理的水流w进入反应池时，实现药液f的高效投加和在线混合，使药液与待处理水充分反应，节省了药剂消耗量，进而减少药剂成本。而且，药液混合装置10具有框架结构，占据进水口33的截面积较小，对待处理的水流w带来的能量损失很小；而且，其整体占用空间很小，不会干扰反应池中的后续处理作业。

上文已经详细描述了用于实现本实用新型的某些实施例，但应理解，这些实施例的作用仅在于举例，而不在于以任何方式限制本实用新型的范围、适用或构造。本实用新型的保护范围由所附权利要求及其等同方式限定。本领域技术人员可以在本实用新型的教导下可以对前述各实施例作出诸多改变，这些改变均落入本实用新型的保护范围。

附图标记列表

10药液混合装置

11进液管

12送液管

13孔

131上孔

132下孔

14第一送液管

15第二送液管

16辅助管

17加强肋板

18进液口

20渠道

30反应池

31反应池侧壁

32反应池底壁

33反应池进水口

w待处理的水流

f药液