CN109607724B - 一种一体化絮凝沉淀装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及水处理技术领域，属于净水设备结构的改进，特别是一种一体化絮凝沉淀装置，包括污水与絮凝剂加注装置、排泥装置和絮凝反应与搅拌装置，污水与絮凝剂加注装置包括污水与絮凝剂加注泵和进水管，排泥装置包括第一电机、排泥管和刮泥板，絮凝反应与搅拌装置包括絮凝反应桶、搅拌器、环形整流体和第二电机。本发明结构更加简化、优化、合理、紧凑，运行稳定，运行费用低，沉淀速度快，工作效率高，在实践中显著产生较好的沉淀技术效果。
Description
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，属于净水设备结构的改进，特别是一种一体化絮凝沉淀装置。
背景技术
现有污水通常经过加药絮凝后需再经过沉淀池进行固液分离。先将污水中投加一定量的絮凝剂和助凝剂进行搅拌，絮凝剂和助凝剂在水中发生水解反应并产生异电荷胶体，与水中胶体和悬浮物接触，形成细小的矾花。混合液进入斜管沉淀池，在重力作用下悬浮物下沉形成沉淀物。
现有絮凝沉淀过程一般是在絮凝和沉淀在两个池体中完成，设备占地面积比较大，并且沉淀物排放时间难控制。因此很有必要在现有技术的基础之上，设计研发占地面积小，沉淀物排放时间易控制，设备成套性好、自动化程度高，可操作性强，对环境保护具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种一体化絮凝沉淀装置，结构更加简化、优化、合理、紧凑。
本发明的目的是这样实现的：一种一体化絮凝沉淀装置，包括污水与絮凝剂加注装置、排泥装置和絮凝反应与搅拌装置，污水与絮凝剂加注装置包括污水与絮凝剂加注泵和进水管，排泥装置包括第一电机、排泥管和刮泥板，絮凝反应与搅拌装置包括絮凝反应桶、搅拌器、环形整流体和第二电机；当本一体化絮凝沉淀装置工作时，罐体由顶端壳壁、位于顶端壳壁下方的筒体及位于筒体下方的底端壳壁通过无缝焊接成为一体，罐体以保持自身长度方向垂直于水平方向且受支架承载的方式架空竖立固定在支架上，筒体筒腔呈圆柱形，顶端壳壁呈正球曲面状或椭球曲面状向上拱起，底端壳壁呈正球曲面状或椭球曲面状向下拱起，顶端壳壁、筒体与底端壳壁壁厚相等，底端壳壁最下部的中心部位开设有第一穿孔且固装有置于底端壳壁下方固定的第一电机，第一电机头端具有的动力输出轴同轴固接第一传动轴，第一传动轴以竖直向上经第一穿孔仅伸至罐体罐腔位于底端壳壁内的部分且围绕罐体在自身长度方向的几何中心轴线自转的方式与第一穿孔相互动密封配装，第一传动轴伸入罐体罐腔的轴段固装有刮泥板，刮泥板在第一传动轴几何中心轴线长度方向上的纵截面呈正圆弧线段状或椭圆弧线段状，刮泥板所在曲面相应呈正球曲面状或椭球曲面状，刮泥板在沿重力方向投射在水平面上的正投影呈圆心角小于360°的圆扇形以至仅能覆盖底端壳壁沿重力方向投射在水平面上的正圆形正投影局部，刮泥板向下拱起且以围绕第一传动轴几何中心轴线所在直线自转的方式通过自身的内壁面接触底端壳壁内壁面，刮泥板的外壁面在自转时相应以刮扫底端壳壁内壁面的方式与底端壳壁内壁面动摩擦配合，底端壳壁靠近自身最下部的中心部位的部位开设有第一通孔且固装有置于底端壳壁下方固定的排泥管，排泥管的进泥管口仅穿入第一通孔且与第一通孔相互静密封配装，罐体罐腔从底端壳壁连通排泥管，排泥管的出泥管口受排泥管在罐体上的固定作用固定在进泥管口下方，进泥管口高度大于出泥管口，排泥管呈曲线段状且其高度沿自身长度方向单调递增或单调递减，排泥管介于进泥管口与出泥管口之间的管段中在自身长度方向上距进泥管口较近的部分高度始终大于距进泥管口较远的部分高度，筒体周壁下部位于底端壳壁上方并接近底端壳壁的部分开设有第二通孔，进水管以经第二通孔穿过筒体周壁而伸入罐体罐腔下部位于底端壳壁上方并接近底端壳壁的空间的方式与第二通孔相互静密封配装，进水管位于罐体外的进水管口固定配装有污水与絮凝剂加注泵，污水与絮凝剂加注泵的出水口连通进水管的进水管口，进水管位于罐体罐腔内的一端出水管段呈曲线段状且其高度沿自身长度方向单调递增或单调递减，进水管位于罐体罐腔内的出水管口设置在出水管段最上端且朝上设置，絮凝反应桶以保持自身长度方向垂直于水平方向架空竖立固定在罐腔内位于出水管段的出水管口上方的空间，絮凝反应桶桶腔呈圆柱形且开设有的桶口朝上设置，絮凝反应桶下端底部开设有第三通孔，进水管的出水管口与第三通孔相互静密封配装且通过第三通孔连通絮凝反应桶桶腔，絮凝反应桶内固设有环绕絮凝反应桶在自身长度方向的几何中心轴线且水平置放的环形整流体，环形整流体与絮凝反应桶内周壁无缝隙静密封配合，环形整流体在沿重力方向投射在水平面上的正投影呈正圆环状且对应覆盖筒体筒腔沿重力方向投射在水平面上的正圆形正投影靠近自身内周边线的正圆环形部分或对应覆盖筒体筒腔靠近筒体内周壁的正圆环形空间沿重力方向投射在水平面上的正圆形投影，罐体筒腔内位于絮凝反应桶上方的上部空间向上依次形成悬浮分离区和重力沉降区，重力沉降区总体位于筒体筒腔内上部与顶端壳壁内下部的连通部位与絮凝反应桶上方，重力沉降区上部位于顶端壳壁内下部而其下部位于筒体筒腔内上部，悬浮分离区位于筒体筒腔内上部与重力沉降区下方，悬浮分离区呈圆形平面状以使自身与絮凝反应桶桶口相互保持竖向间隙配合且使重力沉降区和絮凝反应桶桶口相互保持竖向间隙配合的方式将重力沉降区和絮凝反应桶隔开，在重力沉降区内安装有以相同倾角沿同一相对水平面倾斜的直线长度方向均匀固定布设且相邻但互不接触的斜板或斜管，顶端壳壁最上部的中心部位开设有第二穿孔且固装有置于底端壳壁上方固定的第二电机，第二电机头端具有的动力输出轴同轴固接第二传动轴，第二传动轴以竖直向下经第二穿孔仅伸至罐体罐腔位于顶端壳壁内的部分且围绕筒体在自身长度方向的几何中心轴线自转的方式与第二穿孔相互动密封配装，第二传动轴以竖直经重力沉降区中的相应的斜板或斜管设置有的第三穿孔或经斜板之间或斜管之间的间隙的方式穿过斜板或斜管及其所在的重力沉降区而伸入罐体罐腔，第二传动轴伸入罐体罐腔的轴段固装有搅拌器，搅拌器由搅拌轴与搅拌桨叶构成，第二传动轴伸入罐体罐腔的轴段同轴固接经筒体筒腔上部竖直伸入絮凝反应桶桶腔的搅拌轴，搅拌轴在絮凝反应桶筒腔内位于环形整流体下方的轴段相应固设有若干组搅拌桨叶，若干组搅拌桨叶沿搅拌轴长度方向均布且每组搅拌桨叶围绕搅拌轴位于絮凝反应桶筒腔的轴段沿搅拌轴周向均布，环形整流体相应以围绕搅拌轴的方式固定在絮凝反应桶内周壁靠近桶口的部位，顶端壳壁靠近自身最上部的中心部位的部位开设有第四通孔且固装有置于底端壳壁上方固定的排流管，排水管的进水管口仅穿入第四通孔且与第四通孔相互静密封配装，罐体罐腔从顶端壳壁连通排水管，排水管的出水管口受出水管口在罐体上的固定作用固定在进水管口上方，进水管口高度小于排水管的出水管口，排水管呈曲线段状且其高度沿自身长度方向单调递增或单调递减，排水管介于进水管口与出水管口之间的管段中在自身长度方向上距进水管口较近的部分高度始终小于距进水管口较远的部分高度。
本发明整体为一体式罐体结构，可分成五个部分：加药区（污水与絮凝剂加注装置）、集泥区（排泥装置）、造粒区（絮凝反应与搅拌装置）、悬浮分离区、斜管分离区（重力沉降区）五个部分构成；加药区包括污水与絮凝剂加注泵、进水管；集泥区包括第一电机、排泥管和刮泥板；造粒区包括絮凝反应桶、搅拌器、环形整流体和第二电机。污水与絮凝剂加注泵直接连通进水管，进水管直接从絮凝反应桶底部连通絮凝反应桶内部。第一电机位于罐体外底部中心，排泥管位于刮泥机电机旁侧，排泥管与刮泥机电机之间的间距≥5cm。第二电机带动搅拌器的搅拌桨叶转动，转速≤10r/min；环形整流体紧贴絮凝反应桶内壁，环形整流体开设有第一对位螺纹连接孔及絮凝反应桶内周壁沿竖直方向均布固设有第二对位螺纹连接孔，通过两对位螺纹连接孔与螺纹紧固件（螺栓）的螺纹连接可以调节整流板固定高度。悬浮分离区位于絮凝反应桶内壁和斜管分离区之间。斜管分离区内固设有的斜管水平倾角范围为50~60°。
本发明的环形整流体的作用及原理：环形整流体根据内直径大小和厚度对应有不同型号，通常情况下其内直径应大于等于絮凝反应桶内径的90%。环形整流体呈环状且紧贴絮凝反应桶内周壁，絮凝反应桶内周壁纵向设有整流板轨道（滑轨）且在轨道不同高度部位开设有可以固定整流板的第二对位螺纹连接孔，经环形整流体开设有的第一对位螺纹连接孔穿至第二对位螺纹连接孔内与第二对位螺纹连接孔相互啮合连接的螺纹紧固件（包括螺丝、螺栓、螺母）可将环形整流体水平固定在不同的高度，用以调节环形整流体絮凝反应桶内周壁上的高度。污水与絮凝剂混以混流方式经进水管被污水与絮凝剂加注泵泵入絮凝反应桶内，在絮凝反应桶中进一步混匀后反应生成包括较大絮凝颗粒和较小絮凝颗粒在内的絮凝颗粒并受污水与絮凝剂加注泵从絮凝反应桶开设的第三通孔泵出的在絮凝反应桶桶腔中心向上流动的水流的带动作用而向上移动，同时，在搅拌桨叶的缓慢搅拌作用下，只有絮凝颗粒中的较大絮凝颗粒由于受离心力作用而被甩到环形整流体所在的管状空间内（即被甩到絮凝反应桶内周壁上或被甩到絮凝反应桶内周壁附近），且絮凝颗粒中的较大絮凝颗粒随在絮凝反应桶桶腔中心的上升水流带动的上升速度明显小于靠近絮凝反应桶桶腔中心的较小絮凝颗粒随在絮凝反应桶桶腔中心上升的水流带动的上升速度，因此，较大絮凝颗粒环形整流体所在的管状空间的上升过程中会碰触环形整流体，环形整流体对较大絮凝颗粒进行整流（包括导流、稳流和挡流），继而更容易引导经絮凝的水流带动较大絮凝颗粒从絮凝反应桶上端桶口不可逆地排出，接着，在悬浮分离区通过重力沉降作用和从絮凝反应桶上端桶口不可逆溢流出的水流的阻挡作用向下通过罐腔位于絮凝反应桶与筒体之间的管状空间沉落到底端壳壁内，并堆积在底端壳壁内壁面上和刮泥板的内壁面上。本发明可以通过调节环形整流体的尺寸（径向厚度（环形整流体外半径与内半径之差）、轴向厚度（环形整流体在垂直于环形整流体所在平面的竖直轴向上的高度））或沿竖直方向在絮凝反应桶内周壁上的不同高度位置通过对位螺纹连接孔和和与之配合连接的螺纹紧固件固定架设多层（个）整流板，通过在絮凝反应桶内设置分层的若干个环形整流体以提高对较大絮凝颗粒的导流、稳流和挡流效果。环形整流体的尺寸及是否分层环形整流体取决于污水水质、水处理药剂（絮凝剂）及其浓度、搅拌器的搅拌桨叶搅拌转速、絮凝反应桶内的污水上升流速等。
本发明直接在进水管外露于罐体之外的进水管口增加加药装置（絮凝剂加注泵），当污水经进水管从絮凝反应桶底部流入絮凝反应桶时，通过调节絮凝剂加注泵的流量，可相应调节药剂加注量，药剂一般为絮凝剂或混凝剂。掺入药剂后的污水进入絮凝反应桶（造粒区），絮凝反应桶内设有由第二电机驱动而自转的搅拌桨叶，对掺入药剂后的污水进行混匀，搅拌桨叶的转速≤10r/min，污水在药剂的作用下形成絮状颗粒，并受到絮凝反应桶内的污水向上流动作用而慢慢向上移动。环形整流体紧贴絮凝反应桶内周壁上，在絮凝反应桶内周壁不同高度位置开设有的对位螺纹连接孔和与之配合连接的螺纹紧固件可以灵活调节环形整流体的整流高度，通过调节环形整流体的整流高度可对污水中的絮凝颗粒从桶口靠近絮凝反应桶内周壁的环形空间逸出时的粒径尺寸进行调节。
环形整流体的尺寸应以能使较大絮凝颗粒在被在絮凝反应桶桶腔中心上升的水流带出絮凝反应桶时与水明显分离为准。絮凝颗粒在被水流带出絮凝反应桶后短暂上移到悬浮分离区内再在充足的时间内通过重力作用经罐腔位于絮凝反应桶与筒体之间的管状空间沉落到底端壳壁内堆积；当较大絮凝颗粒与污水分离后，脱离较大絮凝颗粒后而仅含有较少的较小絮凝颗粒的污水和其中的较小絮凝颗粒经重力沉降区通过斜管加速沉淀进一步分离，使污水中的较小絮凝颗粒随同从桶口靠近絮凝反应桶内周壁的环形空间向上移动至悬浮分离区内的较大絮凝颗粒通过重力作用最终一同经罐腔位于絮凝反应桶与筒体之间的管状空间沉落到底端壳壁内堆积，进而通过由第一电机驱动而自转的刮泥板的旋转式刮扫被收集起来，接着通过重力经排泥管向下流出罐体；基本脱离绝大部分的污水颗粒（包括较大絮凝颗粒与较小絮凝颗粒）的初步脱污水随着由在絮凝反应桶桶腔中心上升的水流导致的水位升高而源源不断地经排水管排出罐体外后经与排水管连接的管路导流至过滤装置内被进一步过滤。
本发明具有的技术独特性：（1）加药后，由絮凝形成的污水颗粒依靠重力作用推动其从污水中分离出来而沉降在底端壳壁内堆积后，通过刮泥板旋转式刮扫从向下经排泥管排出至罐体外，刮泥板的转速≤10r/min，其所需的机械耗能低。（2）环形整流体紧贴絮凝反应桶内周壁，借助在絮凝反应桶内周壁不同高度位置开设有的对位螺纹连接孔和与之配合连接的螺纹紧固件可以调节环形整流体的水平固定高度，通过调节环形整流体的高度可对污水颗粒流出絮凝反应桶桶口时的粒径尺寸进行调节，便于清水与污水颗粒分离流出。（3）集泥区直接位于罐体底部（底端壳壁），底端壳壁可起到传统的集泥斗所起到的集泥及重力排泥的作用，因此，不需要单独设立集泥斗，设计合理，占地面积小，运行稳定。
本发明的有益效果：通过对本发明的具体实际结构和尺寸优化设计，可实达到占地面积小的目的，进水管外露于罐体之外的进水管口设有加药装置（絮凝剂加注泵），根据流量控制加药量，保持污水中的药剂浓度对应于污水污浊程度，提高絮凝效果，缩短絮凝时间；由絮凝剂颗粒集聚形成的污泥依靠重力作用快速滑落并沉入罐体罐腔底部后，通过自转的刮泥板的刮扫而由排泥管排出；对污水的絮凝沉淀效果良好，便于连续排放或利用，提高工作效率。本发明结构更加简化、优化、合理、紧凑，运行稳定，运行费用低，沉淀速度快，工作效率高，在实践中显著产生较好的沉淀技术效果。
附图说明
图1为本发明总体的平视透视结构示意图。
具体实施方式
一种一体化絮凝沉淀装置，如图1所示，包括污水与絮凝剂加注装置1、排泥装置2和絮凝反应与搅拌装置3，污水与絮凝剂加注装置1包括污水与絮凝剂加注泵1-1和进水管1-2，排泥装置2包括第一电机2-1、排泥管2-2和刮泥板2-3，絮凝反应与搅拌装置3包括絮凝反应桶3-1、搅拌器、环形整流体3-3和第二电机3-4；当本一体化絮凝沉淀装置工作时，罐体由顶端壳壁、位于顶端壳壁下方的筒体及位于筒体下方的底端壳壁通过无缝焊接成为一体，罐体以保持自身长度方向垂直于水平方向且受支架承载的方式架空竖立固定在支架上，筒体筒腔呈圆柱形，顶端壳壁呈正球曲面状或椭球曲面状向上拱起，底端壳壁呈正球曲面状或椭球曲面状向下拱起，顶端壳壁、筒体与底端壳壁壁厚相等，底端壳壁最下部的中心部位开设有第一穿孔且固装有置于底端壳壁下方固定的第一电机2-1，第一电机2-1头端具有的动力输出轴同轴固接第一传动轴，第一传动轴以竖直向上经第一穿孔仅伸至罐体罐腔位于底端壳壁内的部分且围绕罐体在自身长度方向的几何中心轴线自转的方式与第一穿孔相互动密封配装，第一传动轴伸入罐体罐腔的轴段固装有刮泥板2-3，刮泥板2-3在第一传动轴几何中心轴线长度方向上的纵截面呈正圆弧线段状或椭圆弧线段状，刮泥板2-3所在曲面相应呈正球曲面状或椭球曲面状，刮泥板2-3在沿重力方向投射在水平面上的正投影呈圆心角小于360°的圆扇形以至仅能覆盖底端壳壁沿重力方向投射在水平面上的正圆形正投影局部，刮泥板2-3向下拱起且以围绕第一传动轴几何中心轴线所在直线自转的方式通过自身的内壁面接触底端壳壁内壁面，刮泥板2-3的外壁面在自转时相应以刮扫底端壳壁内壁面的方式与底端壳壁内壁面动摩擦配合，底端壳壁靠近自身最下部的中心部位的部位开设有第一通孔且固装有置于底端壳壁下方固定的排泥管2-2，排泥管2-2的进泥管口仅穿入第一通孔且与第一通孔相互静密封配装，罐体罐腔从底端壳壁连通排泥管2-2，排泥管2-2的出泥管口受排泥管2-2在罐体上的固定作用固定在进泥管口下方，进泥管口高度大于出泥管口，排泥管2-2呈曲线段状且其高度沿自身长度方向单调递增或单调递减，排泥管2-2介于进泥管口与出泥管口之间的管段中在自身长度方向上距进泥管口较近的部分高度始终大于距进泥管口较远的部分高度，筒体周壁下部位于底端壳壁上方并接近底端壳壁的部分开设有第二通孔，进水管1-2以经第二通孔穿过筒体周壁而伸入罐体罐腔下部位于底端壳壁上方并接近底端壳壁的空间的方式与第二通孔相互静密封配装，进水管1-2位于罐体外的进水管1-2口固定配装有污水与絮凝剂加注泵1-1，污水与絮凝剂加注泵1-1的出水口连通进水管1-2的进水管1-2口，进水管1-2位于罐体罐腔内的一端出水管段呈曲线段状且其高度沿自身长度方向单调递增或单调递减，进水管1-2位于罐体罐腔内的出水管口设置在出水管段最上端且朝上设置，絮凝反应桶3-1以保持自身长度方向垂直于水平方向架空竖立固定在罐腔内位于出水管段的出水管口上方的空间，絮凝反应桶3-1桶腔呈圆柱形且开设有的桶口朝上设置，絮凝反应桶3-1下端底部开设有第三通孔，进水管1-2的出水管口与第三通孔相互静密封配装且通过第三通孔连通絮凝反应桶3-1桶腔，絮凝反应桶3-1内固设有环绕絮凝反应桶3-1在自身长度方向的几何中心轴线且水平置放的环形整流体3-3，环形整流体3-3与絮凝反应桶3-1内周壁无缝隙静密封配合，环形整流体3-3在沿重力方向投射在水平面上的正投影呈正圆环状且对应覆盖筒体筒腔沿重力方向投射在水平面上的正圆形正投影靠近自身内周边线的正圆环形部分或对应覆盖筒体筒腔靠近筒体内周壁的正圆环形空间沿重力方向投射在水平面上的正圆形投影，罐体筒腔内位于絮凝反应桶3-1上方的上部空间向上依次形成悬浮分离区4和重力沉降区，重力沉降区总体位于筒体筒腔内上部与顶端壳壁内下部的连通部位与絮凝反应桶3-1上方，重力沉降区上部位于顶端壳壁内下部而其下部位于筒体筒腔内上部，悬浮分离区4位于筒体筒腔内上部与重力沉降区下方，悬浮分离区4呈圆形平面状以使自身与絮凝反应桶3-1桶口相互保持竖向间隙配合且使重力沉降区和絮凝反应桶3-1桶口相互保持竖向间隙配合的方式将重力沉降区和絮凝反应桶3-1隔开，在重力沉降区内安装有以相同倾角沿同一相对水平面倾斜的直线长度方向均匀固定布设且相邻但互不接触的斜板或斜管5，顶端壳壁最上部的中心部位开设有第二穿孔且固装有置于底端壳壁上方固定的第二电机3-4，第二电机3-4头端具有的动力输出轴同轴固接第二传动轴，第二传动轴以竖直向下经第二穿孔仅伸至罐体罐腔位于顶端壳壁内的部分且围绕筒体在自身长度方向的几何中心轴线自转的方式与第二穿孔相互动密封配装，第二传动轴以竖直经重力沉降区中的相应的斜板或斜管5设置有的第三穿孔或经斜板之间或斜管5之间的间隙的方式穿过斜板或斜管5及其所在的重力沉降区而伸入罐体罐腔，第二传动轴伸入罐体罐腔的轴段固装有搅拌器，搅拌器由搅拌轴与搅拌桨叶3-2构成，第二传动轴伸入罐体罐腔的轴段同轴固接经筒体筒腔上部竖直伸入絮凝反应桶3-1桶腔的搅拌轴，搅拌轴在絮凝反应桶3-1筒腔内位于环形整流体3-3下方的轴段相应固设有若干组搅拌桨叶3-2，若干组搅拌桨叶3-2沿搅拌轴长度方向均布且每组搅拌桨叶3-2围绕搅拌轴位于絮凝反应桶3-1筒腔的轴段沿搅拌轴周向均布，环形整流体3-3相应以围绕搅拌轴的方式固定在絮凝反应桶3-1内周壁靠近桶口的部位，顶端壳壁靠近自身最上部的中心部位的部位开设有第四通孔且固装有置于底端壳壁上方固定的排流管，排水管6的进水管1-2口仅穿入第四通孔且与第四通孔相互静密封配装，罐体罐腔从顶端壳壁连通排水管6，排水管6的出水管口受出水管口在罐体上的固定作用固定在进水管1-2口上方，进水管1-2口高度小于排水管6的出水管口，排水管6呈曲线段状且其高度沿自身长度方向单调递增或单调递减，排水管6介于进水管1-2口与出水管口之间的管段中在自身长度方向上距进水管1-2口较近的部分高度始终小于距进水管1-2口较远的部分高度。
在絮凝反应桶3-1内竖立安设有固定在絮凝反应桶3-1内周壁上的呈直线段状的滑轨，环形整流体3-3外周壁设置有围绕搅拌轴环向均布的限位豁口，环形整流体3-3固设有围绕搅拌轴环向均布且从环形整流体3-3内周侧贯穿至每一限位豁口的第一对位螺纹连接孔，滑轨经限位豁口穿过环形整流体3-3的方式与环形整流体3-3安装在一起，环形整流体3-3朝竖直方向沿导轨长度方向往复移动的方式使限位豁口与滑轨的无缝隙接触动/静密封配合，环形整流体3-3以被动地沿竖直方向通过无缝隙动/静密封配合的，滑轨开设有沿自身长度或高度方向均布的第二对位螺纹连接孔，螺栓以从环形整流体3-3内周侧分别经每个第一对位螺纹连接孔穿至在同一水平高度的每个第二对位螺纹连接孔内通过自身的外螺纹与对位螺纹连接孔的内螺纹相互啮合连接产生的螺纹紧固力将环形整流体水平固定在絮凝反应桶3-1内周壁上。
刮泥板2-3在沿重力方向投射在水平面上的正投影呈圆心角等于90°或180°或270°的圆扇形。
如图1所示，若干组搅拌桨叶3-2相对围绕搅拌轴在自身长度方向的几何中心轴线公转的公转半径在所有搅拌桨叶3-2沿搅拌轴长度方向单排均布时的高度方向向上相应单调递增。
第二传动轴与第三穿孔之间或与斜板之间或与斜管5之间留置有环形间隙，以至第二传动轴以围绕筒体在自身长度方向的几何中心轴线自转的方式与第三穿孔或与斜板或与斜管5通过环形间隙相互分开而互不接触配合。
第二传动轴以围绕筒体在自身长度方向的几何中心轴线自转的方式与第三穿孔动密封接触配合。
如图1所示，顶端壳壁与底端壳壁相互呈正球曲面状或椭球曲面状相对彼此轴对称设置。
本发明整体为一体式罐体结构，可分成五个部分：由加药区（污水与絮凝剂加注装置）、集泥区（排泥装置）、造粒区（絮凝反应与搅拌装置）、悬浮分离区、斜管分离区（重力沉降区）五个部分构成；加药区包括污水与絮凝剂加注泵、进水管；集泥区包括第一电机、排泥管和刮泥板；造粒区包括絮凝反应桶、搅拌器、环形整流体和第二电机。污水与絮凝剂加注泵直接连通进水管，进水管直接从絮凝反应桶底部连通絮凝反应桶内部。第一电机位于罐体外底部中心，排泥管位于刮泥机电机旁侧，排泥管与刮泥机电机之间的间距≥5cm。第二电机带动搅拌器的搅拌桨叶转动，转速≤10r/min；环形整流体紧贴絮凝反应桶内壁，环形整流体开设有第一对位螺纹连接孔及絮凝反应桶内周壁沿竖直方向均布固设有第二对位螺纹连接孔，通过两对位螺纹连接孔与螺纹紧固件（螺栓）的螺纹连接可以调节整流板固定高度。悬浮分离区位于絮凝反应桶内壁和斜管分离区之间。斜管分离区内固设有的斜管水平倾角范围为50~60°。
本发明具有一体式罐体结构，包括加药区（污水与絮凝剂加注装置）、集泥区（排泥装置）、造粒区（絮凝反应与搅拌装置）、悬浮分离区、斜管分离区（重力沉降区）五个部分；加药区包括污水与絮凝剂加注泵、进水管；集泥区包括第一电机、排泥管和刮泥板；造粒区包括絮凝反应桶、搅拌器、环形整流体和第二电机；加药区的污水与絮凝剂加注装置中的污水与絮凝剂加注泵直接连通进水管，进水管直接连通絮凝反应桶。
集泥区的第一电机位于罐体外底部中心，排泥管位于刮泥机电机一侧，排泥管与刮泥机电机之间的距离为5cm。造粒区的第二电机带动搅拌桨叶转动，搅拌桨叶的转速为10r/min。造粒区的环形整流体呈环形且紧贴絮凝反应桶内周壁，环形整流体环形顶面与絮凝反应桶上端桶口顶面之间的距离为5cm。悬浮分离区位于絮凝反应桶和斜管分离区之间。斜管分离区内固设有的斜管水平倾角统一为55°。污水经絮凝沉淀后产生的沉降在罐体底部的污泥通过排泥管进入与排泥管连通的污泥处理装置中，汇集于三角形积泥斗，通过变距螺旋脱水机浓缩脱水后外运。
以市政生活污水处理为例说明本发明的具体实践技术原理：
市政生活污水（处理水量400m3/天，收集在地下调节池中，其中总进水水质是：PH为7.5～8.5、COD为237.12～578.64mg/L、BOD为78.86～293.33mg/L、悬浮物含量46.71～245.23mg/L、总磷3.41～5.06mg/L、氨氮21.56～36.81 mg/L）经过进水管进入罐体罐腔内并进入絮凝反应桶内，通过加药装置自动加药（药剂为市售生物絮凝剂、复合生物絮凝剂、三氯异氰尿酸等）后，以80m3/h的上升流速在絮凝反应桶内上升。药剂在内筒中通过与污水结合絮凝后形成絮凝颗粒并不断结合变大，絮凝颗粒随着水流的不断上升而膨胀，较大絮凝颗粒通过桶口靠近絮凝反应桶内周壁的环形空间翻越絮凝反应桶内周壁而向上移动至悬浮分离区内后经絮凝反应桶和筒体之间的管状间隙不断沉降至罐体底部堆积，污水中仅含有的较小絮凝颗粒（包括不易沉降的较小悬浮絮凝颗粒及微小絮凝颗粒）随在絮凝反应桶桶腔中心上升的水流驱动而进入斜管分离区，通过斜管分离区内以适当角度倾斜固设的斜管加速彻底沉降分离基本将其中全部的不易沉降的较小悬浮絮凝颗粒沉降下来，与絮凝颗粒分离后的初步脱污水最终经排水管流出并可进入污水处理工艺的下一步骤。
本发明致力于中小型污水处理及回用工艺和装置的研究，着眼于选择适合中小型污水处理及回用系统的运行科学性、合理性，把握关键点，产生新型、高效、节能、紧凑及易于运行管理的污水处理技术，达到适用于小城镇和农村污水处理且抗冲击能力强以保证初步脱污水达到合格回用的目的。
Claims (6)
1.一种一体化絮凝沉淀装置，其特征在于：包括污水与絮凝剂加注装置、排泥装置和絮凝处理装置，污水与絮凝剂加注装置包括污水与絮凝剂加注泵和进水管，排泥装置包括第一电机、排泥管和刮泥板，絮凝处理装置包括絮凝反应桶、搅拌器、环形整流体和第二电机；当本一体化絮凝沉淀装置工作时，罐体由顶端壳壁、位于顶端壳壁下方的筒体及位于筒体下方的底端壳壁通过无缝焊接成为一体，罐体以保持自身长度方向垂直于水平方向且受支架承载的方式架空竖立固定在支架上，筒体筒腔呈圆柱形，顶端壳壁呈正球曲面状或椭球曲面状向上拱起，底端壳壁呈正球曲面状或椭球曲面状向下拱起，顶端壳壁、筒体与底端壳壁壁厚相等，底端壳壁最下部的中心部位开设有第一穿孔且固装有置于底端壳壁下方固定的第一电机，第一电机头端具有的动力输出轴同轴固接第一传动轴，第一传动轴以竖直向上经第一穿孔仅伸至罐体罐腔位于底端壳壁内的部分且围绕罐体在自身长度方向的几何中心轴线自转的方式与第一穿孔相互动密封配装，第一传动轴伸入罐体罐腔的轴段固装有刮泥板，刮泥板在第一传动轴几何中心轴线长度方向上的纵截面呈正圆弧线段状或椭圆弧线段状，刮泥板所在曲面相应呈正球曲面状或椭球曲面状，刮泥板在沿重力方向投射在水平面上的正投影呈圆心角小于360°的圆扇形以至仅能覆盖底端壳壁沿重力方向投射在水平面上的正圆形正投影局部，刮泥板向下拱起且以围绕第一传动轴几何中心轴线所在直线自转的方式通过自身的内壁面接触底端壳壁内壁面，刮泥板的外壁面在自转时相应以刮扫底端壳壁内壁面的方式与底端壳壁内壁面动摩擦配合，底端壳壁靠近自身最下部的中心部位的部位开设有第一通孔且固装有置于底端壳壁下方固定的排泥管，排泥管的进泥管口仅穿入第一通孔且与第一通孔相互静密封配装，罐体罐腔从底端壳壁连通排泥管，排泥管的出泥管口受排泥管在罐体上的固定作用固定在进泥管口下方，进泥管口高度大于出泥管口，排泥管呈曲线段状且其高度沿自身长度方向单调递增或单调递减，排泥管介于进泥管口与出泥管口之间的管段中在自身长度方向上距进泥管口较近的部分高度始终大于距进泥管口较远的部分高度，筒体周壁下部位于底端壳壁上方并接近底端壳壁的部分开设有第二通孔，进水管以经第二通孔穿过筒体周壁而伸入罐体罐腔下部位于底端壳壁上方并接近底端壳壁的空间的方式与第二通孔相互静密封配装，进水管位于罐体外的进水管口固定配装有污水与絮凝剂加注泵，污水与絮凝剂加注泵的出水口连通进水管的进水管口，进水管位于罐体罐腔内的一端出水管段呈曲线段状且其高度沿自身长度方向单调递增或单调递减，进水管位于罐体罐腔内的出水管口设置在出水管段最上端且朝上设置，絮凝反应桶以保持自身长度方向垂直于水平方向架空竖立固定在罐腔内位于出水管段的出水管口上方的空间，絮凝反应桶桶腔呈圆柱形且开设有的桶口朝上设置，絮凝反应桶下端的底部开设有第三通孔，进水管的出水管口与第三通孔相互静密封配装且通过第三通孔连通絮凝反应桶桶腔，絮凝反应桶内固设有环绕絮凝反应桶在自身长度方向的几何中心轴线且水平置放的环形整流体，环形整流体与絮凝反应桶内周壁无缝隙静密封配合，环形整流体在沿重力方向投射在水平面上的正投影呈正圆环状且对应覆盖筒体筒腔沿重力方向投射在水平面上的正圆形正投影靠近自身内周边线的正圆环形部分或对应覆盖筒体筒腔靠近筒体内周壁的正圆环形空间沿重力方向投射在水平面上的正圆形投影，罐体筒腔内位于絮凝反应桶上方的上部空间向上依次形成悬浮分离区和重力沉降区，重力沉降区总体位于筒体筒腔内上部与顶端壳壁内下部的连通部位与絮凝反应桶上方，重力沉降区上部位于顶端壳壁内下部而其下部位于筒体筒腔内上部，悬浮分离区位于筒体筒腔内上部与重力沉降区下方，悬浮分离区呈圆形平面状以使自身与絮凝反应桶桶口相互保持竖向间隙配合且使重力沉降区和絮凝反应桶桶口相互保持竖向间隙配合的方式将重力沉降区和絮凝反应桶隔开，在重力沉降区内安装有以相同倾角沿同一相对水平面倾斜的直线长度方向均匀固定布设且相邻但互不接触的斜板或斜管，顶端壳壁最上部的中心部位开设有第二穿孔且固装有置于底端壳壁上方固定的第二电机，第二电机头端具有的动力输出轴同轴固接第二传动轴，第二传动轴以竖直向下经第二穿孔仅伸至罐体罐腔位于顶端壳壁内的部分且围绕筒体在自身长度方向的几何中心轴线自转的方式与第二穿孔相互动密封配装，第二传动轴以竖直经重力沉降区中的相应的斜板或斜管设置有的第三穿孔或经斜板之间或斜管之间的间隙的方式穿过斜板或斜管及其所在的重力沉降区而伸入罐体罐腔，第二传动轴伸入罐体罐腔的轴段固装有搅拌器，搅拌器由搅拌轴与搅拌桨叶构成，第二传动轴伸入罐体罐腔的轴段同轴固接经筒体筒腔上部竖直伸入絮凝反应桶桶腔的搅拌轴，搅拌轴在絮凝反应桶筒腔内位于环形整流体下方的轴段相应固设有若干组搅拌桨叶，若干组搅拌桨叶沿搅拌轴长度方向均布且每组搅拌桨叶围绕搅拌轴位于絮凝反应桶筒腔的轴段沿搅拌轴周向均布，环形整流体相应以围绕搅拌轴的方式固定在絮凝反应桶内周壁靠近桶口的部位，顶端壳壁靠近自身最上部的中心部位的部位开设有第四通孔且固装有置于顶端壳壁上方固定的排水管，排水管的进水管口仅穿入第四通孔且与第四通孔相互静密封配装，罐体罐腔从顶端壳壁连通排水管，排水管的出水管口受出水管口在罐体上的固定作用固定在进水管口上方，进水管口高度小于排水管的出水管口，排水管呈曲线段状且其高度沿自身长度方向单调递增或单调递减，排水管介于进水管口与出水管口之间的管段中在自身长度方向上距进水管口较近的部分高度始终小于距进水管口较远的部分高度；在絮凝反应桶内竖立安设有固定在絮凝反应桶内周壁上的呈直线段状的滑轨，环形整流体外周壁设置有围绕搅拌轴环向均布的限位豁口，环形整流体固设有围绕搅拌轴环向均布且从环形整流体内周侧贯穿至每一限位豁口的第一对位螺纹连接孔，滑轨经限位豁口穿过环形整流体的方式与环形整流体安装在一起，环形整流体朝竖直方向沿导轨长度方向往复移动的方式使限位豁口与滑轨的无缝隙接触动/静密封配合，环形整流体以被动地沿竖直方向通过无缝隙动/静密封配合的，滑轨开设有沿自身长度或高度方向均布的第二对位螺纹连接孔，螺栓以从环形整流体内周侧分别经每个第一对位螺纹连接孔穿至在同一水平高度的每个第二对位螺纹连接孔内通过自身的外螺纹与对位螺纹连接孔的内螺纹相互啮合连接产生的螺纹紧固力将环形整流体水平固定在絮凝反应桶内周壁上。
2.根据权利要求1所述的一体化絮凝沉淀装置，其特征是：刮泥板(2-3)在沿重力方向投射在水平面上的正投影呈圆心角等于90°或180°或270°的圆扇形。
3.根据权利要求1所述的一体化絮凝沉淀装置，其特征是：若干组搅拌桨叶相对围绕搅拌轴在自身长度方向的几何中心轴线公转的公转半径在所有搅拌桨叶沿搅拌轴长度方向单排均布时的高度方向向上相应单调递增。
4.根据权利要求1所述的一体化絮凝沉淀装置，其特征是：第二传动轴与第三穿孔之间或与斜板之间或与斜管之间留置有环形间隙，以至第二传动轴以围绕筒体在自身长度方向的几何中心轴线自转的方式与第三穿孔或与斜板或与斜管通过环形间隙相互分开而互不接触配合。
5.根据权利要求1所述的一体化絮凝沉淀装置，其特征是：第二传动轴以围绕筒体在自身长度方向的几何中心轴线自转的方式与第三穿孔动密封接触配合。
6.根据权利要求1所述的一体化絮凝沉淀装置，其特征是：顶端壳壁与底端壳壁相互呈正球曲面状或椭球曲面状相对彼此轴对称设置。
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