一种混凝反应器及串联式混凝反应系统

技术领域

本发明属于水处理技术领域，尤其涉及一种混凝反应器及串联式混凝反应系统。

背景技术

混凝反应是一种广泛用于水处理和污染控制的重要技术。在混凝反应过程中，通过向水中投加混凝剂，使水中的悬浮颗粒物和微小物质聚集并形成絮体。这些絮体可通过沉降或过滤等方法从水中分离出来，从而达到净化水质的目的。然而，现有的混凝反应技术中存在着一些问题，如反应效果不够理想，反应速率较慢，以及需要使用大量的混凝剂、反应器边壁处的絮凝反应效果差，混凝絮体凝结量少等弊端等。因此，开发一种新型的混凝反应技术，以提高反应效果和降低成本，是当前领域内的重要需求。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种混凝反应器及串联式混凝反应系统。

本发明是这样实现的，一种混凝反应器，包括反应筒体，沿切线方向进入反应筒体的进水管，其特征在于：所述反应筒体内壁沿圆周方向均匀布置有数列促使混凝絮体进入中心区域沉降的混凝斜板组件，混凝斜板组件与水平方向的夹角为70°±10°，且相邻列混凝斜板组件之间交错设置。

优选的，同一列相邻混凝斜板组件之间的间距不小于400mm。

优选的，所述混凝斜板组件包括一个向反应筒体内倾斜的底板，所述底板的两侧设有向着底板两侧方向倾斜的导流板，沿所述底板宽度方向等间距设有汇集板，所述汇集板垂直于底板，相邻的汇集板之间形成汇集槽。

优选的，所述导流板与底板的倾斜夹角α为135°±10°。

优选的，所述底板的长度不小于500mm；所述底板的宽度不小于300mm。

优选的，所述汇集板的高度和相邻汇集板之间的间距均不小于35mm。

优选的，所述底板的上端沿垂直方向设有固定板。

还包括悬挂架，所述混凝斜板组件沿悬挂架高度方式设置数个，每个混凝斜板组件均与悬挂架成70°±10°倾斜设置。

优选的，混凝反应器为方形反应器或圆形反应器。

本发明还公开一种串联式混凝反应系统，混凝反应系统包括数个串联的混凝反应器，所述混凝反应器采用上述的混凝反应器，各混凝反应器之间的出水与进水按原始进水浓度C范围不同，釆用三种入水和出水方式，分别为：

当C＞10克/每升水时，混凝反应器采用下周边切向入水时，上周边切向出水；

当C为1－10克/每升水时，混凝反应器采用上周边切向入水，下周边切向出水；

当C<1g/每升水时，混凝反应器进出水釆用交替式的方式进出水。

本发明具有的优点和技术效果：本发明在现有混凝反应器内增加混凝斜板组件，针对不同的原始进水浓度，釆用多个反应池体之间不同的进、出水串联方式，该混凝斜板组件可以强化混凝反应，提高反应效果，并促使混凝絮体从混凝斜板组件底部进入中心区域沉降，可大大降低进入下一个混凝反应器的主流体的悬浮颗粒物浓度；同时减少运行过程中的能耗以及减少混凝反应器串联的数量，降低运行成本；该技术的实施可以广泛应用于水处理工程、工业废水处理、市政污水处理等领域，为改善水质和保护环境提供新的技术手段。

附图说明

图1a是本方形混凝反应器结构示意图；

图1b是本圆形混凝反应器结构示意图；

图2是同一列混凝斜板组件分布结构示意图；

图3是图2的侧视图；

图4是相邻列混凝斜板组件分布结构示意图；

图5是混凝斜板组件主视图；

图6是图5的俯视图；

图7是图5的右视图；

图8是混凝斜板组件立体结构示意图；

图9至图11是串联式混凝反应系统三种入水和出水方式串联示意图。

图中、1、反应筒体；21、进水管；22、出水管；3、混凝斜板组件；3-1、底板；3-2、导流板；3-3、汇集板；3-4、固定板；4、悬挂架。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1至图8，一种混凝反应器，包括反应筒体1，反应筒体1为圆形混凝反应器(图1b)或方形混凝反应器(参阅图1a)，沿切线方向进入反应筒体的进水管21，连接反应筒体的出水管22；所述反应筒体内壁沿圆周方向均匀布置有数列促使混凝絮体进入中心区域沉降，且与竖直方向夹角为70°±10°的混凝斜板组件3，混凝斜板组件采用直接焊接或者通过悬挂架4与反应筒体内壁固定连接，本实施例采用混凝斜板组件安装在悬挂架上，即在所述混凝斜板组件沿悬挂架高度方式设置数个，安装过程需要保证每个混凝斜板组件均与悬挂架成70°±10°倾斜设置，此夹角的涉及是实现本发明目的一个重要技术特征，随着主流体沿着反应筒体内壁做周向运动的同时，不仅提高反应的效果，而且利于混凝斜板组件内富集的混凝絮体富集到一定重量后沿底板下滑，依靠自重和水流向着反应筒体的中心方向运动，最终沉淀到反应器底部排除，从而大大降低了进入下一个反应筒体的主流体的悬浮颗粒物浓度，进而起到了减少向下一级混凝反应器处理的负担，提高污水处理周期；为了保证不破坏主流体的运动方向，同一列相邻混凝斜板组件之间的间距不小于400mm；每相邻两列混凝斜板组件离水平面距离其中靠近水平面的距离Y1不小于500mm、另一列混凝斜板组件距离水平面的距离Y2不小于700mm，使相邻列混凝斜板组件之间交错设置。

所述混凝斜板组件包括一个底板3-1，所述底板的两侧设有向着底板两侧方向倾斜的导流板3-2，导流板3-2的作用在于不破坏主流体的沿周向运动过程中，又能够使部分污水进入混凝斜板组件内，延长反应时间，提高反应效率，沿所述底板宽度方向等间距设有汇集板3-3，所述汇集板垂直于底板，相邻的汇集板之间形成汇集槽，当主流体遇到混凝斜板组件后，混凝絮体将在汇集槽内进行汇集，相对于传统没有汇集槽而言，加快在汇集槽内能够发生高效的混凝反应，提高混凝效果。

请参阅图5，本发明在现有混凝反应器(依方形混凝反应器为例进行说明)内增加数列上述的混凝斜板组件，每个混凝斜板组件与竖直方向的夹角β为70°±10°，相邻列之间的混凝斜板组件交错设置，既保证反应池内的主流体始终沿周向运动，又保证各个斜板组件都能发挥最好的作用，在实际运行过程中可以强化混凝反应，提高反应效果，并促使混凝絮体从混凝斜板组件底部进入中心区域沉降，可大大降低进入下一个混凝反应器的主流体的悬浮颗粒物浓度。

优选的，所述导流板与底板的倾斜夹角α为135°±10°。此夹角的目的在于不破坏主流体沿着反应筒体内壁的运动，同时具有导流的效果。

优选的，所述底板的长度L不小于500mm，在实际设计制造中根据混凝反应器的容积大小而选择，底板的长度不易过低，否则将起不到混凝絮体阻隔富集的作用。

优选的，所述底板的宽度L1不小于300mm。

优选的，所述汇集板的高度L2和相邻汇集板之间的间距L3不小于30mm。

优选的，所述底板的上端沿垂直方向设有固定板3-4，起到与混凝反应器筒体内壁或者悬挂架4固定的作用，同时也能够阻挡此处流体短路向上运动，无论采用直接焊接，还是悬挂架连接，必须保证与反应筒体内壁具有70°±10°。

优选的，所述固定板的形状为弧形或方形结构，以满足圆形混凝反应器和方形反应器的使用。

本发明还公开一种串联式混凝反应系统，混凝反应系统包括数个串联的混凝反应器，所述混凝反应器采用上述混凝反应器，各混凝反应器之间的出水与进水按原始进水浓度C范围不同，釆用三种入水和出水方式，分别为：

当C＞10克/每升水时，混凝反应器采用下周边切向入水时，上周边切向出水；请参阅图9；

当C为1－10克/每升水时，混凝反应器采用上周边切向入水，下周边切向出水；请参阅图10；

当C<1g/每升水时，混凝反应器进出水釆用交替式，即上进水运行一段时间后，切换为下进水，请参阅图11。

本发明在实际混凝反应还可以减少运行过程中的能耗以及减少混凝反应器串联的数量，降低运行成本，在实际运行过程中可以强化混凝反应，提高反应效果，并促使混凝絮体从混凝斜板组件底部进入中心区域沉降，可大大降低进入下一个混凝反应器的主流体的悬浮颗粒物浓度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。