基本信息
- 项目名称：
- 新型高效涡流澄清池
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 通过试验设计研制了一种集絮凝反应、沉淀和污泥浓缩于一体的高效水处理设施，可有效解决传统水力循环澄清池普遍存在的效率低、抗冲击负荷能力差等问题。作品优化涡流澄清池池体结构和尺寸，在澄清池反应室内设置涡流反应器，增强絮凝效率；在沉淀区设置斜管，加强泥水分离效果；在污泥浓缩区设置泥斗和排泥装置，提高沉淀和排泥效果,具有混凝效率高、反应时间短、出水水质优、适应能力强、施工方便等优点,具有一定的推广价值。
- 详细介绍：
- 通过试验设计研制了一种集絮凝反应、沉淀和污泥浓缩于一体的高效水处理设施，可有效解决传统水力循环澄清池普遍存在的效率低、抗冲击负荷能力差等问题。作品优化澄清池池体结构和尺寸，在涡流澄清池反应室内设置涡流反应器，增强絮凝效率；在沉淀区设置斜管，加强泥水分离效果；在污泥浓缩区设置泥斗和排泥装置，提高沉淀和排泥效果。试验表明：在反应时间、水力停留时间、表面负荷分别为：7min、30min、5.3 m3/m2•h左右时，出水稳定，浊度<3NTU。高效涡流澄清池具有混凝效率高、反应时间短、出水水质优、适应能力强、施工方便等优点,具有一定的推广价值。
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 1、设计目的：本作品旨在研制一种集絮凝反应、沉淀和污泥浓缩于一体的高效水处理设施。本作品的研究成果可有效解决传统水力循环澄清池普遍存在的效率低、抗冲击负荷能力差等问题。 2、基本思路：作品优化澄清池池体结构和尺寸，在涡流澄清池反应室内设置涡流反应器，增强絮凝效率；在沉淀区设置斜管，加强泥水分离效果；在污泥浓缩区设置泥斗和排泥装置，提高沉淀和排泥效果。 3、创新点：结合微涡流混凝技术设计新型高效涡流澄清池。 4、技术关键：通过设计澄清池池体结构尺寸，结合微涡流絮凝技术控制絮凝反应时间、水力停留时间和表面负荷。 5、主要技术指标：反应时间、水力停留时间、表面负荷分别为7min、30min、5.3 m3/m2•h左右时，出水浊度<3NTU。
科学性、先进性
- 1、作品的科学性 传统水力循环澄清池往往存在絮凝时间短、絮凝效率低、对水质水量适应性差等缺点。与传统水力循环澄清池相比，本作品在反应室内设置涡流反应器，使水流形成微小的涡旋流动，增加脱稳胶粒的碰撞机率，从根本上提高了絮凝反应的效率，缩短絮凝时间；在沉淀区设置斜管沉淀器，强化了对细小颗粒物的沉淀，提高了沉淀的效率，从而减小了澄清池的容积；在污泥浓缩区设置泥斗和排泥装置，利于泥渣收集和浓缩，提高排泥效果。 2、作品的先进性 本作品集絮凝反应、澄清和污泥浓缩单元于一体，能有效提高絮凝反应效率和澄清效果,与传统水力循环澄清池相比具有混凝效率高、出水质量优、抗冲击负荷能力强、药耗低、实施简便等先进之处。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 图纸、磁盘、图片、录像
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 1、使用说明： (1)新型高效涡流澄清池使用前根据原水水质做混凝剂优选试验，确定混凝剂种类和投加量。 (2)启动时的处理流量从较小逐渐增加至实际处理能力，以利于反应区泥渣层形成。 (3)运行过程中，注意根据原水浊度，及时排泥。 (4)停止运行后，为防止污泥板结和藻类滋生，排空并清洗高效涡流澄清池。 2、技术特点和优势：与传统水力循环澄清池相比，本作品具有混凝效率高、出水质量优、抗冲击负荷能力强、药耗低、实施简便等先进之处。 3、市场分析：随着我国社会发展和生活水平提高，人们对饮用水安全越来越重视，保障饮用水安全已成为我国“十二五”规划的重要内容之一。本作品可广泛应用于新建水厂，已有水厂改造，以及农村集中供水等项目，具有广阔的应用前景，是保障饮用水安全的良好选择。 4、经济效益预测：吨水处理成本<0.5元，节约10%~30%的药剂，10m3/h的新型高效涡流澄清池占地面积≤8m2。
同类课题研究水平概述
- 1 澄清池研究现状 澄清池作为一种集混合、絮凝、沉淀于一体的净水构筑物，广泛应用于许多地区的中、小型水厂。国外水处理专家从控制涡旋尺度、增加涡旋数数量以及分配能耗等几方面出发，对混凝过程的进行了深入研究。Simon Biggs认为在反应室中增设扰流装置，改善水体紊流结构，可以提高有效能耗及其利用率。法国得利满公司开发的高密度澄清池将反应、预沉浓缩和澄清综合为一体，同时配以外部污泥回流和外部投药混合组成一个完整净水系统。上海市政工程设计研究总院在结合机械搅拌澄清池和德利满高密度沉淀池优点的基础上，发明了中置式高密度沉淀池，取得了令人满意的效果。 2 澄清池改造技术研究现状 早期建造的一些水力循环澄清池都面临着老化、产水率低、能耗高、出水水质差等问题，已无法满足用户对水量及水质的需求，于是许多水厂都对原有池子进行了构造上的改进，并取得了良好的效果。胡锋平等利用增加斜管、网格，缩短喉管长度，扩大絮凝室容积等措施对上饶铁路东门给水所的水力循环澄清池进行改造，单池产水量由160m3/h提高到320 m3/h，出水浊度降低，且耐冲击负荷能力加强。徐大伟等通过增加斜管、取消喷嘴和喉管、扩大絮凝室、增设利于回流的裙板等措施改进了临平净水厂工程水力循环澄清池，改进后处理效率提高近三倍，抗冲击负荷能力、安全性都有很大的提高。蒋力通过加装混合器、增设反应器、斜管等措施改进张掖沙湾水厂的水力循环澄清池，使单池产水量由80m3/h提高到140m3/h，药耗降低了15%-20%。童祯恭在东风汽车水厂澄清池改造工程中，取消原机械搅拌设备，改造反应区，加入涡流反应器，使单池产水量提高80%，取得了较好的效益。Parker和Raymond认为提高回流污泥的浓度有利于固液两相体系的形成，进而提高泥水分离效果。 3 絮凝反应器研究现状 在絮凝反应器的研究方面，Serra等研究了不同扰流装置（桨叶式搅拌机，振动网格，库埃特流装置）对絮体颗粒尺寸和絮凝效率影响。刘希邈等基于后台阶流理论，设计了菱形翼片隔板絮凝反应器，实现了同时对流体微观涡旋强化及宏观涡旋均布进行有效控制。刘汝鹏，翟华丽等利用基于水力旋流器和微涡旋理论研发的旋流扰流组合涡混合反应器在处理低温低浊及低温高浊水时，具有明显的处理效果。童祯恭，胡锋平，方永忠把微涡流混凝工艺应用于数项水厂改造工程中，取得了较好的效益。
