技术领域
[0001] 本实用新型涉及
水处理领域，特别涉及一种新型除硬除硅高效沉淀池装置。
背景技术
[0002] 沉淀池是应用沉淀作用去除水中悬浮物的一种构筑物，
净化水质的设备。利用水的自然沉淀或混凝沉淀的作用来除去水中的悬浮物。沉淀池按水流方向分为平流式沉淀池、辐流式沉淀池和竖流式沉淀池。沉淀效果与沉淀池中悬浮物特性、水的流速和水在池中的
停留时间有关。为了提高沉淀效果，减少用地面积，目前多采用蜂窝斜管异向流沉淀池、
加速澄清池、脉冲澄清池等。
[0003] 在天然水中，硅
酸化合物是常见的杂质，根据
硅酸的电离度小和它与Ca2+、Mg2+会形成难溶性硅酸盐的情况，当pH值较低时，它呈游离酸的溶液或
钙镁硅酸盐的胶溶状态；当pH值高时，如果Ca2+、Mg2+的量接近于零，则硅酸成真溶液状态，如果水中同时有Ca2+、Mg2+，则呈钙镁硅酸盐的胶溶状态。天然水中的硅化合物(SiO32-)，通常以胶体或分子状态存在，硅化合物在高压
锅炉中，易形成
铝，
铁和钙的盐类，沉积在热负荷较高的水冷壁受热面上成为水垢。分子状态的SiO2又易溶解在高压
蒸汽中，随蒸汽进入
汽轮机内，沉积在
叶片上，形成坚硬的盐垢，使汽轮机出
力降低。机组参数越高，硅在蒸汽中的
溶解度愈大，危害性也越大，因此必须进行除硅。
[0004] 综上所述，针对
现有技术的问题，特别需要一种新型除硬除硅高效沉淀池装置，以解决现有技术的不足。实用新型内容
[0005] 本实用新型的目的在于提供一种新型除硬除硅高效沉淀池装置，设计新颖，结构简单，通过镁剂除去活性硅，化学药剂投加合理，实用性能优，已解决现有技术的
缺陷。
[0006] 为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：
[0007] 一种新型除硬除硅高效沉淀池装置，包括混凝区、除硬除硅区、絮凝区，混凝区的侧边设置有导入水流的进水渠，混凝区内部设置有水流方向向下的混凝搅拌器，除硬除硅区内部设置有水流方向向上的除硬除硅搅拌器,絮凝区内部设置有水流方向向上流的
涡轮推进器，混凝区的内部设置有混凝剂投加管，除硬除硅区的入口处设置有
熟石灰投加管，除硬除硅区和絮凝区的内部均设置有镁剂投加管，镁剂投加管采用多点投加，除硬除硅区底部设置的过
流管连接絮凝区，絮凝区的内部设置有导流筒，导流筒的上部设置有絮凝剂投加管，导流筒的下部设置有纯
碱投加管，混凝剂投加管的混凝剂采用Fe盐，絮凝剂投加管的絮凝剂采用PAM。
[0008] 进一步，所述絮凝剂投加管采用环状多孔管,环状多孔管位于涡轮推进器叶片上游100-200mm处。
[0009] 进一步，所述混凝搅拌器、除硬除硅搅拌器、涡轮推进器均包含有搅拌杆，搅拌杆的四周安装有搅拌叶片。
[0010] 进一步，所述过流管上设置
污泥循环管道。
[0011] 进一步，纯碱投加管设置于过流管上方300-500mm处。
[0012] 本实用新型的有益效果是：设计新颖，采用化学沉淀法，通过镁剂除去活性硅，化学药剂投加合理，出水稳定，是一种很好的创新方案，很有市场推广前景。
附图说明
[0013] 下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型：
[0014] 图1为本实用新型加药点结构图；
[0015] 图2为本实用新型高效沉淀池结构图；
[0016] 图中100-混凝区；110-除硬除硅区；120-絮凝区；130-导流筒；140-混凝剂投加管；150-熟石灰投加管，160-镁剂投加管，170-纯碱投加管，180-絮凝剂投加管，190-除硬除硅搅拌器，191-涡轮推进器，192-混凝搅拌器，200-进水渠，210-过流管，220-污泥循环管道。
具体实施方式
[0017] 为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
[0018] 如图1所示，一种新型除硬除硅高效沉淀池装置，包括混凝区100、除硬除硅区110、絮凝区120，混凝区100的侧边设置有导入水流的进水渠200，混凝区100内部设置有水流方向向下的混凝搅拌器192，除硬除硅区110内部设置有水流方向向上的除硬除硅搅拌器190,絮凝区120内部设置有水流方向向上流的涡轮推进器191，混凝区100的内部设置有混凝剂投加管140，除硬除硅区110的入口处设置有熟石灰投加管150，除硬除硅区110和絮凝区120的内部均设置有镁剂投加管160，镁剂投加管160采用多点投加，除硬除硅区110底部设置的过流管210连接絮凝区120，絮凝区120的内部设置有导流筒130，导流筒130的上部设置有絮凝剂投加管180，导流筒130的下部设置有纯碱投加管170，混凝剂投加管140的混凝剂采用Fe盐，絮凝剂投加管180的絮凝剂采用PAM。
[0019] 另外，絮凝剂投加管180采用环状多孔管。环状多孔管位于涡轮推进器191叶片上游100-200mm处,混凝搅拌器192、除硬除硅搅拌器190、涡轮推进器191均包含有搅拌杆，搅拌杆的四周安装有搅拌叶片。过流管210上设置有污泥循环管道220。纯碱投加管170设置于过流管210上方300-500mm处。
[0020] 镁剂除硅的机理是含有氢
氧化镁的粒子表面
吸附硅酸化合物，形成难溶的硅酸镁。在某种程度上也发生了硅酸胶体的凝聚和硅酸钙的生成。镁剂与硅酸作用的一种解释是：氧化镁粒子在水中部分水化形成MgO、Mg(OH)2的复杂分子结构，Mg(OH)2分子部分解离进入溶液，由此形成了周围被OH-包围的带正电荷的复杂胶体粒子，水中以不同形态存在的硅酸化合物可以与氧化镁胶体粒子进行离子交换，形成了难溶的硅酸镁化合物。少量的硅酸化合物与石灰处理析出的CaCO3发生反应形成沉淀。
[0021] 反应机理如下：
[0022] SiO2+2OH-→H2O+SiO32-
[0023] Mg2++SiO32-→MgSiO3↓
[0024] HCO3-+OH-→H2O+CO32-
[0025] Mg2++CO32-→MgCO3↓
[0026] 本实用新型有三级搅拌，即混凝区、除硬除硅区、絮凝区，药剂投加种类：混凝剂、石灰、镁剂、絮凝剂，投加顺序及投加点保证本实用新型的处理效果。
[0027] 投加点分别为：
[0028] 混凝剂：用于中和胶体电荷，投加点位于混凝区靠近进水渠
位置；
[0029] 石灰：用于去除暂时硬度，投加点位于除硅除硬区靠近入口位置。
[0030] 镁剂：用于去除活性硅，镁剂采用多点投加，投加点分别位于除硅除硬区和絮凝区。
[0031] PAM：用于形成较大絮体，投加点位于絮凝区，由导流筒内部的环状多孔管注入导流筒内部，环状多孔管位于絮凝
涡流推进器叶片上游约100-200处。
[0032] 纯碱：用于去除永久硬度，絮凝区,过流管上方300-500mm处。
[0033] 采用本实用新型投药点具有以下优点：
[0034] 混凝区停留时间不小于3min，能够保证混凝剂Fe3+与污水中有机胶体充分反应，有利于石灰
软化过程中晶体生长；
[0035] 有效
预防混凝剂Fe3+和Ca(OH)2发生化学反应，生成Fe(OH)3沉淀，有效提高Ca(OH)2药剂利用率，避免副反应的发生，减少药剂的额外消耗。
[0036] 2Fe3++3Ca(OH)2→1Fe(OH)3↓+3Ca2+
[0037] 混凝区停留时间：3-5min，除硅除硬区停留时间：15-20min，絮凝区停留时间：10-15min，澄清区停留时间：30-40min。
[0038] 参见图2，一套完整的高效沉淀池由四个连续布置的
钢结构或
混凝土结构的反应装置构成，来水经配水渠首先进入混凝区，在此投加混凝剂，混凝剂发生
水解反应，产生大量带电离子，中和原有胶体电荷体系，使水中的悬浮物杂质失稳凝聚，形成大量絮状颗粒，
混合液进入除硅除硬区，在此投加石灰和镁剂，去除水中的暂时硬度及硅，混合液经管道进入絮凝区。絮凝区设有导流筒，絮凝剂由位于导流筒内部的环状多孔管注入导流筒内部。纯碱投加在混凝区至絮凝区过流管的出口上方。
[0039] 通过含有大量絮体的污水自絮凝区的底部离开絮凝区，经由熟化区自澄清区的上部进入澄清区，之后向下流至斜管的下面，导流墙引导水流流向澄清池的底部，避免直接流向池顶部的斜管澄清区，造成短流。沉积的絮体通过刮泥机进行收集，并最终集中至池底中心。
[0040] 本实用新型的有益效果是：设计新颖，采用化学沉淀法，通过镁剂除去活性硅，化学药剂投加合理，出水稳定，是一种很好的创新方案，很有市场推广前景。
[0041] 本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述
实施例的限制，上述实施例和
说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的
权利要求书及其等同物界定。
