技术领域
[0001] 本
发明涉及混凝沉淀技术领域，尤其是涉及一种塔式螺旋混凝器及混凝沉淀工艺。
背景技术
[0002]
水处理工艺中很多情况下需要向水中投加絮凝剂(俗称药剂)，经过充分混和，使胶体失去
稳定性，使得溶解性物质析出，看起来如同水中的
雪花，称之为繁花，然后会聚集长大，有利于后期的沉淀和过滤，最为
基础的实验称作烧杯试验，将需要处理的一定水量倒入烧杯，添加药剂，产生繁花，用搅拌棒搅拌使其旋转，然后静止，旋转的水流逐渐停止，繁花逐渐下沉，可以得到上面的清液。多年的实践表明，这个烧杯试验具有最为理想的水利条件。几乎所有的工业设备和水处理工艺都是基于烧杯试验的结果，都在极
力模仿烧杯试验的过程。
[0003] 在工业规模水处理工艺中，药剂投加到一个水池内，然后需要采用机械搅拌器进行搅拌，所谓的机械搅拌器是一台
电机，通过减速器带动垂直的螺旋搅拌棒旋转，从而达到搅拌效果。
[0004] 但是，因为搅拌器有电机带动，转速是恒定的，而烧杯试验是在搅拌停止后，水流的旋转也逐渐降低最后停止，这样才给了繁花聚集长大的过程。工业设备的连续搅拌会破坏已经出现的繁花和长大，影响混凝沉淀效果。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于提供一种塔式螺旋混凝器及混凝沉淀工艺，以缓解了
现有技术中存在的搅拌器搅拌液体会导致絮凝繁花无法聚集长大，影响混凝沉淀效果的技术问题。
[0006] 本发明提供的塔式螺旋混凝器，包括：混凝组件、搅拌组件和进液管；
[0007] 所述进液管与所述混凝组件的底部连通，所述进液管内的液体沿着所述混凝组件的切线方向进入到所述混凝组件内，，所述液体以螺旋状运动轨迹运动；
[0008] 所述搅拌组件设置于所述混凝组件内，所述搅拌组件用于改变所述混凝组件内的所述液体的运动方向。
[0009] 进一步的，所述混凝组件包括第一混凝罐、第二混凝罐和第三混凝罐；
[0010] 所述第一混凝罐、所述第二混凝罐和所述第三混凝罐依次层叠设置，且所述第一混凝罐、所述第二混凝罐和所述第三混凝罐依次连通，所述进液管和所述第一混凝罐连通，所述进液管内的液体沿着所述第一混凝罐的切线方向进入到所述第一混凝罐内，所述第一混凝罐、所述第二混凝罐和所述第三混凝罐内均设置有所述搅拌组件。
[0011] 进一步的，所述混凝组件还包括第一连通管和第二连通管；
[0012] 所述第一连通管的一端与所述第一混凝罐的顶部连通，所述第一连通管的另一端与所述第二混凝罐的底部连通，且所述第一连通管内的液体沿着所述第二混凝罐的切线方向进入到所述第二混凝罐内；
[0013] 所述第二连通管的一端与所述第二混凝罐的顶部连通，所述第二连通管的另一端与所述第三混凝罐的底部连通，且所述第二连通管内的液体沿着所述第三混凝罐的切线方向进入到所述第三混凝罐内。
[0014] 进一步的，所述进液管、所述第一连通管和所述第二连通管上分别设置有第一加药口、第二加药口和第三加药口。
[0015] 进一步的，所述搅拌组件包括第一搅拌柱和第二搅拌柱；
[0016] 所述第一搅拌柱和所述第二搅拌柱均设置于所述混凝组件内，多个所述第一搅拌柱沿着所述混凝组件的圆周方向均匀设置，多个所述第二搅拌柱沿着所述混凝组件的圆周方向均匀设置。
[0017] 进一步的，所述第一搅拌柱的长度大于所述第二搅拌柱的长度。
[0018] 进一步的，所述混凝组件还包括出水管；
[0019] 所述出水管与所述第三混凝罐的顶部连通，所述第三混凝罐内的液体通过所述出水管排出。
[0020] 进一步的，所述进液管、所述第一连通管和所述第二连通管上均设置有控制
阀。
[0021] 本发明提供的混凝沉淀工艺，包括以下步骤：
[0022] 向混凝组件内投入超细微粉，以提高污水的
浊度；
[0023] 向混凝组件内投入絮凝剂，以使污水发生絮凝反应；
[0024] 向混凝组件内投入助凝剂，以将液体内的水中溶解性物质转变为非溶解状态。
[0025] 进一步的，所述超细微粉的细度为800～1000目。
[0026] 本发明提供的塔式螺旋混凝器，包括：混凝组件、搅拌组件和进液管；进液管与混凝组件的底部连通，进液管内的液体沿着混凝组件的切线方向进入到混凝组件内，液体以螺旋状运动轨迹运动；搅拌组件设置于混凝组件内，搅拌组件用于改变混凝组件内的液体的运动方向。通过进液管与混凝组件连通，并且进液管内的液体沿着混凝组件的切线方向进入到混凝组件内，使液体在混凝组件内呈螺旋状运动，同时在混凝组件内设置搅拌组件，利用搅拌组件改变呈螺旋状运动的液体的运动轨迹，增加液体的流动性，提高药剂与液体之间的混凝效果，繁花更易聚集，缓解了现有技术中存在的搅拌器搅拌液体会导致絮凝繁花无法聚集长大，影响混凝沉淀效果的技术问题，实现了避免
搅拌机的使用，降低设备成本，同时提高絮凝效率的技术效果。
附图说明
[0027] 为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028] 图1为本发明
实施例提供的塔式螺旋混凝器的整体结构示意图；
[0029] 图2为本发明实施例提供的塔式螺旋混凝器的第一视
角下的结构示意图；
[0030] 图3为本发明实施例提供的塔式螺旋混凝器的第一混凝罐内水流示意图；
[0031] 图4为本发明实施例提供的塔式螺旋混凝器中的搅拌组件的分布示意图。
[0032] 图标：100-混凝组件；110-第一混凝罐；120-第二混凝罐；130-第三混凝罐；140-第一连通管；141-第二加药口；150-第二连通管；151-第三加药口；200-搅拌组件；210-第一搅拌柱；220-第二搅拌柱；300-进液管；310-第一加药口；400-出水管；500-
控制阀。
具体实施方式
[0033] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0034] 因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的
选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0035] 应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0036] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或
位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0037] 此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
[0038] 在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0039] 下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0040] 图1为本实施例提供的塔式螺旋混凝器的整体结构示意图；图2为本实施例提供的塔式螺旋混凝器的第一视角下的结构示意图；图3为本实施例提供的塔式螺旋混凝器的第一混凝罐内水流示意图；图4为本实施例提供的塔式螺旋混凝器中的搅拌组件的分布示意图。
[0041] 如图1-4所示，本实施例提供的塔式螺旋混凝器，包括：混凝组件100、搅拌组件200和进液管300；进液管300与混凝组件100的底部连通，进液管300内的液体沿着混凝组件100的切线方向进入到混凝组件100内，液体以螺旋状运动轨迹运动；搅拌组件200设置于混凝组件100内，搅拌组件200用于改变混凝组件100内的液体的运动方向。
[0042] 具体的，在混凝组件100的底部设置进液管300，进液管300与混凝组件100的底部连通，并且进液管300沿着混凝组件100的切线方向设置，使进液管300内的液体沿着混凝组件100的切线方向进入到混凝组件100内，进而使混凝组件100内的液体呈漩涡螺旋状运动，同时在混凝组件100内设置搅拌组件200，搅拌组件200固定在混凝组件100内，搅拌组件200有效改变混凝组件100内的液体流动性，使搅拌组件200对混凝组件100内的液体起到搅拌作用，使絮凝剂和液体充分混合，使溶解性物质析出，形成繁花，并且由于搅拌组件200是固定的，不会影响繁花的沉淀聚集，使繁花有容易聚集，提高絮凝效果，进而提高液体混凝效果，同时，由于搅拌组件200的设置，代替传统的机械搅拌器，有效降低设备成本的使用。
[0043] 本实施例提供的塔式螺旋混凝器，包括：混凝组件100、搅拌组件200和进液管300；进液管300与混凝组件100的底部连通，进液管300内的液体沿着混凝组件100的切线方向进入到混凝组件100内；搅拌组件200设置于混凝组件100内，搅拌组件200用于改变混凝组件
100内的液体的运动方向。通过进液管300与混凝组件100连通，并且进液管300内的液体沿着混凝组件100的切线方向进入到混凝组件100内，使液体在混凝组件100内呈螺旋状运动，同时在混凝组件100内设置搅拌组件200，利用搅拌组件200改变呈螺旋状运动的液体的运动轨迹，增加液体的流动性，提高药剂与液体之间的混凝效果，繁花更易聚集，缓解了现有技术中存在的搅拌器搅拌液体会导致絮凝繁花无法聚集长大，影响混凝沉淀效果的技术问题，实现了避免搅拌机的使用，降低设备成本，同时提高絮凝效率的技术效果。
[0044] 在上述实施例的基础上，进一步的，本实施例提供的塔式螺旋混凝器中的混凝组件100包括第一混凝罐110、第二混凝罐120和第三混凝罐130；第一混凝罐110、第二混凝罐120和第三混凝罐130依次层叠设置，且第一混凝罐110、第二混凝罐120和第三混凝罐130依次连通，进液管300和第一混凝罐110连通，进液管300内的液体沿着第一混凝罐110的切线方向进入到第一混凝罐110内，第一混凝罐110、第二混凝罐120和第三混凝罐130内均设置有搅拌组件200。
[0045] 具体的，为了提高混凝效果，设置多个混凝罐，进行多次液体混凝，第一混凝罐110、第二混凝罐120和第三混凝罐130沿着竖直方向依次层叠设置，相较于将第一混凝罐
110、第二混凝罐120和第三混凝罐130水平设置，竖直层叠设置更加减少占地面积，降低用地成本的同时，又能保证液体混凝效果。
[0046] 另外，混凝罐的具体数量可根据实际情况选择。
[0047] 位于底部的第一混凝罐110与进液管300连通，进液管300沿着第一混凝罐110底部的切线方向设置，使进液管300内的液体沿着第一混凝罐110的切线方向进入到第一混凝罐110内，液体在第一混凝罐110内呈螺旋状运动，并且在第一混凝罐110、第二混凝罐120和第三混凝罐130内均设置有搅拌组件200，利用搅拌组件200提高第一混凝罐110、第二混凝罐
120和第三混凝罐130内液体的流动性，提高絮凝剂与液体的混合。
[0048] 进一步的，混凝组件100还包括第一连通管140和第二连通管150；第一连通管140的一端与第一混凝罐110的顶部连通，第一连通管140的另一端与第二混凝罐120的底部连通，且第一连通管140内的液体沿着第二混凝罐120的切线方向进入到第二混凝罐120内；第二连通管150的一端与第二混凝罐120的顶部连通，第二连通管150的另一端与第三混凝罐130的底部连通，且第二连通管150内的液体沿着第三混凝罐130的切线方向进入到第三混凝罐130内。
[0049] 具体的，第一混凝罐110的顶部通过第一连通管140与第二混凝罐120的底部连通，第一混凝罐110内的液体注满后，第一混凝罐110内的液体通过第一连通管140进入到第二混凝罐120内，第一连通管140靠近第二混凝罐120的一端沿着第二混凝罐120的切线方向设置，使进入到第二混凝罐120内的液体呈螺旋状运动，并配合第二混凝罐120内的搅拌组件200，利用搅拌组件200增加第二混凝罐120内的液体的流动性，提高絮凝剂与液体的混合度。
[0050] 第二混凝罐120的顶部通过第二连通管150与第三混凝罐130的底部连通，第二混凝罐120内的液体注满后，第二混凝罐120内的液体通过第二连通管150进入到第三混凝罐130内，第二连通管150靠近第三混凝罐130的一端沿着第三混凝罐130的切线方向设置，使第二连通管150内的液体沿着第三混凝罐130的切线方向进入到第三混凝罐130内，使进入到第三混凝罐130内的液体同样呈螺旋状运动，并配合第三混凝罐130内的搅拌组件200，增加第三混凝罐130内的液体流动性，提高絮凝剂与液体的混合度。
[0051] 进一步的，进液管300、第一连通管140和第二连通管150上分别设置有第一加药口310、第二加药口141和第三加药口151。
[0052] 具体的，在进液管300上设置第一加药口310，絮凝剂通过第一加药口310进入到进液管300内，絮凝剂随同进液管300内的液体一同进入到第一混凝罐110中，通过搅拌组件200和螺旋状运动的液体相配合，使絮凝剂和液体充分混合，提高混凝效果。
[0053] 另外，也可通过第一加药口310向进液管300内加入超细微粉，针对于低温低浊液体，先利用超细微粉与液体混合，利用超细微粉提高液体的浊度，再加入絮凝剂对液体混凝，继续通过第二加药口141和第三加药口151向液体投入助凝剂和絮凝剂，多次对液体进行混凝。
[0054] 多次加药具有实际意义，例如第一次添加超细微粉，制造形成絮凝繁花的晶核，第二次添加聚合氯化
铝作为絮凝剂，由于超细微粉的添加大大加快了繁花的反应速度和长大，第三次添加聚丙烯酰胺作为助凝剂，对已经形成的繁花加以团聚以利于后期沉淀。这种方法适合湖泊污染治理，污水终端深度处理后实现中水回用，当然也可以根据需要分别投加不同的药剂以实现不同水处理效果，例如利用超细微粉
吸附污水中的油或将污水脱色。
[0055] 本实施例提供的塔式螺旋混凝器，通过第一加药口310、第二加药口141和第三加药口151的设置，实现多次向液体加药，提高混凝效果。
[0056] 在上述实施例的基础上，进一步的，本实施例提供的塔式螺旋混凝器中的搅拌组件200包括第一搅拌柱210和第二搅拌柱220；第一搅拌柱210和第二搅拌柱220均设置于混凝组件100内，多个第一搅拌柱210沿着混凝组件100的圆周方向均匀设置，多个第二搅拌柱220沿着混凝组件100的圆周方向均匀设置。
[0057] 进一步的，第一搅拌柱210的长度大于第二搅拌柱220的长度。
[0058] 具体的，在每个混凝罐内均设置第一搅拌柱210和第二搅拌柱220，第一搅拌柱210和第二搅拌柱220均固定在混凝罐内，并且在第一搅拌柱210和第二搅拌柱220均沿着混凝罐的圆周方向均匀设置，第一搅拌柱210的长度大于第二搅拌柱220的长度，多个第一搅拌柱210围成的圆周直径大于多个第二搅拌柱220围成的圆周直径，使混凝罐的中心区域为降速旋转区，由于第二搅拌柱220中心区域低于周边，因此失去了搅拌剪切作用，越靠近中心旋转越慢，直至中间点旋转速度为零，继续上升至降速旋转区，水流和繁花不再受到干扰，这近似于烧杯试验中搅拌棒逐渐减速直至最后停止，水流也逐渐因搅拌停止而趋于平静，平静的作用在于使已经产生的繁花不至于
破碎。
[0059] 进一步的，混凝组件100还包括出水管400；出水管400与第三混凝罐130的顶部连通，第三混凝罐130内的液体通过出水管400排出。
[0060] 具体的，在第三混凝罐130的顶部设置出水管400，经过第一混凝罐110、第二混凝罐120的混凝作用进入到第三混凝罐130内的液体最终通过出水管400排出。
[0061] 进一步的，进液管300、第一连通管140和第二连通管150上均设置有控制阀500。
[0062] 具体的，控制阀500设置为
电动阀，多个控制阀500的作用控制进液管300、第一连通管140和第二连通管150内的液体流动性，控制混凝组件100内的液体流动性。
[0063] 本实施例提供的塔式螺旋混凝器，通过第一搅拌柱210和第二搅拌柱220的设置提高混凝罐内的液体流动性，混合更加充分。
[0064] 本实施例提供的混凝沉淀工艺，包括以下步骤：
[0065] 向混凝组件100内投入超细微粉，以提高污水的浊度；
[0066] 向混凝组件100内投入絮凝剂，以使污水发生絮凝反应；
[0067] 向混凝组件100内投入助凝剂，以将液体内的水中溶解性物质转变为非溶解状态。
[0068] 进一步的，超细微粉的细度为800～1000目。
[0069] 具体的，先加入超细微粉以提高污水的浊度，再投入絮凝剂使污水与絮凝剂充分混合，发生絮凝反应，后加入助凝剂增强絮凝效果。
[0070] 从晶核形成机理出发，先确定微粉的细度同时考虑经济成本。取浊度3NTU水库作为试验测试用水，在
冰箱内降到摄氏5度，投加相同重量聚合氯化铝和不同目数(细度)微粉行进试验，暂不考虑微粉的化学性质。统一采用
硅藻土微粉。实验表格如下：
[0071]
[0072] 从测试可以看出微粉细度在800目以上时效果较好，进一步优化投加重量。
[0073]
[0074]
[0075] 结论：采用
硅藻土超细微粉，细度在800～1000目，添加量3～5ppm可以达到较好效果。
[0076] 本实施例提供的塔式螺旋混凝器，通过加入细度在800～1000目的硅藻土超细微粉，提高污水的浊度，再加入絮凝剂，絮凝效果更佳。
[0077] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行
修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
