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基本信息

項(xiàng)目名稱：
新型高效渦流澄清池
小類：
能源化工
簡介：
通過試驗(yàn)設(shè)計(jì)研制了一種集絮凝反應(yīng)、沉淀和污泥濃縮于一體的高效水處理設(shè)施，可有效解決傳統(tǒng)水力循環(huán)澄清池普遍存在的效率低、抗沖擊負(fù)荷能力差等問題。作品優(yōu)化渦流澄清池池體結(jié)構(gòu)和尺寸，在澄清池反應(yīng)室內(nèi)設(shè)置渦流反應(yīng)器，增強(qiáng)絮凝效率；在沉淀區(qū)設(shè)置斜管，加強(qiáng)泥水分離效果；在污泥濃縮區(qū)設(shè)置泥斗和排泥裝置，提高沉淀和排泥效果,具有混凝效率高、反應(yīng)時(shí)間短、出水水質(zhì)優(yōu)、適應(yīng)能力強(qiáng)、施工方便等優(yōu)點(diǎn),具有一定的推廣價(jià)值。
詳細(xì)介紹：
通過試驗(yàn)設(shè)計(jì)研制了一種集絮凝反應(yīng)、沉淀和污泥濃縮于一體的高效水處理設(shè)施，可有效解決傳統(tǒng)水力循環(huán)澄清池普遍存在的效率低、抗沖擊負(fù)荷能力差等問題。作品優(yōu)化澄清池池體結(jié)構(gòu)和尺寸，在渦流澄清池反應(yīng)室內(nèi)設(shè)置渦流反應(yīng)器，增強(qiáng)絮凝效率；在沉淀區(qū)設(shè)置斜管，加強(qiáng)泥水分離效果；在污泥濃縮區(qū)設(shè)置泥斗和排泥裝置，提高沉淀和排泥效果。試驗(yàn)表明：在反應(yīng)時(shí)間、水力停留時(shí)間、表面負(fù)荷分別為：7min、30min、5.3 m3/m2?h左右時(shí)，出水穩(wěn)定，濁度<3NTU。高效渦流澄清池具有混凝效率高、反應(yīng)時(shí)間短、出水水質(zhì)優(yōu)、適應(yīng)能力強(qiáng)、施工方便等優(yōu)點(diǎn),具有一定的推廣價(jià)值。

作品專業(yè)信息

設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)

1、設(shè)計(jì)目的：本作品旨在研制一種集絮凝反應(yīng)、沉淀和污泥濃縮于一體的高效水處理設(shè)施。本作品的研究成果可有效解決傳統(tǒng)水力循環(huán)澄清池普遍存在的效率低、抗沖擊負(fù)荷能力差等問題。 2、基本思路：作品優(yōu)化澄清池池體結(jié)構(gòu)和尺寸，在渦流澄清池反應(yīng)室內(nèi)設(shè)置渦流反應(yīng)器，增強(qiáng)絮凝效率；在沉淀區(qū)設(shè)置斜管，加強(qiáng)泥水分離效果；在污泥濃縮區(qū)設(shè)置泥斗和排泥裝置，提高沉淀和排泥效果。 3、創(chuàng)新點(diǎn)：結(jié)合微渦流混凝技術(shù)設(shè)計(jì)新型高效渦流澄清池。 4、技術(shù)關(guān)鍵：通過設(shè)計(jì)澄清池池體結(jié)構(gòu)尺寸，結(jié)合微渦流絮凝技術(shù)控制絮凝反應(yīng)時(shí)間、水力停留時(shí)間和表面負(fù)荷。 5、主要技術(shù)指標(biāo)：反應(yīng)時(shí)間、水力停留時(shí)間、表面負(fù)荷分別為7min、30min、5.3 m3/m2?h左右時(shí)，出水濁度<3NTU。

科學(xué)性、先進(jìn)性

1、作品的科學(xué)性 傳統(tǒng)水力循環(huán)澄清池往往存在絮凝時(shí)間短、絮凝效率低、對(duì)水質(zhì)水量適應(yīng)性差等缺點(diǎn)。與傳統(tǒng)水力循環(huán)澄清池相比，本作品在反應(yīng)室內(nèi)設(shè)置渦流反應(yīng)器，使水流形成微小的渦旋流動(dòng)，增加脫穩(wěn)膠粒的碰撞機(jī)率，從根本上提高了絮凝反應(yīng)的效率，縮短絮凝時(shí)間；在沉淀區(qū)設(shè)置斜管沉淀器，強(qiáng)化了對(duì)細(xì)小顆粒物的沉淀，提高了沉淀的效率，從而減小了澄清池的容積；在污泥濃縮區(qū)設(shè)置泥斗和排泥裝置，利于泥渣收集和濃縮，提高排泥效果。 2、作品的先進(jìn)性 本作品集絮凝反應(yīng)、澄清和污泥濃縮單元于一體，能有效提高絮凝反應(yīng)效率和澄清效果,與傳統(tǒng)水力循環(huán)澄清池相比具有混凝效率高、出水質(zhì)量優(yōu)、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、藥耗低、實(shí)施簡便等先進(jìn)之處。

獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果

無

作品所處階段

中試階段

技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式

無

作品可展示的形式

圖紙、磁盤、圖片、錄像

使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)

1、使用說明： (1)新型高效渦流澄清池使用前根據(jù)原水水質(zhì)做混凝劑優(yōu)選試驗(yàn)，確定混凝劑種類和投加量。 (2)啟動(dòng)時(shí)的處理流量從較小逐漸增加至實(shí)際處理能力，以利于反應(yīng)區(qū)泥渣層形成。 (3)運(yùn)行過程中，注意根據(jù)原水濁度，及時(shí)排泥。 (4)停止運(yùn)行后，為防止污泥板結(jié)和藻類滋生，排空并清洗高效渦流澄清池。 2、技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)：與傳統(tǒng)水力循環(huán)澄清池相比，本作品具有混凝效率高、出水質(zhì)量優(yōu)、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、藥耗低、實(shí)施簡便等先進(jìn)之處。 3、市場(chǎng)分析：隨著我國社會(huì)發(fā)展和生活水平提高，人們對(duì)飲用水安全越來越重視，保障飲用水安全已成為我國“十二五”規(guī)劃的重要內(nèi)容之一。本作品可廣泛應(yīng)用于新建水廠，已有水廠改造，以及農(nóng)村集中供水等項(xiàng)目，具有廣闊的應(yīng)用前景，是保障飲用水安全的良好選擇。 4、經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)：噸水處理成本<0.5元，節(jié)約10%~30%的藥劑，10m3/h的新型高效渦流澄清池占地面積≤8m2。

同類課題研究水平概述

1 澄清池研究現(xiàn)狀 澄清池作為一種集混合、絮凝、沉淀于一體的凈水構(gòu)筑物，廣泛應(yīng)用于許多地區(qū)的中、小型水廠。國外水處理專家從控制渦旋尺度、增加渦旋數(shù)數(shù)量以及分配能耗等幾方面出發(fā)，對(duì)混凝過程的進(jìn)行了深入研究。Simon Biggs認(rèn)為在反應(yīng)室中增設(shè)擾流裝置，改善水體紊流結(jié)構(gòu)，可以提高有效能耗及其利用率。法國得利滿公司開發(fā)的高密度澄清池將反應(yīng)、預(yù)沉濃縮和澄清綜合為一體，同時(shí)配以外部污泥回流和外部投藥混合組成一個(gè)完整凈水系統(tǒng)。上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院在結(jié)合機(jī)械攪拌澄清池和德利滿高密度沉淀池優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，發(fā)明了中置式高密度沉淀池，取得了令人滿意的效果。 2 澄清池改造技術(shù)研究現(xiàn)狀 早期建造的一些水力循環(huán)澄清池都面臨著老化、產(chǎn)水率低、能耗高、出水水質(zhì)差等問題，已無法滿足用戶對(duì)水量及水質(zhì)的需求，于是許多水廠都對(duì)原有池子進(jìn)行了構(gòu)造上的改進(jìn)，并取得了良好的效果。胡鋒平等利用增加斜管、網(wǎng)格，縮短喉管長度，擴(kuò)大絮凝室容積等措施對(duì)上饒鐵路東門給水所的水力循環(huán)澄清池進(jìn)行改造，單池產(chǎn)水量由160m3/h提高到320 m3/h，出水濁度降低，且耐沖擊負(fù)荷能力加強(qiáng)。徐大偉等通過增加斜管、取消噴嘴和喉管、擴(kuò)大絮凝室、增設(shè)利于回流的裙板等措施改進(jìn)了臨平凈水廠工程水力循環(huán)澄清池，改進(jìn)后處理效率提高近三倍，抗沖擊負(fù)荷能力、安全性都有很大的提高。蔣力通過加裝混合器、增設(shè)反應(yīng)器、斜管等措施改進(jìn)張掖沙灣水廠的水力循環(huán)澄清池，使單池產(chǎn)水量由80m3/h提高到140m3/h，藥耗降低了15%-20%。童禎恭在東風(fēng)汽車水廠澄清池改造工程中，取消原機(jī)械攪拌設(shè)備，改造反應(yīng)區(qū)，加入渦流反應(yīng)器，使單池產(chǎn)水量提高80%，取得了較好的效益。Parker和Raymond認(rèn)為提高回流污泥的濃度有利于固液兩相體系的形成，進(jìn)而提高泥水分離效果。 3 絮凝反應(yīng)器研究現(xiàn)狀 在絮凝反應(yīng)器的研究方面，Serra等研究了不同擾流裝置（槳葉式攪拌機(jī)，振動(dòng)網(wǎng)格，庫埃特流裝置）對(duì)絮體顆粒尺寸和絮凝效率影響。劉希邈等基于后臺(tái)階流理論，設(shè)計(jì)了菱形翼片隔板絮凝反應(yīng)器，實(shí)現(xiàn)了同時(shí)對(duì)流體微觀渦旋強(qiáng)化及宏觀渦旋均布進(jìn)行有效控制。劉汝鵬，翟華麗等利用基于水力旋流器和微渦旋理論研發(fā)的旋流擾流組合渦混合反應(yīng)器在處理低溫低濁及低溫高濁水時(shí)，具有明顯的處理效果。童禎恭，胡鋒平，方永忠把微渦流混凝工藝應(yīng)用于數(shù)項(xiàng)水廠改造工程中，取得了較好的效益。
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