专利名称：变向变速脉动水流式絮凝装置及絮凝工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种固液分离装置，特别是动态水流式絮凝装置及絮凝工艺。
背景技术：
在化工、环保和矿业等领域广泛使用的絮凝器可分为两类。一类是静态混合絮凝器，另一类是动态混合絮凝器。前者在管道内依靠如螺旋状导流装置等特定结构，使悬浮颗粒混合、接触而絮凝；后者则借助于机械搅拌作用使颗粒碰撞而絮凝。静态絮凝器的优点是能耗低，但因混合强度不够，絮团一经形成则难以进行结构重组，因而密度较低；动态絮凝器虽然耗能较多，但絮凝速度加快，并且造成的流体速度梯度对絮团有剪切作用，可使絮团进行结构重组而得以密实。同时，传统的机械搅拌式的动态絮凝器也存在着絮凝颗粒密度小、沉降速度慢的缺点，有关资料在《固液分离》(冶金工业出版社，1996)一书中有详细描述。
发明内容
本发明的目的在于通过提供一种设备简单、占地少、投资小、处理效率高、能耗低的变向变速脉动水流式絮凝装置及絮凝工艺，以达到产生密度大、易沉降和易脱水的絮团，进而改善固液分离效果的目的。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是设计一种变向变速脉动水流式絮凝装置，该装置是由絮凝器、筛板、进料管、排料管、橡胶隔膜、偏心轮连杆和偏心轮组成；橡胶隔膜位于絮凝器的底部，通过偏心轮连杆与偏心轮联接，筛板固定在絮凝器内下部。其中絮凝器可以是两个絮凝器联成一组，也可以将偶数个絮凝器联成两组。这种变向变速脉动水流式絮凝器的絮凝工艺是利用偏心轮的转动，通过偏心轮连杆带动絮凝器底部的橡胶隔膜做上下颠簸移动，在絮凝器内形成变向变速、交替上下的脉动水流，使原始松散的絮团结构发生破坏和重组，形成结构紧密、含水量低和沉降加快的聚集体。具体絮凝工艺为利用水泵将待处理的絮凝浆体从絮凝器顶部的进料管连续注入，同时开启偏心轮，通过偏心轮连杆带动橡胶隔膜做上下颠簸移动，在偏心轮的一个运动周期内，当橡胶隔膜向上移动时，压缩隔膜与筛板间水室的空间，使水室中的水经筛板的筛孔上升；然后橡胶隔膜转而向下移动，扩大水室的容积，使筛板上的水流下降，从而在絮凝器内形成变向变速、交替上下的脉动水流而加速絮凝，絮凝后的水流经絮凝器下部的排料管排出。通过变向变速脉动水流对原始絮团的结构进行破坏和重组，原来结构松散的含有大量水分的絮团在脉动水流的剪切下变成粒度较小的小絮体，这些小絮体再重新碰撞而成大絮团，原来的松散结构则变得比较紧密；此外，脉动水流的颠簸作用可以使形成的絮团受到挤压而排出絮团中包裹的部分水分。
本发明所提供的变向变速脉动水流式絮凝装置及絮凝工艺，与传统的静态及动态混合絮凝器相比，一方面保留了水流对絮团的剪切重组作用，同时增加了脉动水流对絮团的颠簸和挤压作用，进而获得结构紧密、沉速加快、含水率降低的聚集体，有效提高了固液分离的效率，同时该发明装置设备简单、占地少、投资小、处理效率高、能耗低，工艺简单易行，极具推广和利用价值。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1为脉动水流式絮凝器装置示意图。
图中，1.絮凝器，2.筛板，3.进料管，4.排料管，5.橡胶隔膜，6.偏心轮连杆，7.偏心轮。
具体实施例方式
实施例1。在由两个絮凝器(1)、筛板(2)、进料管(3)、排料管(4)、橡胶隔膜(5)和偏心轮连杆(6)、偏心轮(7)组成的一组絮凝装置中；橡胶隔膜(5)位于絮凝器(1)的底部，通过偏心轮连杆(6)与偏心轮(7)联接；筛板(2)固定在絮凝器(1)内下部。利用污水泵将待处理的赤铁矿悬浮液从絮凝器(1)顶部的进料管(3)连续注入，同时开启偏心轮(7)，通过偏心轮连杆(6)带动橡胶隔膜(5)上下颠簸移动，在偏心轮(7)的一个运动周期内，当橡胶隔膜(5)向上移动时，压缩隔膜(5)与筛板(2)间水室的空间，使水室中的水经筛板(2)的筛孔上升；然后橡胶隔膜转而向下移动，扩大水室的容积，使筛板上的水流下降，从而在絮凝器(1)内形成变向变速、交替上下的脉动水流来加速絮凝，絮凝后的水流经絮凝器(1)下部的排料管(4)排出。悬浮液的颗粒平均粒度由原始的5.1微米变为絮凝后的18.1微米；絮凝产品沉降速度为0.0235厘米/秒。
实施例2。在由四个絮凝器(1)、筛板(2)、进料管(3)、排料管(4)、橡胶隔膜(5)和偏心轮连杆(6)、偏心轮(7)组成的两组絮凝装置中；橡胶隔膜(5)位于絮凝器(1)的底部，通过偏心轮连杆(6)与偏心轮(7)连接；筛板(2)固定在絮凝器(1)内下部。利用实施例1的方法对碳酸钙悬浮液进行处理。悬浮液的颗粒平均粒度由原始的4.5微米变为絮凝后的15.5微米；絮凝产品沉降速度为0.0193厘米/秒。
实施例3。利用实施例1的装置和方法对工业污水进行处理。污水的颗粒平均粒度由原始的12.2微米变为絮凝后的24.9微米；絮凝产品沉降速度为0.0223厘米/秒。
本装置及工艺与传统动态絮凝器的处理结果对比如表1。从表1中可以看出，与普通动态絮凝器相比，脉动水流絮凝器所获得的絮凝体在粒度上大致相同，但沉降速度有明显增加，表明得到了密度较大的絮团。
表1。处理结果对比表
权利要求
1.一种变向变速脉动水流式絮凝装置，其特征在于是由絮凝器(1)、筛板(2)、进料管(3)、排料管(4)、橡胶隔膜(5)、偏心轮连杆(6)和偏心轮(7)组成；橡胶隔膜(5)位于絮凝器(1)的底部，通过偏心轮连杆(6)与偏心轮(7)联接；筛板(2)固定在絮凝器(1)内下部。
2.根据权利要求1所述的变向变速脉动水流式絮凝装置，其特征在于絮凝器(1)可以是两个絮凝器联成一组，也可以将偶数个絮凝器联成两组。
3.一种变向变速脉动水流式絮凝工艺，其特征在于利用偏心轮(7)的转动，通过偏心轮连杆(6)带动絮凝器(1)底部的橡胶隔膜(5)做上下颠簸移动，在絮凝器(1)内形成变向变速、交替上下的脉动水流，使原始松散的絮团结构发生破坏和重组，形成结构紧密、含水量低和沉降加快的聚集体；具体絮凝工艺为利用水泵将待絮凝浆体从絮凝器(1)顶部的进料管(3)连续注入，同时开启偏心轮(7)，通过偏心轮连杆(6)带动橡胶隔膜(5)做上下颠簸移动，在偏心轮(7)的一个运动周期内，当橡胶隔膜(5)向上移动时，压缩隔膜(5)与筛板(2)之间的水室的空间，使水室中的水经筛板(2)的筛孔上升；然后橡胶隔膜(5)转而向下移动，扩大水室的容积，使筛板(2)上的水流下降，从而在絮凝器(1)内形成变向变速、交替上下的脉动水流而加速絮凝，絮凝后的水流经絮凝器(1)下部的排料管(4)排出。
全文摘要
一种变向变速脉动水流式絮凝装置及絮凝工艺，该装置由絮凝器、筛板、进料管、排料管、橡胶隔膜、偏心轮连杆和偏心轮组成，利用偏心轮的转动，通过偏心轮连杆带动絮凝器底部的橡胶隔膜上下颠簸移动，在絮凝器内形成变向变速、交替上下的脉动水流，使原始松散的絮团结构发生破坏和重组，形成结构紧密、含水量低和沉降加快的聚集体，提高了固液分离的效率。本发明设备简单、占地少、投资小、处理效率高、能耗低，适合于化工、环保和矿业等领域的固液分离。
文档编号C02F1/52GK1593711SQ20041005990
公开日2005年3月16日 申请日期2004年6月17日 优先权日2004年6月17日
发明者徐继润, 王卫京, 孙永正 申请人:大连大学