[实用新型]一种带表面重复絮凝的反应桶

说明书

技术领域：

一种带表面重复絮凝的反应桶，它是一体化净水器的一部分，属于水处理领域。

背景技术：

早期的一体化净水器一般将絮凝、澄清(沉淀)、过滤三道工艺程序集成在一个大桶体内，经过加药、混合的原水从一体化净水器的下部锥形底口以旋转流进入，采用上向流形式，先后经过旋转絮凝、斜管澄清、滤料过滤，再经过集水装置收集后排出。旋转絮凝会将大的颗粒直接沉淀在锥桶下部，细小颗粒和胶体会在絮凝体作用下在斜管前或者下部形成一个稳定澄清层；当水体不断从澄清层中的絮体中穿过时，会发生过滤、网捕作用，将原水的细小颗粒和胶体留在澄清层内，使出水水质控制在10～20NTU以内。长时间运行时，澄清层下部的絮凝密度会不断增加而下沉到锥形桶内。显然这种传统的一体化净水器有多项缺点：

(1)滤料一般采用反洗泵强制反洗，反洗需要很大的泵和三相电，增加了功耗和供电要求；

(2)滤料反洗时会破坏已经形成的澄清层，因此每次反洗后都需要一段时间才能恢复澄清，恢复正常供水；

(3)由于过滤在整个净水器的顶部，滤料重量大，头重脚轻，整体结构上不合理；

(4)全部采用上向流方式：由于整个过程都是上向流，其水流方向与气体逸出方向完成一致。当原水中含有藻类，或者原水中泡和气体含量较大时，絮凝过程逸出的气体会穿过澄清层，从而导致澄清层破裂带动澄清层中的很多絮凝上浮，严重时甚至会出现澄清层失稳，导致大量絮体上浮而无法形成上清液，即形成翻池。

(5)反应桶运行一段时间后都需要补内漆。由于澄清斜管一般都热熔成一个整体，而在反应桶的上部还有固定焊接的集水装置，因此，这种反应桶很难再将斜管取出后再对反应桶下部进行补漆，很多一体化净水器运行几年后就不得不废弃。农村饮水安全工程早期使用的使用的一体化净水器都面临类似的问题。

后来由于自动化的要求以及无阀滤池的普及，现在一般将过滤工艺分离出来，采用单独的、不带原水桶的无阀滤池；将絮凝和澄清(沉淀)集成于一体，称为反应桶，它向无阀滤池供水，起到无阀滤池原水箱的作用。斜管澄清(沉淀)效率高，反应桶体积小，成本低，受到生产厂家的欢迎。这种分体式的一体化净水器解决了上述问题(1)～(3)，但反应桶仍采用全上向流方式，即经过加药和混合的原水从反应桶的下部锥形底口以旋转流进入，经过旋转絮凝、斜管澄清后再经集水装置排出。因此，它仍没有解决问题(4)和(5)。

在我国山区农村的小型集中供水中，特别在南方阳光充沛的夏天，以及当原水中受到污染时，或者原水经过长距离压力输送时，水中的含气量很大，由问题(4)所造成的问题就很严重甚至使净水器难以正常运行。而且运行3～5年后，由于难以补漆，已经造成很多的一体化净水器废弃不用，严重影响了农村居民的生活，也造成很大的经济损失。

发明内容：

本实用新型提出一种带表面重复絮凝的反应桶，它包括下向流絮凝桶、上向流澄清桶、进水装置和集水装置，其主要特征是：絮凝桶位于澄清桶的中央；集水装置安装在澄清桶上部；进水装置安装在絮凝桶的上部并不低于集水装置；经过加药混合的原水以旋转流形式从进水装置喷入絮凝桶水体表面，借助进水水力，形成旋转絮凝和表面重复絮凝；再在絮凝桶底部进入澄清桶，形成上向流澄清，经过澄清桶顶部的集水装置后排出。

由于采用下向流旋转絮凝方式，只要絮凝桶有一定容积使絮凝保持一定时间，气体逸出就只穿过絮凝桶而不穿过澄清层；当絮凝持续一定的时间时，如果水中含有大量的气泡或者藻类，会在絮凝桶中形成一定的气浮效应，在絮凝桶水体表面附近形成一个气浮层。当经过加药的原水持续以旋转流形式不断地喷向气浮层时，就形成表面重复絮凝。表面重复絮凝会生产以下效果：

(1)造成气浮层中的气泡不断破裂、排出；

(2)在持续冲击下，使气浮层中的胶体脱稳，气泡不断逸出；

(3)新絮凝体的不断加入，对排气和脱稳后的细小颗粒重新絮凝，然后下沉。

经过气浮效应和表面重复絮凝后，基本没有气泡再穿过澄清层，不会出现问题(4)；缺少了气泡的絮凝体会在絮凝桶内旋转絮凝壮大，并随着水流不断向下运动进入澄清桶，从而在澄清桶底部内形成一个稳定、密实的澄清层，反应桶的出水水质会更高，后续过滤的工作负荷更低，过滤反洗周期更长，从而有利于降低废水率，减少对环境的污染。另一方面，由于絮凝桶位于澄清桶中的中央，难以再采用斜管沉淀，反应桶整体结构简单，只要集水装置设计时留有检修通道，人就可以在必要时方便进入反应桶下部进行补漆。从而解决了传统反应桶面临的问题(5)。