[发明专利]一种渐变截面深井混合反应器

说明书

本发明提供了一种渐变截面深井混合反应器，包括主体装置、加药混合机构和高压冲洗机构；所述的主体装置包括外井和内井，水流方向为从内井的顶部流至内井的底部，然后从内井的底部流至外井的底部，然后从外井的底部向上流动至外井的顶部；所述的内井内的上部设置有高效混合区，内井内的下部和外井的下部设置有渐扩反应区，渐扩反应区沿着水流的方向截面逐渐增大，外井的上部设置有平流区。本发明设计过程中截面绝对的均匀渐变，类似水处理工艺中的推流式反应器。而推流式反应器在水处理中属于效率最高的反应器，因该变截面式深井高效混合反应器具有极高的混合、反应效率。

技术领域

本发明属于水处理领域，涉及高效混合与反应器，具体涉及一种渐变截面深井混合反应器。

背景技术

地表水作为越来越多的水厂水源水，由于存在外源污染，再加之四季的更替，外界环境因素变化较为复杂等原因，使得地表水相对地下水更容易出现藻类和有机物超标等水质问题。目前常规水处理工艺中对于藻类超标和有机物超标采用的方式大多是在水进入混凝沉淀前投加吸附剂和消毒剂的方式。中国发明专利(公布号：CN 102633383 A)公开了一种“深井循环强化混凝沉淀除藻水处理系统和方法”和中国发明专利(申请号：201610858924.4)公开了“一种静态混合式深井增压强化除蓝藻水处理设备”都提供采用高效、低成本的深井增压强化除藻的方式。

但是，在藻类和有机物处理过程中，上述专利都需要配合常规的混凝沉淀工艺，才能实现藻类和有机物的高效、彻底去除。但在投加吸附剂或消毒剂后，必须达到一定的反应时间，且需与常规絮凝池所要求的GT值相吻合，才能达到较好的效果。当前的专利尚未考虑与后续工艺准确计算与衔接的问题，对部分水厂在使用过程中效果达不到最优。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于，提供本发明提供一种渐变截面深井混合反应器，解决在同等处理能力下，现有技术未优化反应计算过程，无法更优匹配絮凝池反应，对部分特定的水厂处理效果达不到最优的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种渐变截面深井混合反应器，包括主体装置、加药混合机构和高压冲洗机构；所述的主体装置包括外井和内井，水流方向为从内井的顶部流至内井的底部，然后从内井的底部流至外井的底部，然后从外井的底部向上流动至外井的顶部；

所述的内井内的上部设置有高效混合区，内井内的下部和外井的下部设置有渐扩反应区，渐扩反应区沿着水流的方向截面逐渐增大，外井的上部设置有平流区。

本发明还具有如下技术特征：

所述的渐扩反应区分为内井渐扩区和外井渐扩区；所述内井渐扩区位于内井内部，所述外井渐扩区位于外井和内井之间。

所述内井渐扩区和外井渐扩区的截面面积由于渐扩反应区的GT值决定，渐扩反应区的GT值按照如下约束关系获得：

其中：

T——渐扩区停留时间，s；

ρ——水的密度，kg/m³；

G——渐扩区速度梯度，s^-1，取值范围为30s^-1～60s^-1；

μ——水的动力粘度，Pa·s；

h——渐扩反应区水头损失，m。

所述的主体装置包括外井和通过肋板同轴固定安装在外井内的内井；所述的外井的顶端和底端均封闭，所述的内井的顶端封闭，内井的底端开放，内井顶端安装有进水管，外井顶端安装有出水管。

所述的的高效混合区内安装有静态混合器。