新型自動調節水力噴射澄清器探討

摘要：新型自動調節水力噴射澄清器是一種用于固液分離的新型澄清器，是專門去除各種工業、城市污水、預處理系統、自來水廠、中水處理等領域中水中的COD、油脂、膠體物質及固體懸浮物（SS）等而設計的系統。文章介紹了自動調節水力噴射澄清器的特點，探討了新型自動調節水力噴射澄清器的結構、運行原理、創新點。

關鍵詞：新型自動調節水力噴射澄清器；固液分離；水處理；出水水質；中水 文獻標識碼：A

中圖分類號：TE357 文章編號：1009-2374（2015）22-0040-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.22.020

1 技術路線及結構組成

新型可調式水力循環澄清器是固液分離技術的一種應用，利用普通水力循環澄清、沉淀為背景技術，各功能區結構分明、功能清晰，設置精確可調的裝置調整噴嘴及喉管間距，從而實現回流泥渣量的可調整，以獲得穩定的出水水質，在澄清區域設置斜板區，加強澄清分離效果，擴大了設備的應用范圍，提高了出水的水質。

運行過程依靠澄清器中的原有泥渣，形成動態過濾晶核，經藥水混合形成的絮凝體隨水流通過泥渣層時，與晶核接觸碰撞被吸附在顆粒表面而迅速除去，使水獲得澄清。

新型可調式水力循環澄清器利用水力噴射的動力實現泥渣回流，噴嘴及喉管間距離可調，反射罩間距可調，泥渣回流量可調，從而更科學、合理地調節出水水質范圍，是一種新型的節能環保型澄清裝置，使用范圍更加廣泛，一些普通水力澄清器無法處理的場合也適用于新型可調式水力循環澄清器，可應用于市政、電力、化工、鋼鐵、石化等水處理物化處理行業，專門去除各種工業、城市污水、預處理系統、自來水廠、中水處理等領域中水中的COD、油脂、膠體物質及固體懸浮物（SS）等。

新型自動調節水力噴射澄清器各功能區結構分明，共由10部分組成，分別是：第一絮凝室、第二絮凝室、反射板、喉管、可拆卸噴嘴、斜板區、支撐及集泥區、出水堰、自動調節裝置、在線出水水質測定（如圖1所示），每部分均為實現最高效、最節能環保、最耐沖擊負荷、最智能化而設置，結構清晰，功能明顯。

新型自動調節水力噴射澄清器因利用水力噴射產生的負壓實現泥渣回流，且噴嘴及喉管間距離自動可調，帶動回流量的所需能耗自動可調，反射罩間距自動可調（圖1中Y值），從而帶動泥渣回流量自動可調，根據出水側設置的在線水質測定儀表實時檢測出水水質，通過精細斜齒輪減速機的轉動定距調節間距，從而更科學、合理地調節出水水質，是一種高效、節能、智能化、應用廣泛的新型澄清裝置，一些普通澄清器無法處理的場合也適用于新型自動調節水力噴射澄清器。

2 技術特點及原理

新型自動調節水力噴射澄清器克服了普通澄清器無法調節、設備受水力沖擊負荷能力差、出水水質不穩定、波動幅度大等缺點，同時引入“淺層理論”，設置斜板區，提升設備表面負荷，有效降低了設備池容，提高出水水質指標。已加入藥劑的混合液通過進水口進入自動調節水力噴射澄清器內，通過可拆卸噴嘴（部件5）的噴射形成負壓區，泥渣因該負壓被吸入與混合液混合從喉管（部件4）進入第一絮凝室（部件1），形成回流，此過程實現了藥、水、泥渣的快速接觸，進入第一絮凝室后，幾種物質進行反應迅速形成良好的絮凝，進入第二絮凝室（部件2）后，由于沿程的過水斷面是逐漸增大的，因而流速逐漸減小，有利于絮凝的長大，利于沉淀。水流通過反射板（部件3）進入分離室后，由于流速大為下降，泥渣在重力作用下和水分離，反射板的設置改變了絮凝混合液的流向，使水流呈喇叭擴散式流動，充分利用的池容，流道面擴大，減少了底部泥層的擾動，固液分離效果提升。分離出來的泥渣大部分隨水力噴射的動力回底部再循環，小部分通過排泥口排出。帶有小絮體的污泥則上升進入斜板區（部件6），斜板區提供小絮體碰撞結合載體面，加強小絮體結合變大的機會，進一步進行固液的有效分離，澄清后的水則從出水堰（部件8）排出。

新型自動調節水力噴射澄清器中噴嘴是一個重要的部分，噴嘴形式多樣化，在自動調節水力噴射澄清器中，根據實驗及實際應用，開發出來的應用于本設備的有柱形噴嘴、錐形噴嘴、螺旋噴嘴、扇形噴嘴，可根據不同的水質、水量情況進行選擇，因此，為保證最優的進水條件，得到最優的出水效果，對自動調節水力噴射澄清器的噴嘴安裝形式進行了大量的實踐使用，確定了穩固的套入式可拆卸形式（如圖1示中Ⅴ），牢固可靠、利于維護更換。

不同的水質、水利條件需要不同的泥渣回流量，實際運行過程中，水質、水利條件往往波動較大，若泥渣回流量無法調整，將影響出水的水質情況。而泥渣回流量的調節是通過調節噴嘴與混合室喉管的間距X（如圖1示中Ⅲ）實現，因此，如何定量地調節間距X確定最佳回流水量成為研究開發的關鍵，為避免人工調節的煩瑣，提高自動化程度，本裝置通過大量的細致研究，設置了自動調節設置（部件9）（如圖1示中Ⅰ）來調節X量，部件9通過設置精細斜齒輪減速機的轉動定距調節刻度，結合在線出水水質測定裝置（部件10），形成調節刻度與出水水質的曲線圖并實時記錄到自動控制系統內，從而在刻度的上、下限值范圍內得到最佳出水的刻度點，該刻度點直接反映了X值的具體量，從而實現自動調節，發揮了設備的最佳使用能力。

為加強澄清處理效果及節省占地，自動調節水力噴射澄清器在出水區設置斜板區（如圖1示中Ⅳ），微小的懸浮物、膠體顆粒將在此進一步集結、碰撞，形成大的顆粒物質，進行下沉，固液分離效果大大提高。斜板區的成立使表面負荷提高1倍以上，同等處理水量的情況下，占地面積大為節省，固液接觸面積大大增加，分離效果明顯提高，出水指標提高，其他澄清裝置出水能達到10mg/L，本裝置能達到5mg/L以下。

3 自動調節水力噴射澄清器裝置的創新點

（1）整體結構緊湊流暢、功能區明顯；（2）無動力各級反應：整套裝置無需動力設備，利用水力噴射形成的負壓形成內部泥渣等混合液的循環，即可實現各級反應，節省能耗，降低維護量，綠色環保；（3）可拆卸噴嘴：引入了穩固的套入式可拆卸噴嘴，有助于在專用的柱形噴嘴、錐形噴嘴、螺旋噴嘴、扇形噴嘴中進行選擇配用，從而確定最適合的噴嘴形式，獲得最佳的出水效果；（4）自動調節裝置可調節出水水質：噴嘴及喉管間距離可通過精細斜齒輪減速機的轉動定距調節刻度，精確調整，結合出水水質儀表測定值，形成調節刻度與出水水質的曲線圖，通過自動控制系統在刻度的上、下限值范圍內得出最佳出水的刻度點，實現最優質的出水水質；（5）裝置內合理地設置斜板區，提高了負荷，減小了池容、占地，提高了效果；（6）處理適用范圍廣：“淺層理論”的引入使自動調節水力噴射澄清器的適用范圍更廣，一些黏度高、固液難于分離的場合也可以考慮此裝置。

4 主要技術指標

新型自動調節水力噴射澄清器控制指標如下：

進水：懸浮物≤1000mg/L（短時可達3000mg/L），石油≤200mg/L。

出水：懸浮物≤5mg/L，石油去除率90%以上，COD去除率50%～70%。

5 結語

新型自動調節水力噴射澄清器裝置作為一種新型的固液分離設備，避免了普通澄清器的缺陷，且具有比普通澄清器更優良的特性，具備占地省、能耗低、出水效果好、耐沖擊負荷能力強、出水水質可根據需求靈活調整等優點，相比較于普通澄清器，其應用領域更加廣泛，出水水質更好，可以免除二次澄清或過濾的工藝，市場需求量非常大，具有很好的市場前景。

參考文獻

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作者簡介：楊發祥（1980-），男，江西撫州人，常州江南電力環境工程有限公司總工程師，研究方向：電廠廢水處理、化學水處理系統、水處理零排放工藝處理技術、水處理產品的設計和研發。

（責任編輯：陳 倩）