摘要：新型自动调节水力喷射澄清器是一种用于固液分离的新型澄清器，是专门去除各种工业、城市污水、预处理系统、自来水厂、中水处理等领域中水中的COD、油脂、胶体物质及固体悬浮物（SS）等而设计的系统。文章介绍了自动调节水力喷射澄清器的特点，探讨了新型自动调节水力喷射澄清器的结构、运行原理、创新点。

关键词：新型自动调节水力喷射澄清器；固液分离；水处理；出水水质；中水 文献标识码：A

中图分类号：TE357 文章编号：1009-2374（2015）22-0040-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.22.020

1 技术路线及结构组成

新型可调式水力循环澄清器是固液分离技术的一种应用，利用普通水力循环澄清、沉淀为背景技术，各功能区结构分明、功能清晰，设置精确可调的装置调整喷嘴及喉管间距，从而实现回流泥渣量的可调整，以获得稳定的出水水质，在澄清区域设置斜板区，加强澄清分离效果，扩大了设备的应用范围，提高了出水的水质。

运行过程依靠澄清器中的原有泥渣，形成动态过滤晶核，经药水混合形成的絮凝体随水流通过泥渣层时，与晶核接触碰撞被吸附在颗粒表面而迅速除去，使水获得澄清。

新型可调式水力循环澄清器利用水力喷射的动力实现泥渣回流，喷嘴及喉管间距离可调，反射罩间距可调，泥渣回流量可调，从而更科学、合理地调节出水水质范围，是一种新型的节能环保型澄清装置，使用范围更加广泛，一些普通水力澄清器无法处理的场合也适用于新型可调式水力循环澄清器，可应用于市政、电力、化工、钢铁、石化等水处理物化处理行业，专门去除各种工业、城市污水、预处理系统、自来水厂、中水处理等领域中水中的COD、油脂、胶体物质及固体悬浮物（SS）等。

新型自动调节水力喷射澄清器各功能区结构分明，共由10部分组成，分别是：第一絮凝室、第二絮凝室、反射板、喉管、可拆卸喷嘴、斜板区、支撑及集泥区、出水堰、自动调节装置、在线出水水质测定（如图1所示），每部分均为实现最高效、最节能环保、最耐冲击负荷、最智能化而设置，结构清晰，功能明显。

新型自动调节水力喷射澄清器因利用水力喷射产生的负压实现泥渣回流，且喷嘴及喉管间距离自动可调，带动回流量的所需能耗自动可调，反射罩间距自动可调（图1中Y值），从而带动泥渣回流量自动可调，根据出水侧设置的在线水质测定仪表实时检测出水水质，通过精细斜齿轮减速机的转动定距调节间距，从而更科学、合理地调节出水水质，是一种高效、节能、智能化、应用广泛的新型澄清装置，一些普通澄清器无法处理的场合也适用于新型自动调节水力喷射澄清器。

2 技术特点及原理

新型自动调节水力喷射澄清器克服了普通澄清器无法调节、设备受水力冲击负荷能力差、出水水质不稳定、波动幅度大等缺点，同时引入“浅层理论”，设置斜板区，提升设备表面负荷，有效降低了设备池容，提高出水水质指标。已加入药剂的混合液通过进水口进入自动调节水力喷射澄清器内，通过可拆卸喷嘴（部件5）的喷射形成负压区，泥渣因该负压被吸入与混合液混合从喉管（部件4）进入第一絮凝室（部件1），形成回流，此过程实现了药、水、泥渣的快速接触，进入第一絮凝室后，几种物质进行反应迅速形成良好的絮凝，进入第二絮凝室（部件2）后，由于沿程的过水断面是逐渐增大的，因而流速逐渐减小，有利于絮凝的长大，利于沉淀。水流通过反射板（部件3）进入分离室后，由于流速大为下降，泥渣在重力作用下和水分离，反射板的设置改变了絮凝混合液的流向，使水流呈喇叭扩散式流动，充分利用的池容，流道面扩大，减少了底部泥层的扰动，固液分离效果提升。分离出来的泥渣大部分随水力喷射的动力回底部再循环，小部分通过排泥口排出。带有小絮体的污泥则上升进入斜板区（部件6），斜板区提供小絮体碰撞结合载体面，加强小絮体结合变大的机会，进一步进行固液的有效分离，澄清后的水则从出水堰（部件8）排出。

新型自动调节水力喷射澄清器中喷嘴是一个重要的部分，喷嘴形式多样化，在自动调节水力喷射澄清器中，根据实验及实际应用，开发出来的应用于本设备的有柱形喷嘴、锥形喷嘴、螺旋喷嘴、扇形喷嘴，可根据不同的水质、水量情况进行选择，因此，为保证最优的进水条件，得到最优的出水效果，对自动调节水力喷射澄清器的喷嘴安装形式进行了大量的实践使用，确定了稳固的套入式可拆卸形式（如图1示中Ⅴ），牢固可靠、利于维护更换。

不同的水质、水利条件需要不同的泥渣回流量，实际运行过程中，水质、水利条件往往波动较大，若泥渣回流量无法调整，将影响出水的水质情况。而泥渣回流量的调节是通过调节喷嘴与混合室喉管的间距X（如图1示中Ⅲ）实现，因此，如何定量地调节间距X确定最佳回流水量成为研究开发的关键，为避免人工调节的烦琐，提高自动化程度，本装置通过大量的细致研究，设置了自动调节设置（部件9）（如图1示中Ⅰ）来调节X量，部件9通过设置精细斜齿轮减速机的转动定距调节刻度，结合在线出水水质测定装置（部件10），形成调节刻度与出水水质的曲线图并实时记录到自动控制系统内，从而在刻度的上、下限值范围内得到最佳出水的刻度点，该刻度点直接反映了X值的具体量，从而实现自动调节，发挥了设备的最佳使用能力。

为加强澄清处理效果及节省占地，自动调节水力喷射澄清器在出水区设置斜板区（如图1示中Ⅳ），微小的悬浮物、胶体颗粒将在此进一步集结、碰撞，形成大的颗粒物质，进行下沉，固液分离效果大大提高。斜板区的成立使表面负荷提高1倍以上，同等处理水量的情况下，占地面积大为节省，固液接触面积大大增加，分离效果明显提高，出水指标提高，其他澄清装置出水能达到10mg/L，本装置能达到5mg/L以下。

3 自动调节水力喷射澄清器装置的创新点

（1）整体结构紧凑流畅、功能区明显；（2）无动力各级反应：整套装置无需动力设备，利用水力喷射形成的负压形成内部泥渣等混合液的循环，即可实现各级反应，节省能耗，降低维护量，绿色环保；（3）可拆卸喷嘴：引入了稳固的套入式可拆卸喷嘴，有助于在专用的柱形喷嘴、锥形喷嘴、螺旋喷嘴、扇形喷嘴中进行选择配用，从而确定最适合的喷嘴形式，获得最佳的出水效果；（4）自动调节装置可调节出水水质：喷嘴及喉管间距离可通过精细斜齿轮减速机的转动定距调节刻度，精确调整，结合出水水质仪表测定值，形成调节刻度与出水水质的曲线图，通过自动控制系统在刻度的上、下限值范围内得出最佳出水的刻度点，实现最优质的出水水质；（5）装置内合理地设置斜板区，提高了负荷，减小了池容、占地，提高了效果；（6）处理适用范围广：“浅层理论”的引入使自动调节水力喷射澄清器的适用范围更广，一些黏度高、固液难于分离的场合也可以考虑此装置。

4 主要技术指标

新型自动调节水力喷射澄清器控制指标如下：

进水：悬浮物≤1000mg/L（短时可达3000mg/L），石油≤200mg/L。

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

5 结语

新型自动调节水力喷射澄清器装置作为一种新型的固液分离设备，避免了普通澄清器的缺陷，且具有比普通澄清器更优良的特性，具备占地省、能耗低、出水效果好、耐冲击负荷能力强、出水水质可根据需求灵活调整等优点，相比较于普通澄清器，其应用领域更加广泛，出水水质更好，可以免除二次澄清或过滤的工艺，市场需求量非常大，具有很好的市场前景。

参考文献

[1] 北京水环境技术与设备研究中心.三废工程处理技术手册（废水卷）[M].北京：化学工业出版社，1995.

[2] 唐受印.水处理工程师手册[M].北京：化学工业出版社，2003.

[3] 李忠秀.提高澄清池出水水质的方法[J].华电技术，2010，32（1）.

[4] 徐大伟.水力循环澄清器的改进与设计[J].中国给水排水，1988，14（2）.

作者简介：杨发祥（1980-），男，江西抚州人，常州江南电力环境工程有限公司总工程师，研究方向：电厂废水处理、化学水处理系统、水处理零排放工艺处理技术、水处理产品的设计和研发。

（责任编辑：陈 倩）