本发明涉及无动力旋流反应方法及反应器，其中方法包括以下步骤：1]将含有悬浮物的水，加入絮凝剂；2]将加入絮凝剂的水通过进口管道流经一段直径比进口管道小的高速管道；3]从高速管道流过的水再流经一段直径比高速管道大但比进口管道小的中速管道；4]从中速管道流过的水再流经一段直径与中速管道相等的低速管道；5]从低速管道流过的水再流经一段直径远大于进口管道的满流管道；6]从满流管道流过的水再流经一段直径比进口管道大但比满流管道小的出口管道。本发明解决了现有机械搅拌混凝反应无法连续工作、维修难度大、利用率低、成本高的技术问题，本发明具有应用范围广、可连续工作的优点。
1.一种无动力旋流反应方法，其特征在于：其包括以下步骤：
2]将加入絮凝剂的水通过进口管道流经一段直径比进口管道小的高速段管道；
3]从高速段管道流过的水再流经一段直径比高速段管道大但比进口管道小的中速段管道；
4]从中速段管道流过的水再流经一段直径与中速段管道不等的低速段管道；
5]从低速段管道流过的水再流经一段直径远大于进口管道的满流管道；
6]从满流管道流过的水再流经一段直径比进口管道大但比满流管道小的出口管道，所述进口管道（1）的内径为110～140mm；所述出口管道（4）的内径为230～265mm；
所述高速段管道（31）的内径为60～75mm，中速段管道（32）的内径为70～90mm，低速段管道（33）的内径为90～110mm。
2.根据权利要求1所述的无动力旋流反应方法，其特征在于：所述高速段管道、中速段管道和低速段管道设置在一个已排空气体的密封罐体内，所述入口管道穿过密封罐体的下底面与高速段管道连接，所述低速段管道开口于密封罐体内部空间的上方，所述高速段管道、中速段管道和低速段管道与密封罐体之间的空隙构成满流管道，所述出口管道开口于密封罐体的下底面。
3.根据权利要求1或2所述的无动力旋流反应方法，其特征在于：所述高速段管道中水的流速为1～1.3 m/s；所述中速段管道中水的流速为0.5～0.7 m/s；所述低速段管道中水的流速为0.4～0.5 m/s；所述满流管中水的流速为0.001～0.004m/s；所述出水口管道中水的流速为0.005～0.01m/s。
4.一种无动力旋流反应器，包括罐体（2）、进口管道（1）和出口管道（4），其特征在于：所述罐体顶部设置有自动排气阀（6），所述进口管道（1）和出口管道（4）设置在罐体（2）下方，所述罐体（2）内部设置有内部管道（3），所述内部管道（3）折返安装在罐体（2）内，其一端与进口管道（1）相连通，其另一端开口于罐体（2）内部上方；所述出口管道（4）与罐体（2）的内部管道（3）间的空隙（5）相通，所述内部管道（3）包括依次连接的高速段管道（31）、中速段管道（32）和低速段管道（33），所述进口管道（1）的内径为110～140mm；所述出口管道（4）的内径为230～265mm；
所述高速段管道（31）的内径为60～75mm，中速段管道（32）的内径为70～90mm，低速段管道（33）的内径为90～110mm。
5.根据权利要求4所述的无动力旋流反应器，其特征在于：所述高速段管道（31）、中速段管道（32）与低速段管道（33）的长度均为内部管道（3）长度的三分之一。
6.根据权利要求4所述的无动力旋流反应器，其特征在于：所述高速段管道（31）的长度为内部管道长度的二分之一，所述中速段管道（32）的长度为内部管道长度的三分之一，所述低速段管道（33）的长度为内部管道（3）长度的六分之一。
7.根据权利要求4或5或6所述的无动力旋流反应器，其特征在于：所述进口管道（1）的内径为100mm；所述出口管道（4）的内径为250mm；所述高速段管道（31）的内径为65mm，中速段管道（32）的内径为80mm，低速段管道（33）的内径为100mm。
8.根据权利要求7所述的无动力旋流反应器，其特征在于：所述罐体（2）的直径为1.8米，高6米。
无动力旋流反应方法及反应器
技术领域
[0001] 本发明涉及一种水处理方法及装置。
背景技术
[0002] 现有的混凝反应都采用机械搅拌，一般药剂刚投加进入溶液里，搅拌器快速搅拌，使药剂快速分布到水中与水中的悬浮物形成很细小的絮体，然后慢搅拌，使小的絮体互相碰撞形成较大的矾花，以便沉淀或过滤。但这种搅拌方式还存在以下缺陷：1、搅拌器由电机、减速机、搅拌桨等组成，需要定期维护工作量较大；2、搅拌过程需要快搅拌、慢搅拌两种速度，电器控制需要变频控制，或者两套不同转速的搅拌机构；3、搅拌过程只能是批次搅拌不能连续工作。
发明内容
[0003] 为了解决现有机械搅拌混凝反应无法连续工作、维修难度大、利用率低、成本高的技术问题，本发明提供了一种无动力旋流反应方法及反应器器，利用水流在管道内流速不同而形成层流和紊流，模拟机械搅拌的快搅拌和慢搅拌过程。
[0004] 本发明的技术解决方案：
[0005] 一种无动力旋流反应方法，其特征在于：其包括以下步骤：
[0006] 1]将含有悬浮物的水，加入絮凝剂；
[0007] 2]将加入絮凝剂的水通过进口管道流经一段直径比进口管道小的高速管道；
[0008] 3]从高速管道流过的水再流经一段直径比高速管道大但比进口管道小的中速管道；
[0009] 4]从中速管道流过的水再流经一段直径与中速管道相等的低速管道；
[0010] 5]从低速管道流过的水再流经一段直径远大于进口管道的满流管道；
[0011] 6]从满流管道流过的水再流经一段直径比进口管道大但比满流管道小的出口管道。
[0012] 上述高速管道、中速管道和低速管道设置在一个已排空气体的密封罐体内，所述入口管道穿过密封罐体的下底面与高速管道连接，所述低速管道开口于密封罐体内部空间的上方，所述高速管道、中速管道和低速管道与密封罐体之间的空隙构成满流管道，所述出口管道开口于密封罐体的下底面。
[0013] 上述高速管道中水的流速为1～1.3m/s；所述中速管道中水的流速为0.5～0.7m/s；所述低速管道中水的流速为0.4～0.5m/s；所述满流管中水的流速为0.001～
0.004m/s；所述出水口管道中水的流速为0.005～0.01m/s
[0014] 一种无动力旋流反应器，包括罐体2、进口管道1和出口管道4，其特征在于：所述罐体顶部设置有自动排气阀6，所述进口管道1和出口管道4设置在罐体2下方，所述罐体2内部设置有内部管道3，所述内部管道3折返安装在罐体2内，其一端与进口管道1相连通，其另一端开口于罐体2内部上方；所述出口管道4与罐体2的内部管道3间的空隙5相通。
[0015] 上述内部管道3包括依次连接的高速段管道31、中速段管道32和低速段管道33。
[0016] 上述高速段管道31、中速段管道32与低速段管道33的长度均为内部管道3长度的三分之一。
[0017] 上述高速段管道31的长度为内部管道长度的二分之一，所述中速段管道32的长度为内部管道长度的三分之一，所述低速段管道33的长度为内部管道3长度的六分之一。
[0018] 上述进口管道1的内径为110～140mm；所述出口管道4的内径为230～265mm；所述高速段管道31的内径为60～75mm，中速段管道32的内径为70～90mm，低速段管道
33的内径为90～110mm。
[0019] 上述进口管道1的内径为100mm；所述出口管道4的内径为250mm；所述高速段管道31的内径为65mm，中速段管道32的内径为80mm，低速段管道33的内径为100mm。
[0020] 上述罐体2的直径为1.8米，高6米。
[0021] 本发明所具有的优点：
[0022] 1、通过不同内径的内部管道，使流经的水产生不同程度的紊流，使投加在水中的药剂充分混合、反应形成便于后续处理的絮体，悬浮物脱稳絮凝效果好。
[0023] 2、应用范围广，结构布局合理、运行性能稳定。
[0024] 3、可连续工作。本发明没有电器机电类零部件，可以一边进水、一边出水，所以设备的连续工作能力很强。
[0025] 4、罐体内是带压运行的，顶部有自动排气阀，可以将内部的空气全部排出，因此水流通过内部管道与罐体之间的空隙是满流的。
[0026] 5、本发明的进口管道出口管道全部设置在底部，可以保证水从内部管道溢出，再流经管道之间的空隙，充分利用罐体内部空间。
附图说明
[0027] 图1为本发明的工艺流程示意图；
[0028] 图2为本发明的结构示意图；
[0029] 图3为本发明的内部管道布局示意图；
[0030] 其中：1-进口管道，2-碳钢罐体，3-内部管道，31-高速段管道，32-中速段管道，33-低速段管道，4-出口管道，5-罐体空隙，6-自动排气阀。
具体实施方式
[0031] 参见图2和图3，一种无动力旋流反应器，包括罐体2、进口管道1和出口管道4，罐体顶部设置有自动排气阀6，进口管道1和出口管道4设置在罐体2下方，罐体2内部设置有内部管道3，内部管道3折返安装在罐体2内，其一端与进口管道1相连通，其另一端开口于罐体2内部上方；出口管道4与罐体2的内部管道3间的空隙5相通。
[0032] 为了实现最好的搅拌效果，进口管道内径取125mm；出口管道内径取250mm；内部管道的内径按以下两种方式之一排布：A、从进口管道端开始，前半部分为高速段管道31，其内径为65mm，后半部分的前三分之二为中速段管道32，其内径为80mm，后半部分的后三分之一为低速段管道33，其内径为100mm；B、从进口管道端开始，前三分之一为高速段管道31，其内径为65mm，中三分之一为中速段管道32，其内径为80mm，后三分之一为低速段管道
33，其内径为100mm。
[0033] 参见图1，本发明含有一定量悬浮物的水，在无动力旋流反应器进口处投加絮凝剂后通过内径125mm的进口管道进入内部管道的高速段和中速段；①第一阶段，絮凝剂等药剂和被处理的液体进入反应器，其在前半部分管径为65mm的高速管道内流速高达1.13m/s，然后在后半部分的前三分之二的管径为80mm的中速管道内流速降为0.57m/s，分别形成不同程度的紊流，致使药剂和液体充分混合，该过程相当于混凝沉淀反应的快速搅拌，投加的药剂与水中的悬浮物经过充分的混合搅拌；②第二阶段，当药剂充分混合后进入后半部分的后三分之一的管径为100mm的低速管道内流速降低为0.46m/s，絮凝剂开始将液体中的悬浮物吸附搭桥形成许多小的矾花；③第三阶段，液体进入末端反应，从内部管道流出，进入内部管道和罐体之间的空隙，满流经过该区域，流速约为0.002m/s，该过程相当于絮凝沉淀工艺的慢搅拌，主要是让小的矾花絮体互相碰撞逐渐形成较大的絮体，直至流出反应器进入后续工艺。以便更好的进行泥水分离，液体流经的出口管道管道内径为250mm流速小于0.01m/s。
