CN102120654A - 小城镇污水预处理一体化设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明针对小城镇小水量污水常规预处理工艺流程长、投资高、管理复杂等问题，提出小城镇污水预处理一体化设备，该设备将旋流沉砂池、折板絮凝池、上向流两段折流斜板沉淀池、贮砂池及贮泥池优化组合，简化了工艺流程，节约投资，减少占地，运行管理简单。可在旋流沉砂池中投加化学药剂，经过折板絮凝—折流斜板沉淀后，强化对悬浮物和磷的去除。

Description

小城镇污水预处理一体化设备及方法

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种以化学强化一级处理工艺为核心的污水预处理一体化设备。特别适用于水量小、用地紧张、管理水平较低且需要就地处理达标排放的地区，如山地小城镇、独立生活小区、偏远部队驻地等，对于山地小城镇生活污水的处理尤为适用。

背景技术

目前，沉砂池主要有平流式沉砂池、曝气沉砂池、竖流式沉砂池、旋流式沉砂池四种形式。旋流沉砂池由于具有占地省、除砂效率高、操作环境好、设备运行可靠等优点而被广泛使用。

絮凝池主要有隔板絮凝池、折板絮凝池、网格絮凝池、机械絮凝池四种形式。隔板絮凝池、网格絮凝池适用于水量较大的污水厂，折板絮凝池和机械絮凝池可用于水量较小的污水厂，但折板絮凝池具有絮凝时间短、絮凝效果好、且不需要耗电、不需要机械设备，比较适用于水量较小的污水厂。

沉淀池主要有平流式沉淀池、竖流式沉淀池、轴流式沉淀池、斜板（管）沉淀池四种形式。斜板沉淀池由于沉淀效率高、停留时间短、占地少等优点而被广泛使用。

目前，国内设备生产厂家生产的主要污水预处理设备有旋流沉砂池、斜板沉淀池、折板絮凝池等单个设备，且设备的污水处理规模都较大，很少有处理小水量的预处理设备或几种工艺集成的预处理一体化设备。

山地小城镇地形复杂、镇与镇之间的距离大、污水管网铺设难度大、管网建设成本很高，不适合建设区域型规模化集中污水处理厂，所以山地小城镇污水厂规模一般都较小。对于山地小城镇污水处理预处理工艺，传统的沉砂、沉淀等工艺流程长、投资高、管理复杂、占地大。另外，对于小水量的沉砂池、沉淀池等预处理构筑物，停留时间较短，处理效果较差，同时种类较少，价格比较昂贵。因此迫切需要开发适用于山地小城镇的污水预处理一体化设备。

发明内容

本发明针对小城镇小水量污水常规预处理工艺流程长、投资高、管理复杂、出水效果较差等问题，开发一种小城镇污水预处理一体化设备，该设备将旋流沉砂池、折板絮凝池、上向流两段斜板沉淀池、贮砂池及贮泥池优化组合，简化工艺流程，节约投资，减少占地，运行管理简单，强化处理效果。

本发明的技术方案如下：

小城镇污水预处理一体化设备，其由旋流沉砂池、折板絮凝池、上向流斜板沉淀池、贮砂池及贮泥池构成。所述旋流沉砂池位于设备中间，两侧依次由内向外对称布置折板絮凝池、上向流斜板沉淀池；旋流沉砂池底部从上到下依次布置贮砂池、贮泥池。

所述污水通过进水渠道接入旋流沉砂池，旋流沉砂池通过出水渠道与两侧的折板絮凝池顶部连通，所述折板絮凝池底部出水孔分别连通各自一侧的上向流两段折流斜板沉淀池底部，所述上向流斜板沉淀池上部接出水管。

其中，旋流沉砂池上部大于下部，上部为沉砂分选区，下部为贮砂区，底部即接有排砂管，上设排砂阀；由无极变速电机、传动轴及叶轮组成的搅拌器通过旋流沉砂池顶部的工作桥安装，叶轮伸进沉砂分选区内。进水渠道沿切线方向接沉砂区，污水由流入口沿切线方向流入沉砂区，利用无极变速电机带动传动轴和斜坡式叶片旋转，在离心力的作用下，污水中密度较大的砂粒被甩向池壁，进入砂斗，有机物则被留在污水中。调整转速，可达到最佳沉砂效果。采用重力管排砂，将砂排至贮砂池，贮砂池的砂可定期排放。

折板絮凝池是利用在池中加设折板以达到所要求的紊流状态，使具有絮凝性能的颗粒在相互接触中聚集，以形成较大的絮凝体（絮粒）。折板絮凝池是由池体、折板、排泥管组成。折板采用相对折板布置方式，其采用至少两组折板，沿池体深度方向布置，并相互对称。

达到较好的絮凝效果。底部设置排泥管，重力排泥至贮泥池，贮泥池可以定期排泥。

上向斜板沉淀池由池体、斜板区、配水区、清水区、出水堰、出水管、泥斗、排泥管等组成。流入的污水向上依次经过配水区、斜板区、清水区、出水堰。斜板区的斜板是每片斜板均在一端弯折形成两段，两段夹角为120°，其中主板段与水平面呈60°夹角布置，弯折段与水平面呈90°夹角，在斜板总斜长不变条件下，调整斜板的主板段为传统斜板斜长的二分之一。所有斜板分为两组，两组斜板的位置相对，且通过弯折段相互交错。该结构中，每段斜板的主板段与水平面夹角均为60°，可以保证排泥顺畅；通过交错布置的弯折段，可以使水流通过折向流动，水流前进方向夹角为60°，紊动较小，保证排泥连续和稳定。该斜板布置由传统斜板一段直线式改为两段折流式，可减少无效沉淀区50%，显著提升小型沉淀设备有效容积利用率；同时利用斜板浅层沉淀理论，具有沉淀效率高，沉淀效果好，布置简单方便等优点。

该上向斜板沉淀池可以针对污水水质特征，适当增大斜板间距，防止堵塞；沉淀污泥采用底部泥斗浓缩，重力排泥至贮泥池，贮泥池可以定期排泥。

贮泥池是由池体、排泥管、排泥阀组成，收集、贮存和浓缩沉淀池及絮凝池污泥。贮砂池是由池体、排砂管、排砂阀组成，主要收集和贮存沉砂池中砂粒。两池上下叠放，贮砂池位于上层，贮泥池位于下层。

本设备还可以通过在旋流沉砂池中加入化学药剂，经过折板絮凝—折流斜板沉淀后，可以强化除磷和悬浮物。

本发明主要创新点如下：

1. 通过沉砂-絮凝-折流沉淀优化组合，布置紧凑，节省占地面积；缩短流程，简化管理，降低投资和运行费用。

2. 沉淀池采用两段折流式斜板可以大幅降低无效沉淀区，减少沉淀池占地面积；斜板采用两段折流式布置，可减少污泥在斜板沉积。

3. 贮泥池、贮砂池集成在设备内部，排泥顺畅，占地面积小，操作方便。

附图说明

图1小城镇污水预处理一体化设备顶平面图；

图2小城镇污水预处理一体化设备底平面图；

图3是图1的1-1剖面图；

图4 是图1的2-2剖面图；

图5 是图1的3-3剖面图；

图6 斜板安装尺寸详图。

图中：1—进水管道，2—进水阀，3—进水渠道，4—旋流沉砂池，5—工作桥，6—无极变速电机，7—进水渠道，8—传动轴，9—叶轮，10—排砂管，11—排砂阀，12—折板絮凝反应池，13—折板，14—斜板沉淀池，15—出水堰，16—两段折流式斜板，17—泥斗，18—排泥管，19—排泥阀，20—贮泥池，21—贮砂池，22—配水区，23—清水区，24—出水管，25—沉砂分选区，26—集砂区，27-出水孔。

具体实施方式

参照附图1~6，设备是由一个旋流沉砂池4、两个折板絮凝反应池12、两个斜板沉淀池14、一个贮砂池21、一个贮泥池20多种工艺构筑物集成为一体。旋流沉砂池4位于设备的中间，旋流沉砂池4两侧依次布置折板絮凝反应池12、斜板沉淀池14，旋流沉砂池4底侧从上到下依次布置贮砂池21、贮泥池20。

旋流沉砂池4上大下小，上部为沉砂分选区25，下部为集砂区26，顶部固定有工作桥5，用于固定搅拌器，搅拌器由无极变速电机6、传动轴8和叶轮9构成，叶轮9伸进沉砂分选区25。旋流沉砂池4底部接有排砂管10，其上设置排砂阀11。在旋流沉砂池4的沉砂分选区25位置接有进水渠道3和出水渠道7，进水渠道3和出水渠道7之间的角度为360度，并间隔一定的距离。进水渠道3沿切线方向接入沉砂分选区。进水管道1的水接入进水渠道3。

折板絮凝反应池12是由池体、折板13、出水孔27、排泥管18、排泥阀19组成。折板13位于池体内部，采用相对折板布置方式，其采用两组折板，沿池体深度方向布置，并相互对称。出水孔27位于池体靠近斜板沉淀池14的底部，与其连通；排泥管18位于折板絮凝池12的底部，排泥管18上设置排泥阀19。

斜板沉淀池14是由池体、两段折流式斜板16、泥斗17、配水区22、清水区23、出水堰15、出水管24、排泥管18、排泥阀19组成。斜板沉淀池的池体的内部从上到下依次布置出水堰15、清水区23、两段折流式斜板16、配水区22和泥斗17，清水区的顶部与出水堰连通，出水堰15接出出水管24，排泥管18、排泥阀19与泥斗17连接。

参见图6，两段折流式斜板16均在一端弯折形成两段，两段夹角为120°，其中主板段与水平面呈60°夹角布置，弯折段与水平面呈90°夹角，所有斜板分为两组，两组斜板的位置相对，且相邻的斜板通过弯折段相互交错。两斜板之间的间距为40mm。

贮泥池20是由池体、排泥管18、排泥阀19组成。贮砂池21是由贮砂池池体、排砂管10、排砂阀11组成。贮砂池21和贮泥池20位于旋流沉砂池4底部；贮砂池21位于贮泥池20上面，贮砂池的底部就是贮泥池的顶部；排泥管18、排泥阀19位于贮泥池20的底部；排砂管10、排砂阀11位于贮砂池21的底部。

污水由进水渠道进入旋流沉砂池，由出水渠道流出沉砂池，然后污水向两侧流入折板絮凝池，经过折板絮凝池后，污水由折板絮凝池末端底部的出水孔流入两段折流斜板沉淀池，然后经由斜板沉淀池配水区、折流斜板、清水区，最终由出水堰收集，经出水管流出该设备。沉淀池和折板絮凝反应池中的污泥重力流入贮泥池，沉砂池中的砂粒重力流入贮砂池。

Claims (6)

1.一种小城镇污水预处理一体化设备，其特征在于，所述设备包括有旋流沉砂池、折板絮凝反应池、上向流斜板沉淀池、贮砂池及贮泥池；

所述旋流沉砂池位于设备的中间，两侧依次由内向外对称布置折板絮凝池、上向流斜板沉淀池，旋流沉砂池的底部从上到下依次布置贮砂池、贮泥池；

所述污水通过进水渠道接入旋流沉砂池，旋流沉砂池通过出水渠道与两侧的折板絮凝池顶部连通，所述折板絮凝池底部出水孔分别连通各自一侧的上向流斜板沉淀池底部，所述上向流斜板沉淀池上部接出出水管；

所述旋流沉砂池底部通过排砂管通下面的贮砂池。

2.根据权利要求1所述的小城镇污水预处理一体化设备，其特征在于：所述上向流斜板沉淀池在池体中部设置两段折流斜板区，斜板区下为配水区，之上为清水区，清水区的顶部与出水堰连通，出水堰接出有出水管，在配水区底部设置有泥斗，泥斗底部接出排泥管； 

所述两段折流斜板区中每片斜板均在一端弯折形成两段，两段夹角为120°，其中主板段与水平面呈60°夹角布置，弯折段与水平面呈90°夹角，所有斜板分为两组，两组斜板的位置相对，且相邻的斜板通过弯折段相互交错。

3.根据权利要求1或2所述的小城镇污水预处理一体化设备，其特征在于：所述旋流沉砂池上部大于下部，上部为沉砂分选区，下部为贮砂区，底部即接有排砂管，上设排砂阀；由无极变速电机、传动轴及叶轮组成的搅拌器通过旋流沉砂池顶部的工作桥安装，叶轮伸进沉砂分选区内；

所述折板絮凝反应池是由池体、折板、泥斗和排泥管组成，所述折板设置在池体中，池体底部设置有泥斗，泥斗底部接出排泥管；

所述贮泥池是由池体、排泥管、排泥阀组成；贮砂池是由池体、排砂管、排砂阀组成。

4.根据权利要求1或2所述的小城镇污水预处理一体化设备，其特征在于：所述折板絮凝反应池内的折板采用相对折板布置方式，其采用至少两组折板，沿池体深度方向布置，并相互对称。

5.根据权利要求1或2所述的小城镇污水预处理一体化设备，其特征在于：所述进水渠道沿切线方向接入旋流沉砂池的沉砂分选区。

6.利用权利要求1或2之任意一项所述的小城镇污水预处理一体化设备进行污水处理的方法，其特征在于，其处理过程如下：

将污水由进水渠道送入旋流沉砂池，经旋流沉沙后，污水由出水渠道流出沉砂池，然后向两侧分流由两侧的折板絮凝池顶部进水，经折板絮凝，由折板絮凝池底部出水，进入上向流两段折流斜板沉淀池的配水区，然后污水向上流动经过两段折流斜板、清水区，最终由出水堰收集，经出水管流出该设备；

在处理过程中，沉淀池和絮凝池内产生的污泥经底部的泥斗流入贮泥池，然后排出，沉砂池分离的砂粒由重力流入贮砂池，然后排出。

Images