CN103539280A - 一种一体化净水装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种一体化净水装置，涉及一种水处理装置，特别是涉及一种净水装置。本装置主要用于对原水进行混合、絮凝反应、沉淀、过滤的净化处理，主要由一、二级混合部分，一、二级絮凝反应部分，一、二级沉淀部分和过滤部分组成，此装置一体化结构，管理方便，抗冲击负荷强、处理效果好、占地面积、建设成本、运行成本更节省，值得推广应用。

Description

一种一体化净水装置

技术领域

本发明涉及水处理设施，具体是集混合、絮凝、沉淀、过滤为一体的一体化净水装置。

背景技术

随着社会经济的快速发展，社会的用水量和排污量也日益增大，水资源的日益短缺和污染越来越严重。市政给水处理、工业给水处理以及市政污水深度处理、工业污水深度处理以及中水回用日益普及。同时现在土地资源越来越少，尤其在城镇和工厂，土地尤显稀缺。现在的水处理净化装置基本有三种：第一种是传统的分体式构筑体，即混合、絮凝、沉淀、过滤各自为一个构筑体，这种情况的水处理设施存在占地大、投资高、运行管理繁琐；第二种是将传统的分体式构筑体简单组合在一起，这种情况的水处理设施还是存在占地大、投资高，不适合大水量处理；第三种是沉淀部分的一体化装置，即高密度沉清池(也叫高效沉淀池)，这种装置布局紧凑，占地少、运行费用低，但是机械装置与动力装置多，维护管理量大，同时高密度沉清池(也叫高效沉淀池)不适合小水量(处理量≤20000M³/天)处理，无过滤装置，要达到比较好的处理效果，沉淀池末端需增加过装置。

发明内容

本发明专利要解决的技术问题是提供一种新的结构的水处理设施，具体是集混合、絮凝、沉淀、过滤为一体的一体化净水装置，解决现有净水装置存在占地大、投资高，以及机械设备与动力设备多，维护管理量大等缺点。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：全新的一体化设计的一体化净水装置，集高效混合、高效絮凝、高效沉淀、过滤一体，采用二次混合，第一次混合时水的流速要高点，完成初次混合，第二次混合水的流速要稍低点，完成水与药剂的充分混合；采用二次絮凝反应，第一次絮凝反应的作用是使药剂和水中充分形成小颗粒絮凝体，使絮凝反应充分，第二次絮凝反应的作用是使第一次絮凝反应后小颗粒絮凝体形成大粒径絮凝体；水在从絮凝区到沉淀区流动，对部分未牢固结合的絮凝体有破碎作用，所有采用二次沉淀，第一次沉淀为初沉，首先将大部分相对的大粒径絮凝体沉淀，相对的小粒径絮凝体继续上升，不断碰撞形成大粒径絮凝体后在第二次沉淀区进行沉淀，沉淀后的出水经过滤池进行过滤，此装置一体化结构，净化效果好，投资少、占地省、运行费用低，几乎无动力机械装置，使用寿命长、维护方便。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图中符号说明：终沉后集水区(1)、第二斜管或斜板区(2)、初沉后浑水区(3)、第一斜管或斜板区(4)、絮凝反应后浑水区(5)、絮凝反应后配水孔(6)、第二反应后整流区(7)、第二网格反应区(8)、第一网格反应后整流区(9)、第一网格反应区(10)、排泥管(11)、高效虹吸排泥装置(12)、沉淀区检修人孔(13)、沉淀区排空管(14)、絮凝反应区排空管(15)、原水配水支管与静态管道混合器为一体原水支管(16)、原水支管出水孔(17)、原水管与静态管道混合器为一体的原水总管(18)、集水槽(19)、集水槽出水孔(20)、二次絮凝与配水区(21)、二次絮凝与配水区检修人孔(22)、过滤池进水配水孔(23)、絮凝反应区检修人孔(24)、滤料拦截装置(25)、滤料反冲膨胀区(26)、滤料填装区(27)、承托与缓冲层(28)、滤头(28)、滤板(29)、滤池配水布气区(30)、反冲排污渠(31)、暗渠(32)、反冲排污管(33)、反冲进气管(34)、滤池检修人孔(35)、过滤出水管(36)、水封管(37)、反冲进水管(38)、正洗排水管(39)、滤池排空管(40)、池壁(41)。

具体实施方式

下面用最佳的实施例对本发明做详细的说明。

如图1所示意的一种一体化净水装置，包括混合、絮凝、沉淀、过滤四部分结构。

原水和药剂第一次涡流混合，原水在原水总管(18)中流动速度为1.4～2.4米/秒，混合程度为70％～75％，管式静态混合器装置简单(是所有混合器中成本最低的装置)，占地小，维护管理方便，不需另加构筑物，不消耗电能等优点，但是混合不充分，流速控制严格(流速最好在1.4～1.6米/秒)等缺点，为克服缺点，本装置设计有二次混合功能，在原水支管(16)里焊接有管式静态混合器(长度为100mm～2500mm)，数量变化冲击负荷在2.0以内的话，经过二次混合以后，原水在原水支管(16)中流动速度为1.4～1.8米/秒，混合程度为95％～100％，达到混合的最佳状态，两次混合的装置成本总和比其他机械混合成本低得多，并且不需要另加构筑物，运行过程中也不消耗电能，通过多次实践证明，同样的处理水的情况下，二次混合比一次混合要节约20％～30％的药剂，运行成本(主要是药剂)节省很多；原水进入原水总管(18)后首先在原水总管里的管式静态混合器中完成第一次混合，然和均匀分配到各个原水支管(16)完成第二次混合，两次混合完成后自原水支管出水孔(17)向下流出，原水支管出水孔向下开孔(17)，原水自上而下流动，将和沉淀在底部的污泥混合，自动完成污泥回流与混合作用。

充分混合后的污水自下而上流动，首先经过第一网格反应区(10)进行絮凝反应，网格反应装置絮凝效果好，絮凝时间短，构造简单，不消耗电能等优点，但对水量变化影响适应性比较差，为克服此缺点，此装置设计有两道网格反应过程，原水经过第一网格反应区(10)进行絮凝反应后进入第一网格反应后整流区(9)，再均匀上升到第二网格反应区(8)，使大颗粒絮凝体与小颗粒絮凝体再次絮凝反应，尤其是水量变化大以及温度低的情况下，两道网格反应比一道网格反应效果明显得多，网格为多边形、圆形、椭圆形结构，其面积为2CM2～100CM2，第一网格反应区(10)的网格面积是第二网格反应区(8)的1.2～2.0倍，在此装置中，虽然增加了一道网格，只占此装置的总成本的1％左右，完成第二道絮凝反应后，污水在第二反应后整流区(7)配水，通过絮凝反应后配水孔(6)流入后一段处理工艺；本发明专利利克服了传统斜管或斜板沉淀池浑水区过大，配水不均匀，故将混合与网格反应装置安装在传统斜管或斜板沉浑水区内，大约占传统斜管或斜板沉淀池浑水区体积的三分之一，通过多次实践证明，此设计既节省土地，配水更均匀；在絮凝区设有絮凝反应区排空管(15)和絮凝反应区检修人孔(24)，检修时先将絮凝反应区排空管(15)的阀门开启，污水放空后在打开絮凝反应区检修人孔(24)进行检修。

污水自絮凝区流入絮凝反应后浑水区(5)，大颗粒水中要去除的相应杂质自上而下沉降，水自下而上流动，污水首先经过第一斜管或斜板区(4)，在第一斜管或斜板区(4)完成初沉，水中要去除的相应杂质去除率达到50％以上，初沉后的污水在初沉后浑水区(3)整流并均匀上升到第二斜管或斜板区(2)完成终沉，在水净化工艺过程中，沉淀池占地最大，其原因是表面负荷比较低，采用单层斜管或斜板沉淀池表面负荷为5～8米/小时，如果超过8米/小时，斜管或斜板上面将冒大矾花，几乎没有沉淀功能，本装置发明采用双层斜管或斜板，下层斜管或斜板孔面积比上层斜管或斜板大一个等级，通过多次试验，表面负荷一般为12～16米/小时，最高可达到20米/小时，是单层斜管或斜板沉淀池的2倍以上，其原因是下层斜管或斜板将大部分水中要去除的相应杂质沉淀，即使上升流速达到20米/小时，也不会出现冒矾花的情况，污水经过二道沉淀后，水中要去除的相应杂质去除率达到90％以上，在终沉后集水区(1)聚集流入集水槽(19)内，在集水槽出水孔(20)流入下一道处理工艺，斜管或斜板沉淀池的最大缺点是排泥不方便，也不彻底，针对此缺点，本装置采用虹吸排泥，具体由高效虹吸排泥装置(12)和排泥管(11)组成，定期人工或者自动排泥，虹吸排泥效果好，排泥彻底，在沉淀部分设有沉淀区检修人孔(13)和沉淀区排空管(14)，便于检修时使用。

过滤池可以采用石英砂滤料过滤池，也可以纤维滤池、活性炭、锰砂滤料过滤池等，主要看要求去除水中哪些杂质就采用相应滤料的过滤池，其工艺流程分为过滤和反冲洗，过滤时水从沉淀池流出后在二次絮凝与配水区(21)进行二次絮凝和均匀配水经过滤料拦截装置(25)和滤料反冲膨胀区(26)进入滤料填装区(27)过滤，去除水中相应的杂质，清水依次经过承托与缓冲层(28)、滤头(28)、滤板(29)、滤池配水布气区(30)、反冲排污渠(31)、暗渠(32)，首先是初滤，水从正洗排水管(39)排出，1～15分钟后再从过滤出水管(36)流出；反冲时提升的水从反冲进水管(38)，流进，压缩空气从反冲进气管(34)进入，反冲的水和气依次经过暗渠(32)、滤池配水布气区(30)、滤头(28)、滤板(29)、承托与缓冲层(28)、滤料填装区(27)滤料反冲膨胀区(26)、滤料拦截装置(25)、反冲排污渠(31)反冲排污管(33)排出；滤池设有滤池检修人孔(35)、滤池排空管(40)，方便检修时使用，过滤部分设有池壁(41)可采用钢筋混凝土或者钢结构，针对不同滤料的过滤，以上结构过滤池的结构也会有相应小的变化。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (4)

1.一种一体化净水装置，其特征在于：

混合装置设置于原水支管(16)和原水总管(18)上；

第一网格反应后整流区(9)和第二网格反应区(8)组成絮凝装置；

沉淀部分由初沉和终沉两部分组成。

2.如权利要求1所述的一种一体化净水装置，其特征在于：原水支管(16)与原水总管(18)连接，所述混合部分的装置为管式静态混合器装置，分别在原水总管(18)和原水支管(16)一次混合和二次混合，混合程度为95％～100％，达到混合的最佳状态，节约20％～30％的药剂；原水支管出水孔(17)向下开孔，原水自上而下流动，将和沉淀在底部的污泥混合，自动完成污泥回流与混合作用。

3.如权利要求1所述的一种一体化净水装置，其特征在于：网格絮凝装置分别在第一网格反应后整流区(9)和第二网格反应区(8)完成一次絮凝与二次絮凝，絮凝效果好，凝时间短，占地少，抗冲击负荷强；本发明克服了传统斜管或斜板沉淀池浑水区过大，配水不均匀，故将混合与网格反应装置安装在传统斜管或斜板沉浑水区内，但间隔开，大约占传统斜管或斜板沉淀池浑水区体积的三分之一，通过多次实践证明，此设计既节省土地，配水更均匀。

4.如权利要求1所述的一种一体化净水装置，其特征在于：污水分别经过第一斜管或斜板区(4)完成初沉，在第二斜管或斜板区(2)完成终沉，表面负荷高，沉淀效果好，抗冲击负荷强；采用虹吸排泥，排泥效果好，排泥彻底。

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