CN104291469B - 强化细砂去除系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于污水处理技术领域，涉及一种强化细砂去除系统及方法。本发明要解决的技术问题是为有效去除污水中的细砂提供一种新选择。本发明的技术方案是强化细砂去除系统，包括通过管道连接的浓缩一体化砂水分离系统和细砂筛分系统；所述的浓缩一体化砂水分离系统包括砂粒浓缩器和砂水分离器；所述的细砂筛分系统为一套细砂筛分净化机。本发明还提供了使用所述系统去除污水中细砂的方法。本发明系统和方法可大幅度减少进入污水处理生化系统的细微无机颗粒总量。

Description

强化细砂去除系统及方法

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，涉及一种强化细砂去除系统及方法。

背景技术

污水系统中无机颗粒已成为影响我国污水收集和处理系统以及污泥处理处置的重大因素，尤其是在我国的南方城市和山区普遍存在污水中无机颗粒多且粒径小、污水管道容易淤塞，生化池需经常清淤和更换曝气系统及有效池容衰减，污泥脱水机等设备易损耗，剩余污泥中含砂量高、难资源化利用等问题。

污水中的砂粒一般经由沉砂池等预处理单元沉降后，往往会进行砂水混合液的砂水分离，而砂水分离效率的高低直接影响预处理单元无机颗粒分离去除的好坏。传统砂水分离系统由于其设备本身功能的局限性，不仅造成砂水分离器细砂沉降效果不佳，而且在砂水分离器中得以沉降下来的无机颗粒，也容易在设备螺杆提升过程中，随着水流从螺旋槽间隙回流至集水箱中，再次由溢流水挟带进入污水后续处理单元。导致污水中的大量细砂，成为污水处理系统主体单元细砂的主要来源。如何避免污水中的无机颗粒尤其是细微砂粒进入污水处理系统，已成为提高污水处理效能，确保污水厂稳定运行的关键因素之一。

因此，针对目前砂水分离系统所存在的问题，发明一种集浓缩一体化砂水分离器及细砂筛分净化器的一体化强化细砂去除系统及方法，具有显著意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为有效去除污水中的细砂提供一种新选择。

本发明的技术方案是强化细砂去除系统，包括通过管道连接的浓缩一体化砂水分离系统和细砂筛分系统；

所述的浓缩一体化砂水分离系统包括砂粒浓缩器和砂水分离器，所述的砂水分离器包括集料斗水箱和螺旋洗砂器，所述螺旋洗砂器包括搅拌流化螺旋、输送槽和驱动装置，搅拌流化螺旋位于输送槽内，并由驱动装置驱动，输送槽的一端开有排砂口，另一端向下斜伸到集料斗水箱底部，所述的集料斗水箱侧壁上部设置有溢流堰和溢流管，集料斗水箱内部设有消能冲洗板和射流水入口；所述砂料浓缩器的出料端位于消能冲洗板上方；射流水入口对向消能冲洗板用于引入射流水，对落入消能冲洗板的高度浓缩的砂粒进行冲洗；所述的砂料浓缩器上设置有砂水混合液入口；砂粒浓缩器和砂水分离器上均设置有溢流液管道连接至细砂筛分系统；

所述的细砂筛分系统为一套细砂筛分净化机。

其中，所述集料斗水箱底面与输送槽倾斜角度一致的斜面，这种设置有助于将砂料的清除，以免残留。

其中，在集料斗水箱内部溢流堰斜下方设置斜板。

优选的，所述的斜板倾角一般采用50～60度，斜板间距取80～100mm。

优选的，为了节省输送槽的空间，增加运输量，所述搅拌流化螺旋为无轴螺旋，

优选的，输送槽为U型槽，以方便砂料的运出。

具体的，所述的射流水冲洗频率与浓缩一体化砂水分离器相对应，在运行调控中与砂水分离器同时启闭。

本发明还提供了使用所述系统去除污水中细砂的方法，包括如下步骤：

a、砂水混合液进入砂料浓缩器，在离心作用下，粒径大于100μm砂粒向壁面运动，并从底流口进入砂水分离器，粒径小于100μm的砂粒、密度小的有机质，则被水携带，到达底流口后，沿轴向反向运动，形成向上的内旋流，形成溢流水，最终从砂料浓缩器溢流管进入细砂筛分净化机；

b、进入砂水分离器的底流落入砂水分离器的消能冲洗板，利用射流水对砂表面附着有机物进行洗脱，通过溢流堰、斜板强化砂粒沉淀，沉淀砂粒经螺旋洗砂器提升至排砂口，砂水分离器溢流水进入细砂筛分净化机；

c、细砂筛分净化机的主要组成部分包括振动筛、渣浆泵系统和旋流器组；溢流水先进入振动筛部分的粗筛，混合液中1mm以上砂粒被筛分出来，剩余溢流水进入储浆槽，由渣浆泵将储浆槽的溢流水泵入水力旋流器组，水力旋流器组将细砂、有机物和水分离，有机物和水从水力旋流器组的溢流水管道进入溢流储水箱，然后沿总出浆管排出，细砂通过沉沙嘴排出并落入振动筛部分的细筛，细筛脱水筛选后，较干燥细渣料从排砂口分离出去，产生的砂水混合液再次返回储浆槽内进行二次分离，产生的细砂筛分净化机溢流水排出。

优选的，步骤a中砂水混合液从切向高速进入砂料浓缩器，进口压力大于0.2MP。

具体的，步骤c中经二次分离后100％去除溢流水中45μm以上砂粒。

本发明的砂粒浓缩器将100μm以上砂粒分离随底流进入砂水分离器，100μm以下砂粒随溢流水进入细砂筛分系统。砂水分离器对砂水混合液进行砂水分离，分离砂粒经螺旋洗砂器提升至排出口，溢流水进入细砂筛分系统。细砂筛分系统含一套细砂筛分净化机，可100％去除浓缩一体化砂水分离器溢流水中45um以上砂粒，处理后砂粒经排砂口排出，处理后的二次溢流水进入后续污水处理单元。

本方法通过将上述强化细砂去除系统嵌入到预处理单元中，具有沉降颗粒物功能的处理单元产生的高浓度砂水混合液首先经由提砂泵的提升至砂粒浓缩器，砂粒浓缩器的进口压力大于0.2MP，粒径大于100μm的无机砂粒分离并使其随底流进入砂水分离器，小于100μm的砂粒则随溢流水进入细砂筛分净化机，可实现砂粒的分级分离。增设了消能冲洗板、溢流堰、斜板的砂水分离器可稳定实现进料中砂粒的沉降和分离，沉降到槽底砂粒在螺旋装置提升下被分离，由砂水分离器排砂口排出，而其溢流水亦进入细砂筛分净化机进一步进行处理。进入细砂筛分净化机的溢流水中，细砂筛分净化机可选择粗筛和细筛以实现不同粒径砂粒的良好去除，去除粒径可小至45μm。

本发明的细砂筛分净化机的主要组成部分包括振动筛、渣浆泵系统和旋流器组。

本发明的有益效果：

本发明构建了一套浓缩一体化砂水分离系统，实现了砂粒的分级分离与去除，通过砂粒的浓缩设备，可增大砂水分离器的除砂效能，强化了砂水混合液对部分细砂的去除。选用一套细砂筛分处理系统，对溢流水进行再次细砂分离，可实现了45μm以上砂粒的100％去除。与传统的砂水分离器单个设备相比，本发明系统可大幅度减少进入污水处理生化系统的细微无机颗粒总量。

附图说明

图1为本发明强化细砂去除系统运行示意图

图中标记：砂料浓缩器—1、砂水分离器—2、细砂筛分净化机—3、砂水混合液—A、砂料浓缩器溢流水—B、砂料浓缩器浓缩砂料—C、砂水分离器溢流水—D、砂水分离器排砂—E、细砂筛分净化机排砂—F、细砂筛分净化机溢流水—G。

图2为本发明浓缩一体化砂水分离器及细砂筛分净化机系统图

图中标记：砂料浓缩器—1、砂水分离器—2、细砂筛分净化机—3、砂水混合液入口—4、射流水入口—5、集料斗水箱—6、消能冲洗板—7、搅拌流化螺旋—8、输送槽—9、斜板—10、砂水分离器溢流堰—11、砂水分离器溢流管—12、砂水分离器排砂口—13、砂水分离器溢流管出口—14、砂料浓缩器溢流管—15、细砂筛分净化机排砂口—16、细砂筛分净化机溢流管—17、驱动装置—18、螺旋洗砂器—19。

具体实施方式

实施例1本发明系统的装配

如图2所示，强化细砂去除系统，包括通过管道连接的浓缩一体化砂水分离系统和细砂筛分系统；

所述的浓缩一体化砂水分离系统包括砂粒浓缩器1和砂水分离器3，所述的砂水分离器1包括集料斗水箱6和螺旋洗砂器19，所述的螺旋洗砂器19包括搅拌流化螺旋8(具体为无轴螺旋)、输送槽8(具体为U型槽)和驱动装置18，无轴螺旋位于U型槽内，U型槽的一端开有排砂口13，并在排砂口端设置驱动装置18，另一端斜向下延伸至集料斗水箱6的底部，所述集料斗水箱6底面与输送槽8倾斜角度一致的斜面，这种设置有助于将砂料的清除，以免残留。

所述的集料斗水箱6侧壁上部设置有砂水分离器溢流堰11和溢流管12；所述的砂料浓缩器1接入集料斗水箱6，其上设置有砂水混合液入口4；砂粒浓缩器1上设置有砂料浓缩器溢流管15连接至细砂筛分净化机3；砂水分离器2上设置有砂水分离器溢流管12，并通过溢流水出口管道14连接至细砂筛净化机3；

所述的细砂筛分系统为一套细砂筛分净化机3(三川德青环保科技公司)，并设置有细砂筛分净化机排砂口16、细砂筛分净化机溢流管17。

如图2所示，其中，集料斗水箱6内部设有消能冲洗板7和射流水入口5；所述砂料浓缩器1的末端位于消能冲洗板7上；射流水入口5对向消能冲洗板7，用于引入射流水，用于对落入消能冲洗板7的高度浓缩的砂粒进行冲洗。为了砂粒更好的沉积，在集料斗水箱6内部砂水分离器溢流堰11斜下方设置斜板10。优选的，所述的斜板10倾角一般采用50～60度，斜板间距取80～100mm。

实施例2采用本发明系统进行细砂去除

如图1所示，砂水混合液A从切向高速进入砂料浓缩器1，沿器壁迅速向下旋转运动，形成离心力场，在离心作用下，粒径大于100μm的砂粒向壁面运动，浓缩砂粒C并最终从底流口进入砂水分离器2；粒径小于100μm的砂粒、密度小的有机质，则被水携带，到达底流口后，沿轴向反向运动，形成向上的内旋流，形成溢流水B，从溢流管进入细砂筛分净化机3。浓缩砂粒C落入砂水分离器2消能冲洗板7上，利用射流水对砂表面附着有机物进行洗脱，通过溢流堰11、斜板10强化砂粒沉淀，沉淀砂粒经输送槽8提升至排砂口13，排出砂水分离器排砂E，砂水分离器溢流水D进入细砂筛分净化机3。

细砂筛分净化机3的主要组成部分包括振动筛、渣浆泵系统和旋流器组。溢流水先进入振动筛部分的粗筛，混合液中1mm以上砂粒被筛分出来，然后进入储浆槽，由渣浆泵将储浆槽的水泵入水力旋流器组，水力旋流器组将细砂、有机物和水分离，有机物和水从水力旋流器组的溢流水管道进入溢流储水箱，然后沿总出浆管17排出，细砂通过沉沙嘴排出并落入振动筛部分的细筛，细筛脱水筛选后，较干燥细渣料(细砂筛分排砂F)从排砂口分离出去，产生的砂水混合液再次返回储浆槽内进行二次分离，最后将细砂筛分净化机溢流水G排出。

Claims (7)

1.强化细砂去除系统，其特征在于：包括通过管道连接的浓缩一体化砂水分离系统和细砂筛分系统；

所述的浓缩一体化砂水分离系统包括砂粒浓缩器和砂水分离器，所述的砂水分离器包括集料斗水箱和螺旋洗砂器，所述螺旋洗砂器包括搅拌流化螺旋、输送槽和驱动装置，搅拌流化螺旋位于输送槽内，并由驱动装置驱动，输送槽的一端开有排砂口，另一端向下斜伸到集料斗水箱底部，所述的集料斗水箱侧壁上部设置有溢流堰和溢流管，集料斗水箱内部设有消能冲洗板和射流水入口；所述砂料浓缩器的出料端位于消能冲洗板上方；射流水入口对向消能冲洗板用于引入射流水，对落入消能冲洗板的高度浓缩的砂粒进行冲洗；所述的砂料浓缩器出上部还设置有砂水混合液入口；砂粒浓缩器和砂水分离器上均设置有溢流液管道连接至细砂筛分系统；所述集料斗水箱底面与输送槽倾斜角度一致的斜面；

所述的细砂筛分系统为一套细砂筛分净化机。

2.如权利要求1所述的强化细砂去除系统，其特征在于：在集料斗水箱内部溢流堰斜下方设置斜板。

3.如权利要求2所述的强化细砂去除系统，其特征在于：所述的斜板倾角一般采用50～60度，斜板间距取80～100mm。

4.如权利要求1～3任一项所述的强化细砂去除系统，其特征在于：所述搅拌流化螺旋为无轴螺旋，输送槽为U型槽。

5.使用权利要求1～4任一项所述系统去除污水中细砂的方法，其特征在于：包括如下步骤：

a、砂水混合液进入砂料浓缩器，在离心作用下，粒径大于100μm砂粒向壁面运动，并从底流口进入砂水分离器，粒径小于100μm的砂粒、密度小的有机质，则被水携带，到达底流口后，沿轴向反向运动，形成向上的内旋流，形成溢流水，最终从砂料浓缩器溢流管进入细砂筛分净化机；

b、进入砂水分离器的底流落入砂水分离器的消能冲洗板，利用射流水对砂表面附着有机物进行洗脱，通过溢流堰、斜板强化砂粒沉淀，沉淀砂粒经螺旋洗砂器提升至排砂口，砂水分离器溢流水进入细砂筛分净化机；

c、细砂筛分净化机的主要组成部分包括振动筛、渣浆泵系统和旋流器组；溢流水先进入振动筛部分的粗筛，混合液中1mm以上砂粒被筛分出来，剩余溢流水进入储浆槽，由渣浆泵将储浆槽的溢流水泵入水力旋流器组，水力旋流器组将细砂、有机物和水分离，有机物和水从水力旋流器组的溢流水管道进入溢流储水箱，然后沿总出浆管排出，细砂通过沉沙嘴排出并落入振动筛部分的细筛，细筛脱水筛选后，较干燥细渣料从排砂口分离出去，产生的砂水混合液再次返回储浆槽内进行二次分离，产生的细砂筛分净化机溢流水排出。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤a中砂水混合液从切向高速进入砂料浓缩器，进口压力大于0.2MP。

7.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于：步骤c中经二次分离后100％去除溢流水中45μm以上砂粒。