CN104743740A - 一种小型一体化水处理加压泵站设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种小型一体化水处理加压泵站设备,该设备包括沉沙池、絮凝池、斜流沉淀池、生化处理池、双性过滤池、消毒缓冲池和蓄水池,且依次连通;所述该设备还包括电控设备间,所述电控设备间内设有变频加压供水设备、消毒设备、电控阀门组合单元、加药桶、清水泵和可编程控制箱;本发明提供了一种高度集成、可室外安置、设备占地面积小、降低生产和维护成本,并且处理后的水质能达到或超过国家规定的标准的小型一体化水处理加压泵站设备。

Description

一种小型一体化水处理加压泵站设备
技术领域
[0001] 本发明属于污水处理设备领域,尤其涉及一种小型一体化水处理加压泵站设备。
背景技术
[0002] 由于人类的发展及工业农业现代化进程加快,由之带来水环境的污染,人类难以找到自然的可直接使用的生活用水。因此,不管是城市还是农村,生活用水的水源都需要一定程度地进行净化处理。城市采用大规模自来水厂,投资大,占地大,产量高,适合高密度居住的人群。而城市以外的广大农村及自然地形单位,由于其人口分布散,地域辽阔,显然按城市标准兴建自来水厂难以实现。因此,此类人群不得不使用各种各样独立的水处理设备进行水源的净化处理。
[0003] 农村及自然地形单位的传统生活用水水处理设备及工艺,各结构组成独立而复杂,占地面积大,设备种类繁多且不可避免产生辅助设备重复现象。牵涉专业范围大,设备厂家多,各设备连接复杂,控制分散,后期维护维修量大,可靠性差。经济上包括土建投资和设备及安装投资,综合投资大,后期维护维修及人工成本高,难以大面积推广使用。处理后的水质不稳定,水中的由化肥及农药等造成的有机物污染难以去除,水质难以达到国家规定的标准。
发明内容
[0004] 本发明的目的是针对现有技术中存在上述缺陷,提供了一种高度集成、可室外安置、设备占地面积小、降低生产和维护成本,并且处理后的水质能达到或超过国家规定的标准的小型一体化水处理加压泵站设备。
[0005] 为解决上述问题,本发明提供了一种小型一体化水处理加压泵站设备,该设备包括沉沙池、絮凝池、斜流沉淀池、生化处理池、双性过滤池、消毒缓冲池和蓄水池,且依次连通;
[0006] 所述该设备还包括电控设备间,所述电控设备间内设有变频加压供水设备、消毒设备、电控阀门组合单元、加药桶、清水泵和可编程控制箱;
[0007] 所述絮凝池、斜流沉淀池和生化处理池下方均设有V型泥斗,所述V型泥斗内设有小孔排泥管,所述小孔排泥管出口端设有射流排泥阀,所述射流排泥阀一端连接电动阀,所述射流排泥阀一侧通过管道与变频加压供水设备连接,且管道上设有电磁阀;
[0008] 所述絮凝池、生化处理池和消毒缓冲池内一侧壁上设有射流孔,所述射流孔通过管道连接射流器,所述射流器另一端通过管道与变频加压供水设备连接,所述连接絮凝池的射流器一侧通过管道与加药桶连接;所述连接消毒缓冲池的射流器一侧通过管道与消毒设备连接,所述连接生化处理池的射流器一侧设有进气管。
[0009] 作为上述技术方案的优选,所述沉沙池内设有进水管、管式均流器、导流槽和V型泥斗,所述进水管与管式均流器连通,所述管式均流器开口向下,所述V型泥斗底部设有海底阀,所述导流槽设在沉沙池顶部,且与絮凝池内的均流器相连接。
[0010] 作为上述技术方案的优选,所述絮凝池内设有一级絮凝反应池、二级絮凝反应池、三级絮凝反应池和四级絮凝反应池,且依次连通,所述一、二、三、四级絮凝反应池内均设有折板,所述一级絮凝反应池和二级絮凝反应池之间上部设有通水口,所述二级絮凝反应池和三级絮凝反应池之间下部设有通水口,所述三级絮凝反应池和四级絮凝反应池之间上部设有通水口,所述四级絮凝反应池一侧壁与斜流沉淀池的布水管相连通。
[0011] 作为上述技术方案的优选,所述斜流沉淀池内设有斜流管层和导流槽,所述斜流管层在布水管上方,所述导流槽在斜流管层上方,所述导流槽将水输送至生化处理池。
[0012] 作为上述技术方案的优选,所述生化处理池内设有弹性生物填料层、导流槽和布水管,所述布水管与斜流沉淀池内导流槽相连通,所述弹性生物填料层在布水管上方,所述导流槽在弹性生物填料层上方,所述导流槽将水输送至双性过滤池。
[0013] 作为上述技术方案的优选,所述双性过滤池内设有石英砂滤料层、导流槽、水头差传感器、上方布水管、下方布水管和反冲洗水槽,所述上方布水管与生化处理池内导流槽相连通,所述反冲洗水槽位于上方布水管下部,所述反冲洗水槽一端设有反冲洗排放阀,所述石英砂滤料层位于反冲洗水槽与下方布水管之间,所述下方布水管通过三通电动阀与消毒缓冲池内水头差传感管和变频加压供水设备相连通。
[0014] 作为上述技术方案的优选,所述水头差传感管上设有水头差传感器、全流调节阀、半流阀和全流孔。
[0015] 从上述技术方案可以看出,本发明提供的小型一体化水处理加压泵站设备,该设备将沉沙池、絮凝池、斜流沉淀池、生化处理池、双性过滤池、消毒缓冲池、蓄水池、电控设备间集中于一体,并通过可编程控制器的智能控制,可室外安置,不需要建设设备房,并且各结构组成互联互通,无需另外安装连接,控制集中。同时絮凝池、斜流沉淀池、生化处理池、消毒缓冲池所需的加药、曝气、排泥辅助设备均采用射流器及射流阀,动力来自变频加压供水设备,无需加药泵及排泥泵和风机;双性过滤池的压力反冲洗水也来自变频加压供水设备;所有射流器及射流阀及反冲洗阀均采用电磁阀及电动阀,由可编程控制箱自动控制;各装置之间互为辅助,集合射流加药絮凝反应、射流曝气生化反应、射流辅助排泥、双性过滤池的过滤及自动脉冲反冲洗重生功能,使设备效率得以提高,辅助装置得以减少,占地面积大大缩小,设备寿命很大地延长,同时节省了人工操作和维护维修的费用。
附图说明
[0016] 结合附图,并通过参考下面的详细描述,将会更容易地对本发明有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征,其中:
[0017] 图1是本发明结构示意图;
[0018] 图2是本发明侧面剖视图;
[0019] 图3是本发明中沉沙池的剖视图;
[0020] 图4是本发明中絮凝池的剖视图;
[0021] 图5是本发明中斜流沉淀池的剖视图;
[0022] 图6是本发明中生化处理池的剖视图;
[0023] 图7是本发明中双性过滤池和消毒缓冲池的剖视图;
[0024][图中附图标记]:
[0025] 1-沉沙池,2-絮凝池,3-斜流沉淀池,4-生化处理池,5-双性过滤池,6_消毒缓冲池,7-蓄水池,8-电控设备间,9-变频加压供水设备,10-消毒设备,11-电控阀门组合单元,12-加药桶,13-清水泵,14-可编程控制箱,15-V型泥斗,16-小孔排泥管,17-射流排泥阀,18-电动阀,19-电磁阀,20-射流孔,21-进水管,22-管式均流器,23-导流槽,24-海底阀,25- —级絮凝反应池,26- 二级絮凝反应池,27-三级絮凝反应池,28-四级絮凝反应池,29-折板,30-均流器,31-布水管,32-斜流管层,33-弹性生物填料层,34-石英砂滤料层,35-反冲洗水槽,36-反冲洗排放阀,37-三通电动阀,38-水头差传感器,39-全流孔,40-全流调节阀,41-半流阀,42-水头差传感管。
具体实施例
[0026] 为使本发明的内容更加清楚易懂,以下结合说明书附图,对本发明的内容作进一步说明。当然本发明并不局限于该具体实施例,本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本发明的保护范围内。其次,本发明利用示意图进行了详细的表述,在详述本发明实例时,为了便于说明,示意图不依照一般比例局部放大,不应以此作为对本发明的限定。
[0027] 需要说明的是,在下述的实施例中,利用图1〜图2的结构示意图对按本发明一种小型一体化水处理加压泵站设备进行了详细的表述。在详述本发明的实施方式时,为了便于说明,各示意图不依照一般比例绘制并进行了局部放大及省略处理,因此,应避免以此作为对本发明的限定。
[0028] 如图1〜2所示,本发明提供了一种小型一体化水处理加压泵站设备,该设备包括沉沙池1、絮凝池2、斜流沉淀池3、生化处理池4、双性过滤池5、消毒缓冲池6和蓄水池7,且依次连通;该设备还包括电控设备间8,电控设备间8内设有变频加压供水设备9、消毒设备10、电控阀门组合单元11、加药桶12、清水泵13和可编程控制箱14 ;絮凝池2、斜流沉淀池3和生化处理池4下方均设有V型泥斗15,V型泥斗15内设有小孔排泥管16,小孔排泥管16出口端设有射流排泥阀17,射流排泥阀17 —端连接电动阀18,射流排泥阀17 —侧通过管道与变频加压供水设备9连接,且管道上设有电磁阀19 ;絮凝池2、生化处理池4和消毒缓冲池6内一侧壁上设有射流孔20,射流孔20通过管道连接射流器,射流器另一端通过管道与变频加压供水设备9连接,连接絮凝池2的射流器一侧通过管道与加药桶12连接;连接消毒缓冲池6的射流器一侧通过管道与消毒设备10连接,连接生化处理池4的射流器一侧设有进气管。各组成单元采用304不锈钢标准冲压板组合成矩形结构,室外安置,不需要建设设备房。各结构组成互联互通,无需另外安装连接,控制集中。
[0029] 射流器加药原理如下:由变频加压供水设备9出口的带压力水经电磁阀19流向射流器,在射流器的负压腔产生负压,负压腔通过连至加药桶12的管道、消毒设备10的管道和空气管道,吸取对应物质和射流器内的高速水流混合一起喷出。由可编程控制箱14发出电脉冲控制电磁阀19的开启和关闭,通过控制脉冲的频率就可以控制单位时间内的投加量。
[0030] 射流排泥原理如下:由射流排泥阀16,电磁阀19,电动阀18组成。启动排泥时,先由可编程控制箱14给电磁阀19发出一个短时脉冲,短时开启电磁阀19,由变频加压供水设备9出口的带压力水高速流经射流排泥阀16反冲至小孔排泥管16,清洗排泥管16上的小孔,防止由淤泥结板造成小孔堵塞。完成后,开启电动阀18,然后由可编程控制箱14给电磁阀19发出一个短时间脉冲,高速压力水经射流排泥阀17和电动阀18流出,同时在射流排泥阀17的负压腔及其连接的排泥管16产生负压,吸取V型泥斗15中的淤泥,以补偿由于絮凝池高度低而水头不足造成排泥不畅。电磁阀19关闭后,由自然水头挤压淤泥至排泥管16排出。在排泥剩下的时间内,可编程控制箱14每隔一定时间都会给电磁阀19发出一个短时间脉冲,短时开启电磁阀19,用以维持排泥过程的连续性和快速性。
[0031] 如图3所示,沉沙池I内设有进水管21、管式均流器22、导流槽23和V型泥斗15,进水管21与管式均流器22连通,管式均流器22开口向下,V型泥斗15底部设有海底阀24,导流槽23设在沉沙池I顶部,且与絮凝池2内的均流器30相连接。原水由进水管21进入中心管式均流器22流向下部喇叭口,水流减速向四周均匀扩散,密度大的泥沙向下沉淀至V型泥15沙斗,含悬浮物的水流向上部导流槽23汇集流出。泥沙斗中的泥沙由底部海底阀24定期打开排出。
[0032] 如图4所示,絮凝池2内设有一级絮凝反应池25、二级絮凝反应池26、三级絮凝反应池27和四级絮凝反应池28,且依次连通,一、二、三、四级絮凝反应池内均设有折板29,一级絮凝反应池25和二级絮凝反应池26之间上部设有通水口,二级絮凝反应池26和三级絮凝反应池27之间下部设有通水口,三级絮凝反应池27和四级絮凝反应池28之间上部设有通水口,四级絮凝反应池28 —侧壁与斜流沉淀池3的布水管31相连通。由沉沙池I的导流槽23汇集的含悬浮物的水经均流器30,水流减速后向四周均匀扩散,同时由射流器抽取的絮凝药剂喷射至一级絮凝反应池25下部,和含悬浮物的水快速剧烈地混合,缓慢地经折板29向上流动,经二级絮凝反应池26,三级絮凝反应池27,四级絮凝反应池28,在折板29形成的涡流中悬浮物和絮凝药剂反应逐渐形成絮凝水合物,团块大密度大的絮凝水合物沉淀在各级絮凝池的底部,团块小的絮凝水合物和水一起经出口流出。沉淀的絮凝水合物沉积在V型泥斗15中,经过一定时间浓缩和压缩,由小孔排泥管16经射流排泥阀17排出。
[0033] 如图5所示,斜流沉淀池3内设有斜流管层32和导流槽23,斜流管层32在布水管31上方,导流槽23在斜流管层32上方,导流槽23将水输送至生化处理池4。由絮凝池2的出口流入的含小团块絮凝水合物的水,经布水管31均匀流出,向上流入沉淀面积扩展了150倍的斜流管层32,水流速度进一步放慢和均匀,小团块絮凝水合物在斜流管中逐渐相互合并压缩,最终克服水的浮力和冲力,在斜流管上沉积滑落,逐渐落入底部V型泥斗15。清水经斜流管层32上部流出,由导流槽23收集汇合排出。沉淀的絮凝水合物沉积在V型泥斗15中,经过一定时间浓缩和压缩,由小孔排泥管16经射流排泥阀17排出。
[0034] 如图6所示,生化处理池4内设有弹性生物填料层33、导流槽23和布水管31,布水管31与斜流沉淀池3内导流槽23相连通,弹性生物填料层33在布水管31上方,导流槽23在弹性生物填料层33上方,导流槽23将水输送至双性过滤池5。由斜流沉淀池3的导流槽23收集汇合的清水,经布水管31均匀分布流出,同时由射流器抽取的空气和水混合喷射至生化处理池4的下部,和含有害有机物及重金属离子的清水快速剧烈地混合,缓慢地经弹性生物填料向上流动,有害有机物及氧气经过附着在弹性生物填料的好氧生物时,被好氧生物吸收和降解,转化为C02和生物体。同时,在弹性生物填料巨大表面积的吸附作用下,重金属离子和氧离子得到充分的反应,生成不溶于水的分子团。一部分脱落的生物体及固体分子团向下沉积到V型泥斗15,经过一定时间浓缩和压缩,由小孔排泥管16经射流排泥阀17排出。另一部分脱落的生物体及固体分子团向上随清水经导流槽23收集汇合流向下一级的过滤池功能。
[0035] 生化处理池主要作用是:1.通过好氧生物的生化作用降解水中的苯和其它有害有机物。微生物利用水中存在的有机污染物为底物进行好氧代谢,经过一系列的生化反应,逐级释放能量,最终以低能位的无机物稳定下来,达到无害化的要求。2.同时通过向水中充空气,重金属离子(如铁锰离子)和氧离子结合生成不溶于水的分子团,在设备中沉淀或在下一级的过滤池中去除。同时由于生物填料产生的吸附作用能去除过量的钙离子和镁离子,降低水的硬度。
[0036] 如图7所示,双性过滤池5内设有石英砂滤料层34、导流槽23、水头差传感器42、上方布水管31、下方布水管31和反冲洗水槽35,上方布水管31与生化处理池4内导流槽23相连通,反冲洗水槽35位于上方布水管31下部,反冲洗水槽35 —端设有反冲洗排放阀36,石英砂滤料层34位于反冲洗水槽35与下方布水管31之间,下方布水管31通过三通电动阀37与消毒缓冲池6内水头差传感管42和变频加压供水设备9相连通,水头差传感管42上设有水头差传感器38、全流调节阀40、半流阀41和全流孔39。由生化处理池4的导流槽23收集汇合的水经布水管31均匀分布向下流出,经过石英砂滤料,通过吸附拦截水中的杂质,使水体达到洁净的标准。净水流经净水布水管31、三通电动阀37、水头差传感管42后,进入消毒缓冲池6暂存。
[0037] 双性过滤池5压力脉冲反冲洗重生流程:
[0038] 滤池在运行一段时间后,石英砂拦截的杂质会逐渐堵塞砂粒间的缝隙,使过滤池的通透能力下降,流阻增加,表现出过滤池的进出水头差增高。在消毒缓冲池6中装有水头差传感管42,水头差传感管42上部安装了水位差传感器38,和双性过滤池5中的水位差传感器38有一定落差。水头差传感管42中部装有半流阀41,运行时其流出水量为过滤池额定过滤量的三分之二,当滤池的通透能力正常时,余下的三分之一水量由上部分布的全流孔39流出;当滤池的通透能力下降时,水头损失加大,过水量减少,水位逐渐下降。当可编程控制器检测到水头差传感器38信号有效时,启动压力脉冲反冲洗重生程序。
[0039] 反冲洗时,先停止布水管31进水,然后打开反冲洗排放阀36,开启三通电动阀37,由变频加压供水设备9出口的带压力水经净水布水管31反向流出,由下至上冲洗石英砂滤料,冲洗水经反冲洗水槽35和反冲洗排放阀36流出。反冲洗分阶段进行,可编程控制器控制三通电动阀37的开闭时序:第一阶段为持续反冲洗,三通电动阀37 —直开启;第二阶段为脉冲式反冲洗,可编程控制器发出脉冲信号,控制三通电动阀37短时开启短时关闭,脉冲水压使得石英砂滤料处于膨胀和收缩的振荡状态,砂粒之间不断位移和摩擦,破坏砂粒之间的结板结构,使之达到原始的通透状态,得以重生。第三阶段为短时持续反冲洗,彻底清洗砂粒间的杂质。
[0040] 反冲洗程序结束,先关闭反冲洗排放阀36,三通电动阀37继续打开进水,当水头差传感器38上传感器信号有效时,关闭三通电动阀37停止进水,延时后检测水头差传感器38下传感器信号,无效则终止反冲洗;有效则说明滤料没达到通透的重生效果,反冲洗不彻底,可编程控制器继续执行第二个反冲洗程序。可编程控制器最多执行三个反冲洗程序,如还达不到要求,则作为故障报警。反冲洗冲洗水量为额定过滤水量的六倍。
[0041] 消毒缓冲池6作为净水暂存和消毒剂混合反应池使用。消毒剂由射流器吸取并喷射进消毒缓冲池6,和净水快速混合反应。通过清水泵13将消毒缓冲池6消毒后的净水提升至蓄水池7。

Claims (7)

1.一种小型一体化水处理加压泵站设备,其特征在于,该设备包括沉沙池、絮凝池、斜流沉淀池、生化处理池、双性过滤池、消毒缓冲池和蓄水池,且依次连通; 所述该设备还包括电控设备间,所述电控设备间内设有变频加压供水设备、消毒设备、电控阀门组合单元、加药桶、清水泵和可编程控制箱; 所述絮凝池、斜流沉淀池和生化处理池下方均设有V型泥斗,所述V型泥斗内设有小孔排泥管,所述小孔排泥管出口端设有射流排泥阀,所述射流排泥阀一端连接电动阀,所述射流排泥阀一侧通过管道与变频加压供水设备连接,且管道上设有电磁阀; 所述絮凝池、生化处理池和消毒缓冲池内一侧壁上设有射流孔,所述射流孔通过管道连接射流器,所述射流器另一端通过管道与变频加压供水设备连接,所述连接絮凝池的射流器一侧通过管道与加药桶连接;所述连接消毒缓冲池的射流器一侧通过管道与消毒设备连接,所述连接生化处理池的射流器一侧设有进气管。
2.如权利要求1所述的小型一体化水处理加压泵站设备,其特征在于,所述沉沙池内设有进水管、管式均流器、导流槽和V型泥斗,所述进水管与管式均流器连通,所述管式均流器开口向下,所述V型泥斗底部设有海底阀,所述导流槽设在沉沙池顶部,且与絮凝池内的均流器相连接。
3.如权利要求2所述的小型一体化水处理加压泵站设备,其特征在于,所述絮凝池内设有一级絮凝反应池、二级絮凝反应池、三级絮凝反应池和四级絮凝反应池,且依次连通,所述一、二、三、四级絮凝反应池内均设有折板,所述一级絮凝反应池和二级絮凝反应池之间上部设有通水口,所述二级絮凝反应池和三级絮凝反应池之间下部设有通水口,所述三级絮凝反应池和四级絮凝反应池之间上部设有通水口,所述四级絮凝反应池一侧壁与斜流沉淀池的布水管相连通。
4.如权利要求3所述的小型一体化水处理加压泵站设备,其特征在于,所述斜流沉淀池内设有斜流管层和导流槽,所述斜流管层在布水管上方,所述导流槽在斜流管层上方,所述导流槽将水输送至生化处理池。
5.如权利要求4所述的小型一体化水处理加压泵站设备,其特征在于,所述生化处理池内设有弹性生物填料层、导流槽和布水管,所述布水管与斜流沉淀池内导流槽相连通,所述弹性生物填料层在布水管上方,所述导流槽在弹性生物填料层上方,所述导流槽将水输送至双性过滤池。
6.如权利要求5所述的小型一体化水处理加压泵站设备,其特征在于,所述双性过滤池内设有石英砂滤料层、导流槽、水头差传感器、上方布水管、下方布水管和反冲洗水槽,所述上方布水管与生化处理池内导流槽相连通,所述反冲洗水槽位于上方布水管下部,所述反冲洗水槽一端设有反冲洗排放阀,所述石英砂滤料层位于反冲洗水槽与下方布水管之间,所述下方布水管通过三通电动阀与消毒缓冲池内水头差传感管和变频加压供水设备相连通。
7.如权利要求6所述的小型一体化水处理加压泵站设备,其特征在于,所述水头差传感管上设有水头差传感器、全流调节阀、半流阀和全流孔。
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