CN105107241B - 一种可提高有机废水出水质量的二次沉淀池系统及处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可提高有机废水出水质量的二次沉淀池系统，包括混凝池、二次沉淀池和出水集水池，所述混凝池、二次沉淀池和出水集水池沿水流方向依次连接，其特征在于，所述二次沉淀池为平流式沉淀池，其头部池壁上沿池宽度设置具有挡水坝的排泥槽，尾部池壁上设置出水堰，池底设多个集泥斗，所述集泥斗沿池的宽度和长度成排设置并布满池底，每个集泥斗均设独立的排泥管，池的上方设置行走式刮泥机，用于将水面上的浮泥赶至排泥槽，使浮泥远离出水堰，从而提高出水质量。本发明还公开了利用上述系统的有机废水的处理方法。

Description

一种可提高有机废水出水质量的二次沉淀池系统及处理方法

技术领域

本发明涉及一种可提高有机废水出水质量的二次沉淀池系统。本发明还涉及可提高有机废水出水质量的处理方法。

背景技术

含有机物的工业废水即有机废水处理工艺中，尤其是酯化废水处理工艺，有机废水先经过生化处理再进行混凝沉淀处理。然而，酯化废水经过生化处理后产生很多浮泥，进入混凝反应池后，即使添加混凝剂和絮凝剂也难以除尽，因而池水中经常会有较多的浮泥。过多的浮泥会不利于混凝反应影响后续的沉淀效果，为了提高后续的沉淀效果，需要去除混凝池水面的浮泥，以便提高后续的沉淀效果。经过混凝反应生成的污泥在二次沉淀池虽然大部分能沉淀到池底，但是也有不少污泥成为浮泥飘浮在水面上。如果不及时收集清除这些飘浮在水面上的浮泥，经过一段时间后浮泥就会分散飘荡在水中跟随出水流走，导致出水质量变差，使出水的化学需氧量（COD_Cr）、五日生物需氧量（BOD₅）、悬浮物（SS）、总氮（TN）和总磷（TP）的含量都会增大。为了保证出水达标常需要去除水面的浮泥。目前多依靠人工打捞浮泥，不仅费时费力，而且人工打捞浮泥时易将浮泥打散飘荡在水中跟随出水流走导致出水质量变差。

常规的平流式沉淀池只在沉淀区头部设计一排泥斗和抽泥管，池内设置行车式刮泥机，利用行车式刮泥机的刮泥板驱逐沉淀区底部的污泥至泥斗中。然而，有机废水经过生化处理产生的污泥大部分为合成代谢产物，进过混凝反应后沉淀在沉淀区底部的污泥的密度只略大于水的密度，如果利用行车式刮泥机的刮泥板驱逐这些污泥，污泥容易浮动导致水浑浊，不利于水的净化。另外，对于水面上的浮泥，常规平流式沉淀池多利用行车式刮泥机的刮渣板顺着水的流动方向将浮泥驱逐至池尾部的浮渣槽，这样不利于水与浮泥的分离，影响出水质量。

基于上述原因，需要开发一种能有效去除有机工业废水经混凝处理后产生的污泥及浮泥以提高出水质量的二次沉淀池系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种可提高有机废水出水质量的二次沉淀池系统。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种可提高有机废水出水质量的二次沉淀池系统，包括混凝池、二次沉淀池和出水集水池，所述混凝池、二次沉淀池和出水集水池沿水流方向依次连接，所述二次沉淀池为平流式沉淀池，其头部池壁上沿池宽度设置具有挡水坝的排泥槽，尾部池壁上设置出水堰，池底设多个集泥斗，所述集泥斗沿池的宽度和长度成排设置并布满池底，每个集泥斗均设独立的排泥管，池的上方设置行走式刮泥机，用于将水面上的浮泥赶至排泥槽，使浮泥远离出水堰，有利于浮泥和水的分离。

本发明在二次沉淀池的头部即进水一侧设置排泥槽，由行走式刮泥机将水面上的浮泥驱逐至排泥槽中，使浮泥远离出水堰，避免浮泥随水流进入出水堰，流到出水集水池中。在二次沉淀池的底部设置多排集泥斗并布满整个池底，污泥沉降在各个集泥斗中，无需设置刮泥机收集池底污泥，只要各集泥斗逐一进行排泥操作，就能避免密度只比水稍大的污泥浮起，池内清水区的水保持澄清。由于以上两个设计，使水与污泥及浮泥得到有效分离，提高了出水质量。

进一步地，所述的出水堰为溢流堰，其底部设置一排淹没式堰孔，堰孔上方设置滤网，有效拦截浮泥。所述滤网的网孔的孔径为1~2mm。为提高浮泥拦截效果，所述滤网设置2-5层。

所述的二次沉淀池为长方形，其长度方向为水流方向，长宽比为2~6︰1。所述集泥斗的平面为正方形或长方形。所述二次沉淀池的排泥管入口中心点距离池底0.1~0.2米。

所述混凝池包括配水池、混凝剂加药装置和絮凝剂加药装置，所述配水池内进水口处设置沿池宽度设置的反应斗，该反应斗具有的低于池内水面的水坝，斗内设置搅拌机，所述的混凝剂加药装置和絮凝剂加药装置的药剂出口与反应斗连接，经生化处理后的废水首先进入反应斗内与混凝剂和絮凝剂反应再溢流进入配水池内，所述配水池除进水一侧外的任意一侧设置具有挡水坝的排渣斗，所述排渣斗的挡水坝的顶端高出水面0.1~0.2米。

所述反应斗内设置与反应斗水坝平行的挡流板，将反应斗内空间分隔成进水区和出水区，其中，所述挡流板与进水口之间的空间为进水区，挡流板与水坝之间的空间为出水区，所述挡流板与反应斗底部具有间距从而连通进水区和出水区，所述搅拌机置于进水区内，所述的混凝剂加药装置和絮凝剂加药装置的药剂出口与进水区连接，经生化处理后的废水首先进入进水区内与混凝剂和絮凝剂反应再进入出水区进而溢流至配水池内。

所述配水池底部设排泥管，所述排泥管的入口的中心点距离池底0.1~0.2米。

所述出水集水池设有排水管，管上设有抽水泵或出水管道阀门。

本发明还包括污泥浓缩池，所述配水池的排渣斗和排泥管、所述二次沉淀池的排泥槽和各排泥管均与污泥浓缩池连接，将浮泥和污泥排放至此进行浓缩处理。

本发明可做以下改进：所述混凝池、二次沉淀池、出水集水池和污泥浓缩池紧挨设置，所述混凝池和二次沉淀池之间通过有孔整流墙连接，所述排泥槽设置在有孔整流墙位于二次沉淀池的侧壁的上部，所述出水集水池位于二次沉淀池的尾部并通过设有出水堰的隔墙与二次沉淀池连接，所述污泥浓缩池位于混凝池和二次沉淀池的同侧并与混凝池和二次沉淀池共用墙体，所述混凝池的排渣斗则设置在与污泥浓缩池相连的墙体上的排放口与污泥浓缩池连通，浮泥进入排渣斗后即可自流入污泥浓缩池中，所述二次沉淀池的排泥槽的槽口开设在与污泥浓缩池相连的墙体上，池内浮泥进入排泥槽后自流入污泥浓缩池。

所述有孔整流墙设有一排沿二次沉淀池宽度分布的数个整流孔，各整流孔的中心点位于距离池底0.6~1.2米的位置处，作为配水池和二次沉淀池的布水区，各整流孔是边长为0.1~0.2米的方孔，孔间距为0.2~0.4米。这样的设置不仅布水效果好，还能减轻水流的冲击，有利于二次沉淀池中的污泥沉淀。

本发明的目的之二在于提供使用上述二次沉淀池系统的可提高出水质量的废水处理方法。

本发明第二个目的通过以下技术方案来实现：使用上述二次沉淀池系统的可提高出水质量的废水处理方法，包括以下步骤：

(1) 经生化处理后的废水进入混凝池中进行混凝处理，经混凝处理后的废水进入二次沉淀池中进行泥水沉降分离，比水重的污泥颗粒沉降至池底的集泥斗中，比水轻的絮状浮泥浮在水面，水则通过出水堰溢流到出水集水池中；

(2) 每天进行1-2次排泥操作，每次排泥时，先排水面浮泥后排池底污泥，提高出水质量。

所述步骤(2)的排泥操作须分步进行，本发明推荐先排浮泥后排放污泥，这样可以延长水力停留时间，尽可能让比水重的悬浮颗粒沉降至集泥斗中，水泥得到充分分离，提高水质。具体操作为：控制出水集水池的出水流速以提升混凝池的配水池和二次沉淀池的水位，待水位高于排渣斗和排泥槽的挡水坝时，先人工驱逐配水池水面上的浮泥至排渣斗，浮泥则自流至污泥浓缩池中；配水池水面浮泥驱逐完毕后，启动行走式刮泥机自二次沉淀池尾部向头部将浮泥驱逐至排泥槽，浮泥则从槽口自流至污泥浓缩池中，重复操作至水面上的浮泥驱逐干净，而后逐一排放集泥斗中的污泥，操作完毕后恢复集水池中的水流速度，以便排走出水集水池中的水。

在进行排泥操作时，首先打开第一个排泥管阀门，再启动抽泥泵进行排泥，每抽完一个集泥斗的污泥后，先打开下一个排泥管阀门再关闭上一个排泥管阀门，即在抽泥过程中必须保持一个排泥管阀门处于开启状态，以此类推直至所有集泥斗的污泥排放完毕。抽泥操作采用逐一排放，可避免排泥时水在抽水泵的作用下出现扰动使集泥斗中的污泥浮起，从而提高水质。

本发明的有益效果是:

1. 本发明的二次沉淀池的头部设置排泥槽，在排浮泥时是将浮泥从池的尾部往头部驱赶，使之远离尾部出水堰，避免浮泥随水流进入出水集水池中。池底设多个集泥斗沿池的宽度和长度成排设置并布满池底，污泥沉降在各个集泥斗中，无需设置刮泥机收集池底污泥，各集泥斗逐一进行排泥操作，避免密度只比水稍大的污泥浮起，使水与污泥及浮泥得到有效分离，池内清水区的水保持澄清，提高了出水质量。

2. 本发明的二次沉淀池的出水堰采用溢流堰，底部设置一排淹没式堰孔，堰孔上还设置2-5层滤网，提高浮泥的拦截效果。

3. 本发明的配水池设置排泥斗，只需将水面上的浮泥驱赶至排渣斗中，浮泥可自流排走，无需人工打捞，省时省力。

4. 本发明的混凝池和二次沉淀池之间的整流墙为有孔整流墙，整流孔中心孔位于距离池底0.6~1.2米的位置处，不仅布水效果好，还减轻水流的冲击，有利于二次沉淀池中污泥的沉淀。

5.本发明的二次沉淀池系统的结构合理简单、有效拦截浮泥提高处理出水的水质、排泥操作简单、省时省力。

6.本发明提供废水处理方法先排水面浮泥后排池底污泥，这样可以延长水力停留时间，使泥完全沉降至集泥斗中，水和泥得到充分分离。在排池底污泥时则是各个集泥斗逐一排放，避免同时排放时水产生的扰动使污泥会浮起，从而进一步提高出水水质。

附图说明

图1为本发明二次沉淀池系统的俯视图；

图2为图1的1-1向剖视图；

图3为图1的1-1剖面图；

图4为图1的2-2剖视图；

图5为图1的3-3剖视图；

图6为图1的4-4剖视图；

图中：1.反应斗，2.搅拌机，3.排泥管，4.集泥斗，5.溢流堰孔，6.出水集水池，7.排水管，8.污泥浓缩池，9. 行走式刮泥机，10.排泥槽，11.排渣斗，12. 排渣斗的挡水坝，13.配水池，14.有孔整流墙上的整流孔，15. 行走式刮泥机的行走轨道，16. 行走式刮泥机的转板电机，17. 行走式刮泥机的行走电机，18. 行走式刮泥机的橡胶刮渣板，19.有孔整流墙，20.二次沉淀池，21.排泥槽的挡水坝，22.反应斗的挡流板，23.反应斗的水坝，24.出水堰。

附图没有示出操作平台和安全护栏。管道只示出了预埋管道部分，其它部分管道没有示出。

具体实施方式

下面本发明将结合附图中的实施例作进一步的描述：

实施例1

如图1-6所示的可提高出水质量的二次沉淀池系统是本发明的一个实施方式，包括混凝池、二次沉淀池20、出水集水池6和污泥浓缩池8，该四个池可以分别独立设置。而为了节约用地，本实施例中混凝池、二次沉淀池20、出水集水池6和污泥浓缩池8紧挨设置。其中，混凝池、二次沉淀池20和出水集水池6沿水流方向依次连接。混凝池和二次沉淀池20之间通过有孔整流墙19连接，出水集水池6位于二次沉淀池20的尾部并通过设有出水堰的隔墙与二次沉淀池20连接。污泥浓缩池8位于混凝池和二次沉淀池20的同侧并与混凝池和二次沉淀池20共用墙体。

二次沉淀池20为平流式沉淀池，为长方形池体，其长度方向为水流方向，长宽比为2~6︰1。有孔整流墙19位于二次沉淀池20头部，其位于二次沉淀池20内的侧壁上部沿池宽度设置具有挡水坝21的排泥槽10，排泥槽10的排放口开设在与污泥浓缩池8相连的墙体上，池内浮泥进入排泥槽10后自流入污泥浓缩池8。二次沉淀池20的尾部隔墙上设出水堰24，该出水堰24为溢流堰，其底部设置一排淹没式溢流堰孔5，堰孔上方设置滤网，以便有效拦截浮泥。滤网网孔的孔径为1~2mm。为提高浮泥拦截效果，滤网设置2-5层。池底设多个集泥斗4，其平面为长方形。所有集泥斗4沿池的宽度和长度成排设置布满池底，每个集泥斗4均设独立的排泥管3，排泥管3入口的中心点设置于距离池底0.1~0.2米的位置处。池的上方设置行走式刮泥机9，用于将水面上的浮泥赶至排泥槽10，使浮泥远离出水堰，有利于浮泥和水的分离。行走式刮泥机9包括刮渣机、行走轨道15和电气控制器，行走轨道15安装在池体长度方向上的两侧池壁顶部，刮渣机横跨池体且两端分别滑动安装在池体两侧的行走轨道15上，电气控制器则控制刮渣机行走。刮渣机包括支架、设置在支架两端的滑轮、行走电机17、转板电机16和橡胶刮渣板18，支架两端的滑轮安装在池体两侧的行走轨道15上。行走电机17、转板电机16和橡胶刮渣板18安装在支架上，行走电机17负责刮渣机的前进或后退的行走，转板电机16在刮渣机后退时负责将橡胶刮渣板18反转昂起，使之高于水面。

混凝池包括配水池13、混凝剂加药装置和絮凝剂加药装置。配水池13与二次沉淀池20通过有孔整流墙19连接，配水池13小于二次沉淀池20，其长边为二次沉淀池20的宽边。有孔整流墙19设有一排沿二次沉淀池宽度分布的数个整流孔14，孔的中心点位于距离池底0.6~1.2米的位置处，作为配水池13和二次沉淀池20的布水区。各整流孔14是边长为0.1~0.2米的方孔，孔间距为0.2~0.4米，这样的设置不仅布水效果好，还能减轻对水流的冲击，有利于二次沉淀池20中的污泥沉淀。配水池13与有孔整流墙19相对的池壁于远离污泥浓缩池8的那一侧设进水口，用于连接进水管。池内与进水口一侧设置沿池宽度设置的反应斗1，该反应斗1具有的低于池内水面的水坝23，斗内设置与水坝23平行的挡流板22，将反应斗1内空间分隔成进水区和出水区。其中，挡流板22与进水口之间的空间为进水区，挡流板与水坝之间的空间为出水区，挡流板22与反应斗1底部具有间距从而连通进水区和出水区。进水区内设置搅拌机2，混凝剂加药装置和絮凝剂加药装置的药剂出口与进水区连接。经生化处理后的废水首先进入进水区内与混凝剂和絮凝剂反应再进入出水区进而溢流至配水池13内。配水池13还设置具有挡水坝12的排渣斗11，该排渣斗11设置在与污泥浓缩池8共用墙体上，共用墙体上设缺口作为排放口，使排渣斗11的纵截面为“”。排渣斗11底部向配水池13中轴面延伸，排渣斗11的挡水坝12的顶端高出水面0.1~0.2米，排渣斗11的排放口开设在共用墙体上，浮泥进入排渣斗11后即可自流入污泥浓缩中。配水池13底部设排泥管3，排泥管3的入口的中心点距离池底0.1~0.2米。

出水集水池6的排水管7设有抽水泵或出水管道阀门。

实施例2

当生化处理后的废水进入混凝池的反应斗1的同时，启动搅拌机2，混凝剂加药系统同时加入适量的混凝剂，絮凝剂加药系统同时加入适量的絮凝剂，在反应斗1中经过混凝反应后的废水溢流进入配水池13，然后穿过有孔整流墙19进入二次沉淀池20的缓冲区，然后到达沉淀区进行泥水分离，到达二次沉淀池20尾部后穿过溢流堰孔5和过滤网，然后溢流到出水集水池6中。

在沉淀区进行泥水分离后的污泥大部分能沉淀到池底的集泥斗4，部分絮状物成为浮泥飘浮在水面上。每天进行1-2次的排除浮泥操作。排除浮泥的操作：通过控制出水集水池6的抽水泵或出水管道阀门提升二次沉淀池20的水位，当水位略高于排渣斗11和排泥槽10的挡水坝时，先人工驱逐配水池13水面上的浮泥到排渣斗11，浮泥自流至污泥浓缩池8内。待配水池13水面上的浮泥驱逐完毕后，启动刮渣装置9，刮渣装置9往二次沉淀池20头部的方向行进驱逐浮泥，同时借助人工将二次沉淀池20的浮泥驱逐至排泥槽10，浮泥自流至排放口进入污泥浓缩池8。当刮渣装置9到达浮泥排泥槽10旁边时关闭刮渣机，继续借助人工将浮泥驱逐进排泥槽10。完成第一轮驱逐浮泥操作后，启动刮渣装置9使其后退至二次沉淀池20的尾部。可根据实际需要接连进行多次的驱逐工作，直至水面浮泥排除干净。将二次沉淀池20的浮泥驱逐完毕后，开始逐一排放池底的集泥斗4的污泥。操作前，先检查并且要确保第一个要排泥的集泥斗4的排泥管3阀门处于打开状态，然后启动抽泥泵，抽取排放集泥斗4中的污泥。每抽完一个泥斗的污泥后，首先打开下一个集泥斗4的排泥管3阀门，再关闭上一个排泥管3阀门，即在污泥排放过程中要确保有一个排泥管3阀门处于打开状态。污泥排放完成后，恢复出水集水池6的抽水泵到自动启动状态，打开出水管道阀门，以便适时排走出水集水池6的水。排泥操作一般要求日班和中班各抽泥一轮，而驱逐浮泥的操作必须在前，抽泥的操作在后，这样能延长水力停留时间，提高出水的水质。

本发明不局限与上述具体实施方式，根据上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更，均落在本发明的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种可提高有机废水出水质量的二次沉淀池系统，包括混凝池、二次沉淀池、出水集水池和污泥浓缩池，所述混凝池、二次沉淀池和出水集水池沿水流方向依次连接，其特征在于，所述二次沉淀池为平流式沉淀池，其头部池壁上沿池宽度设置具有挡水坝的排泥槽，尾部池壁上设置出水堰，池底设多个集泥斗，所述集泥斗沿池的宽度和长度成排设置并布满池底，每个集泥斗均设独立的排泥管，池的上方设置行走式刮泥机，用于将水面上的浮泥赶至排泥槽，使浮泥远离出水堰；所述混凝池、二次沉淀池、出水集水池和污泥浓缩池紧挨设置，所述混凝池和二次沉淀池之间通过有孔整流墙连接，所述排泥槽设置在有孔整流墙位于二次沉淀池的侧壁的上部，所述出水集水池位于二次沉淀池的尾部并通过设有出水堰的隔墙与二次沉淀池连接，所述污泥浓缩池位于混凝池和二次沉淀池的同侧并与混凝池和二次沉淀池共用墙体，所述混凝池的排渣斗则设置在与污泥浓缩池相连的墙体上的排放口与污泥浓缩池连通，浮泥进入排渣斗后自流入污泥浓缩池中，所述二次沉淀池的排泥槽的槽口开设在与污泥浓缩池相连的墙体上，池内浮泥进入排泥槽后自流入污泥浓缩池。

2.根据权利要求1所述的可提高有机废水出水质量的二次沉淀池系统，其特征在于，所述的出水堰为溢流堰，其底部设置一排淹没式堰孔，堰孔上方设置滤网。

3.根据权利要求1所述的可提高有机废水出水质量的二次沉淀池系统，其特征在于，所述混凝池包括配水池、混凝剂加药装置和絮凝剂加药装置，所述配水池内进水口处设置沿池宽度设置的反应斗，该反应斗具有低于池内水面的水坝，斗内设置搅拌机，所述的混凝剂加药装置和絮凝剂加药装置的药剂出口与反应斗连接，经生化处理后的废水首先进入反应斗内与混凝剂和絮凝剂反应再溢流进入配水池内，所述配水池除进水一侧外的任意一侧设置具有挡水坝的排渣斗。

4.根据权利要求3所述的可提高有机废水出水质量的二次沉淀池系统，其特征在于，所述反应斗内设置与反应斗水坝平行的挡流板，将反应斗内空间分隔成进水区和出水区，其中，所述挡流板与进水口之间的空间为进水区，挡流板与水坝之间的空间为出水区，所述挡流板与反应斗底部具有间距从而连通进水区和出水区，所述搅拌机置于进水区内，所述的混凝剂加药装置和絮凝剂加药装置的药剂出口与进水区连接，经生化处理后的废水首先进入进水区内与混凝剂和絮凝剂反应再进入出水区进而溢流至配水池内。

5.根据权利要求3或4所述的可提高有机废水出水质量的二次沉淀池系统，其特征在于，所述配水池的排渣斗和排泥管、所述二次沉淀池的排泥槽和各排泥管均与污泥浓缩池连接，将浮泥和污泥排放至此进行浓缩处理。

6.根据权利要求5所述的可提高有机废水出水质量的二次沉淀池系统，其特征在于，所述有孔整流墙设有一排沿二次沉淀池宽度分布的数个整流孔，整流孔的中心点位于距离池底0.6~1.2米的位置处，作为配水池和二次沉淀池的布水区，各整流孔是边长为0.1~0.2米的方孔，孔间距为0.2~0.4米。

7.使用权利要求1-6任一项所述二次沉淀池系统的可提高出水质量的废水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1) 经生化处理后的废水进入混凝池中进行混凝处理，经混凝处理后的废水进入二次沉淀池中进行泥水沉降分离，比水重的污泥颗粒沉降至池底的集泥斗中，比水轻的絮状浮泥浮在水面，水则通过出水堰溢流到出水集水池中；

(2) 每天进行1-2次排泥操作，具体操作为：控制出水集水池的出水流速以提升混凝池的配水池和二次沉淀池的水位，待水位高于排渣斗和排泥槽的挡水坝时，先人工驱逐配水池水面上的浮泥至排渣斗，浮泥则自流至污泥浓缩池中；配水池水面浮泥驱逐完毕后，启动行走式刮泥机自二次沉淀池尾部向头部将浮泥驱逐至排泥槽，浮泥则从槽口自流至污泥浓缩池中，重复操作至水面上的浮泥驱逐干净，而后逐一排放集泥斗中的污泥，操作完毕后恢复集水池中的水流速度，排走出水集水池中的水，在进行集泥斗排泥操作时，首先打开第一个排泥管阀门，再启动抽泥泵进行排泥，每抽完一个集泥斗的污泥后，先打开下一个排泥管阀门再关闭上一个排泥管阀门，即在抽泥过程中必须保持一个排泥管阀门处于开启状态，以此类推直至所有集泥斗的污泥排放完毕。