CN105936531A - 一种诱导结晶沉淀水处理设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种诱导结晶沉淀水处理设备，包括壳体、导流筒和推进式搅拌机，导流筒两端开口并且口小腹大，导流筒安装于壳体内部并将壳体内部空间划分为混合区、晶核筛选反应区、澄清区和污泥浓缩区。本发明诱导结晶沉淀水处理设备采用的是诱导结晶沉淀技术处理污水，在导流筒的中端设置晶核筛选反应区，控制该区域的水流速度为0.5～2.0m/s，在混合区充分混合后的污水在晶核筛选反应区内形成大量粒径为0.3～1mm的固体颗粒作为诱导晶核，诱导晶核的表面不断沉积污水中的杂质而最终沉积至污泥浓缩区，沉淀效率比传统化学沉淀工艺提高了1～2倍，沉淀设备的尺寸和占地面积大大缩小，投资费用降低。

Description

一种诱导结晶沉淀水处理设备
技术领域
本发明涉及污水处理领域，尤其涉及一种诱导结晶沉淀水处理设备。
背景技术
化学沉淀工艺是一种在废水处理过程中广泛应用的污水处理方法。由于废水水质复杂，水中悬浮颗粒粒径不均(某些行业废水水中悬浮颗粒粒径极细，难以沉降)或沉淀产物易溶于水(如硫酸钙等)，化学沉淀工艺中颗粒物完全沉降需要较长的时间，通常为4～12小时。因此沉淀设备体积庞大，投资费用较高，占地面积大。同时为了提高沉降效果，还需投加大量的化学品，运行费用非常高。
目前在水处理领域开发出一些新型的化学沉淀技术，即在沉淀反应体系中加入粒状固体物质促进沉淀结晶、沉降迅速进行，使工艺时间大大缩短，从而克服了传统化学沉淀法的缺陷。因固相杂质加速晶核出现的作用实际上为诱导作用，故将这种新型的化学沉淀技术称为诱导沉淀结晶技术。同时，利用废水中的杂质优先在相似的晶核表面沉积的特点，可得到高纯度的沉淀产物，回收废水中的有用物质。
发明内容
本发明要解决的技术问题是传统的化学沉淀工艺处理污水所用的沉淀设备体积庞大、占地面积大、投资费用和运行费用高。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种诱导结晶沉淀水处理设备，包括壳体、导流筒、推进式搅拌机、驱动电机、出水管、进水管、投加环、污泥回流管、污泥排放管和污泥泵，导流筒两端开口并且口小腹大，导流筒安装于壳体内部并将壳体内部空间划分为混合区、晶核筛选反应区、澄清区和污泥浓缩区；混合区位于导流筒下端口，混合区内安装有推进式搅拌机、进水管和投加环，进水管向混合区输入污水，推进式搅拌机在驱动电机的作用下旋转搅拌混合区污水并赋予污水向上的初始运动速度，投加环依次连接污泥回流管、污泥泵和污泥排放管，污泥回流管上设置有污泥出口，污泥泵将来自污泥排放管的污泥一部分由污泥出口排出，另一部分由投加环均匀投放至混合区；晶核筛选反应区位于导流筒腹部，混合区的污水进入晶核反应区后运动速度下降至0.5～2.0m/s；澄清区位于壳体上部，壳体位于澄清区的内壁设置有一圈出水槽，出水槽连接有出水管；污泥浓缩区位于壳体底部，污泥浓缩区与混合区连通，污泥浓缩区内设置有污泥排放管。
进一步的，所述导流筒腹部截面直径为口部截面直径的1.5～2倍。
进一步的，所述污泥排放管和污泥回流管上均设置有阀门，阀门控制污泥排放管和污泥回流管内污泥的流速。
进一步的，所述污泥回流管上设置有絮凝剂投加口。
进一步的，所述澄清区设置有导流板，导流板将导流筒的上端口与出水槽分隔开。
有益效果：(1)本发明诱导结晶沉淀水处理设备采用的是诱导结晶沉淀技术处理污水，在导流筒的中端设置晶核筛选反应区，控制该区域的水流速度为0.5～2.0m/s，在混合区充分混合后的污水在晶核筛选反应区内形成大量粒径为0.3～1mm的固体颗粒作为诱导晶核，诱导晶核的表面不断沉积污水中的杂质而最终沉积至污泥浓缩区，沉淀效率比传统化学沉淀工艺提高了1～2倍，沉淀设备的尺寸和占地面积大大缩小，投资费用降低。(2)本发明诱导结晶沉淀水处理设备主动添加污水内的污泥构建诱导晶核，利用废水中的杂质优先在相似的晶核表面沉积的特点，不但提高了沉淀效率，而且减少了污水处理所需要的化学品投放量，降低污水处理设备的运行费用。(3)本发明诱导结晶沉淀水处理设备在污泥排放管和污泥回流管上均设置有阀门，阀门控制污泥排放管和污泥回流管内污泥的流速，以适应不同水质的污水处理的需要。(4)本发明诱导结晶沉淀水处理设备在污泥回流管上设置有絮凝剂投加口，方便向污水内添加絮凝剂以提高污水处理效率。(5)本发明诱导结晶沉淀水处理设备在澄清区设置有导流板，导流板将导流筒的上端口与出水槽分隔开，增加了污水由导流筒到达出水槽的行程，以便充分沉淀，减少处理后的污水的杂质含量。
附图说明
图1是本发明诱导结晶沉淀水处理设备结构示意图。
图2是图1的俯视图。
其中：1、壳体；1-1、出水槽；2、导流筒；3、推进式搅拌机；4、驱动电机；5、出水管；6、进水管；7、投加环；8、污泥回流管；8-1、污泥出口；8-2、絮凝剂投加口；9、污泥排放管；10、污泥泵；11、混合区；12、晶核筛选反应区；13、澄清区；14、污泥浓缩区；15、阀门；16、导流板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
实施例1
如图1和图2所示，本实施例诱导结晶沉淀水处理设备，包括壳体1、导流筒2、推进式搅拌机3、驱动电机4、出水管5、进水管6、投加环7、污泥回流管8、污泥排放管9、污泥泵10、阀门15和导流板16，导流筒2两端开口并且口小腹大，导流筒2腹部和口部截面均为圆形，导流筒2腹部截面直径为口部截面直径的1.5倍，导流筒2安装于壳体1内部并将壳体1内部空间划分为混合区11、晶核筛选反应区12、澄清区13和污泥浓缩区14。
混合区11位于导流筒2下端口，混合区11内安装有推进式搅拌机3、进水管6和投加环7，进水管6向混合区11输入污水，推进式搅拌机3在驱动电机4的作用下旋转搅拌混合区11污水并赋予污水向上的初始运动速度，投加环7依次连接污泥回流管8、污泥泵10和污泥排放管9，污泥回流管8上设置有污泥出口8-1和絮凝剂投加口8-2，污泥泵10将来自污泥排放管9的污泥一部分由污泥出口8-1排出，另一部分由投加环7均匀投放至混合区11；污泥排放管9和污泥回流管8上均设置有阀门15，阀门15控制污泥排放管9和污泥回流管8内污泥的流速。
晶核筛选反应区12位于导流筒2腹部，混合区11的污水进入晶核筛选反应区12后运动速度下降至0.5～2.0m/s。
澄清区13位于壳体1上部，壳体1位于澄清区13的内壁设置有一圈出水槽1-1，出水槽1-1连接有出水管5；澄清区13内设置有导流板16，导流板16将导流筒2的上端口与出水槽1-1分隔开。
污泥浓缩区14位于壳体1底部，污泥浓缩区14与混合区11连通，污泥浓缩区14内设置有污泥排放管9。
本实施例诱导结晶沉淀水处理设备处理污水的基本流程是：(1)污水、回流污泥和絮凝剂进入混合区11，推进式搅拌机3快速充分混合污水、回流污泥和絮凝剂，污水中的悬浮物、胶体脱稳，形成粒径不均的微小絮体。(2)混合区11的污水进入晶核筛选反应区12，通过设置推进式搅拌机3的转速以保证晶核筛选反应区12内污水向上的流动速度在0.5～2.0m/s范围内；污水中的固体颗粒在竖直方向主要承受向下的重力和向上的水流冲击力，经验证，当向上的水流速度在0.5～2.0m/s范围时，粒径0.3～1.0mm的固体颗粒容易形成竖直方向受力平衡；这种粒径0.3～1.0mm的固体颗粒又被称为诱导晶核，污水中的杂质会优先在与其性质相似的诱导晶核的表面沉积，诱导晶核则在此过程中不断增大而最终沉积至污泥浓缩区14；晶核筛选反应区12的目的在于筛选出诱导晶核并悬浮于晶核筛选反应区12，充满诱导晶核的悬浊液不断过滤污水内杂质，在此过程中，旧的诱导晶核被不断的消耗沉积，新的诱导晶核不断的由混合区11补充，形成动态平衡。(3)晶核筛选反应区12的污水进入澄清区13，澄清区13的污水已经经过沉淀去除大部分杂质，污水内主要包含粒径小于0.3mm的固体颗粒和少量诱导晶核；澄清区13的截面积更大，污水在澄清区13流速更低，固体杂质在澄清区13继续向下沉淀，上层清水进入出水槽1-1，再由出水管5排出。(4)在污水内沉淀下来的大颗粒杂质经混合区11或澄清区13汇至污泥浓缩区14，污泥泵10通过污泥排放管9抽走污泥浓缩区14内的污泥。
虽然说明书中对本发明的实施方式进行了说明，但这些实施方式只是作为提示，不应限定本发明的保护范围。在不脱离本发明宗旨的范围内进行各种省略、置换和变更均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种诱导结晶沉淀水处理设备，其特征在于：包括壳体(1)、导流筒(2)、推进式搅拌机(3)、驱动电机(4)、出水管(5)、进水管(6)、投加环(7)、污泥回流管(8)、污泥排放管(9)和污泥泵(10)，导流筒(2)两端开口并且口小腹大，导流筒(2)安装于壳体(1)内部并将壳体(1)内部空间划分为混合区(11)、晶核筛选反应区(12)、澄清区(13)和污泥浓缩区(14)；
混合区(11)位于导流筒(2)下端口，混合区(11)内安装有推进式搅拌机(3)、进水管(6)和投加环(7)，进水管(6)向混合区(11)输入污水，推进式搅拌机(3)在驱动电机(4)的作用下旋转搅拌混合区(11)污水并赋予污水向上的初始运动速度，投加环(7)依次连接污泥回流管(8)、污泥泵(10)和污泥排放管(9)，污泥回流管(8)上设置有污泥出口(8-1)，污泥泵(10)将来自污泥排放管(9)的污泥一部分由污泥出口(8-1)排出，另一部分由投加环(7)均匀投放至混合区(11)；
晶核筛选反应区(12)位于导流筒(2)腹部，混合区(11)的污水进入晶核筛选反应区(12)后运动速度下降至0.5～2.0m/s；
澄清区(13)位于壳体(1)上部，壳体(1)位于澄清区(13)的内壁设置有一圈出水槽(1-1)，出水槽(1-1)连接有出水管(5)；
污泥浓缩区(14)位于壳体(1)底部，污泥浓缩区(14)与混合区(11)连通，污泥浓缩区(14)内设置有污泥排放管(9)。
2.根据权利要求1所述的诱导结晶沉淀水处理设备，其特征在于：所述导流筒(2)腹部截面直径为口部截面直径的1.5～2倍。
3.根据权利要求2所述的诱导结晶沉淀水处理设备，其特征在于：所述污泥排放管(9)和污泥回流管(8)上均设置有阀门(15)，阀门(15)控制污泥排放管(9)和污泥回流管(8)内污泥的流速。
4.根据权利要求3所述的诱导结晶沉淀水处理设备，其特征在于：所述污泥回流管(8)上设置有絮凝剂投加口(8-2)。
5.根据权利要求4所述的诱导结晶沉淀水处理设备，其特征在于：所述澄清区(13)设置有导流板(16)，导流板(16)将导流筒(2)的上端口与出水槽(1-1)分隔开。
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