CN106186238A - 一种高效的水体治理设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高效的水体治理设备，包括设有容置腔体的设备本体；所述容置腔体内设有依次连通的絮凝剂粉体混合区、第一反应池、第二反应池、配水渠、沉淀池和溢流堰；所述絮凝剂粉体混合区开设有用以连通外界的进水口；所述溢流堰开设有用以连通外界的出水口。该水体治理设备将治理污水的有效性、长效性、经济性和生态相容性有机的结合起来：不仅实现了资源持续利用，使用寿命长，维护简单；避免重复污染，重复治理，实现一次投资长期受益。并且不受水域形状、深浅、水下地基等情况影响，工程量小，投资省。
Description
技术领域
本发明涉及水污染治理的技术领域，具体而言，涉及一种高效的水体治理设备。
背景技术
随着经济快速发展，城市人口急剧增加，河涌、湖泊、江流的污染逐渐加剧。工厂排放的废水，附近居民的生活污水吞噬着河涌的美丽，河涌的黑臭现象已经成为影响城市形象和市民生活务必解决的问题。河涌、湖泊、江流水流作为生活饮用水最主要的部分，黑臭河流的存在使一部分地区出现了严重污染饮用水的现象，加剧了我国水资源危机。黑臭水体渗入地下，对地下水也产生了一定的影响。其次，河流的“黑臭”不仅给人的感官以刺激，使人感到不愉快和厌恶，而且黑臭的水体散发出的气体成分如H2S、NH3等可直接危害人体的健康。
目前城市河涌治理的方法有物理方法、化学方法、生物生态方法中的一种或几种结合工艺。物理方法有人工曝气、底泥疏浚、调水等，物理方法治理黑臭河涌不仅工程量大，投资成本也高。化学方法有强化絮凝、化学氧化和化学沉淀等，所用的化学药剂主要有铁盐、铝盐等混凝剂、双氧水等氧化剂、生石灰等沉淀剂，目的在于去除水中目标污染物(悬浮物、溶解态磷、和氮等)，提高水体透明度。目前的化学方法治理费用昂贵，处理设备整体较大。生物生态方法有微生物强化技术、生物膜技术、植物净化技术等，它利用培育的植物或培养、接种的微生物代谢活动，对水体中的污染物进行转移、转化和降解，改善河流水质。但该方法微生物菌种昂贵、人工维护管理繁重，且容易受水文、气候等外部环境的影响。总体来说，黑臭河涌的治理是一项十分复杂的系统工程，单一技术不足以治理黑臭河涌。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供了一种高效的水体治理设备，包括设有容置腔体的设备本体；所述容置腔体内设有依次连通的絮凝剂粉体混合区、第一反应池、第二反应池、配水渠、沉淀池和溢流堰；所述絮凝剂粉体混合区开设有用以连通外界的进水口；所述溢流堰开设有用以连通外界的出水口。
在某些实施方式中，所述絮凝剂粉体混合区设有用以为所述絮凝剂粉体混合区投放絮凝剂粉体的投加设备；所述投加设备与所述絮凝剂粉体混合区连通，且置于所述设备本体的外部。
在某些实施方式中，所述第一反应池为快速搅拌反应池；所述第二反应池为慢速搅拌池反应池。
在某些实施方式中，所述第一反应池内设有快速混合搅拌电机；所述第二反应池内设有慢速混合搅拌电机。
在某些实施方式中，所述配水渠置于所述容置腔体内的底部；所述配水渠设有通气管；所述通气管用以连通所述配水渠与外界，从而使所述配水渠内气压与外界大气压相同。
在某些实施方式中，所述沉淀池内设有倾斜设置的板。
在某些实施方式中，所述板的垂直高度为800～1200mm；相邻所述板之间的间距为80～100mm。
在某些实施方式中，所述沉淀池的底部设有用以沉积沉淀物的污泥斗。
在某些实施方式中，所述沉淀池设有排泥管。
在某些实施方式中，所述溢流堰置于所述沉淀池的顶部。
本发明提供的水体治理设备相较于现有技术，具有以下优势：
该水体治理设备在河涌黑臭河涌治理的具体实践中结合物理方法和化学方法，充分考虑到黑臭河涌的具体环境。
(1)污水中的污染物大粒径物质随着时间的反应而会沉淀，但是10mm以下带有负电荷的污染物粒子会相互排斥而难以沉淀，始终漂浮在水中，使水浑浊。该水体治理设备的设备本体内设有絮凝剂粉体混合区，该区内有絮凝剂粉体，絮凝剂粉体与污水形成高密度的均匀微絮团，通过高效的絮凝反应使得漂浮在污水中的污染物粒子与水分离。
(2)通过设置第一反应池和第二反应池缩短絮凝剂粉体与污水的反应时间，使得该反应时间短于一般化学絮凝剂反应时间，从而使得该水体治理设备更为高效。
(3)通过设置配水渠使得污水的流速度降慢，从而优化污水中污染物粒子的沉淀效果。
(4)该水体治理设备结构紧凑、占地面积小仅为传统设备体积的的1/4～1/6，便于移动和运输。
(5)该水体治理设备具有较好的出水水质，其中，污水中固体悬浮物浓度(SS)去除率为90～95％，总磷(TP)的去除率为70～80％，化学需氧量(COD)的去除率为60～80％，氨氮去除率为40～60％。COD污染负荷较高时经处理后也可达到国家出水标准，克服了传统的化学法只能处理COD负荷较低的水体。
(6)低碳节能，运行费用低，自动化程度高。该水体治理设备装机容量小，耗电量低；自动化程度高，运行启动快，维护检修简单。
(7)分离污泥含水率低，无需污泥浓缩直接可脱水，连续排除的污泥含水率≤93％，可直接进入污泥脱水机处理。
综上所述，该水体治理设备将治理污水的有效性、长效性、经济性和生态相容性有机的结合起来：不仅实现了资源持续利用，使用寿命长，维护简单；避免重复污染，重复治理，实现一次投资长期受益。并且不受水域形状、深浅、水下地基等情况影响，工程量小，投资省。
附图说明
应当理解的是，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为水体治理设备的结构示意图；
图2为水体治理设备的结构示意图；
图3为水体治理设备的剖面图；
图4为水体治理设备的剖面图；
图5为水体治理设备的剖面图；
图6为水体治理设备的剖面图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例
参阅图1至图6，在本发明实施例中提供了一种高效的水体治理设备1，包括设有容置腔体111的设备本体11；所述容置腔体111内设有依次连通的絮凝剂粉体混合区1112、第一反应池1113、第二反应池1114、配水渠1115、沉淀池1116和溢流堰1117；所述絮凝剂粉体混合区1112开设有用以连通外界的进水口11121；所述溢流堰1117开设有用以连通外界的出水口11171。
上述，本发明水体治理设备1包括有用于粉体药剂水力混合的絮凝剂粉体混合区1112，絮凝剂粉体混合区1112设有进水口11121。进水口11121用以流入污水。絮凝剂粉体混合区1112、第一反应池1113、第二反应池1114、配水渠1115、沉淀池1116和溢流堰1117均通过过水口连通，污水通过过水口依次流经絮凝剂粉体混合区1112、第一反应池1113、第二反应池1114、配水渠1115、沉淀池1116和溢流堰1117后经出水口11171流出。
需要理解的是，污水中的污染物大粒径物质随着时间的反应而会沉淀，但是10mm以下带有负电荷的污染物粒子会相互排斥而难以沉淀，始终漂浮在水中，使水浑浊。该水体治理设备1的设备本体11内设有絮凝剂粉体混合区1112，该区内有絮凝剂粉体，絮凝剂粉体与污水形成高密度的均匀微絮团，通过高效的絮凝反应使得漂浮在污水中的污染物粒子与水分离。
需要理解的是，通过设置第一反应池1113和第二反应池1114缩短絮凝剂粉体与污水的反应时间，使得该反应时间短于一般化学絮凝剂反应时间，从而使得该水体治理设备1更为高效。
可以理解的是，通过设置配水渠1115使得污水的流速度降慢，从而优化污水中污染物粒子的沉淀效果。
再者，该水体治理设备1结构紧凑、占地面积小仅为传统设备体积的的1/4～1/6，便于移动和运输。
并且，该水体治理设备1具有较好的出水水质，其中，污水中固体悬浮物浓度(SS)去除率为90～95％，总磷(TP)的去除率为70～80％，化学需氧量(COD)的去除率为60～80％，氨氮去除率为40～60％。COD污染负荷较高时经处理后也可达到国家出水标准，克服了传统的化学法只能处理COD负荷较低的水体。
而且，该水体治理设备1低碳节能，运行费用低，自动化程度高。该水体治理设备1装机容量小，耗电量低；自动化程度高，运行启动快，维护检修简单。
同时，水体治理设备1设备分离污泥含水率低，无需污泥浓缩直接可脱水，连续排除的污泥含水率≤93％，可直接进入污泥脱水机处理。
由此可知，该水体治理设备1将治理污水的有效性、长效性、经济性和生态相容性有机的结合起来：不仅实现了资源持续利用，使用寿命长，维护简单；避免重复污染，重复治理，实现一次投资长期受益。并且不受水域形状、深浅、水下地基等情况影响，工程量小，投资省。
可以理解的是，进水口11121可连接有进水管，进水管则与河涌潜水泵相连，河涌潜水泵将污水抽至所述絮凝剂粉体混合区1112内。
需要理解的是，絮凝剂粉体用的是聚丙烯酰胺(PAM)、聚合氯化铝(PAC)以及硫酸亚铁的混合粉体。
可以理解的是，聚丙烯酰胺是一种有机高分子聚合物，同时也是一种高分子水处理絮凝剂产品，专门可以吸附水中的悬浮颗粒，在颗粒之间起链接架桥作用，使细颗粒形成比较大的絮团，并且加快了沉淀的速度。这一过程称之为絮凝，因其良好的絮凝效果PAM作为水处理的絮凝剂并且被广泛用于污水处理。
可以理解的是，PAC是一种无机高分子混凝剂，又被简称为聚铝。是一种由于氢氧根离子的架桥作用和多价阴离子的聚合作用而生产的分子量较大、电荷较高的无机高分子水处理药剂。
可以理解的是，硫酸亚铁用于水的絮凝净化，以及从城市和工业污水中去除磷酸盐，以防止水体的富营养化。
需要理解的是，该絮凝剂粉体不限于上述几种成分。絮凝剂粉体包括带有正点负荷的物质，吸附污染物的物质、促进沉淀的物质等多种天然矿物的粉体，絮凝剂粉体投加量少，絮凝效果较好。
在本发明实施例中，所述絮凝剂粉体混合区1112设有用以为所述絮凝剂粉体混合区1112投放絮凝剂粉体的投加设备12；所述投加设备12与所述絮凝剂粉体混合区1112连通，且置于所述设备本体11的外部。
在本发明实施例中，所述第一反应池1113为快速搅拌反应池；所述第二反应池1114为慢速搅拌池反应池。
上述，快速搅拌反应池和慢速搅拌池反应池相互配合，缩短絮凝剂粉体与污水的反应时间，使得该反应时间短于一般化学絮凝剂反应时间，从而使得该水体治理设备1更为高效。
在本发明实施例中，所述第一反应池1113内设有快速混合搅拌电机11131；所述第二反应池1114内设有慢速混合搅拌电机11141。
在本发明实施例中，所述配水渠1115置于所述容置腔体111内的底部；所述配水渠1115设有通气管11151；所述通气管11151用以连通所述配水渠1115与外界，从而使所述配水渠1115内气压与外界大气压相同。
上述，该配水渠1115设有通气管11151，通气管11151使配水渠1115与外界大气压相同，使配水渠1115污水不会溢流出来，所述配水渠1115为开孔配水渠1115，使水流速度降慢，沉淀效果更优。
在本发明实施例中，所述沉淀池1116内设有倾斜设置的板11161。
在本发明实施例中，所述板11161的垂直高度为800～1200mm；相邻所述板11161之间的间距为80～100mm。
在本发明实施例中，所述沉淀池1116的底部设有用以沉积沉淀物的污泥斗11162。
上述，所述沉淀池1116底部设置污泥斗11162，用于沉积沉淀下来的污染物质；所述沉淀池1116表面负荷大于5m3/m2，比一般化学沉淀法表面负荷高1～2倍。
在本发明实施例中，所述沉淀池1116设有排泥管11163。
在本发明实施例中，所述溢流堰1117置于所述沉淀池1116的顶部。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高效的水体治理设备，其特征在于：包括设有容置腔体的设备本体；所述容置腔体内设有依次连通的絮凝剂粉体混合区、第一反应池、第二反应池、配水渠、沉淀池和溢流堰；所述絮凝剂粉体混合区开设有用以连通外界的进水口；所述溢流堰开设有用以连通外界的出水口。
2.如权利要求1所述的一种高效的水体治理设备，其特征在于：所述絮凝剂粉体混合区设有用以为所述絮凝剂粉体混合区投放絮凝剂粉体的投加设备；所述投加设备与所述絮凝剂粉体混合区连通，且置于所述设备本体的外部。
3.如权利要求1所述的一种高效的水体治理设备，其特征在于：所述第一反应池为快速搅拌反应池；所述第二反应池为慢速搅拌池反应池。
4.如权利要求3所述的一种高效的水体治理设备，其特征在于：所述第一反应池内设有快速混合搅拌电机；所述第二反应池内设有慢速混合搅拌电机。
5.如权利要求1所述的一种高效的水体治理设备，其特征在于：所述配水渠置于所述容置腔体内的底部；所述配水渠设有通气管；所述通气管用以连通所述配水渠与外界，从而使所述配水渠内气压与外界大气压相同。
6.如权利要求1所述的一种高效的水体治理设备，其特征在于：所述沉淀池内设有倾斜设置的板。
7.如权利要求6所述的一种高效的水体治理设备，其特征在于：所述板的垂直高度为800～1200mm；相邻所述板之间的间距为80～100mm。
8.如权利要求1所述的一种高效的水体治理设备，其特征在于：所述沉淀池的底部设有用以沉积沉淀物的污泥斗。
9.权利要求1所述的一种高效的水体治理设备，其特征在于：所述沉淀池设有排泥管。
10.权利要求1所述的一种高效的水体治理设备，其特征在于：所述溢流堰置于所述沉淀池的顶部。
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