CN108328811A - 可循环利用微砂的污水处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可循环利用微砂的污水处理方法及装置，该污水处理方法包括：步骤一，将混合有混凝剂的污水注入混凝池中并搅拌，对污水中的污物进行一级沉降处理；步骤二，经过一级沉降处理的污水流入絮凝池，向絮凝池中加入预定配比的高分子絮凝剂和微砂并搅拌，使污水中的污物以微砂为核心产生絮凝，对污水中的污物进行二级沉降处理；步骤三，经过二级沉降处理的污水流入沉淀池，经预定时间的沉淀，污泥沉积在沉淀池的底部，上清液从沉淀池上部排出；以及步骤四，通过泵将污泥抽入水力旋流器中进行泥砂分离，将分离出的微砂再次投入至絮凝池中循环使用，并将清水排出。本发明的方法具有沉淀停留时间短、沉淀速度快，污水处理效率高的优点。

Description

可循环利用微砂的污水处理方法及装置

技术领域

本发明涉及污水处理领域，尤其涉及一种可循环利用微砂的污水处理方法及装置。

背景技术

沉淀设备是水处理工艺中悬浮物与水分离的最重要环节，其设备运行状况直接影响了出水水质。沉淀池常用的型式有 ：（1）平流沉淀池 ：施工方便，水力条件好，适应性强，操作管理简单等优点。但有占地面积大，排泥困难等缺点。（2）斜管沉淀池 ：占地面积小，沉淀效率高，一般应用较多。排泥不好是由于斜管的结构形式造成的，因为其排泥面积只占其沉淀面积的一半，在特殊时期，如高浊期、低温低浊期，加药失误期，污泥沉降性能、特别是排泥性能明显变坏时，在斜管排泥面的边缘处由于沉积数量与由斜面上滑落下来的污泥的数量大于排走数量，造成了污泥堆积，这样就使斜管过水断面减少，上升流速增加，增加了污泥下滑的顶托力，会进一步增加污泥堆积。（3）机械搅拌澄清池：澄清是利用原水中的颗粒和池中积聚的沉淀泥渣相互碰撞接触、吸附、聚合，然后形成絮粒与水分离，使原水得到澄清的过程。目前，微砂高效沉淀池是所有类型的雨水、河道水、污水和景观水处理的理想工艺，对土建工程所需最小，供货和调试所需时间非常短。然而，现有的微砂高效沉淀池的工作效率还有待进一步提高。

发明内容

本发明的目的是通过提供一种可循环利用微砂的污水处理方法及装置，来提高污水处理效率。

根据本发明的一个方面，提供了一种可循环利用微砂的污水处理方法，改方法包括如下步骤：步骤一，将混合有混凝剂的污水注入混凝池中并搅拌，对污水中的污物进行一级沉降处理；步骤二，经过一级沉降处理的污水流入絮凝池，向絮凝池中加入预定配比的高分子絮凝剂和微砂并搅拌，使污水中的污物以微砂为核心产生絮凝，对污水中的污物进行二级沉降处理；步骤三，经过二级沉降处理的污水流入沉淀池，经预定时间的沉淀，污泥沉积在沉淀池的底部，上清液从沉淀池上部排出；以及步骤四，通过泵将污泥抽入水力旋流器中进行泥砂分离，将分离出的微砂再次投入至絮凝池中循环使用。

优选地，当所述污水为河道水或景观水时，混凝剂采用液体PAC（10% Al₂O₃），投加量为470 mg/L；絮凝剂采用PAM干粉，投加量为1.5 mg/L；微砂投加量为3-5 mg/L。

优选地，所述污水在步骤一中的沉淀时间为60-90s；所述污水在步骤二中的沉淀时间为60-90s；所述污水在步骤三中的沉淀时间为180-240s。

优选地，所述污水在步骤一中的沉淀时间为62s；所述污水在步骤二中的沉淀时间为62s；所述污水在步骤三中的沉淀时间为190s。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种可循环利用微砂的污水处理装置，用于采用上述的污水处理方法来处理污水，包括依次连通的混凝池、絮凝池以及沉淀池；其中，絮凝池的内部设置有搅拌器，搅拌器的外围设置有用于引导污水沿着搅拌器的轴线上下循环流动的导流装置。

优选地，搅拌器由变速发动机驱动。

优选地，导流装置包括筒状主体部，搅拌器安装在所述导流装置的内部，搅拌器的转动叶片与筒状主体部的轴线垂直。

优选地，导流装置还包括用于引导微砂和高分子絮凝剂朝向所述搅拌器的内部流动的斜面，斜面形成在所述导流装置的顶部开口端并外扩式倾斜。

优选地，污水处理装置还包括用于分离泥砂的水力旋流器和用于将沉淀池内的污泥输送至所述水力旋流器的微砂循环泵；水力旋流器设置在絮凝池的上方且出口与导流筒的内部对齐。

优选地，水力旋流器与微砂循环泵成套设置，水力旋流器的容量与微砂循环泵的容量相等。

本发明的污水处理方法，通过人为投加微砂，人工制造絮状物的核心，既可以增加絮状物的密度和絮凝效率，又可以提高絮状物在后续处理工艺中的沉淀速度。通过采用本发明的方法及装置，即使加入更轻的固体颗粒，依旧能更容易、更快速地产生大的絮凝物，一旦絮凝物产生并附着于微砂，絮凝物沉淀的速率足以产生高速沉淀。因此，相较于常规的沉淀装置，本装置的沉淀停留时间更短、沉淀速度更快，在处理同等水量的情况下，设备体积更小。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：为了更清楚地说明本发明的实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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的附图。

图1是本发明第一种实施方式的污水处理装置的结构示意图；

图2是本发明第二种实施方式的污水处理装置的结构示意图。

附图标记说明：

100-混凝池；

200-絮凝池、201-导流装置、200a-第一絮凝池、200b第二絮凝池；

300-沉淀池、301-污泥收集装置、302-澄清水收集槽；

400-水力旋流器；

500-微砂循环泵；

1-原水、2-混凝剂、3-絮凝剂、4-清水、5-泥砂混合物、6-微砂、7-污泥。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种可循环利用微砂的污水处理方法，改污水处理方法包括如下步骤：步骤一，将混合有混凝剂的污水注入混凝池中并搅拌，对污水中的污物进行一级沉降处理；步骤二，经过一级沉降处理的污水流入絮凝池，向絮凝池中加入预定配比的高分子絮凝剂和微砂并搅拌，使污水中的污物以微砂为核心产生絮凝，对污水中的污物进行二级沉降处理；步骤三，经过二级沉降处理的污水流入沉淀池，经预定时间的沉淀，污泥沉积在沉淀池的底部，上清液从沉淀池上部排出；以及步骤四，通过泵将污泥抽入水力旋流器中进行泥砂分离，将分离出的微砂再次投入至絮凝池中循环使用，并将清水排出。本发明的污水处理方法，通过人为投加微砂，人工制造絮状物的核心，既可以增加絮状物的密度和絮凝效率，又可以提高絮状物在后续处理工艺中的沉淀速度。相较于常规的沉淀，本发明的方法沉淀停留时间更短、沉淀速度更快，污水处理效率得以提高。

在污水处理过程中，需要根据原水的进水水质和流量、预达到的处理标准来对药剂种类、配比及投加浓度等参数进行调配。在本发明的一组具体的实施案例中，以河道水和景观水为例，试验数据如下：

表1. 进水水质指标

污水性质	单位	原水污物浓度
			CODcr	mg/L	≤200
BOD5	mg/L	≤60
			SS	mg/L	≤200
T-P	mg/L	≤4

表2. 出水水质指标

污水性质	单位	处理后出水性质
			CODcr	mg/L	≤120
BOD5	mg/L	≤40
			SS	mg/L	≤20
T-P	mg/L	≤0.5

从上述的实验数据可以看出，采用本发明污水处理方法进行试验，当污水为河道水或景观水时，混凝剂采用液体PAC（10% Al₂O₃），投加量为470 mg/L；絮凝剂采用PAM干粉，投加量为1.5 mg/L；微砂投加量为3-5 mg/L。处理后的的污水均可以达标。

采用本发明的污水处理方法处理污水时，污水在步骤一中的沉淀时间为60-90s；污水在步骤二中的沉淀时间为60-90s；污水在步骤三中的沉淀时间为180-240s。在本发明的一个具体的实施例中，污水在步骤一中的沉淀时间为62s；污水在步骤二中的沉淀时间为62s；污水在步骤三中的沉淀时间为190s。与传统沉淀池停留时间为1-2小时相比，污水处理效率明显提高。

本发明还提供了一种可循环利用微砂的污水处理装置，以采用上述的污水处理方法来处理污水。在本发明的第一种实施方式中，如图1所示，污水处理装置包括依次连通的混凝池100、絮凝池200以及沉淀池300。絮凝池200的内部设置有搅拌器，搅拌器的外围设置有用于引导污水沿着搅拌器的轴线上下循环流动的导流装置201。这样，导流装置201能够更迅速的让药剂均匀溶解于水中，加快药剂的反应，提高污水处理效率。

为了提高污物的沉淀效率，混凝池100中的搅拌器由均速发动机驱动，絮凝池200中搅拌器由变速发动机驱动。这样，可以根据具体情况对加入了混凝剂和絮凝剂的污水进行不同程度的搅拌，以更好地控制并促进药剂与污物的反应。

另外，为了能够引导污水在絮凝池200中能够沿着搅拌器的轴线上下循环流动，导流装置201包括筒状主体部，搅拌器安装在导流装置201的内部，搅拌器的转动叶片与筒状主体部的轴线垂直。在这种情况下，经过一级沉降的污水进入絮凝池200后，即可以在水平方向上流动，又可以在竖直方向上流动，能更容易、更快速地产生大的絮凝物，一旦絮凝物产生并附着于微砂，即产生高速沉淀。

导流装置201还包括用于引导微砂和高分子絮凝剂朝向搅拌器的内部流动的斜面，斜面形成在导流装置的顶部开口端并外扩式倾斜。具体地，导流装置201为具有喇叭状开口的管状件，且喇叭状的开口端朝上设置。这样，可以在絮凝池200的上方向絮凝池200内部添加微砂和高分子絮凝剂，以使得微砂和高分子絮凝剂经斜面S的引导而落入导流装置201的内部，可以直接受到搅拌器的搅拌而均匀分散在絮凝池200中。

进一步地，污水处理装置还包括用于分离泥砂的水力旋流器400和用于将沉淀池内的污泥输送至水力旋流器400的微砂循环泵500。水力旋流器400设置在絮凝池200的上方且出口与导流筒201的内部对齐。优选地，水力旋流器400与微砂循环泵500成套设置，水力旋流器400的容量与微砂循环泵500的容量相等。由于上述部分为现有技术，在此将不再展开描述。

在本发明的第二种实施方式中，如图2所示，污水处理装置包括依次连通的混凝池100、絮凝池200以及沉淀池300。絮凝池200包括位于上游的第一絮凝池200a和位于下游的第二絮凝池200b。絮凝剂3和微砂6均加入到第一絮凝池200a中，经搅拌后，污水从第一絮凝池200a的底部流到第二絮凝池200b中，经过进一步地沉淀后，污水从第二絮凝池200b的顶部流入至沉淀池300。优选地，第一絮凝池200a内的搅拌装置可以设置成与混凝池100内的搅拌装置相同，第二絮凝池200b内的搅拌装置可以设置成与混凝池100内的搅拌装置不同。这样，能够更迅速的让絮凝剂3均匀溶解于水中，加快絮凝剂3与污水中相应物质的反应，提高污水处理效率。

进一步地，如图2所示，污水处理装置的进水口设置在混凝池100的底部，混凝池100与第一絮凝池200a之间从顶部连通，第一絮凝池200a与第二絮凝池200b之间从底部连通，第二絮凝池200b与沉淀池300之间从顶部连通。这样，污水不仅在横向上可以从进水口朝出水口的方向流通，而且在纵向上也可以上下流通。污水在混凝池100、絮凝池200以及沉淀池300之前呈波浪式地流动，使污水中的污物与药剂能够反应充分。

另外，通过分别控制混凝池100、第一絮凝池200a、第二絮凝池200b中搅拌装置的转速和转动时间，还可以更准确地控制污水处理的进度。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.可循环利用微砂的污水处理方法，其特征在于，所述污水处理方法包括如下步骤：步骤一，将混合有混凝剂的污水注入混凝池中并搅拌，对污水中的污物进行一级沉降处理；步骤二，经过一级沉降处理的污水流入絮凝池，向絮凝池中加入预定配比的高分子絮凝剂和微砂并搅拌，使污水中的污物以微砂为核心产生絮凝，对污水中的污物进行二级沉降处理；步骤三，经过二级沉降处理的污水流入沉淀池，经预定时间的沉淀，污泥沉积在沉淀池的底部，上清液从沉淀池上部排出；以及步骤四，通过泵将污泥抽入水力旋流器中进行泥砂分离，将分离出的微砂再次投入至絮凝池中循环使用。

2.根据权利要求1所述的污水处理方法，其特征在于，当所述污水为河道水或景观水时，所述混凝剂采用液体PAC（10% Al₂O₃），投加量为470 mg/L；所述絮凝剂采用PAM干粉，投加量为1.5 mg/L；所述微砂投加量为3-5 mg/L。

3.根据权利要求1所述的污水处理方法，其特征在于，所述污水在步骤一中的沉淀时间为60-90s；所述污水在步骤二中的沉淀时间为60-90s；所述污水在步骤三中的沉淀时间为180-240s。

4.根据权利要求3所述的污水处理方法，其特征在于，所述污水在步骤一中的沉淀时间为62s；所述污水在步骤二中的沉淀时间为62s；所述污水在步骤三中的沉淀时间为190s。

5.可循环利用微砂的污水处理装置，用于采用权利要求1-4中任意一项所述的污水处理方法来处理污水，该污水处理装置包括依次连通的混凝池（100）、絮凝池（200）以及沉淀池（300）；其特征在于，所述絮凝池（200）的内部设置有搅拌器，所述搅拌器的外围设置有用于引导污水沿着搅拌器的轴线上下循环流动的导流装置（201）。

6.根据权利要求5所述的污水处理装置，其特征在于，所述搅拌器由变速发动机驱动。

7.根据权利要求5所述的污水处理装置，其特征在于，所述导流装置（201）包括筒状主体部，所述搅拌器安装在所述导流装置（201）的内部，所述搅拌器的转动叶片与所述筒状主体部的轴线垂直。

8.根据权利要求7所述的污水处理装置，其特征在于，所述导流装置（201）还包括用于引导微砂和高分子絮凝剂朝向所述搅拌器的内部流动的斜面，所述斜面形成在所述导流装置的顶部开口端并外扩式倾斜。

9.根据权利要求5所述的污水处理装置，其特征在于，所述污水处理装置还包括用于分离泥砂的水力旋流器（400）和用于将沉淀池内的污泥输送至所述水力旋流器（400）的微砂循环泵（500）；所述水力旋流器（400）设置在所述絮凝池（200）的上方且出口与所述导流筒（201）的内部对齐。

10.根据权利要求9所述的污水处理装置，其特征在于，所述水力旋流器（400）与所述微砂循环泵（500）成套设置，所述水力旋流器（400）的容量与所述微砂循环泵（500）的容量相等。