CN108503135B - 一种用于污水厂的沉淀池 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于污水厂的沉淀池，包括池体、进水管、设于池体内的布水单元、生物填料单元、刮泥装置、气体回收装置及出水管；所述刮泥装置包括设于所述池体底面上的刮泥杆、与该刮泥杆固连的驱动杆、用于驱动所述驱动杆转动驱动件及用于驱动所述驱动杆上下动作的第二驱动件；所述布水单元包括中央管、多个布水管及设于布水管上的喷头；所述生物填料单元包括第一填料组件，该第一填料组件包括固定套、沿固定套周向间隔分布的多个填料架和设于填料架上的生物填料。本发明中污水与生物填料接触充分，生物填料对于污水的厌氧消化处理效果好，减小污泥沉积量，无需经常进行刮泥操作，节能环保，刮泥部件磨损小，使用寿命长。

Description

一种用于污水厂的沉淀池

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，尤其是涉及一种用于污水厂的沉淀池。

背景技术

随着经济水平的不断增长，污水总量也不断增大。因此，对于污水处理的需求也不断增强。污水处理的过程中，对于污泥的处理效果较差，往往仅是让污泥自行沉淀，污水中存在的大量的污泥，直接沉积在沉淀池底部，需要频繁的进行清理，影响污水处理效率，且处理费用昂贵。为了解决上述问题，现有的部分沉淀池在池内设置了生物填料，通过生物填料对污泥中的有机物进行氧化分解，以减小污泥的沉积量，从而降低污泥的清理效率。

但是，该种结构下的沉淀池内的填料需要进行反冲洗，池底的污泥又需要刮泥操作，沉淀池内将设置刮泥件、反冲洗管路、填料等多种部件，结构复杂，造价高；且部件过多，从而经常容易出现故障，维修率高，维修费用昂贵且影响水处理的工作进程，工作效率低。

发明内容

本发明为了克服现有技术的不足，提供一种维修率低，污泥沉积量小的一种用于污水厂的沉淀池。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种用于污水厂的沉淀池，包括池体、进水管、设于池体内的布水单元、生物填料单元、刮泥装置、气体回收装置及出水管；所述刮泥装置包括设于所述池体底面上的刮泥杆、与该刮泥杆固连的驱动杆、用于驱动所述驱动杆转动驱动件及用于驱动所述驱动杆上下动作的第二驱动件；所述布水单元包括中央管、多个布水管及设于布水管上的喷头；所述生物填料单元包括第一填料组件，该第一填料组件包括固定套、沿固定套周向间隔分布的多个填料架和设于填料架上的生物填料；所述填料架与所述布水管之间为交错设置；所述刮泥杆一端设有一滚轮，另一端固连于所述驱动杆下部；所述池体内壁上设有与所述滚轮相配合的第一轨道和设于该第一轨道上方的第二轨道，两轨道之间通过一斜轨相连通，当刮泥杆进行刮泥操作时，所述滚轮位于第一轨道内；所述刮泥杆内设有一进气通道，刮板板上表面沿长度方向上分布有若干喷气孔，所述喷气孔内壁向上延伸形成有延伸段，该延伸段上套设有用于控制进气通道内的气体单向向外喷出的单向阀；所述刮泥杆还连接一单向阀防脱结构，该单向阀防脱结构包括罩设于所述刮泥杆上的罩部、设于该罩部上与所述单向阀相配合的单向阀出口及由该单向阀出口内壁向上延伸形成的环状挡边；所述罩部至少部分与所述刮泥杆的外表面固连。本发明通过将填料和布水管交错设置，使得布水更为均匀，污水与生物填料接触充分，增强生物填料对于污水的厌氧消化处理效果，减小污泥沉积量，无需经常进行刮泥操作，节能环保，刮泥部件磨损小，使用寿命长；刮泥杆上表面具有喷气孔，可以直接想刮泥杆通气后对填料进行反冲洗操作，无需在沉淀池内设置反冲洗管路，使得沉淀池的整体结构更为简单，制造成本降低，安装效率更高；单向阀可以有效防止沉淀池内的水或污泥进入至刮泥杆内，有效防止喷气口被堵塞；单向阀防脱结构对单向阀起到了保护的作用，挡边将单向阀有效的限制在了其内，防止刮泥杆在转动的过程中水流对单向阀产生冲击，单向阀不会掉落，设备使用寿命更长，维修率更低；刮泥杆可在驱动杆的带动下进行上下，进而在进行反冲洗操作时，刮泥杆可以上移以远离底部沉淀的污泥，在转动并对填料反冲洗过程中不会将池底的污泥搅乱；通过滚轮与第一轨道之间的配合，使得刮泥杆在沉淀池内转动时更为稳定，刮泥效果更好；当刮泥杆上移至反冲洗位置时，刮泥杆相当于悬空在沉淀池内，仅其中一端与驱动杆相连无法对其进行良好的支撑，通过刮泥杆另一端的滚轮与第二轨道之间的配合，使得刮泥杆的两端均得到支撑，保证刮泥杆能够在反冲洗的位置上稳定的绕驱动杆转动，使得所有填料均被反冲洗；斜轨的设置使得滚轮由一个轨道移动至另一个轨道时更为平缓，减小滚轮由第二轨道下落至第一轨道时产生的冲击力，滚轮不易损坏，延长设备的使用寿命；相较竖直的连接轨道而言，斜轨可以防止滚轮在第二轨道上移动的过程中不小心掉落至第一轨道上，保证设备运行的稳定性；气体回收装置可以收集沉池池产生的沼气，投入其他需要燃料的地方，或是在寒冷地区可以用来加热沉池池，节约能源，有利于降低成本。

进一步的，所述单向阀出口为圆形结构，单向阀出口的直径与所述单向阀进水口的直径相等；挡边的直径与单向阀出口相等，当单向阀置于单向阀出口内时，挡边即可对单向阀进水口的位置进行压紧，使得单向阀与延伸段的连接更为牢固，单向阀不易掉落。

进一步的，所述驱动杆上部穿出池体后与所述第二驱动件相连，该驱动杆与池体之间设有一防泄漏结构；由于驱动杆穿过池体的部分需要开口，防泄漏结构可有效防止沼气从该处泄露，更为环保，沼气收集率也更高。

优选的，所述防泄漏结构包括设于所述池体顶部的通槽、形成于所述驱动杆上的波纹段及由柔性材料制成的密封件，所述密封件外表面上设有环状卡槽，密封件内表面截面为波纹状；在驱动杆上下移动的过程中，驱动杆上的波纹段始终与密封件的波纹内表面相互贴合，两者之间实现良好的密封配合；且由于为波纹结构设置，两者之间的接触面积很大，两个表面相互压紧的密封点也很多，即使驱动杆上下移动和转动的过程中依旧不会发生泄漏，密封效果好。

进一步的，所述波纹段的长度等于或大于所述驱动杆上下运动的行程；保证驱动杆在上下移动的过程中，波纹段始终有部分能够与密封件接触，密封效果好。

优选的，所述生物填料单元还包括设于第一填料组件上方的第二填料组件，该第二填料组件包括固设于池体侧壁上的定位架和设于该定位架上的环状填料；所述池体侧壁对应于环状填料上方设有一出水口，所述出水管连通于该出水口；设置了两组填料组件，进行双重厌氧消化处理，消化效果更好，可沉淀的污泥更少；第二填料组件中的填料为盘状，使得对应于布水管的位置上也具有填料，可对直接由布水管向上流通，进而未经过生物填料反应的污水与上部的环状填料相接触，保证所有污水均通过填料进行厌氧消化处理后再排出，污水中的污泥消耗程度更大。

进一步的，所述池体底面为锥形结构设置，池体底面中心部位置设有一排泥口，该排泥口连接一排泥管；锥形结构的设置，使得池体的内底面成为一个斜面，污泥在刮泥杆的刮动下发生松动后，可沿斜面滑入至排泥口内，污泥残留小，排泥方便。

进一步的，所述池体上部具有一开口，所述气体回收装置包括罩设于所述开口上的气体收集罩和连通于该气体收集罩的出气管。

综上所述，本发明具有以下有益效果：污水与生物填料接触充分，生物填料对于污水的厌氧消化处理效果好，减小污泥沉积量，无需经常进行刮泥操作；无需设置反冲洗管路，降低制造成本；领不件少，整体设备不易发生随坏，使用寿命长，维修率低。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为池体的局部示意图。

图3为刮泥部件与单向阀防脱结构的配合示意图。

图4为图1中B处的放大图。

图5为填料架与布水单元的配合示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好的理解本发明方案，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、完整的描述。

如图1-5所示，一种用于污水厂的沉淀池，包括池体1、进水管2、设于池体内的布水单元、生物填料单元、刮泥装置、气体回收装置及出水管3；具体的，所述刮泥装置包括刮泥杆41、驱动杆42、第一驱动件43以及第二驱动件，所述刮泥杆41设于所述池体1底面上，所述驱动杆42设于池体的中心部位置，下端与刮泥杆41固定连接，上端穿出至池体与第一驱动件相连；所述第一驱动件为电机，可驱动驱动杆转动，进而带动刮泥杆41在池体底面上转动，对池底进行刮泥操作；第二驱动件为气缸，用于驱动驱动杆进行上下移动以带动刮泥杆上喜爱移动；优选的，所述池体1底面为锥形结构设置，便于污泥排出，所述刮泥杆41倾斜设置在池体内，使得刮泥杆41的下表面与池体1底面相贴合；池体1底面中心部位置设有一排泥口12，该排泥口连接一排泥管13。

优选的，所述刮泥杆41一端固定连接一滚轮411，另一端固定连接于所述驱动杆42下部，当驱动杆上下动作时，刮泥杆可跟随驱动杆一同上下动作；所述池体内壁上设有第一轨道15和第二轨道16，滚轮411可在第一轨道15和第二轨道16内滚动，第一轨道15和第二轨道16均为环形结构，第二轨道16设置在第一轨道15上方，优选的，第一轨道15的位置在池壁靠近底部的位置上，所述第二轨道16池壁靠近填料的位置上；第一、第二轨道之间设有一斜轨17，该斜轨17上端与第二轨道16相连通，下端与第一轨道15相连通，优选的，斜轨相对水平面为倾斜设置，优选的，斜轨与水平面之间的夹角为45°；所述刮泥杆41内设有一进气通道412，驱动杆为中空设置，以与所述进气通道412相连通；刮板板上表面沿长度方向上分布有若干喷气孔413，相邻喷气孔413之间的间隔相等，所述喷气孔内壁向上延伸形成有延伸段414，具体的，该延伸段414可通过压机冲压形成；所述延伸段上套设有单向阀415，单向阀415进水口一端套在延伸段，当气体从喷气孔喷出时，单向阀的出水口即可打开时的气体喷出；当未进行喷气时，单向阀的出水口为闭合状态，实现气体由进气通道内单向的向外喷出。当刮泥杆进行刮泥操作时，所述滚轮位于第一轨道内，刮泥杆下表面与池底相接触，驱动件转动带动刮泥杆进行刮泥操作；当需要对填料进行反冲洗时，驱动杆上移，带动刮泥杆上移，滚轮沿斜轨移动至第二轨道中，之后驱动杆转动带动刮泥杆转动，同时鼓风机向驱动充气，气体进入进气通道内，并经由喷气孔喷出，在沉淀池内产生气泡，对填料进行清。

进一步的，所述刮泥杆41还连接一单向阀防脱结构，该单向阀防脱结构包括罩设于所述刮泥杆上的罩部91、设于该罩部上与所述单向阀415相配合的单向阀出口92及由该单向阀出口内壁向上延伸形成的环状挡边93；所述环状挡边93可通过压机冲压成型，所述单向阀出口92为圆形结构，单向阀由该单向阀出口92伸出罩部，优选的，单向阀出口92的直径与所述单向阀415进水口的直径相等；罩部91的截面为半圆形，罩在刮泥杆的上表面上，罩部91罩在刮泥杆上之后，通过电焊将罩部焊在刮泥杆上；优选的，可仅将罩部的两端位置与刮泥杆焊接固连，加工更为方便。

所述布水单元包括中央管51、多个布水管52及设于布水管上的喷头53；所述布水管52沿所述中央管的周向分布，相邻布水管52之间的间隔相等；所述喷头53设置为两排，分别设于所述布水管52与生物填料63相邻的两侧壁上，本实施例中说明为左右侧壁，即左侧壁上分布一排喷头，右侧壁上分布一排喷头；优选的，所述喷头53沿所述布水管52的长度方向分布，相邻喷头之间的间距相等；所述生物填料单元包括第一填料组件和设于第一填料组件上方的第二填料组件；具体的，所述第一填料组件包括固定套61、沿固定套周向分布的多个填料架62和设于填料架上的生物填料63，所述固定套61固定套设在中央管外，所述的相邻的填料架62之间的间距相等；优选的，所述填料架62与所述布水管52为交错设置，使得相邻的两填料之间均具有一布水管。

进一步的，所述第二填料组件包括定位架71和设于该定位架上的环状填料72；所述定位架71为环状结构，固定套设在中央管外，定位架的外端与池体侧壁固定连接，从而有效将环状填料限制在布水管和生物填料上方；定位架71沿圆周方向上分布有多个进水槽，相邻进水槽之间的间隔相等；所述池体1侧壁上设有一出水口11，该出水口11对应于环状填料上方位置设置，所述出水管3连通于该出水口；所述池体1上部具有一开口14，所述气体回收装置包括气体收集罩81和出气管82，所述气体收集罩81罩设于所述开口上，用于收集池体内产生的沼气，所述出气管82一端连通于所述气体收集罩，出气管82另一端连通。

所述驱动杆42上部穿出池体后与所述第二驱动件相连，为了防止沼气泄漏，我们在驱动杆42与池体1之间设置了一防泄漏结构；所述防泄漏结构包括设于所述池体顶部的通槽、波纹段102及由柔性材料制成的密封件103，所述通槽设置在气体收集罩81中心部位置上，所述波纹段102直接成型在驱动杆上，该波纹优选为正弦波形；所述密封件103有橡胶制成，密封件103为环状，外表面上设有环状卡槽104，通槽的侧壁可以卡入至该环状卡槽104内，使得密封件被限制在气体收集罩81上，有效防止密封件随着驱动杆的动作而移动；密封件103的内表面截面为波纹状，该波纹优选为正弦波形；为了实现更好的密封效果，所述波纹段102的长度应当等于或大于所述驱动杆41上下运动的行程，优选的，波纹段102的长度大于驱动杆41上下运动的行程。

所述生物填料是通过将微生物镶嵌到聚合物基质中来制成的，使得生物填料具有高稳定性、高表面积和比细胞密度容量，并为驱动厌氧消化过程的微生物提供实体防护，使厌氧消化处理变得更小、更紧凑，工艺启动更快，从而大大降低了污水厂的污泥产生量；使得初沉池处理效率和生产能力提高，降低后续好氧工艺所需的氧气，相应的可以降低能耗

具体的操作过程如下：污水由进水管送入中央管，后经过布水管上的喷头向生物填料进行喷洒，污水与生物填料厌氧反应，去除污水的污泥中的部分有机物，部分污泥正在重力作用下沉到池底；污水向上流动，经过环状填料进行二次厌氧处理，进一步去除污水中携带的污泥，最后污水继续向上流动，由出水口出水；当池内的污泥堆积到一定程度后，驱动件启动，带动驱动杆转动，使得刮泥杆对池底刮泥；当需要对填料进行反冲洗时，驱动杆上移，带动刮泥杆上移，滚轮沿斜轨移动至第二轨道中，之后驱动杆转动带动刮泥杆转动，同时鼓风机向驱动充气，气体进入进气通道内，并经由喷气孔喷出，在沉淀池内产生气泡，对填料进行清。

显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

Claims (2)

1.一种用于污水厂的沉淀池，包括池体(1)、进水管(2)、设于池体内的布水单元、生物填料单元、刮泥装置、气体回收装置及出水管(3)；其特征在于：所述刮泥装置包括刮泥杆(41)、与该刮泥杆固连的驱动杆(42)、用于驱动所述驱动杆转动的第一驱动件(43)及用于驱动所述驱动杆(42)上下动作的第二驱动件；所述布水单元包括中央管(51)、多个布水管(52)及设于布水管上的喷头(53)；所述生物填料单元包括第一填料组件,该第一填料组件包括固定套(61)、沿固定套周向间隔分布的多个填料架(62)和设于填料架上的生物填料(63)；所述填料架(62)与所述布水管(52)之间为交错设置；所述刮泥杆(41)一端设有一滚轮(411)，另一端固连于所述驱动杆(42)下部；

所述池体内壁上设有与所述滚轮(411)相配合的第一轨道(15)和设于该第一轨道上方的第二轨道(16)，第一、第二轨道之间通过一斜轨(17)相连通，当刮泥杆进行刮泥操作时，所述滚轮位于第一轨道内；刮泥杆下表面与池底相接触，驱动件转动带动刮泥杆进行刮泥操作；当需要对填料进行反冲洗时，驱动杆上移，带动刮泥杆上移，滚轮沿斜轨移动至第二轨道中，之后驱动杆转动带动刮泥杆转动，同时鼓风机驱动充气，气体进入进气通道内，并经由喷气孔喷出，在沉淀池内产生气泡，对填料进行清洗；

所述刮泥杆(41)内设有一进气通道(412)，刮泥杆上表面沿长度方向上分布有若干喷气孔(413)，所述喷气孔内壁向上延伸形成有延伸段(414)，该延伸段上套设有用于控制进气通道内的气体单向向外喷出的单向阀(415)；所述刮泥杆(41)还连接一单向阀防脱结构，该单向阀防脱结构包括罩设于所述刮泥杆上的罩部(91)、设于该罩部上与所述单向阀(415)相配合的单向阀出口(92)及由该单向阀出口内壁向上延伸形成的环状挡边(93)；所述罩部(91)至少部分与所述刮泥杆(41)的外表面固连；所述单向阀出口(92)为圆形结构，单向阀出口(92)的直径与所述单向阀(415)进水口的直径相等；

所述池体(1)上部具有一开口(14)，所述气体回收装置包括罩设于所述开口上的气体收集罩(81)和连通于该气体收集罩的出气管(82)；所述驱动杆(42)上部穿出池体后与所述第二驱动件相连，该驱动杆(42)与池体(1)之间设有一防泄漏结构；所述防泄漏结构包括设于所述池体顶部的通槽、形成于所述驱动杆上的波纹段(102)及由柔性材料制成的密封件(103)，所述密封件(103)外表面上设有环状卡槽(104)，密封件(103)内表面截面为波纹状；所述波纹段(102)的长度等于或大于所述驱动杆(41)上下运动的行程；

所述生物填料单元还包括设于第一填料组件上方的第二填料组件，该所述第二填料组件包括固设于池体侧壁上的定位架(71)和设于该定位架上的环状填料(72)；所述池体(1)侧壁对应于环状填料上方设有一出水口(11)，所述出水管(3)连通于该出水口。

2.根据权利要求1所述的一种用于污水厂的沉淀池，其特征在于：所述池体(1)底面为锥形结构设置，池体(1)底面中心部位置设有一排泥口(12)，该排泥口连接一排泥管(13)。

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