CN111186926A - 一种城市污水除砂装置及排砂方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种城市污水除砂装置及排砂方法，包括集水单元、除砂单元、储水及返水单元和集砂单元，所述集水单元内部包含一种循环静动衔接交替的除砂单元，所述集水单元左上方设置有进水口，所述除砂单元内部设置有螺旋搅拌，所述集水单元下方与储水及返水单元通过出水管连接，所述除砂单元下方与储水及返水单元通过返水管连接，所述除砂单元下方与集砂单元通过输砂管连接，所述储水及返水单元中设置有单向水阀，所述储水及返水单元下方设置有出水口，所述集砂单元右侧壁上设置有出砂口，本装置结构简便，自动化程度高，减免了大量劳动力工作，降低了人工成本，精确度高，提高了污水处理效率，延长了后续水处理设备的使用寿命。

Description

一种城市污水除砂装置及排砂方法

技术领域

本发明涉及污水除砂技术领域，具体是一种城市污水除砂装置及排砂方法。

背景技术

一般城市污水的沉砂量可按100万m3污水沉砂30m3计算，其含水率为60％，密度为1500kg/m3，但有些污水处理厂进水口水样检测中经常高于上述数值，甚至是设计含砂量的2-3倍。污水中含砂量的增加给运行中各道工序带来影响，对污水处理系统的日常运行是十分不利的。

进水泵房前池是泵房的集水区域，也变成污水中粗颗粒的沉砂池。在进水通道中有扩散和死角处积砂更严重，使水泵进水的水量受阻，运行不稳定，噪声增大，同时也加剧了叶轮和蜗壳的磨损。国内许多污水处理厂的沉砂池停留时间在3min左右，大约是德国污水处理厂沉砂池停留时的1/6～1/3。如此短的停留时间造成许多细砂随沉砂池出水进入初沉池，使初沉池的排泥设备磨损加剧。在污泥处理系统中，由于砂粒具有流动性、易沉积的特点，会引起污泥管道堵塞、消化池底部积砂，从而影响消化池的正常运行和沼气产量。砂在污水处理运行系统中的存在和不能及时处理，已成为污水处理成本高和设备损耗严重的重要原因之一因此，发明一种高效全面的污水除砂装置迫在眉睫。

专利CN208577518U描述了一种设有沉淀池和提砂器的污水除砂装置，提砂器设在沉淀池搅拌轴的内部，通过底部提砂管的吸砂口直通沉淀池底部将沉淀的泥沙排出，该装置能够对污水除砂前进行初滤以及控制清水排出量，避免了除砂器堵塞，保证了除砂稳定进行；除砂效果无法保证，专利CN208542692U描述了一种反冲洗旋流除砂器污水除砂装置，反冲洗泵出水口连接两条管线，一条连接反冲洗管，一条连接旋流除砂器，此操作使污泥罐排出泥沙比较彻底，除砂效率低，自动化程度低。

针对现有装置存在的弊端进行改进，现在提供一种城市污水除砂装置及排砂方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种城市污水除砂装置及排砂方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种城市污水除砂装置，包括集水单元、除砂单元、储水及返水单元和集砂单元，所述集水单元内部包含一种循环静动衔接交替的除砂单元，所述集水单元左上方设置有进水口，所述除砂单元内部设置有螺旋搅拌，所述集水单元下方与储水及返水单元通过出水管连接，所述除砂单元下方与储水及返水单元通过返水管连接，所述除砂单元下方与集砂单元通过输砂管连接，所述储水及返水单元中设置有单向水阀，所述储水及返水单元下方设置有出水口，所述集砂单元右侧壁上设置有出砂口，所述集砂单元内部上方设置有挤压板，所述集砂单元内部下方设置有泥砂感应板，所述集砂单元左下方设置有挤水出水口。

作为本发明进一步的方案：所述集水单元包括一级静态除砂单元、一级旋流除砂单元、二级静态除砂单元、二级旋流除砂单元，所述集水单元依次分割成一级静态除砂单元、一级旋流除砂单元、二级静态除砂单元、二级旋流除砂单元。

作为本发明进一步的方案：所述除砂单元包裹在集水单元中，且为上下两层结构。

作为本发明进一步的方案：所述一级旋流除砂单元、二级旋流除砂单元内部均设置有螺旋搅拌。

作为本发明进一步的方案：所述储水及返水单元包括一级静态除砂储水单元、一级旋流除砂储水单元、二级静态除砂储水单元、二级旋流除砂储水单元，所述储水及返水单元依次分割成一级静态除砂储水单元、一级旋流除砂储水单元、二级静态除砂储水单元、二级旋流除砂储水单元，所述出水管包括一级静态除砂出水管、一级旋流除砂出水管、二级静态除砂出水管和二级旋流除砂出水管，所述返水管包括一级静态返水管、一级旋流返水管、二级静态返水管和二级旋流返水管，所述输砂管包括一级静态输砂管、一级旋流输砂管、二级静态输砂管和二级旋流输砂管。

作为本发明进一步的方案：所述单向水阀包括单向水阀A、单向水阀B、单向水阀C和单向水阀D，其中水流顺序依次为一级静态除砂单元、一级旋流除砂单元、二级静态除砂单元、二级旋流除砂单元相对应的顺序。

作为本发明进一步的方案：所述一级静态除砂储水单元、一级旋流除砂储水单元、二级静态除砂储水单元、二级旋流除砂储水单元下方均设置有出水口，当泥砂感应板数值达标后，相应出水口打开，污水进入下一步处理单元。

作为本发明进一步的方案：所述除砂单元经输砂管输送的泥砂达到泥砂感应板后，当泥砂感应板感应到泥砂的重量高于标准值时，所述储水及返水单元中的污水，经返水管在压力泵的作用下，反向输送至下一级除砂处理单元。

作为本发明进一步的方案：所述挤压板完成一段污水的除砂处理时，集砂单元中积攒的泥砂，经挤压板挤压，将多余水分挤出后，经出砂口排除，同时，挤压产生的污水经挤水出水口排出至下一级污水处理设备。

一种城市污水排砂方法，将所需处理的含有泥砂的城市污水从进水口直接进入除砂单元中的一级静态除砂单元，经沉淀过滤后，污水从滤网直接进入一级静态除砂出水管进入一级静态除砂储水单元，沉淀的泥砂进入一级静态输砂管首先落到泥砂感应板上，当感应数值不符合标准时，单向水阀B打开，进入一级旋流除砂储水单元，并在压力泵的作用下经一级旋流返水管输送至一级旋流除砂单元，进行旋流沉淀除砂，同理，污水经过滤网经一级旋流除砂出水管进入一级旋流除砂储水单元，泥砂经一级旋流输砂管首先落到泥砂感应板上，当感应数值不符合标准时，单向水阀C打开，进入二级静态除砂储水单元，在压力泵的作用下经二级静态返水管进入二级静态除砂单元，进行物理沉淀过滤，此处滤网的目数小于一级静态除砂单元中滤网的目数，经处理后，污水经二级静态除砂出水管进入二级静态除砂储水单元，泥砂经二级静态输砂管首先落到泥砂感应板上，当感应数值不符合标准时，单向水阀D打开，进入二级旋流除砂储水单元，在压力泵的作用下经过二级旋流返水管进入二级旋流返水管，进行旋流除砂处理，同时，除砂后的水经二级旋流除砂出水管进入二级旋流除砂储水单元，处理剩下的泥砂经二级旋流输砂管首先落到泥砂感应板上，当感应数值不符合标准时，单向水阀A打开进入一级静态除砂储水单元，在泵的压力下，经一级静态输砂管进入一级静态除砂单元，依次往复循环处理，直至泥砂感应板感应的数据符合标准后，相应的污水出水口打开，除砂污水进入下一道污水处理工序，同时，循环结束后，集砂单元中设置的挤压板可对收集的此循环段的泥砂进行挤压处理，将残留的污水挤出经挤水出水口进入下一道污水处理工序，挤压后的泥砂经出砂口排出处理，集砂单元在污水处理时也清理干净，方便下一循环段污水除砂处理。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本装置结构简便，自动化程度高，减免了大量劳动力工作，降低了人工成本，精确度高，提高了污水处理效率，污水除砂效果好，确保除砂达到标准，延长了后续水处理设备的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的展开剖面结构示意图。

图3为本发明中输砂管的结构示意图。

其中：集水单元1、除砂单元2、储水及返水单元3、集砂单元4、出水管5、返水管6、输砂管7、单向水阀8、进水口9、螺旋搅拌10、出砂口11、污水输送口12、挤压板13、泥砂感应板14、挤水出水口15；

一级静态除砂单元101、一级旋流除砂单元102、二级静态除砂单元103、二级旋流除砂单元104；

一级静态除砂储水单元301、一级旋流除砂储水单元302、二级静态除砂储水单元303、二级旋流除砂储水单元304；

一级静态除砂出水管501、一级旋流除砂出水管502、二级静态除砂出水管503、二级旋流除砂出水管504；

一级静态返水管601、一级旋流返水管602、二级静态返水管603、二级旋流返水管604；

一级静态输砂管701、一级旋流输砂管702、二级静态输砂管703、二级旋流输砂管704；

单向水阀A801、单向水阀B802、单向水阀C803、单向水阀D804。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1-3，本发明实施例中，一种城市污水除砂装置，包括集水单元1、除砂单元2、储水及返水单元3和集砂单元4，所述集水单元1内部包含一种循环静动衔接交替的除砂单元2，所述除砂单元2对污水中泥砂过滤，所述集水单元1左上方设置有进水口9，所述污水口9用于污水的进入，所述除砂单元2内部设置有螺旋搅拌10，用于污水的搅拌帮助除砂，所述集水单元1下方与储水及返水单元3通过出水管5连接，所述出水管5用于污水的传输，所述除砂单元2下方与储水及返水单元3通过返水管6连接，所述返水管6用于污水的反向传输，所述除砂单元2下方与集砂单元4通过输砂管7连接，所述输砂管7用于砂的传输，所述储水及返水单元3中设置有单向水阀8，所述单向水阀8用于污水的开合，所述储水及返水单元3下方设置有出水口12，所述出水口12用于除砂完毕后的污水排出，所述集砂单元4右侧壁上设置有出砂口11，所述出砂口11用于集砂单元4里面砂排放，所述集砂单元4内部上方设置有挤压板13，泥砂经挤压板13挤压将多余水分挤出，所述集砂单元4内部下方设置有泥砂感应板14，用于泥砂的量的检测，所述集砂单元4左下方设置有挤水出水口15，用于集砂单元4内部污水的排出。

所述集水单元1包括一级静态除砂单元101、一级旋流除砂单元102、二级静态除砂单元103、二级旋流除砂单元104，所述集水单元1依次分割成一级静态除砂单元101、一级旋流除砂单元102、二级静态除砂单元103、二级旋流除砂单元104。

所述除砂单元2包裹在集水单元1中，且为上下两层结构，用于污水中泥砂的过滤。

所述一级旋流除砂单元102、二级旋流除砂单元104内部均设置有螺旋搅拌10，帮助污水中泥砂的过滤。

所述储水及返水单元3包括一级静态除砂储水单元301、一级旋流除砂储水单元302、二级静态除砂储水单元303、二级旋流除砂储水单元304，所述储水及返水单元3依次分割成一级静态除砂储水单元301、一级旋流除砂储水单元302、二级静态除砂储水单元303、二级旋流除砂储水单元304，所述出水管5包括一级静态除砂出水管501、一级旋流除砂出水管502、二级静态除砂出水管503和二级旋流除砂出水管504，所述返水管6包括一级静态返水管601、一级旋流返水管602、二级静态返水管603和二级旋流返水管604，所述输砂管7包括一级静态输砂管701、一级旋流输砂管702、二级静态输砂管703和二级旋流输砂管704。

所述单向水阀8包括单向水阀A801、单向水阀B802、单向水阀C803和单向水阀D804，其中水流顺序依次为一级静态除砂单元101、一级旋流除砂单元102、二级静态除砂单元103、二级旋流除砂单元104相对应的顺序。

实施例2

所述一级静态除砂储水单元301、一级旋流除砂储水单元302、二级静态除砂储水单元303、二级旋流除砂储水单元304下方均设置有出水口12，当泥砂感应板14数值达标后，相应出水口12打开，污水进入下一步处理单元。

所述除砂单元2经输砂管7输送的泥砂达到泥砂感应板14后，当泥砂感应板14感应到泥砂的重量高于标准值时，所述储水及返水单元3中的污水，经返水管6在压力泵的作用下，反向输送至下一级除砂处理单元。

所述挤压板13完成一段污水的除砂处理时，集砂单元4中积攒的泥砂，经挤压板13挤压，将多余水分挤出后，经出砂口11排除，同时，挤压产生的污水经挤水出水口15排出至下一级污水处理设备。

一种城市污水排砂方法：工作时，所需处理的含有泥砂的城市污水从进水口9直接进入除砂单元2中的一级静态除砂单元101，经沉淀过滤后，污水从滤网直接进入一级静态除砂出水管501进入一级静态除砂储水单元301，沉淀的泥砂进入一级静态输砂管701首先落到泥砂感应板14上，当感应数值不符合标准时，单向水阀B802打开，进入一级旋流除砂储水单元302，并在压力泵的作用下经一级旋流返水管602输送至一级旋流除砂单元102，进行旋流沉淀除砂，同理，污水经过滤网经一级旋流除砂出水管502进入一级旋流除砂储水单元302，泥砂经一级旋流输砂管702首先落到泥砂感应板14上，当感应数值不符合标准时，单向水阀C803打开，进入二级静态除砂储水单元303，在压力泵的作用下经二级静态返水管603进入二级静态除砂单元103，进行物理沉淀过滤，此处滤网的目数小于一级静态除砂单元中滤网的目数，经处理后，污水经二级静态除砂出水管503进入二级静态除砂储水单元303，泥砂经二级静态输砂管703首先落到泥砂感应板14上，当感应数值不符合标准时，单向水阀D804打开，进入二级旋流除砂储水单元304，在压力泵的作用下经过二级旋流返水管604进入二级旋流返水管104，进行旋流除砂处理，同时，除砂后的水经二级旋流除砂出水管504进入二级旋流除砂储水单元304，处理剩下的泥砂经二级旋流输砂管704首先落到泥砂感应板14上，当感应数值不符合标准时，单向水阀A801打开进入一级静态除砂储水单元，在泵的压力下，经一级静态输砂管701进入一级静态除砂单元101，依次往复循环处理，直至泥砂感应板10感应的数据符合标准后，相应的污水出水口12打开，除砂污水进入下一道污水处理工序。同时，循环结束后，集砂单元4中设置的挤压板13可对收集的此循环段的泥砂进行挤压处理，将残留的污水挤出经挤水出水口15进入下一道污水处理工序，挤压后的泥砂经出砂口11排出处理，集砂单元4在污水处理时也清理干净，方便下一循环段污水除砂处理。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种城市污水除砂装置，包括集水单元(1)、除砂单元(2)、储水及返水单元(3)和集砂单元(4)，其特征在于，所述集水单元(1)内部包含一种循环静动衔接交替的除砂单元(2)，所述集水单元(1)左上方设置有进水口(9)，所述除砂单元(2)内部设置有螺旋搅拌(10)，所述集水单元(1)下方与储水及返水单元(3)通过出水管(5)连接，所述除砂单元(2)下方与储水及返水单元(3)通过返水管(6)连接，所述除砂单元(2)下方与集砂单元(4)通过输砂管(7)连接，所述储水及返水单元(3)中设置有单向水阀(8)，所述储水及返水单元(3)下方设置有出水口(12)，所述集砂单元(4)右侧壁上设置有出砂口(11)，所述集砂单元(4)内部上方设置有挤压板(13)，所述集砂单元(4)内部下方设置有泥砂感应板(14)，所述集砂单元(4)左下方设置有挤水出水口(15)。

2.根据权利要求1所述的城市污水除砂装置，其特征在于，所述集水单元(1)包括一级静态除砂单元(101)、一级旋流除砂单元(102)、二级静态除砂单元(103)、二级旋流除砂单元(104)，所述集水单元(1)依次分割成一级静态除砂单元(101)、一级旋流除砂单元(102)、二级静态除砂单元(103)、二级旋流除砂单元(104)。

3.根据权利要求1所述的城市污水除砂装置，其特征在于，所述除砂单元(2)包裹在集水单元(1)中，且为上下两层结构。

4.根据权利要求2所述的城市污水除砂装置，其特征在于，所述一级旋流除砂单元(102)、二级旋流除砂单元(104)内部均设置有螺旋搅拌(10)。

5.根据权利要求1所述的城市污水除砂装置，其特征在于，所述储水及返水单元(3)包括一级静态除砂储水单元(301)、一级旋流除砂储水单元(302)、二级静态除砂储水单元(303)、二级旋流除砂储水单元(304)，所述储水及返水单元(3)依次分割成一级静态除砂储水单元(301)、一级旋流除砂储水单元(302)、二级静态除砂储水单元(303)、二级旋流除砂储水单元(304)，所述出水管(5)包括一级静态除砂出水管(501)、一级旋流除砂出水管(502)、二级静态除砂出水管(503)和二级旋流除砂出水管(504)，所述返水管(6)包括一级静态返水管(601)、一级旋流返水管(602)、二级静态返水管(603)和二级旋流返水管(604)，所述输砂管(7)包括一级静态输砂管(701)、一级旋流输砂管(702)、二级静态输砂管(703)和二级旋流输砂管(704)。

6.根据权利要求2所述的城市污水除砂装置，其特征在于，所述单向水阀(8)包括单向水阀A(801)、单向水阀B(802)、单向水阀C(803)和单向水阀D(804)，其中水流顺序依次为一级静态除砂单元(101)、一级旋流除砂单元(102)、二级静态除砂单元(103)、二级旋流除砂单元(104)相对应的顺序。

7.根据权利要求5所述的城市污水除砂装置，其特征在于，所述一级静态除砂储水单元(301)、一级旋流除砂储水单元(302)、二级静态除砂储水单元(303)、二级旋流除砂储水单元(304)下方均设置有出水口(12)，当泥砂感应板(14)数值达标后，相应出水口(12)打开，污水进入下一步处理单元。

8.根据权利要求1所述的城市污水除砂装置，其特征在于，所述除砂单元(2)经输砂管(7)输送的泥砂达到泥砂感应板(14)后，当泥砂感应板(14)感应到泥砂的重量高于标准值时，所述储水及返水单元(3)中的污水，经返水管(6)在压力泵的作用下，反向输送至下一级除砂处理单元。

9.根据权利要求1所述的城市污水除砂装置，其特征在于，所述挤压板(13)完成一段污水的除砂处理时，所述集砂单元(4)中积攒的泥砂，经挤压板(13)挤压，将多余水分挤出后，经出砂口(11)排除，同时，挤压产生的污水经挤水出水口(15)排出至下一级污水处理设备。

10.根据权利要求1-9任一所述的城市污水排砂方法，其特征在于，将所需处理的含有泥砂的城市污水从进水口(9)直接进入除砂单元(2)中的一级静态除砂单元(101)，经沉淀过滤后，污水从滤网直接进入一级静态除砂出水管(501)进入一级静态除砂储水单元(301)，沉淀的泥砂进入一级静态输砂管(701)首先落到泥砂感应板(14)上，当感应数值不符合标准时，单向水阀B(802)打开，进入一级旋流除砂储水单元(302)，并在压力泵的作用下经一级旋流返水管(602)输送至一级旋流除砂单元(102)，进行旋流沉淀除砂，同理，污水经过滤网经一级旋流除砂出水管(502)进入一级旋流除砂储水单元(302)，泥砂经一级旋流输砂管(702)首先落到泥砂感应板(14)上，当感应数值不符合标准时，单向水阀C(803)打开，进入二级静态除砂储水单元(303)，在压力泵的作用下经二级静态返水管(603)进入二级静态除砂单元(103)，进行物理沉淀过滤，此处滤网的目数小于一级静态除砂单元中滤网的目数，经处理后，污水经二级静态除砂出水管(503)进入二级静态除砂储水单元(303)，泥砂经二级静态输砂管(703)首先落到泥砂感应板(14)上，当感应数值不符合标准时，单向水阀D(804)打开，进入二级旋流除砂储水单元(304)，在压力泵的作用下经过二级旋流返水管(604)进入二级旋流返水管(104)，进行旋流除砂处理，同时，除砂后的水经二级旋流除砂出水管(504)进入二级旋流除砂储水单元(304)，处理剩下的泥砂经二级旋流输砂管(704)首先落到泥砂感应板(14)上，当感应数值不符合标准时，单向水阀A(801)打开进入一级静态除砂储水单元，在泵的压力下，经一级静态输砂管(701)进入一级静态除砂单元(101)，依次往复循环处理，直至泥砂感应板(10)感应的数据符合标准后，相应的污水出水口(12)打开，除砂污水进入下一道污水处理工序，同时，循环结束后，集砂单元(4)中设置的挤压板(13)可对收集的此循环段的泥砂进行挤压处理，将残留的污水挤出经挤水出水口(15)进入下一道污水处理工序，挤压后的泥砂经出砂口(11)排出处理，集砂单元(4)在污水处理时也清理干净，方便下一循环段污水除砂处理。

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