CN111186938B - 机械搅拌臭氧气浮一体化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种机械搅拌臭氧气浮一体化装置，包括：外筒体、内筒体、环形围板以及搅拌装置；内筒体和环形围板均位于外筒体内，环形围板位于外筒体和内筒体之间，环形围板与外筒体之间形成臭氧气浮区，与内筒体之间形成混凝沉淀区；内筒体内部构成二次沉淀区，环形围板的底端与外筒体密封连接，顶端与外筒体形成敞口；搅拌装置包括依次连接的驱动部件、连杆以及刮渣刮油板，刮渣刮油板位于臭氧气浮区用于将臭氧气浮区内的浮起的油液和泥渣刮至集渣集油槽内。该装置自外至内的污水净化方式，结合搅拌装置的使用能够有效避免装置内顶部浮渣的粘附，提高了污水处理速度，处理效果稳定，在污水深度处理领域具有重要意义。

Description

机械搅拌臭氧气浮一体化装置
技术领域
本发明属于污水深度处理技术领域，特别涉及一种机械搅拌臭氧气浮一体化装置。
背景技术
作为一种城市污水深度处理工艺，臭氧气浮工艺具有机物、色度去除效果好，停留时间短，占地面积小等特点。传统的竖向流气浮工艺装置顶端密闭设排渣管，依赖运行周期中水位的上升将浮渣挤入排渣管道排出。这个过程中，频繁的挤渣容易使器壁顶端及周围粘附大量浮渣，而这些器壁粘渣密度较高，容易在液位周期性升降时受水流冲击而脱离器壁下沉至反应区，从而极大的降低处理效果。因此，针对上述问题有必要开发一种机械搅拌臭氧气浮一体化装置，在保证处理效果的前提下，优化了处理装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种机械搅拌臭氧气浮一体化装置，以解决现有技术污水处理过程中装置顶部易出现浮渣粘附，从而影响污水处理效率的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种机械搅拌臭氧气浮一体化装置，包括：外筒体、内筒体、环形围板以及搅拌装置；
所述内筒体和所述环形围板均位于所述外筒体内，所述环形围板位于所述外筒体和所述内筒体之间，所述环形围板与所述外筒体之间形成臭氧气浮区，与所述内筒体之间形成混凝沉淀区，所述内筒体内部构成二次沉淀区；
所述环形围板的底端与所述外筒体密封连接，顶端与所述外筒体形成敞口，所述外筒体的内壁上部设置有集渣集油槽，所述外筒体在所述集渣集油槽的位置开设有排渣口和排油口，所述环形围板上开设有溢流口；
所述臭氧气浮区的底部设置有进水装置和臭氧曝气装置，所述混凝沉淀区设置有药物引入管，所述药物引入管的出口位于所述溢流口下方；
所述搅拌装置包括依次连接的驱动部件、连杆以及刮渣刮油板，所述刮渣刮油板位于所述臭氧气浮区用于将所述臭氧气浮区内的浮起的油液和泥渣刮至所述集渣集油槽内；
所述内筒体的进水口朝下，所述内筒体内的上部设置有出水堰，所述出水堰连接出水管，所述出水管的出水口位于所述外筒体外部，所述外筒体的底部设置有排泥管。
可选地，所述搅拌装置还包括搅拌杆，所述搅拌杆位于所述混凝沉淀区内，并与所述连杆连接，所述搅拌杆能够与所述刮渣刮油板同步旋转。
可选地，所述连杆包括中心竖杆和横杆，所述中心竖杆的一端连接所述驱动部件，另一端连接在所述横杆的中部，所述刮渣刮油板连接在所述横杆的端部，所述搅拌杆与所述横杆连接。
可选地，所述排渣口所在的位置低于所述排油口所在的位置，所述溢流口所在的位置低于所述集渣集油槽所在的位置。
可选地，所述进水装置包括进水管和环形布水管，所述进水管与所述环形布水管连通，所述环形布水管开设有多个出水口，所述环形布水管位于所述臭氧气浮区的底部。
可选地，所述臭氧曝气装置包括进气管和环形布气管，所述进气管与所述环形布气管连通，所述环形布气管上设置有多个曝气盘，所述环形布气管位于所述臭氧气浮区的底部。
可选地，所述外筒体的底部的形状和顶部的形状均为锥形，且在顶部锥形面和底部锥形面上均设置有检修口，所述外筒体顶部锥形面还设置有通气孔。
可选地，所述二次沉淀区位于所述内筒体内的上部，所述二次沉淀区下方为斜板沉淀池。
可选地，所述环形围板上开设有多个所述溢流口，且多个所述溢流口在所述环形围板的周向均匀分布。
可选地，所述内筒体的上端与所述外筒体相对固定设置，下端悬空。
该装置自外至内的污水净化方式，结合搅拌装置的使用能够有效避免装置内顶部浮渣的粘附，提高了污水处理速度，处理效果稳定，在污水深度处理领域具有重要意义。
附图说明
图1是本发明一实施方式中机械搅拌臭氧气浮一体化装置的示意图。
附图标记：
1-臭氧气浮区；2-混凝沉淀区；3-二次沉淀区；
10-外筒体；11-集渣集油槽；12-排渣口；13-排油口；14-进水装置；15-臭氧曝气装置；16-排泥管；17-检修口；18-通气孔；
20-内筒体；21-药物引入管；22-出水堰；23-出水管；24-斜板沉淀池；
30-环形围板；31-溢流口；
40-搅拌装置；41-驱动部件；42-连杆；421-中心竖杆；422-横杆；
43-刮渣刮油板；44-搅拌杆。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参阅图1，本实施方式提供一种机械搅拌臭氧气浮一体化装置，包括：外筒体10、内筒体20、环形围板30以及搅拌装置40；内筒体20和环形围板30均位于外筒体10内，并与外筒体10同轴设置，环形围板30位于外筒体10和内筒体20之间，环形围板30与外筒体10之间形成臭氧气浮区1，与内筒体20之间形成混凝沉淀区2，内筒体内部构成二次沉淀区3；在本实施方式中，外筒体10、内筒体20以及环形围板30均为环形结构，且三者同轴设置。
环形围板30的底端与外筒体10密封连接，如图1所示，环形围板30包括上部的圆环体和下部的锥形体，锥形体的下端与外筒体10密封连接，锥形体与外筒体10形成一定夹角。该设置是为了保证臭氧气浮区1的底部密封，环形围板30的顶端与外筒体10形成敞口，使臭氧气浮区1内的液体从臭氧气浮区1上部溢流出去。
外筒体10的内壁上部设置有集渣集油槽11，外筒体10在集渣集油槽11的位置开设有排渣口12和排油口13，环形围板30上开设有溢流口31；集渣集油槽11用于收集漂浮起来的油液和泥渣，然后油液从排油口13排出，泥渣从排渣口12排出。排出的油液和泥渣均有专门的设备收集，然后进行集中无公害处理。
臭氧气浮区1的底部设置有进水装置14和臭氧曝气装置15，混凝沉淀区2设置有药物引入管21，药物引入管21的出口位于溢流口31下方；进水装置14是污水进入装置的通道，污水进入进水装置14时同时输入聚合氯化铝(PAC，Poly Aluminium Chloride)，聚合氯化铝是一种净水材料，有助于污水在臭氧气浮区1内分解，并促使油液和泥渣上浮。臭氧曝气装置15通入臭氧，疏水性的油易与臭氧微气泡粘附形成微气泡－溢油复合体，复合体上浮至臭氧气浮区1的上层，然后流入至集渣集油槽11内。药物引入管21通入聚丙烯酰胺(PAM，Polyacrylamide)，以加速混凝沉淀区2内沉淀的形成。对于本领域技术人员来说聚丙烯酰胺也可以由其他药物替换，只要能够达到凝聚沉淀的目的即可。
搅拌装置40包括依次连接的驱动部件41、连杆42以及刮渣刮油板43，刮渣刮油板43位于臭氧气浮区1内，用于将臭氧气浮区1内的浮起的油液和泥渣刮至集渣集油槽11内，驱动部件41驱动连杆42转动，刮渣刮油板43随着连杆42同步旋转，刮渣刮油板43的运动轨迹为圆形。设置搅拌装置40能够加快油液和泥渣的排出。驱动部件41可以采用伺服电机。
进一步，内筒体20的进水口朝下，内筒体20内的上部设置有出水堰22，出水堰22连接出水管23，出水管23的出水口位于外筒体10外部，外筒体10的底部设置有排泥管16。污水在混凝沉淀区2自上至下流动，并从内筒体20的底部进水口进入内筒体20内，在筒体20内自下至上流动，依次经过斜板沉淀池24、二次沉淀区3，然后流入顶部的出水堰22，并经出水管23排出，出水管23排出的是净化后的水，沉淀下沉至外筒体10的底部，经排泥管16排出。
上述装置的污水净化过程如下：臭氧气浮区1下部通过进水装置14通入原水(污水)，通过臭氧曝气装置15通入臭氧，疏水性的油易与臭氧微气泡粘附形成微气泡－溢油复合体，复合体上浮至臭氧气浮区1的上层，然后流入至集渣集油槽11，驱动部件41带动刮渣刮油板43转动，将油污和悬浮物通过排油口13和排渣口12分别排出。经过排油排渣后的污水经溢流口31流入混凝沉淀区2，在此过程中加入混凝剂(PAM)，完成混凝沉淀反应。随后废水经过斜板沉淀池24进入内筒体20构成的二次沉淀区3，溢流至出水堰22，通过排水管23被排出，分离出的泥渣在重力作用下滑至锥形筒底，通过排泥管16排走。
通过该装置的污水流通的路径可以看出，采用了污水自外至内的净化方式，结合搅拌装置的使用能够有效避免装置内顶部浮渣的粘附，提高了污水处理速度，处理效果稳定，在污水深度处理领域具有重要意义。
进一步，搅拌装置40还包括搅拌杆44，搅拌杆44位于混凝沉淀区2内，并与连杆42连接，搅拌杆44能够与刮渣刮油板43同步旋转。在搅拌杆44的旋转作用下，能够使加入的混凝剂(PAM)混合更均匀，从而加快混凝沉淀区2内沉淀的形成，提高净化速度。
进一步，连杆42包括中心竖杆421和横杆422，中心竖杆421的一端连接驱动部件41，另一端连接在横杆422的中部，刮渣刮油板43连接在横杆422的端部，搅拌杆44与横杆422连接。搅拌杆44和刮渣刮油板43均可设置多个。
在本实施方式中，排渣口12所在的位置低于排油口13所在的位置，溢流口31所在的位置低于集渣集油槽11所在的位置。这种设置方式可以保证位于泥渣上方的油液从排油口13及时排除的同时，泥渣也能从排渣口12及时排除，同时保证进入溢流口31的污水几乎没有泥渣和油液。
在本实施方式中，进水装置14包括进水管和环形布水管，进水管与环形布水管连通，环形布水管开设有多个出水口，环形布水管位于臭氧气浮区1的底部。通过设置环形布水管可以保证污水分布的均匀性。进一步，臭氧曝气装置15包括进气管和环形布气管，进气管与环形布气管连通，环形布气管上设置有多个曝气盘，环形布气管位于臭氧气浮区1的底部。环形布气管起到均匀布气的作用。
在一个具体的实施例中，外筒体10的底部的形状和顶部的形状均为锥形，且在顶部锥形面和底部锥形面上均设置有检修口17，外筒体10顶部锥形面还设置有通气孔18，外筒体10内污染水发生反应产生的气体通过通气孔18排走。
在本实施方式中，内筒体20内的上部为二次沉淀区3，下部为斜板沉淀池24，即：二次沉淀区3下方为斜板沉淀池24。废水中的悬浮杂质在斜板中进行二次沉淀，上清液沿斜板上升流动至二次沉淀区3进一步沉淀后经顶部出水堰22流出。
在一个较佳的实施例中，环形围板30上开设有多个溢流口31，且多个溢流口31在环形围板30的周向均匀分布。溢流口31可以是圆形，也可以是长条形。
内筒体20的上端与外筒体10相对固定设置，下端悬空。具体地，内筒体20的上端连通一圆管，圆管的上端连接在外筒体10上，并在圆管开设通气孔，保证二次沉淀区3内正常的大气压。
综上，本实施方式提供的机械搅拌臭氧气浮一体化装置与以往传统挤渣工艺和撇油工艺相比，解决了传统工艺能耗较大、设备多等问题，同时易于自动化操作，将搅拌和刮渣集于一体，优化了处理装置，处理效果稳定，在污水深度处理领域具有重要意义。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种机械搅拌臭氧气浮一体化装置，其特征在于，包括：外筒体(10)、内筒体(20)、环形围板(30)以及搅拌装置(40)；
所述内筒体(20)和所述环形围板(30)均位于所述外筒体(10)内，所述环形围板(30)位于所述外筒体(10)和所述内筒体(20)之间，所述环形围板(30)与所述外筒体(10)之间形成臭氧气浮区(1)，与所述内筒体(20)之间形成混凝沉淀区(2)，所述内筒体(20)内部构成二次沉淀区(3)；
所述环形围板(30)的底端与所述外筒体(10)密封连接，顶端与所述外筒体(10)形成敞口，所述外筒体(10)的内壁上部设置有集渣集油槽(11)，所述外筒体(10)在所述集渣集油槽(11)的位置开设有排渣口(12)和排油口(13)，所述环形围板(30)上开设有溢流口(31)；
所述臭氧气浮区(1)的底部设置有进水装置(14)和臭氧曝气装置(15)，所述混凝沉淀区(2)设置有药物引入管(21)，所述药物引入管(21)的出口位于所述溢流口(31)下方；
所述搅拌装置(40)包括依次连接的驱动部件(41)、连杆(42)以及刮渣刮油板(43)，所述刮渣刮油板(43)位于所述臭氧气浮区(1)用于将所述臭氧气浮区(1)内的浮起的油液和泥渣刮至所述集渣集油槽(11)内；
所述内筒体(20)的进水口朝下，所述内筒体(20)内的上部设置有出水堰(22)，所述出水堰(22)连接出水管(23)，所述出水管(23)的出水口位于所述外筒体(10)外部，所述外筒体(10)的底部设置有排泥管(16)；
所述搅拌装置(40)还包括搅拌杆(44)，所述搅拌杆(44)位于所述混凝沉淀区(2)内，并与所述连杆(42)连接，所述搅拌杆(44)能够与所述刮渣刮油板(43)同步旋转。
2.根据权利要求1所述的机械搅拌臭氧气浮一体化装置，其特征在于，所述连杆(42)包括中心竖杆(421)和横杆(422)，所述中心竖杆(421)的一端连接所述驱动部件(41)，另一端连接在所述横杆(422)的中部，所述刮渣刮油板(43)连接在所述横杆(422)的端部，所述搅拌杆(44)与所述横杆(422)连接。
3.根据权利要求1所述的机械搅拌臭氧气浮一体化装置，其特征在于，所述排渣口(12)所在的位置低于所述排油口(13)所在的位置，所述溢流口(31)所在的位置低于所述集渣集油槽(11)所在的位置。
4.根据权利要求1所述的机械搅拌臭氧气浮一体化装置，其特征在于，所述进水装置(14)包括进水管和环形布水管，所述进水管与所述环形布水管连通，所述环形布水管开设有多个出水口，所述环形布水管位于所述臭氧气浮区(1)的底部。
5.根据权利要求1所述的机械搅拌臭氧气浮一体化装置，其特征在于，所述臭氧曝气装置(15)包括进气管和环形布气管，所述进气管与所述环形布气管连通，所述环形布气管上设置有多个曝气盘，所述环形布气管位于所述臭氧气浮区(1)的底部。
6.根据权利要求1所述的机械搅拌臭氧气浮一体化装置，其特征在于，所述外筒体(10)的底部的形状和顶部的形状均为锥形，且在顶部锥形面和底部锥形面上均设置有检修口(17)，所述外筒体(10)顶部锥形面还设置有通气孔(18)。
7.根据权利要求1所述的机械搅拌臭氧气浮一体化装置，其特征在于，所述二次沉淀区(3)位于所述内筒体(20)内的上部，所述二次沉淀区(3)下方为斜板沉淀池(24)。
8.根据权利要求1所述的机械搅拌臭氧气浮一体化装置，其特征在于，所述环形围板(30)上开设有多个所述溢流口(31)，且多个所述溢流口(31)在所述环形围板(30)的周向均匀分布。
9.根据权利要求1所述的机械搅拌臭氧气浮一体化装置，其特征在于，所述内筒体(20)的上端与所述外筒体(10)相对固定设置，下端悬空。
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