CN111392899B - 一种絮凝吸附澄清设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种絮凝吸附澄清设备，包括絮凝池以及设于絮凝池下方的沉淀罐，沉淀罐下方设置有与沉淀罐相连通的沉淀罐进水管，沉淀罐上并位于沉淀罐进水管上方设置有清水溢流装置，沉淀罐中并位于沉淀罐进水管与清水溢流装置竖向位置之间还设置有絮体固废排放装置。沉淀罐进水管设于沉淀罐的下方，絮体固废排放装置设置在沉淀罐的中部，使得从沉淀罐进水管进入沉淀罐中的絮凝混合液与沉淀罐中的絮体的沉降呈逆向流动关系，让待处理水体与絮体有了更充分、更均匀的接触，有利于提高絮体对溶解态污染物的整体吸附效果；同时絮体固废排放装置设于沉淀罐中部，延长了絮体在沉淀罐中的停留时间，也增加了其老化时间，增加了絮体的稳定性。

Description

一种絮凝吸附澄清设备

技术领域

本发明涉及环境工程装备技术领域，更具体地，涉及一种絮凝吸附澄清设备。

背景技术

絮凝澄清是环境工程和化工领域的重要过程，在水处理中可以用于预处理和尾处理。大型水厂传统上采用连续流砂滤定期反洗流程，运行成本低，但占地面积大，投资较大。小型分散的污水处理设施多侧重于提高澄清效果和速率，多为连续流，或直接采用纳微过滤器，或先絮凝再经过反洗过滤器。这类技术虽然设备较小，但运行和维护成本较高，稳定性也取决于维护管理水平。对于采用絮凝流程的，现有的澄清设备多采用顺流或横流，就是絮凝混合液的进水方向与沉降方向相同或垂直。这样做的优点是不会影响前期絮体的沉降，从而缩短沉淀停留时间，减小设备体积。但是，当目标物质无法参与絮凝反应而只能通过吸附带走的时候，在同向顺流絮凝澄清流程中，由于絮体与水体的接触时间较短，影响了吸附效果。

发明内容

本发明为克服上述现有技术中当目标物质无法参与絮凝反应而只能通过吸附带走的时候，在同向顺流絮凝澄清流程中，由于絮体与水体的接触时间较短，存在着吸附效果欠佳的问题，提供一种絮凝吸附澄清设备。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种絮凝吸附澄清设备，包括絮凝池以及设于所述絮凝池下方的沉淀罐，所述沉淀罐下方设置有与所述沉淀罐相连通的沉淀罐进水管，所述沉淀罐上并位于所述沉淀罐进水管上方设置有清水溢流装置，所述沉淀罐中并位于沉淀罐进水管与清水溢流装置竖向位置之间还设置有絮体固废排放装置。

在本技术方案中，沉淀罐进水管设于沉淀罐的下方，絮体固废排放装置设置在沉淀罐的中部，使得从沉淀罐进水管进入沉淀罐中的絮凝混合液与沉淀罐中的絮体的沉降呈逆向流动关系，让待处理水体与絮体有了更充分、更均匀的接触，有利于提高絮体对溶解态污染物的整体吸附效果；同时絮体固废排放装置设于沉淀罐中部，延长了絮体在沉淀罐中的停留时间，也增加了其老化时间，增加了絮体的稳定性。

优选地，所述沉淀罐内壁沿圆周方向设有与所述沉淀罐进水管相连通进水分配环，所述进水分配环上设置有若干进水结构。

优选地，所述进水结构为顺时针或逆时针均匀设于进水分配环上的进水分配管，所述进水分配管与所述进水分配环相连通，所述进水分配管的出水端偏离所述沉淀罐的中心。

优选地，所述进水结构为设于进水分配环上的水平狭缝以及顺时针或逆时针均匀设于进水分配环上的进水导流板，所述进水导流板偏离所述沉淀罐的中心。

优选地，所述沉淀罐进水管至少设置有两组，所述沉淀罐进水管沿径向均匀设置在所述沉淀罐的圆周面上。

优选地，清水溢流装置包括沿所述沉淀罐内壁圆周方向设置的出水溢流槽以及与所述沉淀罐内部相连通并位于所述出水溢流槽处的溢流出水管，所述出水溢流槽上还设置有用于导流的出水导流板。

优选地，所述溢流出水管设置有两组，两组所述溢流出水管沿径向均匀设于所述沉淀罐的圆周面上；所述出水导流板设于所述出水溢流槽上，其设置方向与所述进水结构的设置方向相反。

优选地，两组所述溢流出水管相连通并设有一溢流口，所述溢流口上设置有溢流控制电磁阀；所述溢流槽上设置有清水液位传感器及清水浊度传感器。

优选地，所述絮体固废排放装置包括设于所述沉淀罐中心位置的絮体固废排放管以及位于所述絮体固废排放管上方的浊度传感器；絮体固废排放管的一端设置有絮体固废排放漏斗，所述絮体固废排放管的另一端外露于所述沉淀罐并设有絮体固废排放电磁阀；所述絮体固废排放漏斗的纵向位置位于所述沉淀罐进水管与所述清水溢流装置之间；所述沉淀罐底部形成一排污漏斗，所述排污漏斗连通一固废排污管，所述固废排污管上设置有固废排污阀。

优选地，所述絮凝池上设有原水进水管，所述原水进水管上设置有两组原水出水口，两组所述原水出水口以絮凝池中心呈对称切向设置且两组所述原水出水口的方向形成顺时针或逆时针，所述原水出水口处设置有絮凝剂加药管，所述原水进水管上设置有原水进水电磁阀，所述絮凝池与所述沉淀罐连通的管道上设置有絮凝池出水电磁阀，所述絮凝池中设置有絮凝池液位传感器。

与现有技术相比，有益效果是：在本发明中，沉淀罐进水管设于沉淀罐的下方，絮体固废排放装置设置在沉淀罐的中部，使得从沉淀罐进水管进入沉淀罐中的絮凝混合液与沉淀罐中的絮体的沉降呈逆向流动关系，让待处理水体与絮体有了更充分、更均匀的接触，有利于提高絮体对溶解态污染物的整体吸附效果；同时絮体固废排放装置设于沉淀罐中部，延长了絮体在沉淀罐中的停留时间，也增加了其老化时间，增加了絮体的稳定性。

附图说明

图1是本发明絮凝吸附澄清设备的结构示意图I；

图2是本发明絮凝吸附澄清设备的结构示意图II；

图3是本发明絮凝吸附澄清设备的结构示意图III；

图4是本发明絮凝吸附澄清设备中絮凝池的结构示意图；

图5是本发明絮凝吸附澄清设备中进水分配环的结构示意图；

附图中，1-絮凝池、2-沉淀罐、3-清水溢流装置、4-絮体固废排放装置、11-原水进水电磁阀、12-原水进水管、13-絮凝剂加药管、14-絮凝池液位传感器、15-絮凝池出水电磁阀、16-原水出水口、17-管道、22-沉淀罐进水管、23-进水分配环、24-进水分配管、25-水平狭缝、26-进水导流板、31-出水溢流槽、32-出水导流板、33-溢流出水管、34-溢流控制电磁阀、35-清水液位传感器、36-清水浊度传感器、37-溢流口、41-絮体固废排放漏斗、42-絮体固废排放管、43-絮体固废排放电磁阀、44-浊度传感器、51-排污漏斗、52-排污管、53-固废排污阀。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”“长”“短”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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，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的具体含义。

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体描述：

实施例1

如图1至图5所示，一种絮凝吸附澄清设备，包括絮凝池1以及设于絮凝池1下方的沉淀罐2，沉淀罐2下方设置有与沉淀罐1相连通的沉淀罐进水管22，沉淀罐2上并位于沉淀罐进水管22上方设置有清水溢流装置3，沉淀罐2中并位于沉淀罐进水管22与清水溢流装置3竖向位置之间还设置有絮体固废排放装置4。在本实施例中，沉淀罐进水管22设于沉淀罐的下方，絮体固废排放装置4设置在沉淀罐的中部，使得从沉淀罐进水管22进入沉淀罐中的絮凝混合液与沉淀罐中的絮体的沉降呈逆向流动关系，让待处理水体与絮体有了更充分、更均匀的接触，有利于提高絮体对溶解态污染物的整体吸附效果；同时絮体固废排放装置4设于沉淀罐中部，延长了絮体在沉淀罐中的停留时间，也增加了其老化时间，增加了絮体的稳定性。

其中，沉淀罐2内壁沿圆周方向设有与沉淀罐进水管22相连通进水分配环23，进水分配环23上设置有若干进水结构。在本实施例中，絮凝混合液从沉淀罐进水管22中进入到进水分配环23中，最后通过进水结构进入到沉淀罐中，由于进水结构分布设置在进水分配环23上，使得沉淀罐2内原有的絮体混合液大部分被抬升。需要说明的是，沉淀罐进水管22的总截面积大于所有进水结构的总截面积。

另外，进水结构为顺时针或逆时针均匀设于进水分配环23上的进水分配管24，进水分配管24与进水分配环23相连通，进水分配管24的出水端偏离所述沉淀罐2的中心。在本实施例中，进水分配管24均匀设置在进水分配环23上，可以使得进水更加均匀。需要说明的是，进水分配管24呈顺时针或逆时针方向设置，是为了在快速进水时水体产生与地球自转相同的旋转(在北半球为顺时针，在南半球为逆时针，在以下的说明中均以北半球顺时针为例)这样有助于延长旋转的时间，让絮体在沉淀罐内更好地聚集和均匀地快速沉降，不仅节省了搅拌设备，也避免了机械搅拌将絮体打碎的情况，还缩短了絮凝沉淀的总时间。

类似地，进水结构为设于进水分配环23上的水平狭缝25以及顺时针或逆时针均匀设于进水分配环23上的进水导流板26，进水导流板26偏离沉淀罐2的中心。从水平狭缝25中快速进水时，水体产生与地球自转相同的旋转，这样有助于絮体在沉淀罐内的聚集和均匀地快速沉降，不仅节省了搅拌设备，也避免了机械搅拌将絮体打碎的情况，还缩短了絮凝沉淀的总时间。

另外，沉淀罐进水管22至少设置有两组，沉淀罐进水管22沿径向均匀设置在沉淀罐2的圆周面上。由于两组沉淀罐进水管22对称设于沉淀罐2的圆周面上，这样可以使得絮凝混合液快速且均匀地进入到沉淀罐2中，使得沉淀罐2内原有的絮体混合液大部分被均匀整体抬升。

其中，清水溢流装置3包括沿沉淀罐内壁圆周方向设置的出水溢流槽31以及与沉淀罐内部相连通并位于出水溢流槽31处的溢流出水管33，出水溢流槽31上还设置有用于导流的出水导流板32。在本实施例中，沉淀罐内上方的清液可以通过出水导流板32的导向作用，从溢流出水管33中排出。

另外，溢流出水管33设置有两组，两组溢流出水管33沿径向均匀设于沉淀罐2的圆周面上；出水导流板32设于出水溢流槽31上，其设置方向与进水结构的设置方向相反。在本实施例中，出水导流板32沿逆时针设于出水溢流槽31，这样可以使得快速排水时沉淀罐2中水体产生与地球自转相同方向的旋转，有助于絮体在沉淀罐2内的聚集。

其中，两组溢流出水管33相连通并设有一溢流口37，溢流口37上设置有溢流控制电磁阀34；溢流槽上设置有清水液位传感器35及清水浊度传感器36。在本实施例中，溢流控制电磁阀34可以控制溢流口37的关闭；清水液位传感器35用于侦测水位是否低于出水溢流槽31；清水浊度传感器36用于检测该液位时的浊度，当检测的浊度低于排放标准时，溢流控制电磁阀34开启，上清液从溢流出水管33快速流出，并在出水导流板32的作用下带动沉淀罐内水体作顺时针旋转。水体的旋转有助于出水溢流槽31下方水体中的絮体向中心汇聚。当清水液位传感器35侦测到水位低于出水溢流槽31时，溢流控制电磁阀34关闭。

另外，絮体固废排放装置4包括设于沉淀罐2中心位置的絮体固废排放管42以及位于絮体固废排放管42上方的浊度传感器44；絮体固废排放管42的一端设置有絮体固废排放漏斗41，絮体固废排放管42的另一端外露于沉淀罐并设有絮体固废排放电磁阀43；絮体固废排放漏斗41的纵向位置位于沉淀罐进水管22与清水溢流装置3之间；沉淀罐底部形成一排污漏斗51，排污漏斗51连通一固废排污管52，固废排污管52上设置有固废排污阀53。在本实施例中，由于絮体固废排放管42的絮体固废排放漏斗41的竖向高度较高，使得先期形成的老化絮体在上部，新进入的松散絮体在下方，老化絮体对下方的絮体起到了过滤介质的作用，增强了絮凝的总效果，在絮凝阶段再无需添加过量的絮凝剂，不仅减少了絮凝剂的用量，还减少了固废量；此外也可以使得絮体固废含水量更低，进一步减少固废排放量。需要说明的是，絮体固废排放管42的管口高度应超过沉淀罐2总高度的二分之一或三分之一。对于含有较粗泥沙的原水，絮凝或不起作用，粗泥沙进入沉淀罐2后将较快沉降，不会从中部的絮体固废排放漏斗41排出，排污漏斗51为此类固废提供了从底部排放的途径而不会影响沉淀罐的运行。

其中，絮凝池1上设有原水进水管12，原水进水管12上设置有两组原水出水口16，两组原水出水口16以絮凝池中心呈对称切向设置且两组原水出水口16的方向形成顺时针或逆时针，原水出水口16处设置有絮凝剂加药管13，原水进水管12上设置有原水进水电磁阀11，絮凝池与沉淀罐连通的管道17上设置有絮凝池出水电磁阀15，絮凝池中设置有絮凝池液位传感器14。在本实施例中，由于原水进水管12上设置有原水进水电磁阀11，絮凝池与沉淀罐之间连通的管道17上设置有絮凝池出水电磁阀15，可以在原水进水电磁阀11和絮凝池出水电磁阀15的控制下，实现絮凝池连续进水，批次出水的方式。由于两组原水出水口16围绕着絮凝池中心作对称切向顺时针设置，使得原水进水管在向絮凝池中注水的过程中，能够带动絮凝池1中水体的旋转混合。另外，絮凝剂加药管13设置在原水出水口16的前方，以便取得随时均匀加药的效果。絮凝池液位传感器14的设置，可以实时检测絮凝池1中的水位，并以此计算控制絮凝剂加药量或加药流速。

具体工作原理：

污水自原水进水管12流入絮凝池，由于进水在絮凝池1中心两边呈切线流入，池内水体作顺时针旋转。絮凝剂通过加药管加入，当絮凝池液位传感器14检测到液位达到设定上限值，原水进水电磁阀11关闭。当絮凝池出水电磁阀15开启，大量絮凝混合液以重力自流方式快速通过两根或更多对称或均匀分布的沉淀罐进水管22流入沉淀罐底部进水分配环23中。由于沉淀罐进水管22的总截面积大于所有水平狭缝25或进水分配管24的总截面积，进水将通过所有水平狭缝25或进水分配管24比较均匀地从沉淀灌的底部呈近平面状涌入。上述絮凝混合液从沉淀罐2底部涌入的方式，使得沉淀罐2内原有的絮体混合液大部分被均匀地整体抬升，直至絮凝池液位传感器14指示絮凝混合液已经放尽，絮凝池出水电磁阀15关闭，原水进水电磁阀11随即并保持开启。由于进水导流板26或进水分配管24相对于沉淀罐中心有统一的偏心角度，混合液进入沉淀罐2后将作顺时针旋转，有利于絮体的相互碰撞并结合成更大的絮体。

由于下方新进入的混合液密度较低，上方密度较高的老絮体就像一张以絮体为过滤介质的大滤网开始沉降，并在沉降途中捕获拦截到的小的新絮体，老、新絮体形成更致密的絮体滤网，在沉降途中都与相对上升的水体充分接触，使其中的溶解态物质按照分配规律吸附到絮体上。

经过一段时间的澄清，上部絮体沉降到低于出水溢流槽31的高度，设于此高度的清水浊度传感器36侦测到该高度水体的浊度低于排放标准，溢流控制电磁阀34开启，上清液经溢流出水管33从溢流口37快速流出，并在出水导流板32的作用下带动罐内水体作顺时针旋转。水体的旋转有助于出水溢流槽31下方水体中的絮体向中心汇聚。当清水液位传感器35侦测到水位低于溢流槽31，溢流控制电磁阀34关闭，一次絮凝澄清过程结束。对于含有较粗泥沙的原水，絮凝或不起作用，粗泥沙进入沉淀罐后将较快沉降，不会从中部的絮体固废排放漏斗41排出，排污漏斗51、排污管52为此类固废提供了从底部排放的途径而不会影响沉淀罐2的运行。

经过一段时间沉降，絮体在下部水体中浓度增高。当浊度传感器44检测到浊度高于设定值，絮体固废排放电磁阀43开启，絮体固废经絮体固废排放漏斗41和絮体固废排放管42排出。当浊度传感器44检测到浊度低于设定值，絮体固废排放电磁阀43关闭。由于最老的絮体位于最上方，所以每次排放的只是位于絮体固废排放漏斗41之上的老的絮体固废。絮体固废排放漏斗41的高位设置也保证了絮体总的停留时间，充分发挥了絮体的过滤和吸附效果。一般情况下位于沉淀罐进水分配环23之下排污漏斗51内的粗粒固废不会影响沉淀罐的正常运行，根据原水中粗颗粒的含量定期打开固废排污阀52排放固废即可。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种絮凝吸附澄清设备，其特征在于：包括絮凝池(1)以及设于所述絮凝池(1)下方的沉淀罐(2)，所述沉淀罐(2)下方设置有与所述沉淀罐(2)相连通的沉淀罐进水管(22)，所述沉淀罐(2)上并位于所述沉淀罐进水管(22)上方设置有清水溢流装置(3)，所述沉淀罐(2)中并位于沉淀罐进水管(22)与清水溢流装置(3)竖向位置之间还设置有絮体固废排放装置(4)；所述沉淀罐进水管(22)至少设置有两组，所述沉淀罐进水管(22)沿径向均匀设置在所述沉淀罐(2)的圆周面上；所述沉淀罐(2)内壁沿圆周方向设有与所述沉淀罐进水管(22)相连通的进水分配环(23)，所述进水分配环(23)上设置有若干进水结构；清水溢流装置(3)包括沿所述沉淀罐(2)内壁圆周方向设置的出水溢流槽(31)以及与所述沉淀罐(2)内部相连通并位于所述出水溢流槽(31)处的溢流出水管(33)，所述出水溢流槽(31)上还设置有用于导流的出水导流板(32)；所述溢流出水管(33)设置有两组，两组所述溢流出水管(33)沿径向均匀设于所述沉淀罐(2)的圆周面上；所述出水导流板(32)设于所述出水溢流槽(31)上，其设置方向与所述进水结构的设置方向相反。

2.根据权利要求1所述的一种絮凝吸附澄清设备，其特征在于：所述进水结构为顺时针或逆时针均匀设于进水分配环(23)上的进水分配管(24)，所述进水分配管(24)与所述进水分配环(23)相连通，所述进水分配管(24)的出水端偏离所述沉淀罐(2)的中心。

3.根据权利要求1所述的一种絮凝吸附澄清设备，其特征在于：所述进水结构为设于进水分配环(23)上的水平狭缝(25)以及顺时针或逆时针均匀设于进水分配环(23)上的进水导流板(26)，所述进水导流板(26)偏离所述沉淀罐(2)的中心。

4.根据权利要求1所述的一种絮凝吸附澄清设备，其特征在于：两组所述溢流出水管(33)相连通并设有一溢流口(37)，所述溢流口(37)上设置有溢流控制电磁阀(34)；所述出水溢流槽(31)上设置有清水液位传感器(35)及清水浊度传感器(36)。

5.根据权利要求1所述的一种絮凝吸附澄清设备，其特征在于：所述絮体固废排放装置(4)包括设于所述沉淀罐(2)中心位置的絮体固废排放管(42)以及位于所述絮体固废排放管(42)上方的絮体固废浊度传感器(44)；絮体固废排放管(42)的一端设置有絮体固废排放漏斗(41)，所述絮体固废排放管(42)的另一端外露于所述沉淀罐(2)并设有絮体固废排放电磁阀(43)；所述絮体固废排放漏斗(41)的纵向位置位于所述沉淀罐进水管(22)与所述清水溢流装置(3)之间；所述沉淀罐(2)底部形成一排污漏斗(51)，所述排污漏斗(51)连通一固废排污管(52)，所述固废排污管(52)上设置有固废排污阀(53)。

6.根据权利要求1至5任一项所述的一种絮凝吸附澄清设备，其特征在于：所述絮凝池(1)上设有原水进水管(12)，所述原水进水管(12)上设置有两组原水出水口(16)，两组所述原水出水口(16)以絮凝池(1)中心呈对称切向设置且两组所述原水出水口(16)的方向形成顺时针或逆时针，所述原水出水口(16)处设置有絮凝剂加药管(13)，所述原水进水管(12)上设置有原水进水电磁阀(11)，所述絮凝池(1)与所述沉淀罐(2)连通的管道(17)上设置有絮凝池出水电磁阀(15)，所述絮凝池(1)中设置有絮凝池液位传感器(14)。

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