CN111420432A - 高密度平流沉淀池 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高密度平流沉淀池，包括依次连接的原水进水管、混合区、絮凝反应区、推流过渡区、预沉及排泥区、沉淀区及出水总渠，所述沉淀区为平流沉淀区，如此可将常规高效澄清池的机械絮凝调节灵活、反应高效的优点与平流沉淀池耐冲击负荷强力强、管理简单方便的优点结合起来，具有对原水水量和水质适应性好，絮凝效果高效，出水水质稳定，维护管理方便的优点，避免了常规高效澄清池斜管沉淀方式抗水量水质冲击负荷能力不足，斜管上部易漂泥、集泥、长藻、老化引起的定期冲洗或更换斜管、管理麻烦的缺点，同时沉淀时间也比同样原水条件的普通平流沉淀池的沉淀时间大幅缩短。

Description

高密度平流沉淀池

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，特别针对带有泥渣回流的高效澄清池存在的一些不足提供一种高密度平流沉淀池。

背景技术

近年来，基于泥渣回流的高效澄清池在水处理工程中得到了较为广泛的应用，其特点是采用了带泥渣回流的高效机械絮凝形式和液面负荷较高的斜管沉淀形式。虽然带泥渣回流的机械絮凝可调节絮凝搅拌强度，絮凝反应性能十分优良，具有对原水水质适应性好的优点，但是在实际工程应用中发现，这种高效澄清池仍然存在一些不足，具体表现在以下几个方面：

1、高效澄清池采用斜管(斜板)沉淀，存在抗水量冲击负荷能力不足的问题，进而在给水工程中产水挖潜的能力有限；

2、当原水水量、水质变化时，如果调节控制不及时，则污泥很容易穿透斜管形成漂泥，造成出水浊度或悬浮物超标，这就需要对管理水平要求极高；

3、高效澄清池澄清区斜管上部容易积泥，在阳光照射下易滋生藻类，需要加盖和定期停水清洗，使得维护管理工作量较大，影响正常生产，且斜管易老化，使用3-5年即需要更换；

4、高效澄清池必须连续投加较大量的PAM(高分子絮凝剂)，使得运行成本增大，并且投加PAM量较大时易影响后续过滤单元的正常运行，如造成砂滤池滤料板结，造成机械过滤设备堵塞等。

发明内容

鉴于以上背景技术中高效澄清池存在的不足，并根据水处理工程中被广泛应用的平流沉淀池具有抗冲击负荷能力强、管理简单、维护成本低及沉淀效果稳定等特点，本发明设计一种高密度平流沉淀池，将高效澄清池斜管(斜板)沉淀改为平流沉淀，进而将高效澄清池优良的絮凝反应性能和平流沉淀池优良的沉淀性能结合起来以解决上述技术问题。

为达到上述技术目的，本发明提供一种高密度平流沉淀池，包括依次连接的原水进水管、混合区、絮凝反应区、推流过渡区、预沉及排泥区、沉淀区及出水总渠，其中，所述沉淀区为平流沉淀区，所述絮凝反应区的出水通过预沉及排泥区的预沉淀后进入到所述平流沉淀区进行泥水分离，分离后的泥渣经刮泥机回刮后落入预沉及排泥区的底部，清水则进入到出水总渠中收集后排出，所述预沉及排泥区的一侧还设有泥渣内回流及排放系统，所述泥渣内回流及排放系统的进泥口端与预沉及排泥区的出泥口端相连接，所述泥渣内回流及排放系统设有回流出泥口和排泥出泥口两个出泥口，所述的回流出泥口端与絮凝反应区的进口相连接形成泥渣内回流，所述的排泥出泥口端与外部污泥处理系统相连接用于将污泥排出沉淀池外部。

优选的，所述沉淀区包括链板式刮泥机及出水槽，通过所述链板式刮泥机将沉淀区底部的沉泥刮向预沉及排泥区的底部，所述出水槽的出水口与出水总渠的进水口相连接。

进一步地，所述混合区的内部设有第一变频调速立式搅拌器，在所述第一变频调速立式搅拌器的一侧设置混凝剂投加管，在所述混合区的底部且位于第一变频调速立式搅拌器的下方设有将原水通向絮凝反应区的连通管。

所述絮凝反应区的内部设置有导流筒，并且在所述导流筒的内部中央设置有第二变频调速立式搅拌器和絮凝剂投加管，所述絮凝剂投加管位于第二变频调速立式搅拌器的一侧，所述导流筒底部的进水口与所述连通管相连接。

所述预沉及排泥区包括集泥斗、排泥槽、排泥管及排泥管套筒阀，所述集泥斗设置于预沉及排泥区的下部，所述排泥槽设置于预沉及排泥区的上部，所述排泥管的下端进泥口伸入到所述集泥斗中，所述排泥管的顶端出泥口与排泥管套筒阀连接后伸入到所述排泥槽中设置，所述排泥槽迎水面的一侧还设有用于排出水面浮渣的撇渣管。

再有，所述泥渣内回流及排放系统包括与排泥槽连通的泥渣自流管、与泥渣自流管连接的贮泥池、泥渣回流管及泥渣排放管，所述泥渣回流管的一端与贮泥池相连接，所述泥渣回流管的另一端连接在所述连通管上形成泥渣内回流系统，所述泥渣排放管的一端与贮泥池相连接，所述泥渣排放管的另一端与用于将污泥排出的外部污泥处理系统相连接，所述泥渣回流管上设有泥渣回流泵，所述泥渣排放管上设有泥渣排泥泵。

上述技术方案所述的一种高密度平流沉淀池，概括来说包括有混合区、絮凝反应区、推流过渡区、预沉及排泥区和平流沉淀区，其混合区采用机械搅拌混合的方式，絮凝反应区采用导流筒式机械搅拌反应的方式，推流过渡区采用水力推流的方式；并且在预沉及排泥区设置有排泥系统，在平流沉淀区设置有链板式刮泥机和出水槽，将沉淀分离后的清水通过出水槽排入到出水总渠中收集，污泥则通过泥渣内回流及排放系统将一部分污泥回流至絮凝反应区中，以保证絮凝反应所需污泥的浓度，剩余污泥排放至外部污泥处理系统中。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供的一种高密度平流沉淀池，既具有高效澄清池的机械絮凝调节灵活、反应高效的优点，又具有平流沉淀耐冲击负荷、管理简单的优点，处理效果高效、稳定，可降低PAM投加量，运行成本低，其有益效果具体表现在：

1、本发明的高密度平流沉淀池，其沉淀形式采用平流沉淀，具有耐水量水质冲击负荷能力强，工艺韧性好的特点，对水量水质变化适应性比常规高效澄清池的斜管沉淀形式更好，出水水质更有保证，具备较大的挖潜能力；运行管理相对简单，避免了高效澄清池斜管易积泥、堵塞、长藻、老化，需要定期清洗、更换，管理麻烦的缺点；

2、本发明的高密度平流沉淀池，保留了普通高效澄清池的机械絮凝和泥渣内循环系统，因而仍然具备高效澄清池絮凝反应强度易调节控制，对原水水质适应性强，絮凝效果好的优点；

3、本发明的高密度平流沉淀池，可根据实际需要采用多种运行方式：(1)泥渣循环，投加PAM的运行方式；(2)泥渣循环，不投加PAM的运行方式；(3)不进行泥渣循环，不投加PAM的运行方式，即普通平流沉淀池运行方式，因此具有运行方式灵活多变的优点，可减小PAM投加量，降低运行成本；

(4)本发明的高密度平流沉淀池，适合应用在给水处理工程和污水处理工程中，如给水工程低温低浊水处理和污水深度处理；

(5)本发明的高密度平流沉淀池，其沉淀时间可比同样原水条件的普通平流沉淀池的沉淀时间大幅缩短，此外，在平流沉淀区的下部还可叠合设置清水池或其他调蓄水池，以减小占地。

附图说明

图1为本发明一种高密度平流沉淀池的整体结构示意图。

图中所示：

1-原水进水管，2-混合区，2.1-第一变频调速立式搅拌器，2.2-混凝剂投加管，2.3-连通管，3-絮凝反应区，3.1-导流筒，3.2-第二变频调速立式搅拌器，3.3-絮凝剂投加管，4-推流过渡区，5-预沉及排泥区，5.1-集泥斗，5.2-排泥槽，5.3-排泥管，5.4-排泥管套筒阀，6-沉淀区，6.1-链板式刮泥机，6.2-出水槽，7-出水总渠，8-泥渣内回流及排放系统，8.1-泥渣自流管，8.2-贮泥池，8.3-泥渣回流管，8.4-泥渣回流泵，8.5-泥渣排放管道，8.6-泥渣排放泵，9-撇渣管。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及具体实施例对本发明进一步详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本实施例涉及一种高密度平流沉淀池，包括依次连接的原水进水管1、混合区2、絮凝反应区3、推流过渡区4、预沉及排泥区5、平流沉淀区6及出水总渠7，所述沉淀区6为平流沉淀区，所述絮凝反应区3的出水通过预沉及排泥区5的预沉淀后进入到所述平流沉淀区6进行泥水分离，分离后的泥渣落入预沉及排泥区5的底部，清水则进入到出水总渠7中收集后排出；在此基础上，所述预沉及排泥区5的一侧还设有泥渣内回流及排放系统8，所述泥渣内回流及排放系统8的进泥口端与预沉及排泥区5的出泥口端相连接，所述泥渣内回流及排放系统8设有回流出泥口和排泥出泥口两个出泥口，所述的回流出泥口端与絮凝反应区3的进口相连接形成泥渣内回流，所述的排泥出泥口端与外部污泥处理系统相连接用于将污泥排出，所述外部污泥处理系统可以是厂区内的污泥处理系统。

本实施例在具体实施时所述混合区2采用机械搅拌混合的方式，在所述混合区2内设置第一变频调速立式搅拌器2.1，在所述第一变频调速立式搅拌器2.1的一侧设置混凝剂投加管2.2，在所述混合区2的底部设置将污水通向絮凝反应区3的连通管2.3。

具体的，所述絮凝反应区3采用导流筒式慢速机械搅拌反应的方式，进一步地，在所述絮凝反应区3内设置导流筒3.1，在所述导流筒3.1内部中央处设置第二变频调速立式搅拌器3.2和絮凝剂投加管3.3，所述絮凝剂投加管3.3位于第二变频调速立式搅拌器3.2的一侧，所述导流筒3.1底部的进水口与所述连通管2.3相连接。

具体的，所述连通管2.3的一端连接在混合区2的底部，所述连通管2.3的另一端设置在导流筒3.1内，所述的泥渣回流管8.3连接在连通管2.3上。

具体的，所述预沉及排泥区5下部设置有集泥斗5.1，上部设置有排泥槽5.2，所述排泥管5.3的下端进泥口伸入到所述集泥斗5.1中，所述排泥管5.3的顶端出泥口与排泥管套筒阀5.4连接后伸入到所述排泥槽5.2中设置，所述集泥斗5.1的沉泥通过排泥管5.3接入排泥槽5.2中，排泥管5.3的顶端出泥口设置有排泥管套筒阀5.4用于控制排泥量；进一步地，排泥槽5.2还可起到竖向挡流板的作用，其迎水侧设置有撇渣管9，用以排除水面浮渣。

具体的，所述泥渣内回流及排放系统8包括泥渣自流管8.1，贮泥池8.2，泥渣回流管8.3和设置在泥渣回流管8.3上的泥渣回流泵8.4，泥渣排放管8.5和设置在泥渣排放管8.5上的泥渣排放泵8.6，所述泥渣自流管8.1的一端连接排泥槽5.2，另一端连接贮泥池8.2，所述泥渣回流管8.3的一端连接贮泥池8.2，另一端连接在连通管2.3上，用于将预沉及排泥区5排出的沉泥再回流至絮凝反应区3中；所述泥渣排放管道8.5的一端连接贮泥池8.2，另一端接厂区污泥处理系统，用于将剩余的污泥排出系统之外。

具体的，所述沉淀区6为平流沉淀区，其用于泥水分离，在池内设置链板式刮泥机6.1和出水槽6.2，所述链板式刮泥机6.1用于将平流沉淀区6底部沉泥刮入集泥斗5.1；所述出水槽6.2用于清水出流收集，清水流入到出水总渠7后集中排出。

本实施例提供的一种高密度平流沉淀池，其工作过程为：

待处理原水由原水进水管1进入混合区2，混合区2采用快速机械搅拌混合的方式，通过池内设置的第一变频调速立式搅拌器2.1和混凝剂投加管2.2对原水进行混合搅拌处理，经过处理后的原水通过连通管2.3进入絮凝反应区3；

絮凝反应区3采用导流筒式慢速机械搅拌反应的方式，来水由连通管2.3进入到导流筒3.1中，通过导流筒3.1内部的第二变频调速立式搅拌器3.2和絮凝剂投加管3.3对来水进行絮凝反应处理；来自泥渣回流管8.3的回流泥渣接入连通管2.3中，用以保证絮凝反应区3所需的污泥浓度。

絮凝反应区3的出水通过推流过渡区4进入预沉和排泥区5和平流沉淀区6，平流沉淀区6上部清水通过出水槽6.2收集接入出水总渠7后排出系统，平流沉淀区6底部沉泥通过连续循环运转的链板式刮泥机6.1刮向预沉及排泥区5的下部。

预沉及排泥区5设置有集泥斗5.1和排泥槽5.2，来自平流沉淀区6的污泥进入到集泥斗5.1中，通过排泥管5.3将集泥斗5.1内的沉泥输送至排泥槽5.2中，并通过排泥管套筒阀5.4控制排泥量，进一步地，排泥槽5.2中的污泥进入到预沉及排泥区5旁侧设置的泥渣回流和排放系统8中,将一部分污泥回流到絮凝反应区3中，剩余的污泥通过泥渣排放管8.5排出系统之外。

应当理解的是，说明书中未阐述的部分均为现有技术或公知常识。本实施例仅用于说明该发明，而不用于限制本发明的范围，本领域技术人员对于本发明所做的等价置换等修改均认为是落入该发明权利要求书所保护范围内。

Claims (8)

1.一种高密度平流沉淀池，其特征在于：包括依次连接的原水进水管(1)、混合区(2)、絮凝反应区(3)、推流过渡区(4)、预沉及排泥区(5)、沉淀区(6)及出水总渠(7)，其中，所述沉淀区(6)为平流沉淀区，所述絮凝反应区(3)的出水通过预沉及排泥区(5)预沉淀后进入到所述平流沉淀区(6)进行泥水分离，分离后的泥渣经刮泥机回刮后落入预沉及排泥区(5)的底部，清水则进入到出水总渠(7)中收集后排出，所述预沉及排泥区(5)的一侧还设有泥渣内回流及排放系统(8)，所述泥渣内回流及排放系统(8)的进泥口端与预沉及排泥区(5)的出泥口端相连接，所述泥渣内回流及排放系统(8)设有回流出泥口和排泥出泥口两个出泥口，所述的回流出泥口端与絮凝反应区(3)的进口相连接形成泥渣内回流，所述的排泥出泥口端与外部污泥处理系统相连接用于将污泥排出。

2.根据权利要求1所述的一种高密度平流沉淀池，其特征在于：所述沉淀区(6)包括链板式刮泥机(6.1)及出水槽(6.2)，通过所述链板式刮泥机(6.1)将沉淀区(6)底部的沉泥刮向预沉及排泥区(5)的底部，所述出水槽(6.2)的出水口与出水总渠(7)的进水口相连接。

3.根据权利要求1所述的一种高密度平流沉淀池，其特征在于：所述混合区(2)的内部设有第一变频调速立式搅拌器(2.1)，在所述第一变频调速立式搅拌器(2.1)的一侧设置混凝剂投加管(2.2)，在所述混合区(2)的底部且位于第一变频调速立式搅拌器(2.1)的下方设有将原水通向絮凝反应区(3)的连通管(2.3)。

4.根据权利要求3所述的一种高密度平流沉淀池，其特征在于：所述絮凝反应区(3)的内部设置有导流筒(3.1)，并且在所述导流筒(3.1)的内部中央设置有第二变频调速立式搅拌器(3.2)和絮凝剂投加管(3.3)，所述絮凝剂投加管(3.3)位于第二变频调速立式搅拌器(3.2)的一侧，所述导流筒(3.1)底部的进水口与所述连通管(2.3)相连接。

5.根据权利要求1所述的一种高密度平流沉淀池，其特征在于：所述预沉及排泥区(5)包括集泥斗(5.1)、排泥槽(5.2)、排泥管(5.3)及排泥管套筒阀(5.4)，所述集泥斗(5.1)设置于预沉及排泥区(5)的下部，所述排泥槽设置于预沉及排泥区(5)的上部，所述排泥管(5.3)的下端进泥口伸入到所述集泥斗(5.1)中，所述排泥管(5.3)的顶端出泥口与排泥管套筒阀(5.4)连接后伸入到所述排泥槽(5.2)中。

6.根据权利要求5所述的一种高密度平流沉淀池，其特征在于：所述排泥槽(5.2)迎水面的一侧还设有用于排出水面浮渣的撇渣管(9)。

7.根据权利要求3或5所述的一种高密度平流沉淀池，其特征在于：所述泥渣内回流及排放系统(8)包括与排泥槽(5.2)连通的泥渣自流管(8.1)、与泥渣自流管(8.1)连接的贮泥池(8.2)、泥渣回流管(8.3)及泥渣排放管(8.5)，所述泥渣回流管(8.3)的一端与贮泥池(8.2)相连接，所述泥渣回流管(8.3)的另一端连接在所述连通管(2.3)上形成泥渣内回流系统，所述泥渣排放管(8.5)的一端与贮泥池(8.2)相连接，所述泥渣排放管(8.5)的另一端与用于将污泥排出的外部污泥处理系统相连接。

8.根据权利要求7所述的一种高密度平流沉淀池，其特征在于：所述泥渣回流管(8.3)上设有泥渣回流泵(8.4)，所述泥渣排放管(8.5)上设有泥渣排泥泵(8.6)。

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