CN111821725B - 一种处理排泥水的平流沉淀浓缩池 - Google Patents

Abstract

本发明属于给水处理技术领域，公开了一种处理排泥水的平流沉淀浓缩池，所述浓缩池包括依次连接的进水管、沉淀池和回用水池，所述沉淀池包括依次连接的加药混合区、泥沙浓缩区和平流沉淀区；所述加药混合区设有水力挡墙和加药管；所述泥沙浓缩区内设有泥沙浓缩刮泥机和排泥管；所述平流沉淀区内设有穿孔花墙、池底设有刮泥机、出水端设有滗水器，所述回用水池中设有放空管和出水管。该池将排泥水沉淀、上清液回用、泥沙浓缩、脱水机进泥等功能组合成一体，能够在相同投资的情况下增大排泥池和浓缩池池容、避免排泥池淤积和排泥泵堵塞、减小回用水水质波动、缩短建设周期、实现自动化运行。

Description

一种处理排泥水的平流沉淀浓缩池

技术领域

本发明涉及给水处理技术领域，特别涉及一种处理排泥水的平流沉淀浓缩池。

背景技术

近年来，为了实现给水厂排泥水资源利用与环境保护，许多给水厂进行了排泥水处理设施的设计、建造及运行。目前国内外排泥水处理工艺一般采用调节、浓缩、平衡、脱水及泥饼处置四道工序或其中部分工序组成，主要构筑物为调节池(排水池、排泥池)、浓缩池、平衡池、脱水机间等。

由于设计、运行等方面的原因，目前的排泥水处理系统均存在一定程度的问题，主要包括：给水厂连续排泥导致排泥池池容不足，排泥池长时间存水导致水池淤积、排泥泵堵塞和磨损，回用水水质波动对原水水质造成冲击影响，浓缩池池容不足、长期处于满负荷状态，自动化水平较低、管理复杂。此外，目前大多数排泥水处理构筑物均为独立分建，建设周期长、投资大。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种适用于给水厂处理排泥水的平流沉淀浓缩池，该浓缩池集排泥水沉淀、上清液回用、泥沙浓缩、脱水机进泥等功能于一体，既能提高排泥效率，又可实现自动化运行。

一种处理排泥水的平流沉淀浓缩池，包括依次连接的进水管、沉淀池和回用水池，所述沉淀池包括加药混合区、平流沉淀区和泥沙浓缩区，所述泥沙浓缩区设置于加药混合区和平流沉淀区之间，所述泥沙浓缩区的池底高度低于加药混合区的池底高度和平流沉淀区的池底高度；所述进水管的出水口设置于加药混合区的池壁底端，所述加药混合区相对于进水管出水口的侧面设有水力挡墙，所述加药混合区设有加药管；所述泥沙浓缩区内设有泥沙浓缩刮泥机和排泥管；所述平流沉淀区设有穿孔花墙，所述平流沉淀区的池底设有刮泥机，所述平流沉淀区靠近回用水池的一端设有滗水器，所述沉淀池与回用水池之间的池壁上设有上清液出水管；所述回用水池中设有放空管和出水管。

在上述技术方案中，所述进水管上设有第一阀门组件，所述出水管上设有回用水泵和第二阀门组，所述排泥管上设有第三阀门组件和脱水机进泥泵，所述平流沉淀浓缩池还包括出泥管，所述出泥管上设有流量计。

在上述技术方案中，所述刮泥机固定连接在穿孔花墙上。

在上述技术方案中，所述沉淀池与回用水池之间的池壁上设有溢流口，所述回用水池中设有溢流管。

在上述技术方案中，所述水力挡墙的底端设有混合区放空管。

在上述技术方案中，所述泥沙浓缩区设有泥沙浓度计，所述平流沉淀区设有第一液位计和泥位计，所述回用水池中设有第二液位计和浊度计。

在上述技术方案中，所述平流沉淀浓缩池还包括控制系统，所述控制系统泥位计、第一液位计、第二液位计、浊度计、泥沙浓度计信号连接，所述控制系统还与第一阀门组件、刮泥机、滗水器、第二阀门组件、回用水泵、污泥浓缩刮泥机、第三阀门组件以及脱水机进泥泵电连接。

本发明的有益效果是：处理给水厂排泥水的平流沉淀浓缩池，单座组合池形式在相同投资情况下具有更大的排泥池池容和浓缩池池容、可缩短建设周期，刮泥机的连续运转可避免排泥池淤积，排泥泵压力进泥、不容易堵塞，滗水器根据泥沙液位调整滗水高度、可保证回用水水质，气动阀门、液位计、泥位计、浊度计、泥沙浓度计等的运用有利于系统的自动化运行。

附图说明

图1为本发明实施例的布置上层平面示意图；

图2为本发明实施例的布置下层平面示意图；

图3为本发明实施例的布置剖面示意图；

图4为本发明实施例的工作过程流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

如图1～3所示，一种处理排泥水的平流沉淀浓缩池，分为上下两层，包括进水分配区、加药混合区、泥沙浓缩区、平流沉淀区、上清液回流区和脱水机进料区，其中，泥沙浓缩区位于加药混合区和平流沉淀区之间，且其池底高度低于加药混合区的池底以及平流沉淀区的池底，脱水区进料区位于加药混合区和进水分配区的下方，该结构设计能充分利用场地，简化结构，而且使各个功能区有效组合在一个大的构筑物中，便于自动化管理。

进水分配区包括进水管1，进水管1上设有第一阀门组件2，该阀门组件可采用气动蝶阀。进水管1的出水口位于加药混合区的池壁上且靠近池底设置。进水分配区还设有起吊装置29，通过吊装孔用于下方的进泥泵26的起吊安装和检修。

加药混合区设有加药管3和水力挡墙4，具体的，加药管3的出口在进水管1的出水口上方；水力挡墙4设置在进水管1出水口的相对面，水力挡墙4的底端固定连接在池底且两侧与池壁固定连接，水力挡墙4的顶端低于加药混合区的液面。排泥水经进水管1进入加药混合区后，加药管3开始投加药剂，排泥水和药剂会在水力挡墙4形成的水动力搅拌下混合。加药混合区的池底两侧比中间略高，呈梯形结构，其目的在于避免泥沙在此区沉积，保证能全部排空。水力挡墙4的底部设有混合区放空管5。

平流沉淀区与加药混合区之间设置穿孔花墙6，具体的，穿孔花墙6位于泥沙浓缩区上方。平流沉淀区的池底设有刮泥机7，刮泥机7可选用往复式池底刮泥机，刮泥机7固定安装在穿孔花墙6上，其它部件可固定于浓缩池的池顶上，刮泥机7的刮板位于平流沉淀区的池底。平流沉淀区靠近上清液回用区的一端设有滗水器8，平流沉淀区与上清液回用区之间的池壁隔板上设有与滗水器8连通的出水管9。排泥水经过水力挡墙4顶端通过穿孔花墙6进入平流沉淀区，使得泥沙沉淀，刮泥机7将沉淀代入泥沙浓缩区后，沉淀进入储泥池22；平流沉淀区的上清液通过滗水器8经出水管9进入上清液回流区的回用水池13中。平流沉淀区中设有第一液位计12，用于检测该区域水位高度。

上清液回流区包括回用水池13、回用水池放空管14和出水管16，出水管16的出水端处依次连接有第二阀门组件18和回用水泵17，第二阀门组件可采用气动蝶阀，回用水池13中设有第二液位计19和浊度计20。当达到回用水池13的最高液位且池水的浊度满足要求时，即可启动第二阀门组件18和回用水泵17，将回用水从水池中通过出水管16抽出回用，当达到回用水池13的最低液位时，__关闭第二阀门组件18和回用水泵17；当回用水池13中的水不满足浊度要求时，保持第二阀门组件18和回用水泵17关闭，开启放空管14，将水排至厂区管网。

进一步地，还可以在平流沉淀区与上清液回用区之间的池壁隔板上设置溢流口10，当水流过大时，平流沉淀区的水可通过溢流口10进入回用水池13，并在回用水池13中设置溢流管15，溢流管15的进水口高度与溢流口10高度相同或略低于溢流口的高度，使得水池中的水经溢流管15排至厂区管网。

泥沙浓缩区包括泥沙浓缩刮泥机21、储泥池22、排泥管23，泥沙浓缩刮泥机21的驱动装置固定安装在泥沙浓缩区的池顶上，其刮泥板沿储泥池22的径向设置于储泥池的底部，排泥管23设置于储泥池底部的中央位置。泥沙浓缩区还设置有泥位计11和泥沙浓度计24，用于检测该区域的泥沙厚度和泥沙浓度。

排泥管23的出口端设置有第三阀门组件25和脱水机进泥泵26，第三阀门组件25和脱水机进泥泵26均设置在脱水机进料区，第三阀门组件25可采用气动闸阀类阀门，储泥池23中的浓缩泥沙在进泥泵26的作用下经排泥管23进入脱水机进料区，经加压后通过出泥管27后进行下一步处理，还可以在出泥管上27设置流量计28对泥沙进行计量。

为了实现自动化处理，浓缩池还包括控制系统(图中未画出)，控制系统与泥位计11、第一液位计12、第二液位计19、浊度计20、泥沙浓度计24信号连接，能够实时得到到各个监测计的信号，控制系统还与第一阀门组件2、刮泥机7、滗水器8、第二阀门组件18、回用水泵17、泥沙浓缩刮泥机21、第三阀门组件25、进泥泵26、放空管14上的气动阀门等电连接，控制系统根据检测到的信号控制各部件工作，实现浓缩池的自动化运行，计算机控制系统与各仪器的连接均为现有技术，在此不再做详细的说明。

综上所述，加药混合区、平流沉淀区和泥沙浓缩区同属于一个大的沉淀池内，可将其作为一组，在实际应用中，根据水厂需求，可设置多组以满足需求。根据排泥水量和给水厂的运行工况，可选择1组或多组沉淀池运行；运行方式分为连续运行和间歇运行。

具体的，连续工作过程如图4所示：①首先，当给水厂排泥启动前，控制系统对所有水池自动巡检，当某池处于检修或故障状态时，系统保持该池气动蝶阀2处于关闭状态，其他水池对应的进水气动蝶阀2自动打开、滗水器8升至最高液位。②然后，排泥水先进入加药混合区，加药管3开始投加药剂，排泥水和药剂在水力挡墙4形成的水动力搅拌下混合，之后排泥水通过穿孔花墙6进入平流沉淀区。③经过沉淀，上清液通过滗水器8经过出水管9进入回用水池13。④当达到回用水池13最高液位且回用水浊度满足要求时，控制系统根据第二液位计19的液位信号和浊度计20的浊度信号，启动第二阀门组件18和回用水泵17，回用水通过出水管16进行回用，当回用水池13到最低液位时，控制系统根据第二液位计19的信号，关闭回用水泵17和气动蝶阀18。⑤当水量过大时，平流沉淀区的水可通过溢流口10进入回用水池13，回用水池13的水可通过溢流管15排至厂区管网。⑥当回用水池13回用水不满足浊度要求时，控制系统根据浊度计20的信号，保持第二阀门组件18和回用水泵17关闭，开启放空管14上的气动阀门14，将水经放空管排至厂区管网。⑦平流沉淀区沉淀后的泥沙，在往复式池底刮泥机7的作用下进入泥沙浓缩区的储泥池22，在泥沙浓缩刮泥机21的作用下进一步浓缩。⑧根据泥沙浓度计24的信号，控制系统启动第三阀门组件25和脱水机进泥泵26，达到要求的浓缩泥沙通过排泥管23进入脱水机进泥泵26，加压后通过出泥管27经流量计28计量后处理。⑨当浓缩泥沙到最低泥位时，根据泥位计11的信号，控制系统关闭第三阀门组件25和脱水机进泥泵26。

间歇运行的工作过程具体为：a首先，当给水厂排泥启动前，控制系统对所有水池依次自动巡检，当某格水池处于排水、排泥、检修或故障状态时，系统可自动跳过该池，保持该池的第一阀门组件2处于关闭状态。b当某个水池平流沉淀区低于最高液位时，根据第一液位计12信号，控制系统可开启本池对应的第一阀门组件2，当该池超过最高液位后，则关闭本池第一阀门组件2，切换至下一个水池。c排泥水进水加药混合工作过程与连续运行过程②相同。d当某格平流沉淀浓缩池进水一定时间后，同时根据泥位计11的信号，控制滗水器8逐渐降低、可至最低控制液位，将上清液经过出水管9进入回用水池13。e后续工作过程与连续运行工作过程④、⑤、⑥、⑦、⑧、⑨相同。

当然，以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。除上述实施例外，本发明还可以有其它实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (6)

1.一种处理排泥水的平流沉淀浓缩池，其特征在于，包括依次连接的进水管(1)、沉淀池和回用水池(13)，所述沉淀池包括加药混合区、平流沉淀区和泥沙浓缩区，所述泥沙浓缩区设置于加药混合区和平流沉淀区之间，所述泥沙浓缩区的池底高度低于加药混合区的池底高度和平流沉淀区的池底高度；所述进水管(1)的出水口设置于加药混合区的池壁底端，所述加药混合区相对于进水管(1)出水口的侧面设有水力挡墙(4)，所述加药混合区设有加药管(3)；所述泥沙浓缩区内设有泥沙浓缩刮泥机(21)和排泥管(23)；所述平流沉淀区内设有穿孔花墙(6)，所述平流沉淀区的池底设有刮泥机(7)，所述平流沉淀区靠近回用水池(13)的一端设有滗水器(8)，所述沉淀池与回用水池(13)之间的池壁上设有上清液出水管(9)；所述回用水池(13)中设有放空管(14)和出水管(16)；

所述水力挡墙(4)的底端设有混合区放空管(5)；

所述刮泥机(7)固定连接在穿孔花墙(6)上。

2.根据权利要求1所述的平流沉淀浓缩池，其特征在于，所述进水管(1)上设有第一阀门组件(2)，所述出水管(16)上设有回用水泵(17)和第二阀门组件(18)，所述排泥管(23)上设有第三阀门组件(25)和脱水机进泥泵(26)。

3.根据权利要求1所述的平流沉淀浓缩池，其特征在于，所述沉淀池与回用水池(13)之间的池壁上设有溢流口(10)，所述回用水池(13)中设有溢流管(15)。

4.根据权利要求1所述的平流沉淀浓缩池，其特征在于，所述平流沉淀浓缩池还包括出泥管(27)，所述出泥管(27)上设有流量计(28)。

5.根据权利要求2所述的平流沉淀浓缩池，其特征在于，所述泥沙浓缩区设有泥沙浓度计(24)，所述平流沉淀区设有第一液位计(12)和泥位计(11)，所述回用水池(13)中设有第二液位计(19)和浊度计(20)。

6.根据权利要求5所述的平流沉淀浓缩池，其特征在于，所述平流沉淀浓缩池还包括控制系统，所述控制系统泥位计(11)、第一液位计(12)、第二液位计(19)、浊度计(20)、泥沙浓度计(24)信号连接，所述控制系统还与第一阀门组件(2)、刮泥机(7)、滗水器(8)、第二阀门组件(18)、回用水泵(17)、泥沙浓缩刮泥机(21)、第三阀门组件(25)以及脱水机进泥泵(26)电连接。

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