CN111888804A - 一种脉动式加药混合絮凝沉淀装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种脉动式加药混合絮凝沉淀装置，属于污水处理技术领域。它包括一体化密封的壳体、气提混药组件、翻板曝气组件、竹节变径管、气提排泥组件、集水管组件；所述壳体内部设有隔板，隔板将壳体内腔密封分隔成独立的混合反应区和沉淀分离区，混合反应区的壳体端部设有进水管，沉淀分离区的壳体端部设有出水管和排泥管。采用一体化密封的壳体，集成了气提混药组件、翻板曝气组件、竹节变径管、气提排泥组件、集水管组件，能够完成加药、絮凝、沉淀等工艺，可自流进水，基本没有水头损失，并与泥水分离、气提排泥有机结合在一起，大大减少动力设施，减少投资，运行简便，运行效率高，能耗小，日常维护工作量少。

Description

一种脉动式加药混合絮凝沉淀装置

技术领域

本发明涉及一种脉动式加药混合絮凝沉淀装置，属于污水处理技术领域。

背景技术

随着国内分散供水处理和分散污水处理的需求逐渐加大，污水处理装置逐渐就地化，装置小型化。其中，常规处理工艺段中基本均涉及加药絮凝沉淀，而传统加药絮凝沉淀通常采用多级动力搅拌混药或采用静态管道混合器进行混药。

对于采用机械动力搅拌混药沉淀的装置，常用于日处理水量较大的处理场所，常采用不同搅拌速度梯度的桨叶式搅拌机和框式搅拌机，用于絮凝剂和待澄清水之间的混合反应，对于这种大中型混凝沉淀装置，通常安装流程较复杂，体积较大，动力设施较多，运行时需要较大的功耗，且投资较大，运行维护较复杂。

静态管道混合器常用于日处理水量较小处理场所，虽简单方便，投资少，但需要保证水在管道内具有一定的流速，常规流速不小于0.8m/s，且经过管道混合器后的水头损失较大，通常不小于0.3m。

因此，针对现有技术的不足，本发明提供一种脉动式加药混合絮凝沉淀装置，它是适用于小型水处理的紧凑型加药絮凝沉淀装置，可自流进水，基本没有水头损失，并与泥水分离、气提排泥有机结合在一起，大大减少动力设施，减少投资，运行简便，运行效率高，能耗小，日常维护工作量少；本加药混合絮凝沉淀装置可单独用于给水和污水处理中的絮凝沉淀，也可与生化处理装置、过滤装置相结合。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：提供一种脉动式加药混合絮凝沉淀装置，它解决了目前污水处理装置的就地化、小型化的问题，大大减少动力设施，减少投资，运行简便，运行效率高，能耗小，日常维护工作量少。

本发明所要解决的技术问题采取以下技术方案来实现：

一种脉动式加药混合絮凝沉淀装置，它包括一体化密封的壳体、气提混药组件、翻板曝气组件、竹节变径管、气提排泥组件、集水管组件；

所述壳体内部设有隔板，隔板将壳体内腔密封分隔成独立的混合反应区和沉淀分离区，混合反应区的壳体端部设有进水管，沉淀分离区的壳体端部设有出水管和排泥管；

所述进水管的内端口正下方设有通向壳体底部的导流槽；

所述混合反应区内设有气提混药组件和翻板曝气组件；

所述竹节变径管竖直设在混合反应区内，竹节变径管的上端口小、下端口大，竹节变径管下端口密封穿过隔板与沉淀分离区底部连通；

所述气提排泥组件固定在隔板的混合反应区一侧，气提排泥组件包括积泥斗、气提排泥管、气提排泥出料管、气提排泥进气管，积泥斗密封固定在隔板的沉淀分离区一侧底部，积泥斗底部设有多个V型槽，每个V型槽设有一根气提排泥管，气提排泥管的下端密封穿过隔板进入对应的V型槽内，所有气提排泥管上端并排接入气提排泥出料管，气提排泥出料管一端设有溢流口，气提排泥出料管另一端密封穿过隔板上方与排泥管密封连接，气提排泥进气管通过进气分管沿气提流向密封插入每根气提排泥管内，沉淀分离区中部设有斜管填料，斜管填料上方设有集水管组件，集水管组件与出水管连接。

作为优选实例，所述气提混药组件包括气液提升管、气药混合管、加药管、加药气提进气管，加药管接入加药气提进气管中部，加药气提进气管下端口与气药混合管上端口密封连接，气药混合管下端口密封接入竖直的气液提升管的管内，并且气药混合管下端口沿气提方向出料，气液提升管底部设有吸水管口，气液提升管上端设有出液管口。

作为优选实例，所述翻板曝气组件包括翻板曝气进气管、活动翻板、配重底座，曝气进气管底部接入活动翻板内，活动翻板固定在配重底座上。

作为优选实例，所述竹节变径管由多个从上到下直径逐渐变大的圆筒平滑连接而成，竹节变径管下端口弯曲后密封穿过隔板与沉淀分离区底部连通。

作为优选实例，所述集水管组件由环形的集水管和连接在集水管一侧的集水出水管构成，集水管的上表面设有多个均匀分布的集水孔，集水管通过可调螺栓吊在沉淀分离区顶部，集水出水管与出水管连接。

作为优选实例，所述进水管的管路上设有进水调节阀。

作为优选实例，所述壳体上部设有检修井口。

作为优选实例，所述壳体底部设置支脚。

作为优选实例，所述沉淀分离区的斜管填料固定在支撑格栅板上。

作为优选实例，所述沉淀分离区内设有曝气反冲管。

本发明的有益效果是：

(1)采用一体化密封的壳体，集成了气提混药组件、翻板曝气组件、竹节变径管、气提排泥组件、集水管组件，能够完成加药、絮凝、沉淀等工艺，可自流进水，基本没有水头损失，并与泥水分离、气提排泥有机结合在一起，大大减少动力设施，减少投资，运行简便，运行效率高，能耗小，日常维护工作量少；

(2)本加药混合絮凝沉淀装置，根据混凝阶段不同速度梯度混药的原理，结合气提混药组件气液混药，翻板曝气组件脉冲式曝气混合，竹节变径管采用竹节式过水混合，在混合反应区形成三个不同速度梯度的分级搅拌，在这三个不同流速混合区，絮凝剂和原水分别经历快速混合反应、间歇性中速絮凝反应和缓速凝聚的反应历程，最终将原水中细小的颗粒物和胶体物质脱稳絮凝成团，并在沉淀分离区分离并沉积；

(3)装置可地埋式安装，也可地上式安装，可单独作为净水分离装置，也可与其它隔渣装置、生化处理装置、过滤装置等串联应用；

(4)多个V型槽配合多根气提排泥管，能够高效的完成气提排泥过程，气提排泥管设在混合反应区，充分利用混合反应区空间，不占用沉淀分离区的斜管填料空间，保证沉淀效率，有利于形成紧凑型的脉动式加药混合絮凝沉淀装置。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为气提混药组件的结构示意图；

图3为翻板曝气组件的结构示意图；

图4为竹节变径管的结构示意图；

图5为气提排泥组件的结构示意图；

图6为气提排泥进气管和气提排泥管的连接结构示意图；

图7为集水管组件的结构示意图；

图8为本发明带压气体管路控制结构示意图。

图中：壳体1，混合反应区11，沉淀分离区12，进水管13，出水管14，排泥管15，导流槽16，进水调节阀17，检修井口18，支脚19，气提混药组件2，气液提升管21，气药混合管22，加药管23，加药气提进气管24，吸水管口25，出液管口26，调节阀27，翻板曝气组件3，翻板曝气进气管31，活动翻板32，配重底座33，竹节变径管4，圆筒41，气提排泥组件5，积泥斗51，气提排泥管52，气提排泥出料管53，气提排泥进气管54，V型槽55，溢流口56，进气分管57，集水管组件6，集水管61，集水出水管62，集水孔63，可调螺栓64，隔板7，斜管填料8，曝气反冲管9。

具体实施方式

为了对本发明的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

如图1-图8所示，一种脉动式加药混合絮凝沉淀装置，它包括一体化密封的壳体1、气提混药组件2、翻板曝气组件3、竹节变径管4、气提排泥组件5、集水管组件6；

壳体1内部设有隔板7，隔板7将壳体1内腔密封分隔成独立的混合反应区11和沉淀分离区12，混合反应区11的壳体1端部设有进水管13，沉淀分离区12的壳体1端部设有出水管14和排泥管15；

进水管13的内端口正下方设有通向壳体1底部的导流槽16；

混合反应区11内设有气提混药组件2和翻板曝气组件3；

竹节变径管4竖直设在混合反应区11内，竹节变径管4的上端口小、下端口大，竹节变径管4下端口密封穿过隔板7与沉淀分离区12底部连通；

气提排泥组件5固定在隔板7的混合反应区11一侧，气提排泥组件5包括积泥斗51、气提排泥管52、气提排泥出料管53、气提排泥进气管54，积泥斗51密封固定在隔板7的沉淀分离区12一侧底部，积泥斗51底部设有多个V型槽55，每个V型槽55设有一根气提排泥管52，气提排泥管52的下端密封穿过隔板7进入对应的V型槽55内，所有气提排泥管52上端并排接入气提排泥出料管53，气提排泥出料管53一端设有溢流口56，气提排泥出料管53另一端密封穿过隔板7上方与排泥管15密封连接，气提排泥进气管54通过进气分管57沿气提流向密封插入每根气提排泥管52内，沉淀分离区12中部设有斜管填料8，斜管填料8上方设有集水管组件6，集水管组件6与出水管14连接。

气提混药组件2包括气液提升管21、气药混合管22、加药管23、加药气提进气管24，加药管23接入加药气提进气管24中部，加药气提进气管24下端口与气药混合管22上端口密封连接，气药混合管22下端口密封接入竖直的气液提升管21的管内，并且气药混合管22下端口沿气提方向出料，气液提升管21底部设有吸水管口25，气液提升管21上端设有出液管口26。加药气提进气管24上设有调节阀27。

翻板曝气组件3包括翻板曝气进气管31、活动翻板32、配重底座33，曝气进气管31底部接入活动翻板32内，活动翻板32固定在配重底座33上。

集水管组件6由环形的集水管61和连接在集水管61一侧的集水出水管62构成，集水管61的上表面设有多个均匀分布的集水孔63，集水管61通过可调螺栓64吊在沉淀分离区12顶部，集水出水管62与出水管14连接。

进水管13的管路上设有进水调节阀17。

壳体1上部设有检修井口18。

壳体1底部设置支脚19。

沉淀分离区12的斜管填料8固定在支撑格栅板(图中被遮挡)上。

沉淀分离区12内设有曝气反冲管9。

加药气提进气管24、翻板曝气进气管31通过常开型电磁阀与带压气体接通；气提排泥进气管54、曝气反冲管9通过常闭型电磁阀与带压气体接通。

工作原理：

通过进水管13与前级管路连接，原水从进水管13进入装置，在装置内的进水管路上装有进水调节阀17，可通过进水调节阀17调节进水水量的大小，原水进入导流槽16后，流入到装置底部。

壳体1内部组件连接有外部的动力气源，动力气源产生带压气体，加药气提进气管24、翻板曝气进气管31通过常开型电磁阀与带压气体接通，持续性加药和脉冲式曝气；气提排泥进气管54、曝气反冲管9通过常闭型电磁阀与带压气体接通，间歇性排泥和曝气。

气提混药组件：在气药混合管22上设有加药管23、加药气提进气管24，其中加药气提进气管24上装有调节阀27，用于调节进气量的大小，带压气体在通过调节阀27后与气药混合管22连接。加药管23与设在壳体1上的进药口连接。加药管23与气药混合管22连接，外接的絮凝药剂通过加药管23进入气药混合管22中，在气药混合管22中与带压气体混合，并一起进入气液提升管21中。在气液提升管21的底部设有吸水管口25，在气体向上提升作用下，水体从吸水管口25中进入气液提升管21中，在气液提升管21中与带压气体、絮凝药剂一起混合，出液管口26设在导流槽16上方，混合液从出液管口26中流出进入导流槽16中，与进水快速混合。

翻板曝气组件3：在翻板曝气组件3中，压力气源进入翻板曝气进气管31中，并在倒扣的活动翻板32底部出气，并被活动翻板32截留，当出气量超过活动翻板32的贮存容量时，活动翻板32向上翻动，瞬时释放出贮存的气体，使活动翻板32上方的水体短时间剧烈扰动，随后活动翻板32重新回到水平覆盖状态；这样活动翻板32不断循环上翻和回盖，实现对水体脉冲式间歇曝气搅拌，使得水体中的絮凝药剂和水流呈现间歇性中速混合流态。每个翻板曝气组件3都采用独立的翻板曝气进气管31，在翻板曝气进气管31管口处都设有气量调节阀，可通过气量调节阀来调节每个翻板曝气组件3的曝气量，避免相互冲突，实现精确气量调节。

竹节变径管4：竹节变径管4由多个从上到下直径逐渐变大的圆筒41平滑连接而成，竹节变径管4下端口弯曲后密封穿过隔板7与沉淀分离区12底部连通。在混合反应区11和沉淀分离区12中间的隔板7上，装有竹节变径管4，水体在混合反应区11内与絮凝药剂混合反应后，形成絮凝悬浊液，经竹节变径管4进料口进入竹节变径管4中，由于竹节变径管4进料口管径最小，管径往下呈逐节递增，絮凝悬浊体在管内逐渐凝结增大，逐渐发生团聚，在经过混合反应区11和沉淀分离区12间的横向隔板7后，进入沉淀分离区12内。

气提排泥组件5：从气提排泥进气管54通入带压气体时，气提排泥管52进泥口从集泥斗51中吸入沉淀的污泥，并顺着气提排泥管52向上进入气提排泥出料管53中，并顺着气提排泥出料管53流入排泥管15，进入气提排泥出料管53中的气体从溢流口56中溢出，未及时流入排泥管15的污泥也从溢流口56中流出，重新进入混合反应区11。

沉淀分离区12：在沉淀分离区12中下部设有支撑格栅板和曝气反冲管9，在支撑格栅板上方叠放有斜管填料8。水体中部分比重较小絮凝体随着水流经过支撑格栅板和斜管填料8时，在斜管填料8上附着，清水流到斜管填料8的上方，实现泥水分离。当在斜管填料8上附着的絮凝体增加到一定体量时，自动从斜管填料8上脱落，掉入集泥斗51中。

当常闭型电磁阀打开时，气提排泥进气管54和曝气反冲管9的进气端均同时进入带压气体，带压气体从曝气反冲管9中释放出来，对斜管填料8形成曝气反冲，斜管填料8上被冲洗下来的泥渣沉积到集泥斗51中。

集水管组件6：在沉淀分离区12上方设有集水管61，在上清液从集水管61集水孔63进入聚集在集水管61中后汇聚到集水出水管62处，通过出水管14流出装置。在集水管61上装有可调螺栓64，可根据实际集水管61的水平情况，调整可调螺栓64的高度，保持集水管61上的集水孔63基本在同一水平。

采用一体化密封的壳体1，集成了气提混药组件2、翻板曝气组件3、竹节变径管4、气提排泥组件5、集水管组件6，能够完成加药、絮凝、沉淀等工艺，可自流进水，基本没有水头损失，并与泥水分离、气提排泥有机结合在一起，大大减少动力设施，减少投资，运行简便，运行效率高，能耗小，日常维护工作量少。

本加药混合絮凝沉淀装置，根据混凝阶段不同速度梯度混药的原理，结合气提混药组件2气液混药，翻板曝气组件3脉冲式曝气混合，竹节变径管4采用竹节式过水混合，在混合反应区11形成三个不同速度梯度的分级搅拌，在这三个不同流速混合区，絮凝剂和原水分别经历快速混合反应、间歇性中速絮凝反应和缓速凝聚的反应历程，最终将原水中细小的颗粒物和胶体物质脱稳絮凝成团，并在沉淀分离区12分离并沉积。

装置可地埋式安装，也可地上式安装，可单独作为净水分离装置，也可与其它隔渣装置、生化处理装置、过滤装置等串联应用。

多个V型槽55配合多根气提排泥管52，能够高效的完成气提排泥过程，气提排泥管52设在混合反应区11，充分利用混合反应区11空间，不占用沉淀分离区12的斜管填料8空间，保证沉淀效率，有利于形成紧凑型的脉动式加药混合絮凝沉淀装置。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本领域的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种脉动式加药混合絮凝沉淀装置，其特征在于，它包括一体化密封的壳体、气提混药组件、翻板曝气组件、竹节变径管、气提排泥组件、集水管组件；

所述壳体内部设有隔板，隔板将壳体内腔密封分隔成独立的混合反应区和沉淀分离区，混合反应区的壳体端部设有进水管，沉淀分离区的壳体端部设有出水管和排泥管；

所述进水管的内端口正下方设有通向壳体底部的导流槽；

所述混合反应区内设有气提混药组件和翻板曝气组件；

所述竹节变径管竖直设在混合反应区内，竹节变径管的上端口小、下端口大，竹节变径管下端口密封穿过隔板与沉淀分离区底部连通；

所述气提排泥组件固定在隔板的混合反应区一侧，气提排泥组件包括积泥斗、气提排泥管、气提排泥出料管、气提排泥进气管，积泥斗密封固定在隔板的沉淀分离区一侧底部，积泥斗底部设有多个V型槽，每个V型槽设有一根气提排泥管，气提排泥管的下端密封穿过隔板进入对应的V型槽内，所有气提排泥管上端并排接入气提排泥出料管，气提排泥出料管一端设有溢流口，气提排泥出料管另一端密封穿过隔板上方与排泥管密封连接，气提排泥进气管通过进气分管沿气提流向密封插入每根气提排泥管内，沉淀分离区中部设有斜管填料，斜管填料上方设有集水管组件，集水管组件与出水管连接。

2.根据权利要求1所述一种脉动式加药混合絮凝沉淀装置，其特征在于，所述气提混药组件包括气液提升管、气药混合管、加药管、加药气提进气管，加药管接入加药气提进气管中部，加药气提进气管下端口与气药混合管上端口密封连接，气药混合管下端口密封接入竖直的气液提升管的管内，并且气药混合管下端口沿气提方向出料，气液提升管底部设有吸水管口，气液提升管上端设有出液管口。

3.根据权利要求1所述一种脉动式加药混合絮凝沉淀装置，其特征在于，所述翻板曝气组件包括翻板曝气进气管、活动翻板、配重底座，曝气进气管底部接入活动翻板内，活动翻板固定在配重底座上。

4.根据权利要求1所述一种脉动式加药混合絮凝沉淀装置，其特征在于，所述竹节变径管由多个从上到下直径逐渐变大的圆筒平滑连接而成，竹节变径管下端口弯曲后密封穿过隔板与沉淀分离区底部连通。

5.根据权利要求1所述一种脉动式加药混合絮凝沉淀装置，其特征在于，所述集水管组件由环形的集水管和连接在集水管一侧的集水出水管构成，集水管的上表面设有多个均匀分布的集水孔，集水管通过可调螺栓吊在沉淀分离区顶部，集水出水管与出水管连接。

6.根据权利要求1所述一种脉动式加药混合絮凝沉淀装置，其特征在于，所述进水管的管路上设有进水调节阀。

7.根据权利要求1所述一种脉动式加药混合絮凝沉淀装置，其特征在于，所述壳体上部设有检修井口。

8.根据权利要求1所述一种脉动式加药混合絮凝沉淀装置，其特征在于，所述壳体底部设置支脚。

9.根据权利要求1所述一种脉动式加药混合絮凝沉淀装置，其特征在于，所述沉淀分离区的斜管填料固定在支撑格栅板上。

10.根据权利要求1所述一种脉动式加药混合絮凝沉淀装置，其特征在于，所述沉淀分离区内设有曝气反冲管。

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