CN112744965A - 斜板管-电气浮及过滤一体化装置及污水处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开斜板管‑电气浮及过滤一体化装置及污水处理方法，包括池体和进水管，所述池体的一端安装有进水管，所述池体的下端内部固定有排污泥管，所述排污泥管的一端穿过池体并设置在池体的外侧，所述池体的下端内部固定有曝气支管，所述池体的一端设置有曝气总管，所述曝气支管的一端穿过池体与曝气总管的一端固定连接，所述曝气总管的另一端固定有鼓风机，所述鼓风机固定在池体的上端，克服了现有技术的不足，解决了现有的自由沉淀池沉淀时间久，沉淀效果差的问题，本发明采用了简单的单元组合，通过添加斜板沉淀池、电气浮、砂滤池，使污水中的颗粒流经多级处理单元，提高沉淀效果，最后通过将污水从砂滤池过滤，提高了沉淀的效率和效果。

Description

斜板管-电气浮及过滤一体化装置及污水处理方法

技术领域

本发明属于污水处理装置相关技术领域，具体涉及斜板管-电气浮及过滤一体化装置及污水处理方法。

背景技术

斜板(管)沉淀池是根据浅池沉淀理论设计出的一种高效组合式沉淀池，也统称为浅池沉淀池。在沉淀区域设置许多密集的斜板（或斜管），使水中悬浮杂质在斜板或斜管中进行沉淀，水沿斜板或斜管上升流动，分离出的泥渣在重力作用下沿着斜板(管)向下滑到池底，被处理的和沉降的泥渣在各沉淀浅层中相互运动并分离，最后集中排出，而上升的污水与泥渣分离，水质得以净化。

电气浮是一种在电极上加一定的直流电压，在水中发生电化学反应，从而达到除油杀菌的作用，在水的电解及有机物的电解氧化过程中，阳极、阴极表面上会产生如H2、O2的气体呈微小气泡析出，在其上升过程中，可粘附水中杂质微粒及油滴浮到水面，从而去除悬浮物和油类。

砂滤池是将污水通过位于顶部的布水器进入系统内部，水流自上而下流经砂滤床，污水中的污染物杂质被滤床截留后，水质得以净化的一种处理方式。

这三种污水处理单元在现有的城镇污水处理厂中较为常见，但多为分离处理，运行分散，且占地面积较大，因此，将三者有机结合，在斜管、斜板上方增设电气浮，在其后侧增设砂滤池，通过合理设置分块进水以及设置砂滤池滤料多级过滤，优化反冲洗方式和强度，开发出适用于新建工程的浅池沉淀-电气浮-石英砂过滤的一体化新池型，以达到省去电气浮刮渣处理，保障沉淀过滤效率又免建砂滤或膜车间的目标，从而明显节省投资、减少工程用地。

发明内容

本发明的目的在于提供斜板管-电气浮及过滤一体化装置及污水处理方法，以解决上述背景技术中提出的分离的污水处理单元运行分散且占地面积较大的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：斜板管-电气浮及过滤一体化装置，包括池体和进水管，所述池体的一端安装有进水管，所述池体的下端内部固定有排污泥管，所述排污泥管的一端穿过池体并设置在池体的外侧，所述池体的下端内部固定有曝气支管，所述池体的一端设置有曝气总管，所述曝气支管的一端穿过池体与曝气总管的一端固定连接，所述曝气总管的另一端固定有鼓风机，所述鼓风机固定在池体的上端，所述曝气总管上固定有手动蝶阀，所述曝气总管上固定有电动蝶阀，所述曝气总管上设置有止回阀，所述池体的内部固定有斜板区，所述斜板区设置在曝气支管的上端，所述斜板区的上端固定有角铁支架，所述角铁支架的上端固定有斜管区，所述池体的上端内壁上固定有水泥隔墙，所述水泥隔墙将池体内部空间分隔为三个气浮室，所述气浮室的内部滑动设置有电极，所述气浮室的上端都有卡槽，所述电极的一端和卡槽固定连接，所述卡槽的下端设置有搅拌器，所述搅拌器设置在电极的一侧；

所述气浮室的一端开设有溢流口，所述溢流口内部固定有溢流支管，所述溢流支管的另一端固定有溢流总管，所述溢流总管的上端开设有布水孔，所述池体的内部固定有滤床，所述滤床设置在溢流总管的下侧，所述滤床的内部固定有冲砂曝气管，所述滤床的下端固定有水泥隔板，所述滤床的一端固定有冲洗水布水装置，所述冲洗水布水装置的一端固定有反冲洗管，所述反冲洗管穿过池体并设置在池体的外侧，所述反冲洗管的一端固定有反冲洗阀门，所述池体的一端内壁上固定有集水器，所述集水器固定在水泥隔板的下端，所述集水器的另一端固定有出水管，所述出水管的另一端穿过池体并设置在池体的外侧，所述出水管上固定有出水阀门，所述池体的下端固定有排污管，所述排污管上固定有排污阀门。

优选的，所述滤床按照密度分为三组，三组所述滤床滤料粒径由上到下依次减小，每组所述滤床的底部均固定有水泥隔板。

优选的，所述水泥隔板上端等距开设有若干透水孔，所述水泥隔板上固定有强力尼龙隔网。

优选的，所述卡槽为可调节装置，所述卡槽能够根据原水水质和所需达到的储水标准对电极间距进行调整。

优选的，所述溢流总管的上端等距开设有若干布水孔，所述溢流总管采用条缝筛围制而成。

优选的，所述斜板区的内部固定有斜板，所述斜管区的内部固定有斜管，所述斜管、斜板均采用聚乙烯材料，所述斜管采用六角蜂窝形状，所述斜管与斜板角度以六十度角度摆放，且呈相反方向。

一种污水处理方法，包括以下步骤：

第一步：将需要处理的污水从进水管排入池体的内部，在池体内部初步沉淀；

第二步：第一步骤中沉淀后的污水进入斜板区和斜管区，倾斜且倾斜角度相反固定的斜板和斜管在污水上升中增大阻力，使得泥渣加速沉降；

第三步；第二步骤中最后得到的污水进入气浮室内部，在气浮室内部通电产生气泡将污水中杂质微粒及油滴浮到水面，便于去除；

第四步；第四步骤中最后得到的污水经过溢流总管喷洒到砂滤池内部，经过滤床的过滤后排出。

与现有技术相比，本发明提供了斜板管-电气浮及过滤一体化装置及其处理方法，具备以下有益效果：

一、针对当前城镇污水处理厂较为常见的几种污水处理单元，将其合理组合并优化相关参数及设施，以达到提高其净化污水的效率，其具体为：污水自下而上经由斜板沉淀池沉淀较大粒径的泥渣，其余泥渣进入斜管沉淀池沉淀，粒径较小的如悬浮颗粒则由阴阳电极在电解水的过程中产生的微小气泡带至水体表面，最后经由砂滤池过滤使水质达到澄清，且在电解水时可同步杀菌。克服了现有技术的不足，解决了现有的自由沉淀池沉淀时间久，沉淀效果差的问题，本发明采用了简单的单元组合，通过添加斜板沉淀池、电气浮、砂滤池，使污水中的颗粒流经多级处理单元，提高沉淀效果，最后通过将污水从砂滤池过滤，提高了沉淀的效率和效果。

二、本发明将斜板与斜管巧妙的结合在一起，首先利用斜板沉淀过滤粒径大的泥渣，且斜板与斜管之间形成折流，这就加大了泥渣随废水向上流的难度。废水在斜管部分进一步去除中等大小粒径的泥渣，经由这两部分后，达到电气浮的多为小颗粒或悬浮颗粒。在电解水过程中产生的微小气泡会带走这些悬浮颗粒，使其集中于水体表面。电气浮中上部分开有溢流口，废水经由砂滤池中的滤料将这些悬浮颗粒进行截留，从而无需在电气浮顶部设置刮渣装置，节省了部分投资。且电气浮单元底部设置有搅拌器，通过搅动水体使其产生的气泡更加充分的与污水接触，有利于废水的降解处理。砂石滤料采用多级粒径，这就保证了小粒径杂质也能去除，且在滤料周围设置了布水装置，连通反冲洗水管，每一级下端均设有曝气管，在水、气共同作用下砂石充分得以洗刷再生，免去更换滤料带来的费用。滤床下端的集水器采用波浪形外壁，避免掉落的滤料对集水器造成堵塞，且集水器开有许多小孔，可有效防止滤料随清水外排，污染出水。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制，在附图中：

图1为本发明提出的斜板管-电气浮及过滤一体化装置正面内部结构示意图；

图2为本发明提出的斜板管-电气浮及过滤一体化装置侧面内部结构示意图；

图3为本发明提出的斜板管-电气浮及过滤一体化装置俯视内部结构示意图；

图4为本发明提出的斜板管-电气浮及过滤一体化装置仰视内部结构示意图。

图中：1、池体；2、进水管；3、斜板区；4、斜管区；5、电极；6、搅拌器；7、角铁支架；8、曝气总管；9、曝气支管；10、排污泥管；11、卡槽；12、鼓风机；13、止回阀；14、电动蝶阀；15、手动蝶阀；16、水泥隔墙；17、溢流支管；18、溢流总管；19、布水孔；20、反冲洗管；21、冲砂曝气管；22、滤床；23、水泥隔板；24、集水器；25、出水管；26、出水阀门；27、排污管；28、排污阀门；29、反冲洗阀门；30、冲洗水布水装置。

具体实施方式

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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：斜板管-电气浮及过滤一体化装置，包括池体1和进水管2，污水自下而上经由斜板区3沉淀池沉淀较大粒径的泥渣，其余泥渣进入斜管区4沉淀池沉淀，粒径较小的如悬浮颗粒则由阴阳电极5在电解水的过程中产生的微小气泡带至水体表面，最后经由砂滤池过滤使水质达到澄清，且在电解水时可同步杀菌。

池体1的一端安装有进水管2，池体1的下端内部固定有排污泥管10，排污泥管10的一端穿过池体1并设置在池体1的外侧，池体1的下端内部固定有曝气支管9，池体1的一端设置有曝气总管8，曝气支管9的一端穿过池体1与曝气总管8的一端固定连接，曝气总管8的另一端固定有鼓风机12，鼓风机12固定在池体1的上端，曝气总管8上固定有手动蝶阀15，曝气总管8上固定有电动蝶阀14，曝气总管8上设置有止回阀13，池体1的内部固定有斜板区3，斜板区3设置在曝气支管9的上端，斜板区3的上端固定有角铁支架7，角铁支架7的上端固定有斜管区4，池体1的上端内壁上固定有水泥隔墙16，水泥隔墙16将池体1内部空间分隔为三个气浮室，气浮室的内部滑动设置有电极5，气浮室的上端都有卡槽11，电极5的一端和卡槽11固定连接，卡槽11的下端设置有搅拌器6，搅拌器6设置在电极5的一侧。

气浮室的一端开设有溢流口，溢流口内部固定有溢流支管17，溢流支管17的另一端固定有溢流总管18，溢流总管18的上端开设有布水孔19，池体1的内部固定有滤床22，滤床22设置在溢流总管18的下侧，滤床22的内部固定有冲砂曝气管21，滤床22的下端固定有水泥隔板23，滤床22的一端固定有冲洗水布水装置30，冲洗水布水装置30的一端固定有反冲洗管20，反冲洗管20穿过池体1并设置在池体1的外侧，反冲洗管20的一端固定有反冲洗阀门29，池体1的一端内壁上固定有集水器24，集水器24固定在水泥隔板23的下端，集水器24的另一端固定有出水管25，出水管25的另一端穿过池体1并设置在池体1的外侧，出水管25上固定有出水阀门26，池体1的下端固定有排污管27，排污管27上固定有排污阀门28。

为了分级进行过滤，滤床22按照密度分为三组，三组滤床22滤料粒径由上到下依次减小，每组滤床22的底部均固定有水泥隔板23，滤料可选用石英砂、活性炭、无烟煤、玻璃球、陶粒等过滤介质，具体选用的滤料的类别和颗粒级配应根据原水水质及过滤水的水质要求来选择。

为了进行排水，水泥隔板23上端等距开设有若干透水孔，水泥隔板23上固定有强力尼龙隔网，每层水泥隔板23上的尼龙隔网的孔径均小于该级滤料的直径。

为了方便调节，卡槽11为可调节装置，卡槽11能够根据原水水质和所需达到的储水标准对电极5间距进行调整，能够根据水质调节电极5的位置使得不同水质电极5产生气泡的效率也不同。

为了方便进行过滤，溢流总管18的上端等距开设有若干布水孔19，溢流总管18采用条缝筛围制而成，出水均匀喷洒于砂滤池上方，使过滤更均匀，避免局部堵塞。

为了提高过滤效果，斜板区3的内部固定有斜板，斜管区4的内部固定有斜管，斜管、斜板均采用聚乙烯材料，斜管采用六角蜂窝形状，斜管与斜板角度以六十度角度摆放，且呈相反方向，使水流在上升过程中增大阻力，有利于泥渣的沉降。

一种污水处理方法，根据权利要求1~6的斜板管-电气浮及过滤一体化装置，包括以下步骤：

第一步：将需要处理的污水从进水管2排入池体1的内部，在池体1内部初步沉淀；

第二步：第一步骤中沉淀后的污水进入斜板区3和斜管区4，倾斜且倾斜角度相反固定的斜板和斜管在污水上升中增大阻力，使得泥渣加速沉降；

第三步；第二步骤中最后得到的污水进入气浮室内部，在气浮室内部通电产生气泡将污水中杂质微粒及油滴浮到水面，便于去除；

第四步；第四步骤中最后得到的污水经过溢流总管18喷洒到砂滤池内部，经过滤床22的过滤后排出。

工作原理：过滤时，出水阀门26打开，反冲洗阀门29关闭，排污阀门28关闭，污水经由溢流总管18均匀平缓地进入垂直流砂滤池，并沿池体1垂直方向从上到下流过滤砂，过滤过程中，水中的粒径较大的悬浮颗粒或污染物被第一层砂粒拦截下来，粒径较小的污染物继续进入下一级砂粒间沉积，从上到下过滤使滤砂的效能达到最大化，最终，过滤水通过池体1内壁均匀分布的集水器24收集起来，由出水管25排出，集水器24朝向污水的一侧是波浪形，表面开有很多小孔，波浪形可有效避免滤料掉落而堵塞集水器24，开小孔是为了防止掉落的滤掉随清水排出，污染了出水。

反冲洗时进水管2阀门关闭，出水阀门26关闭，反冲洗阀门29打开，排污阀门28关闭。使用部分暂存的过滤水作为冲洗水，经由反冲洗管20进入池体1内壁的布水器，经布水器表面的孔道进入砂滤床22，同时，鼓风机12将空气通入曝气管，经池体1底部的曝气装置以气泡的形式自下而上的进入砂滤床22中，在气相的搅动、水流的冲刷作用以及砂粒之间的碰撞摩擦下，杂质污染物从砂粒表面脱离，进入清洗水中。垂直流过滤过程中，砂粒的脏污程度由上至下逐渐减弱。调整气相搅动程度，可控制砂粒在一定范围内翻滚，通过清洗水的逆向清洗，不同区域内不同脏污程度的污砂分别得到清洗，不会混合。清洗一段时间后，排污阀门28打开，反冲洗阀门29持续开启，带有污染物的清洗水经由排污管27排出垂直流砂滤池。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.斜板管-电气浮及过滤一体化装置，包括池体（1）和进水管（2），其特征在于：所述池体（1）的一端安装有进水管（2），所述池体（1）的下端内部固定有排污泥管（10），所述排污泥管（10）的一端穿过池体（1）并设置在池体（1）的外侧，所述池体（1）的下端内部固定有曝气支管（9），所述池体（1）的一端设置有曝气总管（8），所述曝气支管（9）的一端穿过池体（1）与曝气总管（8）的一端固定连接，所述曝气总管（8）的另一端固定有鼓风机（12），所述鼓风机（12）固定在池体（1）的上端，所述曝气总管（8）上固定有手动蝶阀（15），所述曝气总管（8）上固定有电动蝶阀（14），所述曝气总管（8）上设置有止回阀（13），所述池体（1）的内部固定有斜板区（3），所述斜板区（3）设置在曝气支管（9）的上端，所述斜板区（3）的上端固定有角铁支架（7），所述角铁支架（7）的上端固定有斜管区（4），所述池体（1）的上端内壁上固定有水泥隔墙（16），所述水泥隔墙（16）将池体（1）内部空间分隔为三个气浮室，所述气浮室的内部滑动设置有电极（5），所述气浮室的上端都有卡槽（11），所述电极（5）的一端和卡槽（11）固定连接，所述卡槽（11）的下端设置有搅拌器（6），所述搅拌器（6）设置在电极（5）的一侧；

所述气浮室的一端开设有溢流口，所述溢流口内部固定有溢流支管（17），所述溢流支管（17）的另一端固定有溢流总管（18），所述溢流总管（18）的上端开设有布水孔（19），所述池体（1）的内部固定有滤床（22），所述滤床（22）设置在溢流总管（18）的下侧，所述滤床（22）的内部固定有冲砂曝气管（21），所述滤床（22）的下端固定有水泥隔板（23），所述滤床（22）的一端固定有冲洗水布水装置（30），所述冲洗水布水装置（30）的一端固定有反冲洗管（20），所述反冲洗管（20）穿过池体（1）并设置在池体（1）的外侧，所述反冲洗管（20）的一端固定有反冲洗阀门（29），所述池体（1）的一端内壁上固定有集水器（24），所述集水器（24）固定在水泥隔板（23）的下端，所述集水器（24）的另一端固定有出水管（25），所述出水管（25）的另一端穿过池体（1）并设置在池体（1）的外侧，所述出水管（25）上固定有出水阀门（26），所述池体（1）的下端固定有排污管（27），所述排污管（27）上固定有排污阀门（28）。

2.根据权利要求1所述的斜板管-电气浮及过滤一体化装置，其特征在于：所述滤床（22）按照密度分为三组，三组所述滤床（22）滤料粒径由上到下依次减小，每组所述滤床（22）的底部均固定有水泥隔板（23）。

3.根据权利要求1所述的斜板管-电气浮及过滤一体化装置，其特征在于：所述水泥隔板（23）上端等距开设有若干透水孔，所述水泥隔板（23）上固定有强力尼龙隔网。

4.根据权利要求1所述的斜板管-电气浮及过滤一体化装置，其特征在于：所述卡槽（11）为可调节装置，所述卡槽（11）能够根据原水水质和所需达到的储水标准对电极（5）间距进行调整。

5.根据权利要求1所述的斜板管-电气浮及过滤一体化装置，其特征在于：所述溢流总管（18）的上端等距开设有若干布水孔（19），所述溢流总管（18）采用条缝筛围制而成。

6.根据权利要求1所述的斜板管-电气浮及过滤一体化装置，其特征在于：所述斜板区（3）的内部固定有斜板，所述斜管区（4）的内部固定有斜管，所述斜管、斜板均采用聚乙烯材料，所述斜管采用六角蜂窝形状，所述斜管与斜板角度以六十度角度摆放，且呈相反方向。

7.一种污水处理方法，根据权利要求1-6任一项权利要求所述的斜板管-电气浮及过滤一体化装置，其特征在于，包括以下步骤：

第一步：将需要处理的污水从进水管（2）排入池体（1）的内部，在池体（1）内部初步沉淀；

第二步：第一步骤中沉淀后的污水进入斜板区（3）和斜管区（4），倾斜且倾斜角度相反固定的斜板和斜管在污水上升中增大阻力，使得泥渣加速沉降；

第三步；第二步骤中最后得到的污水进入气浮室内部，在气浮室内部通电产生气泡将污水中杂质微粒及油滴浮到水面，便于去除；

第四步；第四步骤中最后得到的污水经过溢流总管（18）喷洒到砂滤池内部，经过滤床（22）的过滤后排出。

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