CN113307340A - 一种隧洞污水絮凝处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种隧洞污水絮凝处理系统，包括絮凝槽、加药系统以及絮凝槽下方的三级沉淀箱；所述絮凝槽为往复弯折状且隧洞污水入口侧高于隧洞污水出口侧，还沿污水流向朝絮凝槽中线处设有活动的急变流挡板；在絮凝槽的隧洞污水出口处的底板上设有方形开口，所述方形开口顶部向中心收拢，底部经由旋风管导向三级沉淀箱；还包括控制系统，由控制系统根据流量计反馈的流量数据控制自动加药阀开闭的时间长短、开合程度及开闭数量；能够影响并改变混合液的流态，使得污水与药液融合物产生急变流状态，达到加快絮凝反应的目的；通过自动加药阀及流量计根据进入絮凝槽内的污水量调节自动加药阀的开合程度、开闭数量，从而达到根据需要控制加药量的目的。

Description

一种隧洞污水絮凝处理系统

技术领域

本发明涉及隧洞污水净化技术领域，尤其涉及一种隧洞污水絮凝处理系统。

背景技术

随着经济的快速发展及各类基础设施的不断完善，隧洞的开挖工程也越来越多。钻爆法作为现有隧洞的常见施工工法，在工程施工中所用骨料采用洞渣就地机械破碎，因此在施工过程中产生了较多的岩粉，对于施工污水会造成较大影响，如果直接排放，必然会对周围生态环境及当地居民的日常生活和生产造成不良影响。

以本公司某隧道工程为例，该隧道工程的污水排放有以下特点：一、施工污水排放水量起伏变化非常大，例如在隧洞掘进过程中遇到透水性断层；二、污水排放浊度变化较大，例如当风钻工钻眼时，其施工污水排放浊度相对来说比较小，而当启动扒渣机进行出渣时，污水浊度就相当大；第三、对于施工排放水的浊度的影响因素较多，例如洞深对于污水浊度、水量的影响就较为明显：洞深越大，水量越大，但相当一部分岩粉会沉积在沿途的排水沟中，因此污水浊度相对较小；还有其它较为明显的影响因素例如洞内渗水量大小、岩体状况、洞内排水设施设置情况、外部天气等。

对于上述污水排放量大，同时污水浊度变化较大的特点，现有的絮凝装置及沉淀装置无法很好地满足其不断变化的水况，同时现有的污水处理装置也无法根据污水的变化情况进行实时调节，造成絮凝药剂的浪费的同时絮凝净化反应也不够快，絮凝处理效率较低的问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种隧洞污水絮凝处理系统，现有的污水处理装置无法满足污水的排水量及浊度均具有较大变化的施工污水的处理要求，同时现有的污水处理装置的处理效率低下的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种隧洞污水絮凝处理系统，包括絮凝槽、设置于絮凝槽上方的加药系统以及设置于絮凝槽下方的三级沉淀箱；所述絮凝槽为往复弯折状且隧洞污水入口侧高于隧洞污水出口侧；絮凝槽内侧壁设有急变流挡板，外侧沿槽壁设有横向动力杆；所述急变流挡板一端与絮凝槽内侧壁铰接，另一端朝下游倾斜，并铰接于连接到横向动力杆的控制杆；所述横向动力杆端部设有电动伸缩缸，通过所述电动伸缩缸调节急变流挡板的开合度；在所述絮凝槽的隧洞污水出口处的底板上设有上大下小的梯形开口，梯形开口底部经由旋风管导向三级沉淀箱；所述加药系统包括设置于絮凝槽上隧洞污水入口处的流量计，还包括设置于絮凝槽上方的加药平台，所述加药平台上设有搅拌罐，搅拌罐顶部设有配药装置，底部设有位于絮凝槽上方的横向的加药管，所述加药管上通过自动加药阀设有若干加药孔，所述加药孔正对絮凝槽；还包括控制系统，由控制系统根据流量计反馈的流量数据控制自动加药阀开闭的时间长短、开合程度及开闭数量。

特别的，所述横向动力杆包括分别设置于所述絮凝槽左右两侧的第一横向动力杆及第二横向动力杆，位于左侧的第一横向动力杆控制絮凝槽内左侧壁上的急变流挡板，位于右侧的第二横向动力杆控制絮凝槽右侧壁上的急变流挡板。

特别的，所述絮凝槽内左右侧壁上的急变流挡板错位设置。

特别的，所述第一横向动力杆及第二横向动力杆分别由背向设置的第一电动伸缩缸及第二电动伸缩缸提供动力，所述第一电动伸缩缸及第二电动伸缩缸交替伸长、交替缩短。

特别的，所述梯形开口上三面设有围挡，背向污水流向一侧设有污水出口。

特别的，隧洞污水来侧的围挡为朝向隧洞污水来测的V形。

特别的，所述加药管横跨所述絮凝槽。

特别的，所述三级沉淀箱包括方形箱体，所述方形箱体内部空间通过两块竖直隔板分隔为三个沉淀池空间，两块竖直隔板分别在左侧顶部及右侧顶部设有溢流口，在末端沉淀池侧壁上设有清水溢流管；在三个沉淀池内底部还设有排渣口。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明能够通过电动伸缩缸对急变流挡板的开合程度进行调节，从而影响并改变混合液的流态，使得污水与药液融合物产生急变流状态，达到加快絮凝反应的目的。

2、本发明通过絮凝槽末端的旋风管能够进一步延长融合的药物与污水融合物的反应距离，并通过旋风管输送至下方的三级沉淀箱，经过逐级沉淀后达到排放标准。

3、本发明通过自动加药阀及流量计根据进入絮凝槽内的污水量调节自动加药阀的开合程度、开闭数量，从而达到根据需要控制加药量的目的。

4、本发明通过絮凝槽末端的梯形开口上的围挡对于污水进行进一步的扰动，加强急变流，加快絮凝反应。

附图说明

图1为本发明一种隧洞污水絮凝处理系统的结构示意图。

图2为絮凝槽结构示意图。

图3为急变流挡板控制方式示意图。

图4为另一实施例下急变流挡板控制方式示意图。

图5为三级沉淀箱结构示意图。

其中，絮凝槽—1；急变流挡板—11；控制杆—12；横向动力杆—13；第一横向动力杆—131；第二横向动力杆—132；电动伸缩缸—14；第一电动伸缩缸—141；第二电动伸缩缸—142；流量计—15；三级沉淀箱—2；方形箱体—21；竖直隔板—22；溢流口—23；清水溢流管—24；排渣口—25； 梯形开口—3；围挡—4；加药平台—5；搅拌罐—51；加药管—52。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本发明一种隧洞污水絮凝处理系统，包括絮凝槽1、设置于絮凝槽1上方的加药系统以及设置于絮凝槽1下方的三级沉淀箱2；所述絮凝槽1为往复弯折状且隧洞污水入口侧高于隧洞污水出口侧；絮凝槽1内侧壁设有急变流挡板11，外侧沿槽壁设有横向动力杆13；所述急变流挡板11一端与絮凝槽1内侧壁铰接，另一端朝下游倾斜，并铰接于连接到横向动力杆13的控制杆12；所述横向动力杆13端部设有电动伸缩缸14，通过所述电动伸缩缸14调节急变流挡板11的开合度；在所述絮凝槽1的隧洞污水出口处的底板上设有上大下小的梯形开口3，所述梯形开口3上半部分部向中心收拢，梯形开口3底部经由旋风管导向三级沉淀箱2；所述加药系统包括设置于絮凝槽1上隧洞污水入口处的流量计15，还包括设置于絮凝槽1上方的加药平台5，所述加药平台5上设有搅拌罐51，搅拌罐51顶部设有配药装置52，底部设有位于絮凝槽1上方的横向的加药管52，所述加药管52上通过自动加药阀设有若干加药孔，所述加药孔正对絮凝槽1；还包括控制系统，由控制系统根据流量计15反馈的流量数据来控制自动加药阀开闭的时间长短、开合程度及开闭数量。当流量计15检测到流量较小时，缩短自动加药阀的开启数量及开启程度，并减少自动加药阀的开启时间，从而减少加入的药液，避免浪费，同时避免多余的药液对于三级沉淀箱2溢流出的清水的水质的影响。

如图2所示，作为一个优选的实施例，所述横向动力杆13包括分别设置于所述絮凝槽1左右两侧的第一横向动力杆131及第二横向动力杆132，位于左侧的第一横向动力杆131控制絮凝槽1内左侧壁上的急变流挡板11，位于右侧的第二横向动力杆132控制絮凝槽1右侧壁上的急变流挡板11；所述急变流挡板11通过控制杆12与横向动力杆13连接，且控制杆12一端铰接于横向动力杆13侧面的铰接支座上，另一端铰接于远离横向动力杆13一侧的急变流挡板11上，中部贯穿急变流挡板11，并在急变流挡板11的两侧设有限位螺母。当第一横向动力杆131及第二横向动力杆132在电动伸缩缸14的作用下靠近或远离絮凝槽1时，带动急变流挡板11的角度发生变化，从而对进入絮凝槽1的污水流体进行扰动，改变其流态，达到促进药液和污水进一步融合的作用。

作为一个优选的实施例，所述絮凝槽1内左右侧壁上的急变流挡板11错位设置；急变流挡板11的设置方式按照絮凝槽1内左侧急变流挡板11与右侧急变流挡板11交错设置的方式设置，以减少急变流挡板11的数量，节约成本，另一方面可以保证给污水流留出足够的行进空间，避免污水流过急导致污水飞溅。

如图4所示，作为一个优选的实施例，所述第一横向动力杆131及第二横向动力杆132分别由背向设置的第一电动伸缩缸141及第二电动伸缩缸142提供动力，所述第一电动伸缩缸141及第二电动伸缩缸142交替伸长、交替缩短；即第一横向动力杆131在第一电动伸缩缸141伸长时，带动絮凝槽1内左侧壁上的急变流挡板11朝向缩小与絮凝槽1侧壁夹角的方向运动，此时第二横向动力杆132在第二电动伸缩缸142缩短的作用下，靠近絮凝槽1，从而带动絮凝槽1内右侧壁上的急变流挡板11朝向絮凝槽1中心方向运动，从而保证絮凝槽1内随时都有急变流挡板11在对污水进行作用，并通过交替往复式的不断开闭左右两侧的急变流挡板11取得更好的扰流效果。如图3所示，也可以将第一电动伸缩缸141及第二电动伸缩缸142设置为同时伸长及缩短，其优点在于能够在电动伸缩缸14缩短时对污水水流施以更强的扰流作用，缺点在于当第一电动伸缩缸141及第二电动伸缩缸142同时伸长时，絮凝槽1内部的急变流扰流板11均远离中线方向，此时絮凝槽1内无扰流，污水变为缓流状态。

如图1、图2所示，作为一个优选的实施例，所述梯形开口3上三面设有围挡4，背向污水来侧设有污水出口；当污水流至絮凝槽1末端时，通过围挡4对絮凝槽1内的污水进行分流，左侧流及右侧流通过围挡4左右两侧后于污水出口处汇聚，并进行碰撞，从而增加污水与药液的混合程度，有利于絮凝反应继续进行。

如图2所示，作为一个优选的实施例，隧洞污水来侧的围挡为朝向隧洞污水来测的V形。

作为一个优选的实施例，所述加药管52横跨所述絮凝槽1。通过横跨絮凝槽1的加药管52，使得污水在絮凝槽1内的初始部分及末尾部分均有药液加入，以便于后续污水在旋风管内继续反应。所述旋风管即为螺旋状盘旋向下的圆管，旋风管顶部与放心开口3底部连接。

如图5所示，作为一个优选的实施例，所述三级沉淀箱2包括方形箱体21，所述方形箱体21内部空间通过两块竖直隔板22分隔为三个沉淀池空间，两块竖直隔板22分别在左侧顶部及右侧顶部设有溢流口23，在末端沉淀池侧壁上设有清水溢流管24；在三个沉淀池内底部还设有排渣口25；污水经由旋风管排放至底部的三级沉淀池2的第一个沉淀池内后进行一次沉淀及药物与污水的最后反应，经一次沉淀后的污水中大部分悬浊物沉淀至沉淀箱底部，初步净化后的水经由溢流口23进入下一个沉淀池，进行二次沉淀后的水进入末端沉淀池，并由末端沉淀池侧壁上的清水溢流管24排出至后续处理。

本发明的工作原理为：由隧洞内排出的污水由水泵抽取后经管道由絮凝槽1的污水入口侧导入絮凝槽1内，由污水入口处的流量计15得出进入絮凝槽1内的污水量并将电信号反馈至控制系统，搅拌罐51内装有由上方的配药量药装置配置按比例配置好的药剂，并落入搅拌罐51内的水中，由搅拌罐51搅拌均匀后成为药物溶液，根据流量计15测出的污水流量决定搅拌罐51底部的横向的加药管52上自动加药阀的开合程度、开闭数量及开合时间，从而达到自动调节用药量的目的。污水与药物溶液接触后在絮凝槽1内经过絮凝槽1左右两侧侧壁上的急变流挡板11作用，其流态发生改变，由缓流改为急变流，使得药液与污水能够更好地发生反应。作为一个优选的实施例，针对水量较大、同时浊度较高的污水，还可以通过操纵第一电动伸缩缸41及第二电动伸缩缸42不断地进行交替伸长、交替缩短，从而进一步对水流进行扰动，从而取得更好的反应效果。污水进入絮凝槽1的末端时，通过梯形开口3上污水来侧的V形围挡4，将污水分流为左右两侧的分支，并在梯形开口3上的污水出口处再次碰撞、汇集，进入下方的旋风管，并在旋风管内充分混合、反应，最后排入下方的三级沉淀箱2内，经过逐级沉淀达到排放标准后通过清水溢流排放管排放到指定排放位置。

在整个过程中，对于小流量、低浊度的隧洞污水，仅通过自动加药阀想絮凝槽1内添加药物溶液即可完成絮凝；对于大流量、高浊度的隧洞污水，可以通过第一电动伸缩缸141及第二电动伸缩缸142控制第一横向动力杆131及第二横向动力杆132，从而带动急变流挡板11在污水处理过程中不断地进行往复运动，对流体流态进行进一步的扰动，使得药物溶液与污水水体之间的混合更加充分，反应更加彻底，从而取得更好的絮凝效果。通过往复弯折的絮凝槽1，为融合及反应提供足够的时间及空间，并通过围挡4及旋风管进一步加强药液与污水之间的碰撞及融合，使得反应更加彻底。

本发明描述中出现的“连接”、“固定”，可以是固定连接、加工成型、焊接，也可以机械连接，具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明描述中，出现的术语“中心”、“上”、“下”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系仅为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的特定的方位，因此并不能理解为对本发明的限制。

最后应说明的是：以上各实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各实施例所描述的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种隧洞污水絮凝处理系统，包括絮凝槽（1）、设置于絮凝槽（1）上方的加药系统以及设置于絮凝槽（1）下方的三级沉淀箱（2）；其特征在于，所述絮凝槽（1）为往复弯折状且隧洞污水入口侧高于隧洞污水出口侧；絮凝槽（1）内侧壁设有急变流挡板（11），外侧沿槽壁设有横向动力杆（13）；所述急变流挡板（11）一端与絮凝槽（1）内侧壁铰接，另一端朝下游倾斜，并铰接于连接到横向动力杆（13）的控制杆（12）；所述横向动力杆（13）端部设有电动伸缩缸（14），控制其远离或靠近絮凝槽（1），从而调节急变流挡板（11）的开合度；在所述絮凝槽（1）的隧洞污水出口处的底板上设有上大下小的梯形开口（3），梯形开口（3）底部经由旋风管导向三级沉淀箱（2）；所述加药系统包括设置于絮凝槽（1）上隧洞污水入口处的流量计（15），还包括设置于絮凝槽（1）侧方的加药平台（5），所述加药平台（5）上设有搅拌罐（51），搅拌罐（51）顶部设有配药装置，底部设有位于絮凝槽（1）上方的横向的加药管（52），所述加药管（52）上通过自动加药阀设有若干加药孔，所述加药孔正对絮凝槽（1）；还包括控制系统，由控制系统根据流量计（15）反馈的流量数据来控制自动加药阀开闭的时间长短、开合程度及开闭数量。

2.如权利于要求1所述的一种隧洞污水絮凝处理系统，其特征在于，所述横向动力杆（13）包括分别设置于所述絮凝槽（1）左右两侧的第一横向动力杆（131）及第二横向动力杆（132），位于左侧的第一横向动力杆（131）控制絮凝槽（1）内左侧壁上的急变流挡板（11），位于右侧的第二横向动力杆（132）控制絮凝槽（1）右侧壁上的急变流挡板（11）。

3.如权利于要求2所述的一种隧洞污水絮凝处理系统，其特征在于，所述絮凝槽（1）内左右侧壁上的急变流挡板（11）错位设置。

4.如权利于要求2所述的一种隧洞污水絮凝处理系统，其特征在于，所述第一横向动力杆（131）及第二横向动力杆（132）分别由背向设置的第一电动伸缩缸（141）及第二电动伸缩缸（142）提供动力，所述第一电动伸缩缸（141）及第二电动伸缩缸（142）交替伸长、交替缩短。

5.如权利于要求1所述的一种隧洞污水絮凝处理系统，其特征在于，所述梯形开口（3）上三面设有围挡（4），背向污水来侧设有污水出口。

6.如权利于要求5所述的一种隧洞污水絮凝处理系统，其特征在于，隧洞污水来侧的围挡为朝向隧洞污水来测的V形。

7.如权利于要求1所述的一种隧洞污水絮凝处理系统，其特征在于，所述加药管（52）横跨所述絮凝槽（1）。

8.如权利于要求1所述的一种隧洞污水絮凝处理系统，其特征在于，所述三级沉淀箱（2）包括方形箱体（21），所述方形箱体（21）内部空间通过两块竖直隔板（22）分隔为三个沉淀池空间，两块竖直隔板（22）分别在左侧顶部及右侧顶部设有溢流口（23），在末端沉淀池侧壁上设有清水溢流管（24）；在三个沉淀池内底部还设有排渣口（25）。

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