CN113428956A - 一种可冲洗介质加速高密度沉淀池水处理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可冲洗介质加速高密度沉淀池水处理系统，包括：混凝池、絮凝池、旋流分离器、污泥螺杆泵、高密度沉淀池、刮泥板、中心布水筒、鼓风机、穿孔曝气管、整流挡板、电动阀、斜管、刮渣板、介质储箱、桨式变频搅拌器、框式变频搅拌器、污泥回流阀、剩余污泥排放阀。本发明通过设置混凝池、絮凝池、旋流分离器、污泥螺杆泵、高密度沉淀池、刮泥板、中心布水筒、鼓风机、穿孔曝气管、整流挡板、电动阀、斜管、刮渣板、介质储箱、桨式变频搅拌器、框式变频搅拌器、污泥回流阀、剩余污泥排放阀，使得该系统具有布水均匀、处理效率高、运行控制灵活、工艺维护简单可行的优点，对介质加速高密度沉淀池的广泛推广及应用具有非常重要的意义。

Description

一种可冲洗介质加速高密度沉淀池水处理系统及方法

技术领域

本发明属于水处理领域，尤其涉及一种可冲洗介质加速高密度沉淀池水处理系统及方法。

背景技术

介质加速高密度沉淀工艺是在传统的平流沉淀池的基础上，集机械混合、絮凝、澄清和高效混合于一体，把混凝、强化絮凝、斜管沉淀三个过程进行优化，因此比其他沉淀池具有更加优越的性能。高密度沉淀工艺通过投加不同的药剂，可以去除部分悬浮物和碳污染物以及大部分的磷，以减轻后续处理构筑物的负荷。

介质加速高密度沉淀工艺主要具有以下优点：1)占地面积小；2)絮凝沉淀时间短；3)水厂可不设浓缩池；4)抗冲击能力强，适用水质广泛；5)耗药量低；6)制水成本低。由于采用高效的混合及反应设备，可节省投药量30％以上；

介质加速高密度沉淀工艺对布水均匀性要求高，泥水混合物短流会严重影响系统的正常运行效率及出水水质，目前介质加速高密度沉淀工艺斜管堵塞的清洗多为离线人工清洗，存在清洗时工艺停运、围护难度大、耗时久、斜管损伤严重等缺点，严重影响系统的正常运行。

因此，提出一种可冲洗介质加速高密度沉淀池水处理系统及方法，以解决上述问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种可冲洗介质加速高密度沉淀池水处理系统，包括：混凝池、絮凝池、旋流分离器、污泥螺杆泵、高密度沉淀池、刮泥板、中心布水筒、鼓风机、穿孔曝气管、整流挡板、电动阀、斜管、刮渣板、介质储箱、桨式变频搅拌器、框式变频搅拌器、污泥回流阀、剩余污泥排放阀；所述混凝池分别与废水进水管、絮凝剂投加管连接，所述混凝池还分别与介质储箱上的介质投加管和絮凝池连接；所述絮凝池与助凝剂投加管连接，所述絮凝池的出水管通过中心布水筒与高密度沉淀池连接，所述高密度沉淀池依次通过污泥螺杆泵、旋流分离器、介质储箱与混凝池连接，所述旋流分离器还依次通过污泥螺杆泵、旋流分离器、污泥回流阀与絮凝池连接，所述高密度沉淀池依次通过污泥螺杆泵、旋流分离器与剩余污泥排放阀连接，所述高密度沉淀池底部集泥斗设有刮泥板，所述高密度沉淀池顶部液面处设有刮渣板，高密度沉淀池顶部中心处设有中心布水筒，所述高密度沉淀池中部设有斜管，所述斜管下部设有穿孔曝气管，所述穿孔曝气管与鼓风机连接，所述中心布水筒与絮凝池连接的管道底部设有整流挡板，所述电动阀通过连接管道与中心布水筒连接。

优选的，该方法包括以下步骤：

步骤1：首先废水经废水进水管进入混凝池中，接着通过介质储箱向混凝池内投加介质及絮凝剂，以介质为晶核，促进废水中悬浮物、胶体、尺寸范围为0.001-1um的粒子完成微絮凝，同时配合桨式变频搅拌器混合，有利于微絮凝的进行；

步骤2：絮凝池接收来自混凝池的介质与絮体的混合物，其中混合物的尺寸大于1um，接着向絮凝池中加入助凝剂，将混合物与来自高密度沉淀池经旋流分离器后的化学污泥进行大絮凝，再通过回流化学污泥的网捕、席卷作用，促进絮体长大，利于后续固液分离，配合框式变频搅拌器防止已形成的较大絮体破碎；

步骤3：絮凝池出水进入中心布水筒后，经整流挡板及中心布水筒的整流，作用于高密度沉淀池中部的斜管上，再经斜管进行均匀布水，防止短流对絮体沉淀带来的不利影响，且斜管能够进行泥水分离；分离出的上清液经出水堰及明渠进入后续处理单元；

步骤4：分离后的污泥集中于高密度沉淀池底部的集泥斗，依次经刮泥板、污泥螺杆泵进入旋流分离器对介质及污泥进行分离，部分污泥经污泥回流阀进入絮凝池，剩余污泥经剩余污泥排放阀进入脱水单元，脱出系统，分离后的介质进入介质储箱；

步骤5：当斜管堵塞时，鼓风机开启，通过穿孔曝气管对斜管进行气水冲洗，同时开启位于中心布水筒上部连接管道上的电动阀、刮渣板，使产生的浮渣通过开启的电动阀进入中心布水筒，之后依次经刮泥板、污泥螺杆泵进入旋流分离器对介质及污泥进行分离，部分污泥经污泥回流阀回流至絮凝池，剩余污泥经剩余污泥排放阀进入脱水单元，脱出系统，分离后的介质进入介质储箱，之后通过混凝池进入系统循环使用；

步骤6：气水冲洗时间持续10-30min，停止冲洗时，先停止鼓风机，再停止刮渣板的转动，最后关闭电动阀，系统进入正常运行状态。

优选的，所述絮凝剂为铝系、铁系、硅酸盐系其中一种，投加量为50-500ppm。

优选的，所述助凝剂为PAM或生物助凝剂，投加量为0.05-0.8ppm；

优选的，所述步骤5中污泥回流阀回流至絮凝池的浓缩污泥回流比为5-40％。

优选的，所述介质为活性炭、微砂或其他惰性粉末，投加量为50-600ppm。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明通过设置混凝池、絮凝池、旋流分离器、污泥螺杆泵、高密度沉淀池、刮泥板、中心布水筒、鼓风机、穿孔曝气管、整流挡板、电动阀、斜管、刮渣板、介质储箱、桨式变频搅拌器、框式变频搅拌器、污泥回流阀、剩余污泥排放阀，使得该系统具有布水均匀、处理效率高、运行控制灵活、工艺维护简单可行的优点，对介质加速高密度沉淀池的广泛推广及应用具有非常重要的意义。

附图说明

图1是本发明的系统结构示意图。

图中：

1、混凝池；2、絮凝池；3、旋流分离器；4、污泥螺杆泵；5、高密度沉淀池；6、刮泥板；7、中心布水筒；8、鼓风机；9、穿孔曝气管；10、整流挡板；11、电动阀；12、斜管；13、刮渣板；14、介质储箱；15、桨式变频搅拌器；16、框式变频搅拌器；17、污泥回流阀；18、剩余污泥排放阀。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步描述：

实施例：

如附图1所示，本发明提供一种可冲洗介质加速高密度沉淀池水处理系统，包括：混凝池1、絮凝池2、旋流分离器3、污泥螺杆泵4、高密度沉淀池5、刮泥板6、中心布水筒7、鼓风机8、穿孔曝气管9、整流挡板10、电动阀11、斜管12、刮渣板13、介质储箱14、桨式变频搅拌器15、框式变频搅拌器16、污泥回流阀17、剩余污泥排放阀18；所述混凝池1分别与废水进水管、絮凝剂投加管连接，所述混凝池1还分别与介质储箱14上的介质投加管和絮凝池2连接；所述絮凝池2与助凝剂投加管连接，所述絮凝池2的出水管通过中心布水筒7与高密度沉淀池5连接，所述高密度沉淀池5依次通过污泥螺杆泵4、旋流分离器3、介质储箱14与混凝池1连接，所述旋流分离器2还依次通过污泥螺杆泵4、旋流分离器3、污泥回流阀17与絮凝池2连接，所述高密度沉淀池5依次通过污泥螺杆泵4、旋流分离器3与剩余污泥排放阀18连接，所述高密度沉淀池5底部集泥斗设有刮泥板6，所述高密度沉淀池5顶部液面处设有刮渣板13，高密度沉淀池5顶部中心处设有中心布水筒7，所述高密度沉淀池5中部设有斜管12，所述斜管12下部设有穿孔曝气管9，所述穿孔曝气管9与鼓风机8连接，所述中心布水筒7与絮凝池2连接的管道底部设有整流挡板10，所述电动阀11通过连接管道与中心布水筒7连接。

具体的，该方法包括以下步骤：

(1)、首先废水经废水进水管进入混凝池1中，接着通过介质储箱14向混凝池(1)内投加介质及絮凝剂，所述絮凝剂为铝系、铁系、硅酸盐系其中一种，投加量为50-500ppm，所述介质为活性炭、微砂或其他惰性粉末，投加量为50-600ppm，以介质为晶核，促进废水中悬浮物、胶体、尺寸范围为0.001-1um的粒子完成微絮凝，同时配合桨式变频搅拌器15混合，有利于微絮凝的进行；

(2)、絮凝池2接收来自混凝池1的介质与絮体的混合物，其中混合物的尺寸大于1um，接着向絮凝池2中加入助凝剂，所述助凝剂为PAM或生物助凝剂，投加量为0.05-0.8ppm，将混合物与来自高密度沉淀池5经旋流分离3后的化学污泥进行大絮凝，再通过回流化学污泥的网捕、席卷作用，促进絮体长大，利于后续固液分离，配合框式变频搅拌器16防止已形成的较大絮体破碎；

(3)、絮凝池2出水进入中心布水筒7后，经整流挡板10及中心布水筒7的整流，作用于高密度沉淀池5中部的斜管12上，再经斜管12进行均匀布水，防止短流对絮体沉淀带来的不利影响，且斜管12能够进行泥水分离；分离出的上清液经出水堰及明渠进入后续处理单元；

(4)、分离后的污泥集中于高密度沉淀池5底部的集泥斗，依次经刮泥板6、污泥螺杆泵4进入旋流分离器3对介质及污泥进行分离，部分污泥经污泥回流阀17进入絮凝池2，剩余污泥经剩余污泥排放阀18进入脱水单元，脱出系统，分离后的介质进入介质储箱14；

(5)、当斜管12堵塞时，鼓风机8开启，通过穿孔曝气管9对斜管12进行气水冲洗，同时开启位于中心布水筒7上部连接管道上的电动阀11、刮渣板13，使产生的浮渣通过开启的电动阀11进入中心布水筒7，之后依次经刮泥板6、污泥螺杆泵4进入旋流分离器3对介质及污泥进行分离，部分污泥经污泥回流阀17回流至絮凝池2，其中浓缩污泥回流比为5-40％，剩余污泥经剩余污泥排放阀18进入脱水单元，脱出系统，分离后的介质进入介质储箱14，之后通过混凝池1进入系统循环使用；

(6)、气水冲洗时间持续10-30min，停止冲洗时，先停止鼓风机8，再停止刮渣板13的转动，最后关闭电动阀11，系统进入正常运行状态。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了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特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

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等同物限定。

Claims (6)

1.一种可冲洗介质加速高密度沉淀池水处理系统，其特征在于：包括：混凝池(1)、絮凝池(2)、旋流分离器(3)、污泥螺杆泵(4)、高密度沉淀池(5)、刮泥板(6)、中心布水筒(7)、鼓风机(8)、穿孔曝气管(9)、整流挡板(10)、电动阀(11)、斜管(12)、刮渣板(13)、介质储箱(14)、桨式变频搅拌器(15)、框式变频搅拌器(16)、污泥回流阀(17)、剩余污泥排放阀(18)；所述混凝池(1)分别与废水进水管、絮凝剂投加管连接，所述混凝池(1)还分别与介质储箱(14)上的介质投加管和絮凝池(2)连接；所述絮凝池(2)与助凝剂投加管连接，所述絮凝池(2)的出水管通过中心布水筒(7)与高密度沉淀池(5)连接，所述高密度沉淀池(5)依次通过污泥螺杆泵(4)、旋流分离器(3)、介质储箱(14)与混凝池(1)连接，所述旋流分离器(2)还依次通过污泥螺杆泵(4)、旋流分离器(3)、污泥回流阀(17)与絮凝池(2)连接，所述高密度沉淀池(5)依次通过污泥螺杆泵(4)、旋流分离器(3)与剩余污泥排放阀(18)连接，所述高密度沉淀池(5)底部集泥斗设有刮泥板(6)，所述高密度沉淀池(5)顶部液面处设有刮渣板(13)，高密度沉淀池(5)顶部中心处设有中心布水筒(7)，所述高密度沉淀池(5)中部设有斜管(12)，所述斜管(12)下部设有穿孔曝气管(9)，所述穿孔曝气管(9)与鼓风机(8)连接，所述中心布水筒(7)与絮凝池(2)连接的管道底部设有整流挡板(10)，所述电动阀(11)通过连接管道与中心布水筒(7)连接。

2.根据权利要求1所述的一种可冲洗介质加速高密度沉淀池水处理系统的处理方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤1：首先废水经废水进水管进入混凝池(1)中，接着通过介质储箱(14)向混凝池(1)内投加介质及絮凝剂，以介质为晶核，促进废水中悬浮物、胶体、尺寸范围为0.001-1um的粒子完成微絮凝，同时配合桨式变频搅拌器(15)混合，有利于微絮凝的进行；

步骤2：絮凝池(2)接收来自混凝池(1)的介质与絮体的混合物，其中混合物的尺寸大于1um，接着向絮凝池(2)中加入助凝剂，将混合物与来自高密度沉淀池(5)经旋流分离器(3)后的化学污泥进行大絮凝，再通过回流化学污泥的网捕、席卷作用，促进絮体长大，利于后续固液分离，配合框式变频搅拌器(16)防止已形成的较大絮体破碎；

步骤3：絮凝池(2)出水进入中心布水筒(7)后，经整流挡板(10)及中心布水筒(7)的整流，作用于高密度沉淀池(5)中部的斜管(12)上，再经斜管(12)进行均匀布水，防止短流对絮体沉淀带来的不利影响，且斜管(12)能够进行泥水分离；分离出的上清液经出水堰及明渠进入后续处理单元；

步骤4：分离后的污泥集中于高密度沉淀池(5)底部的集泥斗，依次经刮泥板(6)、污泥螺杆泵(4)进入旋流分离器(3)对介质及污泥进行分离，部分污泥经污泥回流阀(17)进入絮凝池(2)，剩余污泥经剩余污泥排放阀(18)进入脱水单元，脱出系统，分离后的介质进入介质储箱(14)；

步骤5：当斜管(12)堵塞时，鼓风机(8)开启，通过穿孔曝气管(9)对斜管(12)进行气水冲洗，同时开启位于中心布水筒(7)上部连接管道上的电动阀(11)、刮渣板(13)，使产生的浮渣通过开启的电动阀(11)进入中心布水筒(7)，之后依次经刮泥板(6)、污泥螺杆泵(4)进入旋流分离器(3)对介质及污泥进行分离，部分污泥经污泥回流阀(17)回流至絮凝池(2)，剩余污泥经剩余污泥排放阀(18)进入脱水单元，脱出系统，分离后的介质进入介质储箱(14)，之后通过混凝池(1)进入系统循环使用；

步骤6：气水冲洗时间持续10-30min，停止冲洗时，先停止鼓风机(8)，再停止刮渣板(13)的转动，最后关闭电动阀(11)，系统进入正常运行状态。

3.根据权利要求2所述的一种可冲洗介质加速高密度沉淀池水处理系统的处理方法，其特征在于，所述絮凝剂为铝系、铁系、硅酸盐系其中一种，投加量为50-500ppm。

4.根据权利要求2所述的一种可冲洗介质加速高密度沉淀池水处理系统的处理方法，其特征在于，所述助凝剂为PAM或生物助凝剂，投加量为0.05-0.8ppm。

5.根据权利要求2所述的一种可冲洗介质加速高密度沉淀池水处理系统的处理方法，其特征在于，所述步骤5中污泥回流阀(17)回流至絮凝池(2)的浓缩污泥回流比为5-40％。

6.根据权利要求2所述的一种可冲洗介质加速高密度沉淀池水处理系统的处理方法，其特征在于，所述介质为活性炭、微砂或其他惰性粉末，投加量为50-600ppm。

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