CN114057323B - 絮体再絮凝悬浮快滤装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种絮体再絮凝悬浮快滤装置，包括：池体，池体的内腔分隔为絮凝区、沉淀区、过滤区及储水区。絮凝区的上端与沉淀区的上端连通，沉淀区和过滤区的底部连通形成排泥区，过滤区的上端与储水区连通。絮凝区内设有竖直设置且中空筒状的导流筒，所述导流筒底部设置泥斗，导流筒内设有絮凝搅拌机，絮凝搅拌机用于在旋转过程中产生提升力，以使导流筒下方的装置进水、泥斗中污泥及絮凝剂向上进入导流筒并充分搅拌、反应后，再由导流筒的顶端溢出并向四周辐射后回落形成循环流动。本发明装置采用絮凝+沉淀+过滤的工艺组合，前端设置絮体再絮凝区，通过投加混凝剂与污水中颗粒物质发生絮凝反应，从而大大提高沉淀区的污染物去除效果，大幅提升出水水质，延长过滤区的运行周期。

Description

絮体再絮凝悬浮快滤装置

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，特别地，涉及一种絮体再絮凝悬浮快滤装置。

背景技术

初期雨水溶解了空气中的大量酸性气体、汽车尾气、工厂废气等，降落地面后又冲刷了屋面、道路等不透水面上的污染物，使其含有大量污染物质。合流制污水中包含雨水、生活污水，甚至工业废水，具有三种污水的污染特征，污染物种类多，浓度高，成分复杂。初期雨水或合流制溢流污水直接排放对水环境造成严重破坏，目前城市面源污染已成为我国城市水体污染的主要成因。

悬浮物是初期雨水和合流制溢流污水中污染物附着的重要载体，也是水体污染物的重要输出形态。因此去除悬浮物是降低水污染负荷的有效途径，因过滤能有效去除水中的悬浮物，在初期雨水和合流制溢流污水处理方面逐渐受到关注。

国内目前针对初期雨水和合流制溢流污水中悬浮物的主要去除机理为沉淀或过滤。例如专利号为CN105040804B的中国专利文献公开了一种分流制雨水排水系统末端漂浮式过滤装置，该装置包括带有进水口和出水口的过滤腔体，所述过滤腔体包括：引流通道，向下引流来自进水口的水体；悬浮物分离区，包括上向流过滤水体的过滤通道以及填充在所述过滤通道内的漂浮滤层；沉淀区，位于悬浮物分离区下方，用于收集被悬浮物分离区过滤的杂质。该装置结构简单，无需动力，能去除水中部分悬浮物及其上附着的其他污染物，但过滤精度较低，污染物去除效果有限，漂浮滤层顶部设置的挡板导致滤层易堵塞，过滤阻力损失大，滤层冲洗效果差，需要频繁进行反冲洗以恢复滤层的过滤性能。

例如专利号为CN209161714U的中国专利文献公开了一种污水处理用一体化沉淀过滤装置，该装置包括区体及隔墙，将区体内空间分割为沉淀区、过滤区及设备间，沉淀区上部设有进水口，沉淀区与过滤区的隔墙上部设置溢流槽和出水管，出水管连通过滤区下部，过滤区的中部设有滤板，滤板上设有透水孔，滤板上铺设石英砂，过滤区上部设置排水孔，排水孔通过排水管连接排水槽。该装置集成沉淀、过滤功能，可去除污水中的悬浮物，出水水质较好，但装置结构复杂、沉淀区易短流，采用石英砂作为滤料过滤阻力较高，水头损失大，滤层易堵塞，仅设置水冲洗，利用滤层上部滤后水冲洗的水头不足，冲洗强度不够，滤层冲洗作用有限，影响过滤效果。

发明内容

本发明提供了一种絮体再絮凝悬浮快滤装置，以解决现有装置存在的絮凝、沉淀及过滤效率低和效果差的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种絮体再絮凝悬浮快滤装置，包括：池体，池体的内腔通过隔墙依次分隔为用于使絮体循环流动再絮凝的絮凝区、用于使絮凝区溢出的污水沉淀分离的沉淀区、用于使沉淀分离后水体中的杂物拦截过滤的过滤区、用于存储部分过滤后溢出水体的储水区；絮凝区的上端与沉淀区的上端连通，沉淀区和过滤区的底部连通形成排泥区，以使溢入沉淀区的污水在沉淀区内形成向下流动的下向流后，再在过滤区内形成向上流动的上向流，过滤区的上端与储水区连通；絮凝区内设有竖直设置且中空筒状的导流筒，导流筒内设有絮凝搅拌机，絮凝搅拌机用于在旋转过程中产生提升力，以使导流筒下方的装置进水、污泥及絮凝剂向上进入导流筒并充分搅拌、反应后，再由导流筒的顶端溢出并向四周辐射后回落形成循环流动。

进一步地，絮凝区的底部形成漏斗状的泥斗；导流筒两端开口，且位于泥斗的中心；絮凝搅拌机包括固定于絮凝区上方的驱动电机、与驱动电机的驱动端相连的安装杆、及起搅拌提升作用的多片搅拌桨叶，安装杆竖直设置，其下端伸入导流筒的中心，多片搅拌桨叶均匀间隔连接于安装杆的底端。

进一步地，絮体再絮凝悬浮快滤装置还包括输送管网，输送管网包括用于将待处理的污水导入絮凝区的进水管组、用于将储水区存储的水体向外导出的出水管组、用于将沉淀出的污泥和拦截过滤的杂物向外排出的排污管组；进水管组包括进水管，及连接于进水管中的第一开关阀，第一开关阀连接控制装置，进水管的出水端穿设池体的侧墙后延伸至导流筒的正下方，且进水管的出水口朝下；出水管组包括出水管，出水管的进水端穿设池体的侧墙后延伸至储水区内；排污管组包括排污管，及连接于排污管中的第三开关阀，第三开关阀与控制装置相连，排污管的进污端分别连通至排泥区和泥斗中。

进一步地，输送管网还包括用于反向回输污泥的回泥管组，回泥管组包括：用于输送污泥的回泥管，及连接于回泥管管路中的回流泵；回流泵与控制装置相连；回泥管的进泥端与排泥区连通，其相对的排泥端延伸至导流筒的正下方，且回泥管的排泥口朝上。

进一步地，絮凝区和沉淀区两者共用的隔墙的上端开设有连通两者的出水堰，出水堰沿隔墙的宽度方向延伸；沉淀区和絮凝区两者共用的隔墙上设有与出水堰连通的配水槽，配水槽沿出水堰的长度方向延伸，并配水槽的侧壁上开设有沿其长度方向均匀间隔设置的出水孔。

进一步地，过滤区内设有滤料承托板，及自由悬浮填装于滤料承托板上方水体中的悬浮滤料；滤料承托板用于对上向流的水体进行拦截过滤，并用于防止悬浮滤料向下掉落至排泥区；悬浮滤料用于在水流、浮力、重力及过滤阻力的综合作用下自动调整其水中滤层的厚度，以形成沿水体流动方向孔隙率逐步减小的变滤层厚度过滤。

进一步地，絮体再絮凝悬浮快滤装置还包括用于使过滤后的水体向外溢流的多组出水溢流槽；多组出水溢流槽沿过滤区的长度方向依次间隔布设于悬浮滤料的上方，且各出水溢流槽通过连通槽连接成整体，并连通槽的出流端延伸至与储水区连通。

进一步地，絮体再絮凝悬浮快滤装置还包括用于使污水中的泥沙进行沉淀的双层异向斜板；双层异向斜板沿沉淀区的长度或宽度方向依次间隔布设，且各双层异向斜板包括呈夹角相交的两块沉泥板。

进一步地，絮体再絮凝悬浮快滤装置还包括反冲洗系统，反冲洗系统用于根据沉淀区的液位高低自动启动，以交替对沉淀区和过滤区进行曝气冲洗，且曝气冲洗完成后自动引入储水区的水体对排泥区进行水冲洗。

进一步地，反冲洗系统包括用于检测沉淀区内液位高低的液位检测器、曝气冲洗装置、水冲洗装置、及控制装置，液位检测器、曝气冲洗装置及水冲洗装置分别与控制装置相连；液位检测器连接于沉淀区隔墙的内壁面上；曝气冲洗装置设置于池体外，且其出气端分别延伸至双层异向斜板和滤料承托板的下方，以用于在沉淀区内液位达到设定高度时开启，以交替对沉淀区和过滤区进行曝气冲洗；水冲洗装置的进水端与储水区连通，其相对设置的排水端延伸至排泥区内，以在曝气冲洗装置作业完成后开启，对排泥区进行水冲洗。

本发明具有以下有益效果：

本发明装置中，絮凝区利用絮体再絮凝原理，并采用机械循环混合絮凝，不仅使污水、污泥和药剂充分混合，混合絮凝效果好，水头损失小，抗水量、水质冲击负荷能力强，并对水量、水质变化较大的原水适应能力强；且还可为污水在导流筒内外两侧流道的循环流动提供动力，絮体在絮凝区内不断循环反应，从而形成尺寸均匀、密度较大的絮体，使絮体具有较高的沉降速度和性能，进而加速絮凝沉降速率，提升絮凝沉淀效果；本发明装置采用絮凝+ 沉淀+过滤的工艺组合，装置前端设置絮体再絮凝区，通过投加混凝剂与污水中颗粒物质发生絮凝反应，从而大大提高沉淀区的污染物去除效果，大幅提升出水水质，延长过滤区的运行周期。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例的絮体再絮凝悬浮快滤装置的主视结构示意图；

图2是图1的俯视结构示意图；

图3是图1中絮凝区污泥回流和沉淀过滤区底板冲洗系统俯视图；

图4是图1中出水溢流槽横断面示意图；

图5是图1中配水槽正面示意图。

图例说明

10、池体；11、隔墙；12、导泥板；101、絮凝区；102、沉淀区；103、过滤区；104、储水区；105、排泥区；106、配水槽；107、出水孔；108、泥斗；109、出水堰；20、滤料承托板；30、悬浮滤料；40、出水溢流槽；41、溢流槽本体；42、滤网；50、双层异向斜板；61、进水管组；62、出水管组；63、排污管组；64、回泥管组；641、回泥管；642、回流泵；71、曝气冲洗装置；711、鼓风机；712、曝气干管；713、第一曝气支管；714、第二曝气支管；715、第四开关阀；716、第五开关阀；72、水冲洗装置；721、冲洗干管；722、第六开关阀；723、冲洗支管；80、导流筒；90、絮凝搅拌机。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。

参照图1-图3，本发明的优选实施例提供了一种絮体再絮凝悬浮快滤装置，包括：池体 10，池体10的内腔通过隔墙11依次分隔为用于使絮体循环流动再絮凝的絮凝区101、用于使絮凝区101溢出的污水沉淀分离的沉淀区102、用于使沉淀分离后水体中的杂物拦截过滤的过滤区103、用于存储部分过滤后溢出水体的储水区104。絮凝区101的上端与沉淀区102的上端连通，沉淀区102和过滤区103的底部连通形成排泥区105，以使溢入沉淀区102的污水在沉淀区102内形成向下流动的下向流后，再在过滤区103内形成向上流动的上向流，过滤区 103的上端与储水区104连通。絮凝区101内设有竖直设置且中空筒状的导流筒80，导流筒 80内设有絮凝搅拌机90，絮凝搅拌机90用于在旋转过程中产生提升力，以使导流筒80下方的装置进水、污泥及絮凝剂向上进入导流筒80并充分搅拌、反应后，再由导流筒80的顶端溢出并向四周辐射后回落形成循环流动。

本发明的絮体再絮凝悬浮快滤装置工作时，外部待处理的初期雨水和合流制溢流污水等污水首先进入絮凝区101，絮凝搅拌机90运行旋转产生提升力，该提升力使导流筒80下方的污泥、污水及絮凝剂向上流动进入导流筒80，经导流筒80内絮凝搅拌机90的作用，进水中的颗粒物、悬浮物等与絮凝剂、污泥絮体进行充分的混合、絮凝反应后，再从导流筒80的顶端溢出并向四周辐射后，沿导流筒80外侧流道向下回落，絮体逐渐成长，水流再次回到导流筒80的底部，与新进入的污水、絮凝剂和污泥一起再次由絮凝搅拌机90提升进入导流筒80 内，如此往复形成循环流动；而部分污水则由絮凝区101与沉淀区102的连通处进入沉淀区 102，进入沉淀区102的污水在沉淀区102内形成向下流动的下向流，污水经沉淀区102作用沉淀，沉淀出的污泥临时存储在排泥区105；下向流的污水经沉淀后再由沉淀区102与过滤区 103两者连通的底部进入过滤区103，并在过滤区103中形成向上流动的上向流，水体经过过滤区103的拦截过滤，过滤出水体中含有的悬浮物；经过拦截过滤后的水体由过滤区103的上端溢流至储水区104中存储，而截留出的杂物则临时存储在排泥区105中，最后絮凝区101 和排泥区105中的污泥及杂物再统一向外排放。

本发明装置中，絮凝区利用絮体再絮凝原理，并采用机械循环混合絮凝，不仅使污水、污泥和药剂充分混合，混合絮凝效果好，水头损失小，抗水量、水质冲击负荷能力强，并对水量、水质变化较大的原水适应能力强；且还可为污水在导流筒80内外两侧流道的循环流动提供动力，絮体在絮凝区101内不断循环反应，从而形成尺寸均匀、密度较大的絮体，使絮体具有较高的沉降速度和性能，进而加速絮凝沉降速率，提升絮凝沉淀效果；本发明装置采用絮凝+沉淀+过滤的工艺组合，装置前端设置絮体再絮凝区，通过投加混凝剂与污水中颗粒物质发生絮凝反应，从而大大提高沉淀区102的污染物去除效果，大幅提升出水水质，延长过滤区103的运行周期。

可选地，如图1所示，絮凝区101的底部形成漏斗状的泥斗108；泥斗108呈漏斗状，有利于由导流筒80外溢的污水回流导流后聚集，也利于回流的污水与新进污水的充分混合。导流筒80两端开口，且位于泥斗108的中心，利于泥斗108中的水流在提升力的作用下均匀上流，提升絮体再絮凝效果。絮凝搅拌机90包括固定于絮凝区101上方的驱动电机、与驱动电机的驱动端相连的安装杆、及起搅拌提升作用的多片搅拌桨叶，安装杆竖直设置，其下端伸入导流筒80的中心，多片搅拌桨叶均匀间隔连接于安装杆的底端；絮凝搅拌机90结构简单，容易安装。

可选地，如图1-图3所示，絮体再絮凝悬浮快滤装置还包括输送管网，输送管网包括用于将待处理的污水导入絮凝区101的进水管组61、用于将储水区104存储的水体向外导出的出水管组62、用于将沉淀出的污泥和拦截过滤的杂物向外排出的排污管组63。进水管组61 包括进水管，及连接于进水管中的第一开关阀，第一开关阀连接控制装置，进水管的出水端穿设池体10的侧墙后延伸至导流筒80的正下方，且进水管的出水口朝下，工作时，由于进水管的出水口朝下，进水管进水时，将泥斗108中沉积的污泥冲起，使其反射向上流动，促使沉积的污泥再循环流动与药剂充分混合、反应后絮凝，加速絮凝沉淀效率，提高污泥再絮凝效果。出水管组62包括出水管，出水管的进水端穿设池体10的侧墙后延伸至储水区104内。排污管组63包括排污管，及连接于排污管中的第三开关阀，第三开关阀与控制装置相连，排污管的进污端分别连通至排泥区105和泥斗108中，以使泥斗108中絮体再絮凝产生的沉淀，及排泥区105中沉淀和拦截过滤后的悬浮物一起向外排出。

进一步地，输送管网还包括用于反向回输污泥的回泥管组64，回泥管组64包括：用于输送污泥的回泥管641，及连接于回泥管641管路中的回流泵642。回流泵642与控制装置相连。回泥管641的进泥端与排泥区105连通，其相对的排泥端延伸至导流筒80的正下方，且回泥管641的排泥口朝上。工作时，回流泵642在控制装置的控制下开启，使排泥区105中沉淀出的污泥通过回泥管641回流至泥斗108内，且位于导流筒80和絮凝搅拌机90的底部，回流污泥中含有较多比重较大的絮体，及未反应完全的药剂，污泥回流到絮凝区101后，既可作为絮凝反应的絮核，加速絮体的成长密实，同时污泥中未充分反应的药剂可实现再利用，减少药剂的投加量，最终达到促进絮体成长，提高絮体密度和絮体沉淀速度，改善絮体沉降性能，降低药剂费用的效果。

絮凝区101工作时，絮凝搅拌机90启动旋转产生提升力，导流筒80下方的污水、回流的污泥及药剂在提升力的作用下螺旋向上流动进入导流筒80，并在导流筒80内充分发生碰撞和理化反应，然后再从圆形导流筒上端溢出并向四周辐射，部分污水由絮凝区101和沉淀区 102连通的位置溢流进入沉淀区102，其余大部分水流则沿导流筒80的外侧流道向下流动，并回到起点位置，循环往复不断进行。絮 凝区配套回泥管641和回流泵642，污泥回流泵变频控制，并根据进水水质和实际运行经验自动控制间歇或连续运行。絮体再絮凝技术水头损失小，抗水量、水质冲击负荷能力强，可形成均匀、密集的絮体，具有较高的沉降速度和性能；沉淀污泥回流絮凝区，可作为絮凝反应的絮核，加速絮体的成长密实，同时污泥中未完全反应的药剂可实现再利用，最终达到促进絮体成长，改善絮体密度，提高絮体沉淀速度，减少药剂使用量的效果。

可选地，如图1所示，絮凝区101和沉淀区102两者共用的隔墙11的上端开设有连通两者的出水堰109，出水堰109沿隔墙11的宽度方向延伸。沉淀区102和絮凝区101两者共用的隔墙11上设有与出水堰109连通的配水槽106，配水槽106沿出水堰109的长度方向延伸，并配水槽106的侧壁上开设有沿其长度方向均匀间隔设置的出水孔107。本可选方案中，再结合图5所示，配水槽106的槽壁上均匀开设有上下两排出水孔107，且上下两排出水孔107依次错位布设，并下排出水孔107的孔底与配水槽106的槽底齐平。出水孔107可采用圆形、椭圆形、或多边形等形状，直径或边长为30～100mm，孔口出流方式使出水保持一定的水平流速，从而有利于沉淀区102配水的均匀性，同时及时排出配水槽106底板沉积的泥沙。

可选地，如图1-图3所示，过滤区103内设有滤料承托板20，及自由悬浮填装于滤料承托板20上方水体中的悬浮滤料30。滤料承托板20用于对上向流的水体进行拦截过滤，并用于防止悬浮滤料30向下掉落至排泥区105。悬浮滤料30用于在水流、浮力、重力及过滤阻力的综合作用下自动调整其水中滤层的厚度，以形成沿水体流动方向孔隙率逐步减小的变滤层厚度过滤。

本发明部分工作时，经絮凝区101絮凝沉淀分离后的污水由沉淀区102的顶部供入沉淀区102，污水在沉淀区102内形成向下流动的下向流，污水经沉淀区102作用进行沉淀，沉淀出的污泥临时存储在排泥区105；下向流的污水经沉淀后由沉淀区102和过滤区103两者连通的底部进入过滤区103，并在过滤区103中形成向上流动的上向流，上向流流动过程中，首先经过滤料承托板20的初步过滤作用，过滤出污水中体积较大的杂物，如树叶等，污水经过滤料承托板20的初步作用后，继续向上流经悬浮滤料30，悬浮滤料30的下层滤料截留体积较大的悬浮物，上层滤料则进一步对细小的悬浮物进行截留吸附；经过悬浮滤料截留过滤后的水体由过滤区103的上端溢流至储水区104中存储，而截留出的杂物则临时存储在排泥区105 中，最后排泥区105中的污泥及杂物再统一向外排放。

本发明装置中，过滤区103采用悬浮滤料30和带孔隙的滤料承托板20组合结构，悬浮滤料的水下滤料形成上密下疏，孔隙沿水流方向逐渐减小的理想滤层，从而实现分层过滤，滤料承托板20可有效拦截水中体积较大的杂物，如树叶等，悬浮滤料30的滤料底层拦截尺寸较大的悬浮物，沿水流方向滤层孔隙逐渐减小，剩余的尺寸较小的悬浮物被拦截，从而本发明中过滤区103的该组合结构，可对各种尺寸的杂物均具有良好的截留效果，整个滤层截污能力得到充分利用，从而增大滤层的截污量，并延长整个装置的过滤周期；悬浮滤料30自由设置，其顶部不设置压板，悬浮滤料30在水流、浮力、重力、过滤阻力等多重力的综合作用下自由活动，过滤初期，浮力作用为主导，一定厚度的滤层浮于水面之上，随着过滤的进行，滤料重量不断增加，滤层随之下沉入水，以不断向水中自动补充滤料，从而本发明装置可根据滤层的受力情况自动调整悬浮滤料在水中滤层的厚度，实现变滤层厚度过滤，保障装置污染物的去除效果和出水质量，同时减小单个过滤周期的总水头损失，且滤层顶部不设置压板也便于滤料的及时补充和更换；本发明装置针对现有初期雨水、合流制溢流污水过滤技术存在的问题，本发明提供了一种适用于初期雨水和合流制溢流污水的一体化快速过滤装置，其结构简单、处理速度快、水头损失小、处理效果好、占地面积小、运维管理方便、综合成本低，能有效去除进水中的较大杂物、泥沙、以及悬浮物及其附着物，去除效率高。

可选地，如图1所示，池体10总平面尺寸为12.6×2.5m，总高3.3m，设计处理能力3000m³/d，池体10采用碳钢防腐材质，外包彩钢板，且相邻的絮凝区101和沉淀区102、沉淀区102和过滤区103、过滤区103和储水区104两两共用隔墙11，从而池体10结构简单、容易制备、且制作成本低。

可选地，悬浮滤料30的形状为圆柱形、多面体形、圆盘形及球形中的一种或多种，其包括外网体，及填充于外网体内的无纺布；悬浮滤料30的孔隙率大于90％，密度为0.90～0.98g/cm³，堆积密度为98～100kg/m³。本可选方案中，悬浮滤料30采用控水性好、悬浮物截留量大、清洗性好的悬浮滤料，密度在0.90～0.98g/cm³范围内，填装高度为500～1200mm；悬浮滤料的形状可采用圆柱形、多面体形、圆盘形、彗星状及球形中的一种或多种，悬浮滤料的具体形状和大小根据待处理污水特征确定；悬浮滤料漂浮或悬浮集聚在水体中，水流从下往上通过，滤料形成良好的污染物截留层。悬浮滤料30比重与水相近，受浮力作用集聚在水面位置，受上向流水流顶托和滤料本身浮力、重力共同作用挤压密实，水中滤料形成上密下疏、沿水流方向孔隙率逐步减小的理想滤层，滤层底部截留较大悬浮物，滤层顶部进一步对细小悬浮物进行截留吸附，不仅悬浮物截留效果好，而且滤层截污能力得到最大程度利用；滤料承托板20以上水深大于两倍滤层高度，且滤层上不设置压板，以便悬浮滤料在水流、浮力和重力等多重力的作用下自由活动。

本可选方案的具体实施例中，悬浮滤料30为圆柱状，长8mm，直径8mm，中间填充褶皱状纺粘无纺布，孔隙率达90％以上，滤料比重为0.92g/cm³，堆积密度为98kg/m³，悬浮物的捕获量12～21kgSS/m³，滤层厚度为500mm。

可选地，如图1所示，滤料承托板20水平设置且靠近排泥区105，并滤料承托板20的外周分别与对应侧的隔墙11相连；滤料承托板20为钢丝网，或为其上开设有均匀间隔布设的滤孔的孔隙板。本可选方案中，钢丝网或滤孔的孔隙长为10～15mm、宽1～5mm，孔隙大小应根据悬浮滤料的尺寸灵活确定。滤料承托板20不仅可以支撑滤料层，防止滤料掉落至池底，同时可以改善过滤区103进水配水的均匀性，最大程度发挥滤层的过滤效果，同时还可有效拦截较大杂物，避免其堵塞悬浮滤料的滤层。

如图1和图2所示，絮体再絮凝悬浮快滤装置还包括用于使过滤后的水体向外溢流的多组出水溢流槽40。多组出水溢流槽40沿过滤区103的长度方向依次间隔布设于悬浮滤料30 的上方，且各出水溢流槽40通过连通槽连接成整体，并连通槽的出流端延伸至与储水区104 连通。过滤区103顶部设置出水溢流槽40，用于保证过滤区103出水的均匀性，避免滤层发生短流和穿透。

本可选方案中，再结合图4所示，出水溢流槽40包括上端开口且呈沟渠状的溢流槽本体 41，溢流槽本体41沿过滤区103的长度方向布设，且溢流槽本体41的两端分别抵接对应侧的隔墙11，连通槽的一端分别连接溢流槽本体41，其相对的另一端穿过隔墙11后伸入储水区 104；溢流槽本体41的两侧边各连接有沿侧边长度方向布设的滤网42，两块滤网42向溢流槽本体41中间倾斜布置，且两块滤网42的顶边靠拢连接。滤网42为钢丝网或为其上开设有均匀间隔布设的滤孔的孔隙板，滤孔尺寸不大于滤料尺寸的1/2，长度宜采用10～30mm，用于防止滤料流失，根据滤料尺寸和参数灵活确定。两块滤网42的下侧边分别与溢流槽本体41 的侧边连接，其相对的上侧边向上延伸过程中逐步倾斜后靠拢连接固定，既可有效保证溢流出水和滤料的拦截，同时又能避免滤料在溢流槽本体41顶部的堆积。本可选方案的具体实施例中，过滤区103顶部设置两条出水溢流槽40，尺寸为3.5×0.2×0.4m；滤网42的孔隙长为 15mm、宽3mm，均匀布置。

可选地，如图1所示，絮体再絮凝悬浮快滤装置还包括用于使污水中的泥沙进行沉淀的双层异向斜板50。双层异向斜板50沿沉淀区102的长度或宽度方向依次间隔布设，且各双层异向斜板50包括呈夹角相交的两块沉泥板。双层异向斜板50不仅能够增大沉淀区102的面积利用率，强化斜板沉淀效果，有效去除进水较大悬浮颗粒和泥沙，减轻过滤区103的处理负荷，同时有效改善沉淀区102的水力流态，实现导流作用，发挥良好的整流和配水功能。工作时，污水从上至下经过双层异向的双层异向斜板50，使较大杂质、泥沙等与污水分离，沉入底部排泥区105以定期排出，水流则从与过滤区103共用的隔墙11底部出口流出。本发明部分采用沉淀+过滤的工艺组合，沉淀区102设置双层异向斜板50，可有效去除较大杂物和泥沙等悬浮物，强化斜板沉淀效果，减轻滤池处理负荷，降低过滤区103的堵塞风险，延长装置的过滤周期；且与普通单层单向斜板相比，双层异向的沉泥板可有效减少沉淀区102的无效沉淀面积，增大沉淀区102的面积利用率，同时双层异向的斜板还可有效改善沉淀区的水力流态，发挥良好的整流和配水功能。

可选地，如图1-图3所示，絮体再絮凝悬浮快滤装置还包括反冲洗系统，反冲洗系统用于根据沉淀区102的液位高低自动启动，以交替对沉淀区102和过滤区103进行曝气冲洗，且曝气冲洗完成后自动引入储水区104的水体对排泥区105进行水冲洗。

本发明部分工作时，絮凝区101絮凝沉淀后的污水进入沉淀区102，并在沉淀区102内形成向下流动的下向流，污水经双层异向斜板50作用进行沉淀，沉淀出的污泥临时存储在排泥区105；下向流的污水经沉淀后由沉淀区102和过滤区103两者连通的底部进入过滤区103，并在过滤区103中形成向上流动的上向流，上向流流动过程中，经悬浮滤料30作用，拦截过滤出污水中含有的悬浮物；经过悬浮滤料30截留过滤后的水体由过滤区103的上端溢流至储水区104中存储，而截留出的杂物则临时存储在排泥区105中；随着过滤的进行，滤层阻力不断增加，逼高沉淀区102液位，当沉淀区102液位达到设定高度时，反冲洗系统自动启动，以交替对沉淀区102和过滤区103进行曝气冲洗，且曝气冲洗完成后自动引入储水区104的水体对排泥区105进行水冲洗。

本发明装置，通过气泡对悬浮滤料30进行振动和搅拌，促进滤料之间的碰撞摩擦，使滤料中截留的污染物分离出来，实现滤料的清洗，恢复滤料的截污能力；通过气泡振动双层异向斜板50，清洗沉积在斜板上的污泥，解决斜板积泥和堵塞问题；沉淀区102和过滤区103 轮流进行曝气清洗，可大大减小反冲洗系统的规模，保证清洗强度的同时降低了设备电力负荷和制造成本；装置曝气冲洗完成并放空以后自动开启水冲洗，以对排泥区105的底板进行冲洗，可保证底板冲洗不留死角，维持装置良好的卫生条件，水冲洗不消耗电能，且实现处理水重复利用；本发明装置采用气冲洗+水冲洗相结合的方式，利用小气泡对双层异向斜板50 的振动，使双层异向斜板50上的积泥掉落至底部排泥区105，小气泡对悬浮滤料30进行曝气搅拌和擦洗，促使滤料中的污染物脱出并掉落至底部排泥区105；双层异向斜板50和滤料清洗完毕并装置排空以后，再用储水区104的水对排泥区105底板的积泥进行冲洗，水冲洗完毕后进入下一过滤周期或待机状态；本冲洗方式可保持装置干净卫生，防止待机时产生臭气，而且干燥待机可以最大程度承受初期进水或合流制溢流污水的超高固体负荷冲击，保证过滤初期处理效果。

本可选方案中，如图1-图3所示，反冲洗系统包括用于检测沉淀区102内液位高低的液位检测器、曝气冲洗装置71、水冲洗装置72、及控制装置，液位检测器、曝气冲洗装置71及水冲洗装置72分别与控制装置相连；液位检测器连接于沉淀区102隔墙11的内壁面上；曝气冲洗装置71设置于池体10外，且其出气端分别延伸至双层异向斜板50和悬浮滤料30的下方，以用于在沉淀区102内液位达到设定高度时开启，以交替对沉淀区102和过滤区103 进行曝气冲洗；水冲洗装置72的进水端与储水区104连通，其相对设置的排水端延伸至排泥区105内，以在曝气冲洗装置71作业完成后开启，对排泥区105进行水冲洗。本发明装置中，液位检测器、控制装置、曝气冲洗装置71及水冲洗装置72形成自动控制冲洗，工作时，随过滤的进行，过滤区103中滤层阻力不断增加，致使沉淀区102中液位逐步升高，当达到设定的标高时，表示滤层截污能力已饱和，液位检测器发送电信号至控制装置，控制装置接收电信号后控制曝气冲洗装置71进行自动冲洗，以交替对沉淀区102和过滤区103进行曝气冲洗；曝气冲洗完成后，控制装置再控制水冲洗装置72进行自动清洗，以对排泥区105的底板进行水冲洗。

本可选方案中，如图1所示，曝气冲洗装置71包括设置于池体10外的鼓风机711、与鼓风机711连通的曝气干管712、与曝气干管712分别连通的第一曝气支管713和第二曝气支管 714、设置于第一曝气支管713中的第四开关阀715和设置于第二曝气支管714中的第五开关阀716；鼓风机711、第四开关阀715及第五开关阀716分别与控制装置相连；第一曝气支管 713穿设排泥区105后延伸至双层异向斜板50的下方，第二曝气支管714穿设排泥区105后延伸至滤料承托板20的下方。

工作时，随着过滤的进行，滤层阻力不断增加，逼高沉淀区102液位，装置根据沉淀区 102超声波液位计或浮球液位计信号，自动轮流对双层异向斜板50和悬浮滤料30进行空气擦洗；冲洗过程首先停止装置进水并静置，然后再对过滤区103进行曝气搅拌和擦洗，首先沉淀区102静置，设定时间后切换曝气区域，对沉淀区102进行曝气振动，然后过滤区103静置，设定时间后再切换曝气区域，对过滤区103进行曝气搅拌和擦洗；曝气冲洗完成后，关闭曝气冲洗装置71，并排泥区105保持继续排泥，直至装置排空，然后再启动水冲洗装置72对排泥区105底板进行水冲洗，并保持排泥区105继续排泥，直至装置再次排空；最后关闭水冲洗装置72和排泥区105的排泥，装置进入下一处理周期或待机状态。

工作时，通过第一曝气支管713曝出的气泡振动双层异向斜板50，从而清洗沉积在斜板上的污泥，解决斜板积泥和堵塞问题；通过第二曝气支管714曝出的气泡对悬浮滤料30进行振动和搅拌，促进滤料之间的碰撞摩擦，使滤料中截留的污染物分离出来，从而实现滤料的清洗，恢复滤料的截污能力；沉淀区102和过滤区103分时段曝气清洗，可大大减小鼓风机 711和曝气管路的规模，保证清洗强度的同时降低设备电力负荷和制造成本。本可选方案的具体实施例中，第一曝气支管713和第二曝气支管714两者均设置有沿周向均匀间隔设置的多排曝气孔，且各排曝气孔包括沿长度方向依次间隔设置的多个曝气孔；第一曝气支管713和第二曝气支管714两者的管径分别为DN100mm，开设于其上的曝气孔开口朝下且与竖直方向成45°角交错布置，孔口间距控制在50～200mm之间，孔径控制在10～60mm之间；优选地，第一曝气支管713和第二曝气支管714的数量为多组，以保证气泡在整个沉淀区102和过滤区103平面上均匀布置。

本可选方案中，如图1-图3所示，排泥区105的底板上还设有导泥板12，导泥板12由过滤区103至沉淀区102方向逐渐向下倾斜；水冲洗装置72包括冲洗干管721、设置于冲洗干管721中的第六开关阀722及多根冲洗支管723，第六开关阀722与控制装置相连；冲洗干管721的进水端连通储水区104的底板，多根冲洗支管723平行间隔布设，且各冲洗支管723的进水端分别与冲洗干管721的排水端连通，其相对设置的排水端分别穿设池体10后延伸至导泥板12上。

工作时，过滤区103的上端与储水区104连通，滤后水通过出水溢流后进入储水区104，部分滤后水在储水区104储存，其余通过出水管组排放；储水区104的底板位置高于滤料承托板20的位置，在储水区104的底板上设置水冲洗装置72，曝气冲洗装置71对双层异向斜板50和悬浮滤料30冲洗完成后，控制装置自动打开水冲洗装置72对排泥区105进行冲洗，冲洗设施保证了装置的良好卫生条件，不仅不消耗电能，而且可实现处理水的重复利用。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种絮体再絮凝悬浮快滤装置，其特征在于，包括：

池体(10)，所述池体(10)的内腔通过隔墙(11)依次分隔为用于使絮体循环流动再絮凝的絮凝区(101)、用于使所述絮凝区(101)溢出的污水沉淀分离的沉淀区(102)、用于使沉淀分离后水体中的杂物拦截过滤的过滤区(103)、用于存储部分过滤后溢出水体的储水区(104)；

所述絮凝区(101)的上端与所述沉淀区(102)的上端连通，所述沉淀区(102)和所述过滤区(103)的底部连通形成排泥区(105)，以使溢入所述沉淀区(102)的污水在所述沉淀区(102)内形成向下流动的下向流后，再在所述过滤区(103)内形成向上流动的上向流，所述过滤区(103)的上端与所述储水区(104)连通；

所述絮凝区(101)内设有竖直设置且中空筒状的导流筒(80)，所述导流筒(80)内设有絮凝搅拌机(90)，所述絮凝搅拌机(90)用于在旋转过程中产生提升力，以使所述导流筒(80)下方的装置进水、污泥及絮凝剂向上进入所述导流筒(80)并充分搅拌、反应后，再由所述导流筒(80)的顶端溢出并向四周辐射后回落形成循环流动；

所述过滤区(103)内设有滤料承托板(20)，及自由悬浮填装于所述滤料承托板(20)上方水体中的悬浮滤料(30)；所述滤料承托板(20)用于对上向流的水体进行拦截过滤，并用于防止所述悬浮滤料(30)向下掉落至所述排泥区(105)；所述悬浮滤料(30)用于在水流、浮力、重力及过滤阻力的综合作用下自动调整其水中滤层的厚度，以形成沿水体流动方向孔隙率逐步减小的变滤层厚度过滤；

絮体再絮凝悬浮快滤装置还包括用于使过滤后的水体向外溢流的多组出水溢流槽(40)；出水溢流槽(40)包括上端开口且呈沟渠状的溢流槽本体(41)，溢流槽本体(41)沿过滤区(103)的长度方向布设，且溢流槽本体(41)的两端分别抵接对应侧的隔墙(11)，连通槽的一端分别连接溢流槽本体(41)，其相对的另一端穿过隔墙(11)后伸入储水区(104)；溢流槽本体(41)的两侧边各连接有沿侧边长度方向布设的滤网(42)，两块滤网(42)向溢流槽本体(41)中间倾斜布置，且两块滤网(42)的顶边靠拢连接；滤网(42)为钢丝网或为其上开设有均匀间隔布设的滤孔的孔隙板，滤孔尺寸不大于滤料尺寸的1/2，长度宜采用10～30mm，用于防止滤料流失，根据滤料尺寸和参数灵活确定；两块滤网(42)的下侧边分别与溢流槽本体(41)的侧边连接，其相对的上侧边向上延伸过程中逐步倾斜后靠拢连接固定，既可有效保证溢流出水和滤料的拦截，同时又能避免滤料在溢流槽本体(41)顶部的堆积。

2.根据权利要求1所述的絮体再絮凝悬浮快滤装置，其特征在于，

所述絮凝区(101)的底部形成漏斗状的泥斗(108)；

所述导流筒(80)两端开口，且位于所述泥斗(108)的中心；

所述絮凝搅拌机(90)包括固定于所述絮凝区(101)上方的驱动电机、与所述驱动电机的驱动端相连的安装杆、及起搅拌提升作用的多片搅拌桨叶，所述安装杆竖直设置，其下端伸入所述导流筒(80)的中心，多片所述搅拌桨叶均匀间隔连接于所述安装杆的底端。

3.根据权利要求2所述的絮体再絮凝悬浮快滤装置，其特征在于，

所述絮体再絮凝悬浮快滤装置还包括输送管网，所述输送管网包括用于将待处理的污水导入所述絮凝区(101)的进水管组(61)、用于将所述储水区(104)存储的水体向外导出的出水管组(62)、用于将沉淀出的污泥和拦截过滤的杂物向外排出的排污管组(63)；

所述进水管组(61)包括进水管，及连接于所述进水管中的第一开关阀，所述第一开关阀连接控制装置，所述进水管的出水端穿设所述池体(10)的侧墙后延伸至所述导流筒(80)的正下方，且所述进水管的出水口朝下；

所述出水管组(62)包括出水管，所述出水管的进水端穿设所述池体(10)的侧墙后延伸至所述储水区(104)内；

所述排污管组(63)包括排污管，及连接于所述排污管中的第三开关阀，所述第三开关阀与所述控制装置相连，所述排污管的进污端分别连通至所述排泥区(105)和所述泥斗(108)中。

4.根据权利要求3所述的絮体再絮凝悬浮快滤装置，其特征在于，

所述输送管网还包括用于反向回输污泥的回泥管组(64)，所述回泥管组(64)包括：用于输送污泥的回泥管(641)，及连接于所述回泥管(641)管路中的回流泵(642)；

所述回流泵(642)与所述控制装置相连；

所述回泥管(641)的进泥端与所述排泥区(105)连通，其相对的排泥端延伸至所述导流筒(80)的正下方，且所述回泥管(641)的排泥口朝上。

5.根据权利要求1所述的絮体再絮凝悬浮快滤装置，其特征在于，

所述絮凝区(101)和所述沉淀区(102)两者共用的所述隔墙(11)的上端开设有连通两者的出水堰(109)，所述出水堰(109)沿所述隔墙(11)的宽度方向延伸；

所述沉淀区(102)和所述絮凝区(101)两者共用的所述隔墙(11)上设有与所述出水堰(109)连通的配水槽(106)，所述配水槽(106)沿所述出水堰(109)的长度方向延伸，并所述配水槽(106)的侧壁上开设有沿其长度方向均匀间隔设置的出水孔(107)。

6.根据权利要求1所述的絮体再絮凝悬浮快滤装置，其特征在于，

多组所述出水溢流槽(40)沿所述过滤区(103)的长度方向依次间隔布设于所述悬浮滤料(30)的上方，且各所述出水溢流槽(40)通过连通槽连接成整体，并所述连通槽的出流端延伸至与所述储水区(104)连通。

7.根据权利要求1所述的絮体再絮凝悬浮快滤装置，其特征在于，

所述絮体再絮凝悬浮快滤装置还包括用于使污水中的泥沙进行沉淀的双层异向斜板(50)；

所述双层异向斜板(50)沿所述沉淀区(102)的长度或宽度方向依次间隔布设，且各所述双层异向斜板(50)包括呈夹角相交的两块沉泥板。

8.根据权利要求7所述的絮体再絮凝悬浮快滤装置，其特征在于，

所述絮体再絮凝悬浮快滤装置还包括反冲洗系统，所述反冲洗系统用于根据所述沉淀区(102)的液位高低自动启动，以交替对所述沉淀区(102)和所述过滤区(103)进行曝气冲洗，且曝气冲洗完成后自动引入所述储水区(104)的水体对所述排泥区(105)进行水冲洗。

9.根据权利要求8所述的絮体再絮凝悬浮快滤装置，其特征在于，

所述反冲洗系统包括用于检测所述沉淀区(102)内液位高低的液位检测器、曝气冲洗装置(71)、水冲洗装置(72)、及控制装置，所述液位检测器、所述曝气冲洗装置(71)及所述水冲洗装置(72)分别与所述控制装置相连；

所述液位检测器连接于所述沉淀区(102)隔墙(11)的内壁面上；

所述曝气冲洗装置(71)设置于所述池体(10)外，且其出气端分别延伸至所述双层异向斜板(50)和所述滤料承托板(20)的下方，以用于在所述沉淀区(102)内液位达到设定高度时开启，以交替对所述沉淀区(102)和所述过滤区(103)进行曝气冲洗；

所述水冲洗装置(72)的进水端与所述储水区(104)连通，其相对设置的排水端延伸至所述排泥区(105)内，以在所述曝气冲洗装置(71)作业完成后开启，对所述排泥区(105)进行水冲洗。

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