CN114100205A - 沉淀池和污水净化工艺 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种沉淀池和污水净化工艺，沉淀池包括池本体和净化单元，池本体设置有储存腔室以供污泥沉降排出，以及与储存腔室连通的进水口，进水口设置在池本体中部避免干扰已沉降污泥；净化单元包括基体和多个平板膜，基体与池本体连接，多个平板膜均与基体连接，且每个平板膜的板面与水平面呈锐角或钝角设置。在减少占地、提高处理效果的前提下，能够提高污水净化效果，从而使污水满足排放标准。

Description

沉淀池和污水净化工艺

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体而言，涉及一种沉淀池和污水净化工艺。

背景技术

二沉池是活性污泥系统重要组成部分，二沉池的作用是泥水分离，是使活性污泥混合液澄清、浓缩并回流活性污泥，其工作效果能够直接影响活性污泥系统的出水水质和回流污泥浓度。目前二沉池存在占地面积大、运行负荷低、出水效果难达到一级A及以上的标准。目前执行较多的排放标准为《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918-2002)》一级A标准，达到69％，其对SS的要求是低于10mg/L。二沉池出水悬浮物一般在10-30mg/L，达不到越来越严格排放标准要求；针对上述要求，目前城镇污水处理厂一般采用二级处理结合深度处理模式，造成污水处理工艺日益复杂，投资和运行成本越来越高。二沉池表面负荷以及固体通量决定污泥浓度难以维持较高的污泥浓度；受二沉池的影响，无法最大化发挥活性污泥法的效率。深度处理如砂滤池(快滤、V型)、纤维滤池等工艺需额外增加占地，给现有一些城中的提标改造项目增加了难度。

经发明人研究发现，现有的二沉池污水处理系统存在如下缺点：

占地面积大、污水处理负荷低，不能满足高排放标准的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种沉淀池和污水净化工艺，其能够在不新增用地的基础上提高污水净化效果，从而满足较高的排放标准。

本发明的实施例是这样实现的：

第一方面，本发明提供一种沉淀池，包括：

池本体，池本体设置有储存腔室以及与储存腔室连通的进水口；

以及净化单元，净化单元包括基体和多个平板膜，基体与池本体连接，多个平板膜均与基体连接，且每个平板膜的板面与水平面呈锐角或钝角设置。

在可选的实施方式中，多个平板膜中的一个平板膜与基体活动连接，以调节平板膜与水平面之间的夹角。

在可选的实施方式中，平板膜与基体可转动地连接，以调节平板膜与水平面之间的夹角。

在可选的实施方式中，基体包括框架、驱动器、传动杆和伸缩杆，平板膜与框架可转动地连接，驱动器与框架固定连接，传动杆与驱动器连接；伸缩杆的一端与传动杆可转动地连接，伸缩杆的另一端与平板膜可转动地连接；驱动器用于带动传动杆沿传动杆的轴线延伸方向相对于框架往复运动，以通过伸缩杆带动平板膜相对于框架转动，进而调节平板膜与水平面之间的夹角。

在可选的实施方式中，驱动器包括电机和螺杆，电机与框架固定连接，螺杆与电机的输出轴连接，传动杆设有螺纹孔，螺纹孔与螺杆螺纹连接；基体还包括防旋件和复位件，防旋件与传动杆固定连接，防旋件与框架可滑动地连接，且防旋件与框架在螺杆的周向上相对固定；电机用于驱动螺杆转动，从而带动传动杆在螺杆的轴线延伸方向上相对于框架往复滑动；复位件设于伸缩杆上，用于使伸缩杆具有缩短的运动趋势。

在可选的实施方式中，净化单元设置有多组，多组净化单元均设于储存腔室内。

在可选的实施方式中，多组净化单元中的至少两组净化单元在池本体的深度方向上排布，且至少两组净化单元中相邻净化单元的平板膜的倾斜角度不同。

在可选的实施方式中，平板膜设置为有机平板膜或无机平板膜。

在可选的实施方式中，沉淀池还包括排泥单元、反冲洗单元和出水单元，出水单元与平板膜的出水口连通，用于将清水输送至清水池；反冲洗单元设于清水池；排泥单元设于储存腔室底部，用于排出沉积于储存腔室内的污泥。

第二方面，本发明提供一种污水净化工艺，适用于前述实施方式中任一项的沉淀池，污水净化工艺包括：

将污水从进水口输入储存腔室中，污水与位于储存腔室中的多个平板膜接触，在平板膜的引导下，污泥朝向储存腔室的底部滑动，以沉淀在池本体的底部；

污水能从池本体的出水口排出，或者，污水部分或全部经平板膜净化后排出。

本发明实施例的有益效果是：

综上所述，本实施例提供的沉淀池，在池本体中设置有净化单元，净化单元包括多个平板膜，多个平板膜均与水平面呈锐角或钝角设置。污水从进水口进入储存腔室内后，与平板膜接触，平板膜既具有引导污泥沉积于池本体底部的作用，强化污泥沉淀效果；同时，平板膜还具有膜过滤作用，通过调节过膜水量使池本体的出水悬浮物小于10mg/L或5mg/L，甚至更低，从而满足排放要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例的沉淀池的结构示意图；

图2为本发明实施例的净化单元的结构示意图(平板膜处于基准位置)；

图3为本发明实施例的平板膜处于第一形态的结构示意图；

图4为本发明实施例的平板膜处于第二形态的结构示意图；

图5为本发明实施例的沉淀池的流程图。

图标：

001-水平面；002-第一方向；003-第二方向；100-池本体；110-储存腔室；120-进水口；200-净化单元；210-基体；211-框架；212-电机；213-螺杆；214-传动杆；215-伸缩杆；216-防旋件；217-复位件；220-平板膜；221-第一过滤面；222-第二过滤面；300-排泥泵；400-抽吸泵；500-反冲洗泵；600-风机；700-清水池。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

目前，二沉池中设置有斜板或斜管，从而引导污泥沉淀在池底。由于排放标准日趋严格，现有技术的二沉池净化效果差，排放标准不能够满足需求，需要新增深度处理模式，如此新增占地，成本高。

鉴于此，设计者设计了一种沉淀池，在降低成本的前提下，能够提高污水净化效果，从而使排放物满足排放标准。

请参阅图1，其中，向上的空心箭头组表示污水自下向上流动，向下的实心箭头组表示污泥沉降方向。本实施例中，沉淀池包括池本体100和至少一个净化单元200。池本体100设置有储存腔室110和进水口120，储存腔室110的下部为沉降区域，供污泥沉降，且沉降区域的污泥能够在排泥泵的作用下排出。进水口120与储存腔室110连通，进水口120设置在池本体中部避免干扰已沉降污泥；净化单元200包括基体210和多个平板膜220，基体210与池本体100连接，平板膜220与基体210连接，平板膜220位于储存腔室110中，且平板膜220的板面与水平面001具有夹角，该夹角为钝角或锐角。多个平板膜220均位于进水口120的上方。

本实施例提供的沉淀池的净化流程包括，例如：

污水从进水口120引入到储存腔室110内，污水的液面逐渐升高，污水升高过程中，与平板膜220接触，平板膜220既能够引导污泥沉积于池本体100底部，强化污泥沉淀效果；同时，平板膜220还能够过滤污水，通过调节过膜水量使池本体100的出水悬浮物小于10mg/L或5mg/L，甚至更低，从而满足排放要求。该沉淀池不需要与深度处理模式结合，即可实现增强污泥沉淀效果以及提高污水净化效果的作用，相比现有二沉池与深度处理模式结合的方式，占地面积小，降低了成本；且相比单独的二沉池的污水处理，提高了净化效果。

请结合图1，本实施例中，需要说明的是，净化单元200的数量按需设置，净化单元200可以设置一个或多个，当净化单元200设置为多个时，多组净化单元200均排布于储存腔室110中，并且，多组净化单元200的排布方式多样，例如，可以在同一水平面001中排布多组净化单元200，或者在竖向方向上排布多组净化单元200等。同时，多组净化单元200的平板膜220的角度可以独立设置，不同的净化单元200的平板膜220的角度设置互不影响，便于装配。本实施例中，以净化单元200的数量为两个为例进行说明，并且，两个净化单元200在竖向方向上排布，每个净化单元200的多个平板膜220的角度相同，两个净化单元200的平板膜220与水平面001的夹角的绝对值相等且一正一负，例如，一个净化单元200中的平板膜220与水平面001的夹角为60°，另一个净化单元200中的平板膜220与水平面001的夹角为-60°。当净化单元200的数量大于两个时，在竖向方向上，任意相邻两个净化单元200的平板膜220呈中心对称排布，换句话说，奇数层的平板膜220的角度一致，偶数层的平板膜220的角度一致，任意奇数层的平板膜220与水平面001的角度和任意偶数层的平板膜220的角度的绝对值相等且一正一负。

本实施例中，在污水从进水口120进入储存腔室110后，经过下层的平板膜220的水流向上走又撞击到位于上层的平板膜220，使污泥颗粒在平板膜220的作用下滑落至污泥区，同时水流还可冲刷膜表面，从而有效减缓膜层污堵，同时方便清洗平板膜220上过滤面的表面污堵。通过设置多层平板膜220，能够使沉淀池表面负荷以及固体通量提高2～3倍。

本实施例中，需要说明的是，平板膜220大致为矩形板状，平板膜220可以设置为有机平板膜220，例如，平板膜220为PES、PVDF、PVC、PTFE等；或者，平板膜220设置为无机平板膜220，例如，平板膜220为氧化铝、碳化硅、氧化钛、氧化锆等。

需要说明的是，每个净化单元200中的平板膜220的数量按需设置，本实施例中不进行具体限定。

请参阅图2-图4，进一步的，任意净化单元200的多个平板膜220中的至少一个平板膜220与基体210活动连接，从而能够调节平板膜220与水平面001之间的角度。例如，本实施例中，每个平板膜220均与基体210可转动地连接，每个平板膜220相对于基体210转动时，能够调节与水平面001之间的角度，例如，在初始阶段，某一个净化单元200的多个平板膜220与水平面001的角度为60°，当净化设定时间后，调节平板膜220的角度，使其与水平面001的角度为120°，如此，能按需调整平板膜220的角度，从而改善平板膜220的两个过滤面的服役状态，任意的过滤面均不易粘附过多的污泥，延长使用寿命。换句话说，在初始阶段，请结合图3，污泥基本粘附于第一过滤面221且污泥在自身重力作用下沿第一过滤面221向下滑动至污泥沉淀区，当平板膜220服役较长时间后，第一过滤面221上粘附的污泥较多且不能够在自身重力作用下滑离第一过滤面221，此时，请参阅图4，调节平板膜220的角度，使污泥沉积过程中主要粘附在第二过滤面222上，且利用第二过滤面222引导污泥滑动。而由于第一过滤面221的角度变化，使得第一过滤面221上的污泥与第一过滤面221摩擦力减小，位于第一过滤面221上的污泥基本不会受到第一过滤面221的阻挡而向下掉落，易于滑离第一过滤面221，且不易有新的污泥粘附在第一过滤面221上，从而利于第一过滤面221的清理，第一过滤面221不易被堵塞。如此反复调节，从而能够延长平板膜220的使用寿命，降低成本。

同时，由于纵向方向上排布多组净化单元200，污水向上流动时，被上方平板膜220阻挡，污泥等颗粒能够更好地向下沉淀，且启动冲刷上部的平板膜220的作用。

请结合图2，本实施例中，可选的，基体210包括框架211、驱动器、传动杆214、伸缩杆215、防旋件216和复位件217。平板膜220与框架211可转动地连接。驱动器包括电机212和螺杆213，电机212与框架211固定连接，螺杆213与电机212的输出轴连接，电机212用于带动螺杆213转动。传动杆214设有螺纹孔，螺纹孔与螺杆213螺纹连接。防旋件216与传动杆214固定连接，防旋件216与框架211可滑动地连接，且防旋件216与框架211在螺杆213的周向上相对固定。伸缩杆215的一端与传动杆214可转动地连接，伸缩杆215的另一端与平板膜220可转动地连接。使用时，电机212驱动螺杆213转动，从而带动传动杆214在螺杆213的轴线延伸方向上相对于框架211往复滑动，以通过伸缩杆215带动平板膜220相对于框架211转动，进而调节平板膜220与水平面001之间的夹角。复位件217设于伸缩杆215上，用于使伸缩杆215具有缩短的运动趋势。

请结合图2-图4，例如，以平板膜220处于竖向位置时作为基准位置进行说明，此时，平板膜220的板面也即过滤面与水平面001呈90°，且第一过滤面221为左侧，第二过滤面222位于右侧。当电机212启动且带动传动杆214沿第一方向002滑动时，第一过滤面221与水平面001之间的角度变小，例如，当第一过滤面221与水平面001之间的角度为60°时停止调节，此时，第二过滤面222与水平面001之间的角度为120°，第一过滤面221用于粘附并引导污泥滑动。当第一过滤面221使用设定时间或其他原因需要调节角度时，电机212启动，带动传动杆214沿与第一方向002相反的第二方向003滑动，第一过滤面221与水平面001之间的角度逐渐增大且趋近90°，当第一过滤面221处于基准位置时，继续沿第二方向003运动，第二过滤面222与水平面001之间的角度逐渐减小，且当第二过滤面222与水平面001之间的角度为60°时停止调节，此时，第一过滤面221与水平面001之间的角度为120°，第二过滤面222用于粘附并引导污泥滑动。应当理解，当平板膜220处于设定角度时，由于传动杆214与螺杆213为螺纹连接，具有自锁作用，且在复位件217的作用下，伸缩杆215的稳定性高，如此，平板膜220能够长期处于设定位置，稳定性好，使用安全可靠。

需要说明的是，当多个平板膜220均需要调整时，可以在传动杆214上设置多个伸缩杆215，每个伸缩杆215与一个平板膜220可转动地连接，多个平板膜220能够在传动杆214的带动下同步调节角度，操作便捷灵活。

此外，复位件217可以是但不限于是弹簧、橡胶件或弹片等。

请结合图5，本实施例中，可选的，沉淀池还包括排泥单元、反冲洗单元、出水单元和风机600等，出水单元与平板膜220的出水口连通，用于将清水输送至清水池700；反冲洗单元设于清水池700；排泥单元设于储存腔室110底部，用于排出沉积于储存腔室110内的污泥。其中，排泥单元包括排泥泵300，排泥泵300通过管道将位于池本体100底部的污泥排出。出水单元包括抽吸泵400，用于将通过平板膜220过滤后的清水抽至清水池700中。反冲洗单元包括反冲洗泵500，反冲洗泵500用于使清水池700中的水回流至平板膜220，从而起到反冲洗的作用。风机600用于使平板膜220产生负压，利于污水进入平板膜220进行过滤。

需要说明的是，出水可直接从池本体的出水口排出，或者，污水的部分或全部经平板膜过滤后从出水口排出，排出的清水的部分输送至清水池，大部分进入下一个处理单元。

本实施例提供的沉淀池，结构简单合理，采用平板膜220代替常规斜板或斜管，平板膜220既可以充当斜板作用强化沉淀效果，又可以起到膜过滤作用，通过调节过膜水量使二沉池出水悬浮物小于10mg/L、5mg/L甚至更低。

本实施例还提供一种污水净化工艺，包括如下步骤：

1)出水悬浮要求<10mg/L时，平板膜220起斜板沉淀的作用，膜过滤系统全部关闭，仅在平板膜220上方积泥时调节第一过滤面221和第二过滤面222的使用状态；当重力不能排除积泥时，开启反冲洗泵500冲洗平板膜220表面。

2)出水悬浮要求<5mg/L时，平板膜220既起到斜板沉淀的作用又可进行过滤作用。开启一组膜过滤系统，滤后水与其他二沉池出水进行混合。

3)出水部分要求回用时，一组平板膜220起到斜板沉淀的作用出水直接进入后续单元；另一组开启过滤功能，滤后水直接进入回用水系统。

4)出水要求全部回用时，平板膜220均启动过滤功能，关闭二沉池出水功能，出水全部至回用系统。

5)启动过滤系统的平板膜220，根据运行时间或运行压力的要求，自动开启在线反洗或离线清洗恢复膜通量。

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 (10)

1.一种沉淀池，其特征在于，包括：

池本体，所述池本体设置有储存腔室以及与所述储存腔室连通的进水口；

以及净化单元，所述净化单元包括基体和多个平板膜，所述基体与所述池本体连接，所述多个平板膜均与所述基体连接，且每个所述平板膜的板面与水平面呈锐角或钝角设置。

2.根据权利要求1所述的沉淀池，其特征在于：

所述多个平板膜中的一个平板膜与所述基体活动连接，以调节所述平板膜与水平面之间的夹角。

3.根据权利要求2所述的沉淀池，其特征在于：

所述平板膜与所述基体可转动地连接，以调节所述平板膜与所述水平面之间的夹角。

4.根据权利要求3所述的沉淀池，其特征在于：

所述基体包括框架、驱动器、传动杆和伸缩杆，所述平板膜与所述框架可转动地连接，所述驱动器与所述框架固定连接，所述传动杆与所述驱动器连接；所述伸缩杆的一端与所述传动杆可转动地连接，所述伸缩杆的另一端与所述平板膜可转动地连接；所述驱动器用于带动所述传动杆沿所述传动杆的轴线延伸方向相对于所述框架往复运动，以通过所述伸缩杆带动所述平板膜相对于所述框架转动，进而调节所述平板膜与水平面之间的夹角。

5.根据权利要求4所述的沉淀池，其特征在于：

所述驱动器包括电机和螺杆，所述电机与所述框架固定连接，所述螺杆与所述电机的输出轴连接，所述传动杆设有螺纹孔，所述螺纹孔与所述螺杆螺纹连接；所述基体还包括防旋件和复位件，所述防旋件与所述传动杆固定连接，所述防旋件与所述框架可滑动地连接，且所述防旋件与所述框架在所述螺杆的周向上相对固定；所述电机用于驱动所述螺杆转动，从而带动所述传动杆在所述螺杆的轴线延伸方向上相对于所述框架往复滑动；所述复位件设于所述伸缩杆上，用于使所述伸缩杆具有缩短的运动趋势。

6.根据权利要求1所述的沉淀池，其特征在于：

所述净化单元设置有多组，多组所述净化单元均设于所述储存腔室内。

7.根据权利要求6所述的沉淀池，其特征在于：

多组所述净化单元中的至少两组净化单元在所述池本体的深度方向上排布，且所述至少两组净化单元中相邻净化单元的平板膜的倾斜角度不同。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的沉淀池，其特征在于：

所述平板膜设置为有机平板膜或无机平板膜。

9.根据权利要求1所述的沉淀池，其特征在于：

所述沉淀池还包括排泥单元、反冲洗单元和出水单元，所述出水单元与所述平板膜的出水口连通，用于将清水输送至清水池；所述反冲洗单元设于所述清水池；所述排泥单元设于所述储存腔室底部，用于排出沉积于所述储存腔室内的污泥。

10.一种污水净化工艺，其特征在于，适用于权利要求1-9中任一项所述的沉淀池，所述污水净化工艺包括：

将污水从进水口输入储存腔室中，污水与位于储存腔室中的多个平板膜接触，在平板膜的引导下，污泥朝向储存腔室的底部滑动，以沉淀在池本体的底部；

污水能从池本体的出水口排出，或者，污水部分或全部经平板膜净化后排出。

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