CN114225480A - 自清洗脱碳高效沉淀池系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了自清洗脱碳高效沉淀池系统，涉及水处理技术领域，通过将DSA电极斜板与极性可变的稳压直流电源连接，使其阴阳极相互交错，形成大量的电解池；通过电解池中电流的作用，在阳极发生氧化反应，在DSA电极斜板阳极产生羟基自由基的同时，还发生析氧反应，在阴极发生析氢反应，在DSA极板表面产生大量气泡，大量气泡冲刷DSA电解斜板的表面，起到清洗斜板的作用，从而使得污泥无法在DSA电极斜板表面沉淀堆积；另外，通过时间继电器控制电极周期性变化，大大延长DSA电极斜板使用寿命；通过时间继电器控制电源进行脉冲放电，脉冲放电实现了电流有效利用，节约能耗，同时也增加了DSA电解斜板的使用寿命。

Description

自清洗脱碳高效沉淀池系统
技术领域
本发明属于水处理技术领域，具体是自清洗脱碳高效沉淀池系统。
背景技术
随着经济的发展，社会的进步，环境保护成了社会的热点和共识，城市污水处理厂从一级B提标至一级A，其中COD(化学需氧量)、总氮、总磷、SS(水中悬浮物)指标均有较大的提升。高效沉淀池应用于城市给水和排水，作为一种高负荷高速率的水澄清工艺，其包含混凝区、絮凝区和沉淀区，混凝区和絮凝区主要是通过搅拌器使污水与助凝剂和絮凝剂混匀，形成大量的矾花絮凝体，矾花絮凝体进入沉淀区进行沉淀。为此，现提供自清洗脱碳高效沉淀池系统；
现有的高效沉淀池功能较为单一，仅仅作为去除SS和总磷的功能单体，无法有效去除COD，亦无法提升污水的可生化性，无法为后续的处理措施—反硝化滤池提供有效的支撑，且其斜板易于堵塞，需时常进行停水清理，这严重制约了高效沉淀池的使用，为此，现提出自清洗脱碳高效沉淀池系统。
发明内容
本发明的目的在于提供自清洗脱碳高效沉淀池系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：自清洗脱碳高效沉淀池系统，包括混凝区、絮凝区和沉淀区，所述混凝区连接有混凝剂加药系统，所述混凝区的一侧设置有进水管，所述混凝区的内部设置有混凝区搅拌器；所述絮凝区连接有絮凝剂加药系统，所述絮凝区内设置有絮凝区搅拌器，所述絮凝区内设置有导流筒，所述絮凝区通过导流筒与沉淀区相连通；所述沉淀区设置有排泥管和回泥管，所述沉淀区的上部设置有DSA电极斜板，所述回泥管连接有回泥泵，所述排泥管连接有排泥泵。
进一步的，所述沉淀区还设置有刮泥机、污泥液位计以及PLC柜。
进一步的，所述PLC柜包括第一时间继电器、第二时间继电器以及极性可变的稳压直流电源。
进一步的，所述DSA电极斜板，其阴阳极相互交错，形成大量的小型的电解池，用于降解水体中COD。
进一步的，所述PLC柜通过控制第一时间继电器进而调整极性可变的稳压直流电源的“+”极、“－”极的极性转变周期，通过控制第二时间继电器进而控制极性可变的稳压直流电源的脉冲放电周期，另外，通过时间继电器控制电极周期性变化，大大延长DSA电极斜板使用寿命；通过时间继电器控制电源进行脉冲放电，脉冲放电实现了电流有效利用，节约能耗，同时也增加了DSA电解斜板的使用寿命。
进一步的，所述PLC柜通过控制第二时间继电器进而控制极性可变的稳压直流电源的脉冲放电周期。
进一步的，所述混凝剂加药系统包括混凝剂、混凝剂加药管以及混凝剂搅拌器。
进一步的，所述絮凝剂加药系统包括絮凝剂、絮凝剂加药管以及絮凝剂搅拌器。
本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明采用斜板采用DSA电极斜板，DSA电极斜板极性可变的稳压直流电源连接，其阴阳极相互交错，形成大量的电解池；DSA电极斜板不但可以当作普通斜板使用，还可以通过电解池中电流的作用，在阳极发生氧化反应：
阳极：2H2O→2·OH+2H++2e-
有机物+·OH→CO2+H2O
4·OH→2H2O+O2
形成具有强氧化性物质羟基自由基(·OH)，氧化来自污水厂二沉池生化性很差的污水，提升污水的可生化性；若污水中含有氯离子，还能生成次氯酸等氧化性物质，同样可以提升污水的可生化性；经过该部分处理的污水易于后续反硝化滤池的处理，还可以作为反硝化滤池的碳源，减轻碳源的投加，节约药剂费用。
常规的高效沉淀池斜板会有污泥堆积，影响沉淀性能且影响出水水质，需要定时停水清洗斜板。在本发明中，在DSA电极斜板12阳极产生羟基自由基的同时，还发生析氧反应，在阴极发生析氢反应，在DSA极板表面产生大量气泡，大量气泡冲刷DSA电解斜板的表面，起到清洗斜板的作用，污泥无法在DSA电极斜板表面沉淀堆积，因此实现自清洗功能。
另外，通过时间继电器控制电极周期性变化，大大延长DSA电极斜板使用寿命；通过时间继电器控制电源进行脉冲放电，脉冲放电实现了电流有效利用，节约能耗，同时也增加了DSA电解斜板的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
图1为自清洗脱碳高效沉淀池系统的原理框图；
图2为自清洗脱碳高效沉淀池系统的DSA电极斜板连接示意图。
图中：1、混凝剂加药系统；2、混凝区搅拌器；3、絮凝剂加药系统；4、絮凝区搅拌器；5、导流筒；6、污泥液位计；7、刮泥机；8、PLC柜；9、第一时间继电器；10、第二时间继电器；11、极性可变的稳压直流电源；12、DSA电极斜板；13、排泥泵；14、沉淀区；15、回泥泵；16、絮凝区；17、混凝区；18、进水管。
具体实施方式
如图1-图2所示，自清洗脱碳高效沉淀池系统，包括混凝区17、絮凝区16和沉淀区14，所述混凝区17连接有混凝剂加药系统1，所述混凝剂加药系统1包括混凝剂、混凝剂加药管以及混凝剂搅拌器，在具体实施过程中，混凝剂搅拌器对混凝进行搅拌，然后将混凝剂通过混凝剂加药管将混凝剂加入至混凝区17中；
所述混凝区17的一侧设置有进水管18，所述混凝区17的内部设置有混凝区搅拌器2；所述絮凝区16连接有絮凝剂加药系统3，所述絮凝剂加药系统3包括絮凝剂、絮凝剂加药管以及絮凝剂搅拌器，在具体实施过程中，絮凝剂搅拌器对絮凝剂进行搅拌，然后通过絮凝剂加药管将絮凝剂加入至絮凝区16内，所述絮凝区16内设置有絮凝区搅拌器4，所述絮凝区16内设置有导流筒5，所述絮凝区16通过导流筒5与沉淀区14相连通；
所述沉淀区14设置有排泥管和回泥管，所述回泥管用于向絮凝区16回流污泥，所述沉淀区14的上部设置有DSA电极斜板12，所述回泥管连接有回泥泵15，所述排泥管连接有排泥泵13，所述沉淀区14还设置有刮泥机7、污泥液位计6以及PLC柜8，所述PLC柜8包括第一时间继电器9、第二时间继电器10以及极性可变稳压直流电源；
所述DSA电极斜板12，其阴阳极相互交错，形成大量的小型的电解池，用于降解水体中COD，从而提升污水可生化性；
所述DSA电极斜板12供电电源为极性可变的稳压直流电源11；
所述DSA电解斜板采用脉冲放电的方式，周期性放电，且可通过极性可变的稳压直流电源11周期性转变DSA电解斜板的“正极”和“负极”；
所述自清洗脱碳高效沉淀池还包括PLC控制系统，PLC控制系统控制混凝区17、絮凝区搅拌器4的启停和沉淀区14刮泥机7的启停；通过污泥液位计6的信号控制污泥回流泵和排泥泵13的启停周期与运行时间；
所述极性可变稳压直流电源也与PLC连接，PLC通过第一时间继电器9控制极性可变的稳压直流电源11的“+”极、“－”极的极性转变周期，还通过第二时间继电器10控制脉冲放电周期；
需要进一步说明的是，在具体实施过程中，污水通过进水管18进入混凝区17内，然后混凝搅拌器开启，同时混凝剂加药系统1启动，从而将混凝剂加入至混凝区17内，污水在混凝区17内与混凝剂充分混合；混合后的污水进入絮凝区16，然后絮凝搅拌器启动，同时絮凝剂加药系统3启动，将絮凝剂加入至絮凝区16内，混凝后的污水在絮凝区16与絮凝剂充分混合，形成大量的矾花；形成矾花的污水进入沉淀区14，在沉淀区内14进行泥水分离，污泥正在沉淀区14底部进行沉淀，澄清水向上经过DSA电极斜板12再次沉淀，最后外排，然后通过回泥泵15进行回泥，回泥至絮凝区16的导流筒5内，再将剩余污泥由排泥泵13外排；通过采用斜板采用DSA电极斜板12，DSA电极斜板12极性可变的稳压直流电源11连接，其阴阳极相互交错，形成大量的电解池DSA电极斜板12不但可以当作普通斜板使用，还可以通过电解池中电流的作用，在阳极发生氧化反应：
阳极：2H2O→2·OH+2H++2e-
有机物+·OH→CO2+H2O
4·OH→2H2O+O2
形成具有强氧化性物质羟基自由基(·OH)，氧化来自污水厂二沉池生化性很差的污水，提升污水的可生化性；若污水中含有氯离子，还能生成次氯酸等氧化性物质，同样可以提升污水的可生化性；经过该部分处理的污水易于后续反硝化滤池的处理，还可以作为反硝化滤池的碳源，减轻碳源的投加，节约药剂费用。常规的高效沉淀池斜板会有污泥堆积，影响沉淀性能且影响出水水质，需要定时停水清洗斜板。在本发明中，在DSA电极斜板12阳极产生羟基自由基的同时，还发生析氧反应，在阴极发生析氢反应，在DSA极板表面产生大量气泡，大量气泡冲刷DSA电解斜板的表面，起到清洗斜板的作用，污泥无法在DSA电极斜板12表面沉淀堆积，因此实现自清洗功能。
所述PLC柜8通过控制第一时间继电器9进而调整极性可变的稳压直流电源11的“+”极、“－”极的极性转变周期；通过控制第二时间继电器10进而控制极性可变的稳压直流电源11的脉冲放电周期，另外，通过时间继电器控制电极周期性变化，大大延长DSA电极斜板12使用寿命；通过时间继电器控制电源进行脉冲放电，脉冲放电实现了电流有效利用，节约能耗，同时也增加了DSA电解斜板的使用寿命。
工作原理：污水经进水管进入混凝区17，混凝搅拌器2开启，同时混凝剂加药系统1启动，将混凝剂加入至混凝区17，内污水在混凝区，17与混凝剂充分混合；混合后的污水进入絮凝区16，絮凝搅拌器启动4，同时絮凝剂加药系统3启动，将絮凝剂加入至絮凝区16内，混凝后的污水在絮凝区16与絮凝剂充分混合，形成大量的矾花；形成矾花的污水进入沉淀区14，在沉淀区14进行泥水分离，污泥正在沉淀区14底部进行沉淀，澄清水向上经过DSA电极斜板12再次沉淀，最后外排，回泥泵15进行回泥，回泥至絮凝区16的导流筒5内，剩余污泥由排泥泵13外排。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的设备，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式；所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方法的目的。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。

Claims (8)

1.自清洗脱碳高效沉淀池系统，包括混凝区(17)、絮凝区(16)和沉淀区(14)，其特征在于，所述混凝区(17)连接有混凝剂加药系统(1)，所述混凝区(17)的一侧设置有进水管(18)，所述混凝区(17)的内部设置有混凝区搅拌器(2)；所述絮凝区(16)连接有絮凝剂加药系统(3)，所述絮凝区(16)内设置有絮凝区搅拌器(4)，所述絮凝区(16)内设置有导流筒(5)，所述絮凝区(16)通过导流筒(5)与沉淀区(14)相连通；所述沉淀区(14)设置有排泥管和回泥管，所述沉淀区(14)的上部设置有DSA电极斜板(12)，所述回泥管连接有回泥泵(15)，所述排泥管连接有排泥泵(13)。
2.根据权利要求1所述的自清洗脱碳高效沉淀池系统，其特征在于，所述沉淀区(14)还设置有刮泥机(7)、污泥液位计(6)以及PLC柜(8)。
3.根据权利要求2所述的自清洗脱碳高效沉淀池系统，其特征在于，所述PLC柜(8)包括第一时间继电器(9)、第二时间继电器(10)以及极性可变的稳压直流电源(11)。
4.根据权利要求1所述的自清洗脱碳高效沉淀池系统，其特征在于，所述DSA电极斜板(12)的阴阳极相互交错，形成大量的小型的电解池，用于降解水体中COD。
5.根据权利要求3所述的自清洗脱碳高效沉淀池系统，其特征在于，所述PLC柜(8)通过控制第一时间继电器(9)进而调整极性可变的稳压直流电源(11)的“+”极、“－”极的极性转变周期。
6.根据权利要求3所述的自清洗脱碳高效沉淀池系统，其特征在于，所述PLC柜(8)通过控制第二时间继电器(10)进而控制极性可变的稳压直流电源(11)的脉冲放电周期。
7.根据权利要求1所述的自清洗脱碳高效沉淀池系统，其特征在于，所述混凝剂加药系统(1)包括混凝剂、混凝剂加药管以及混凝剂搅拌器。
8.根据权利要求1所述的自清洗脱碳高效沉淀池系统，其特征在于，所述絮凝剂加药系统(3)包括絮凝剂、絮凝剂加药管以及絮凝剂搅拌器。
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