CN114455680B - 一种泥水沉淀分离装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及泥水处理领域，尤其涉及一种泥水沉淀分离装置及方法，包括罐体，罐体内从上至下依次固定有混凝仓、多片沉淀隔板及底部隔板，混凝仓、沉淀隔板及底部隔板上均设有下料孔，所述混凝仓顶面与罐体顶面之间形成清水仓，所述混凝仓与罐体侧壁之间、沉淀隔板与罐体侧壁之间留有与清水仓相通的流道，底部隔板与罐体侧壁无缝贴合且与罐体底面之间形成储泥仓，所述罐体上设有与清水仓连通的出水管、与混凝仓连通的进料管和进药管、与储泥仓连通的出泥管；优势在于：将泥水的絮凝沉淀工序集成在罐体内进行，罐体便于运输和循环使用，省去了现有技术中建设絮凝池的工期，大大节约了时间成本和材料成本。

Description

一种泥水沉淀分离装置及方法
技术领域
本发明涉及泥水处理领域，尤其涉及一种泥水沉淀分离装置及方法。
背景技术
压滤机在进行泥水分离工序之前，需要让泥水先在絮凝池中进行絮凝沉淀，待泥水的含水率下降至设计值后再进入压滤机进行分离操作，这样可以有效提高泥水分离的效率。
现有技术中的絮凝池通常是在压滤机附近通过现场挖坑或混凝土浇筑制成，建设工期较长，且人工成本较高，当变更作业地点后，又需要重新挖池，极为不便。
基于此，本案由此提出。
发明内容
本发明的目的在于提供一种泥水沉淀分离装置，通过将絮凝池的各个池体集成在一个罐体内，实现絮凝池的可移动设计。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种泥水沉淀分离装置，包括罐体，罐体内从上至下依次固定有混凝仓、多片沉淀隔板及底部隔板，混凝仓、沉淀隔板及底部隔板上均设有下料孔，所述混凝仓顶面与罐体顶面之间形成清水仓，所述混凝仓与罐体侧壁之间、沉淀隔板与罐体侧壁之间留有与清水仓相通的流道，底部隔板与罐体侧壁无缝贴合且与罐体底面之间形成储泥仓，所述罐体上设有与清水仓连通的出水管、与混凝仓连通的进料管和进药管、与储泥仓连通的出泥管；所述混凝仓内设有加药管，加药管为C型且端部开口，加药管上设有与进药管连通的进药口及若干个沿加药管管壁均匀分布的出药孔；所述罐体为棱柱型，混凝仓、沉淀隔板的外周均为圆形，底部隔板的外周为与罐体相对应的多边形。
进一步的，所述罐体上设有搅拌电机，搅拌电机的输出端连有位于混凝仓内的搅拌叶片。
进一步的，所述清水仓内设有与罐体侧壁无缝贴合的清水隔板，清水隔板上开设有溢水孔，清水隔板与罐体顶面之间形成清水溢流槽，所述出水管与清水溢流槽连通；所述清水隔板由溢水孔处向其外周向下倾斜，所述混凝仓的顶面为上凸的球面且球面中心位于溢水孔正下方。
进一步的，所述混凝仓的底面、沉淀隔板及底部隔板均由外周向下料孔处向下倾斜，沉淀隔板的外周处设有环形挡板。
进一步的，所述出泥管呈竖向布置且位于底部隔板的下料孔的正下方。
进一步的，所述储泥仓的一侧设有缓流道，缓流道的起始端与储泥仓连通，缓流道的末端呈水平布置且与出泥管连通，缓流道的口径由起始端向末端逐步减小。
进一步的，所述进料管、进药管、出泥管及出水管上均设有截止阀、流量计和泵。
本发明还提出一种泥水沉淀分离方法，包括以下步骤：
S1. 关闭出水管、出泥管处截止阀和泵，打开进料管、进药管处截止阀和泵，由进料管处向混凝仓内通入泥水，由进药管处向混凝仓内通入药剂，并打开搅拌电机；
S2. 直至罐体内充满泥水后关闭进料管和进药管处的截止阀和泵，并静置等待泥水絮凝沉淀；
S3. 打开进料管、进药管、出泥管及出水管上的截止阀和泵，并设定流量计流量，使罐体的进料量和出料量达到动态平衡。
本发明的优点在于：将泥水的絮凝沉淀工序集成在罐体内进行，罐体便于运输和循环使用，省去了现有技术中建设絮凝池的工期，大大节约了时间成本和材料成本。
附图说明
图1为发明在实施例1中的三维构造示意图；
图2为图1的剖视示意图；
图3为实施例1中加药管的构造示意图；
图4是实施例1中罐体为六棱柱时内部流道的构造示意图；
图5为实施例1中罐体为八棱柱时内部流道的构造示意图；
图6为实施例1中罐体内泥水和清水的流向示意图；
图7为实施例1的流量控制示意图；
图8为实施例2中罐体的剖面示意图示意图；
标号说明
罐体1，混凝仓2，沉淀隔板3，底部隔板4，储泥仓5，出水管6，出泥管7，进料管8，进药管9，搅拌电机10，搅拌叶片11，加药管12，出药孔13，清水溢流槽14，溢水孔15，流量计16，泵17，清水隔板18，环形挡板19，缓流道20，流道21。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
本实施例提出一种泥水沉淀分离装置，如图1至5所示，包括罐体1，罐体1内从上至下依次固定有混凝仓2、多片平行的沉淀隔板3及底部隔板4，混凝仓2、沉淀隔板3及底部隔板4的中部均设有位于同一轴线上的下料孔，所述混凝仓2顶面与罐体1顶面之间形成清水仓，所述混凝仓2与罐体1侧壁之间、沉淀隔板3与罐体1侧壁之间留有与清水仓相通的流道21，多片沉淀隔板3等距布置。底部隔板4与罐体1侧壁无缝贴合且与罐体1底面之间形成储泥仓5，所述罐体1上设有与清水仓连通的出水管6、与混凝仓2连通的进料管8和进药管9、与储泥仓5连通的出泥管7。罐体1上设有搅拌电机10，搅拌电机10的输出端连有位于混凝仓2内的搅拌叶片11。
若罐体1为圆柱形，为预留出流道21，需在混凝仓2、沉淀隔板3上开槽，这会对混凝仓2或沉淀隔板3本身结构造成影响，并且也增加了该装置的加工难度。故本实施例的罐体1为棱柱型，混凝仓2、沉淀隔板3的外周均为圆形，底部隔板4的外周为与罐体1相对应的多边形，如图4或5所示，为棱柱型罐体1的剖面示意图，图中外圈表示罐体1的外壁形状，与外圈相切的内圈表示混凝仓2或沉淀隔板3的形状，从图中我们可以看出，当圆形相切在多边形上时，圆形是无法贴合多边形的角部区域的，而该角部区域恰好可以设计为流道21，这样就避免了在混凝仓2或沉淀隔板3上开槽，降低了加工难度。
为保证混凝仓2内加药的均匀性，如图3所示，本实施例混凝仓2内设有加药管12，加药管12为C型且端部开口，C型管固定在混凝仓2的内壁上，加药管12上设有与进药管9连通的进药口及若干个沿加药管12管壁均匀分布的出药孔13。
本实施例的运行原理如下所述：进料管8和进药管9向混凝仓2内加入泥水和药剂，搅拌叶片11对药剂和泥水进行搅拌混匀；加药的泥水通过混凝仓2、沉淀隔板3、底部隔板4上的下料孔后进入储泥仓5。泥水在药剂作用下发生絮凝沉淀，随着泥水的不断加入，絮凝的泥不断往下沉淀，泥水中的水逐渐涨高并通过流道21进入清水仓。沉淀隔板3的设置可增加泥水上涨的阻力，为加药泥水的絮凝提供了反应时间，泥水上涨时，絮凝的泥因重力作用只能下沉，而清水会随着料的进入上涨。为进一步增加泥水上涨的阻力，沉淀隔板3和底部隔板4的板面均由外周向下料孔处向下倾斜，并且沉淀隔板3的外周处设有环形挡板19。
为防止刚进入清水仓的清水直接通过清水管放出（此时的清水中还含有泥），所述清水仓内设有与罐体1侧壁无缝贴合的清水隔板18（即清水隔板18为与罐体1相对应的多边形板），清水隔板18的中部开设有溢水孔15，清水隔板18与罐体1顶面之间形成清水溢流槽14，所述出水管6与清水溢流槽14连通；所述清水隔板18由溢水孔15处向其外周向下倾斜，所述混凝仓2的顶面为上凸的球面且球面中心位于溢水孔15正下方。通过清水隔板18的设置，上涨的清水需经过清水隔板18和混凝仓2之间的上坡道后才能通过溢水孔15进入清水溢流槽14，最终通过出水管6排除，坡道为清水中泥的絮凝增加了反应时间，使得进入清水溢流槽14的清水更加清澈，同时清水隔板18也防止了刚进入清水仓的清水进入出水管。
为延缓储泥仓5内的泥水进入出泥管7（或增加储泥仓5内的泥水进入出泥管7的阻力），本实施例在储泥仓5的一侧设有缓流道20，缓流道20的起始端与储泥仓5连通，缓流道20的末端呈水平布置且与出泥管7连通，缓流道20的口径由起始端向末端逐步减小，储泥仓2底面和缓流道20底面为流线型设计。缓流道20的设计一方面增加了储泥仓5内泥水的絮凝时间，以降低泥水的含水率，另一方面也使得储泥仓5底面至出泥管7为流线型，避免泥在储泥仓5内结块。
本实施例的进料管8、进药管9、出泥管7及出水管6上均设有截止阀、流量计16和泵17，通过流量计16和泵17的设置，可在该泥水分离装置中增设流量控制系统，对各管路的流量进行控制，流量控制系统与各流量计16的连接如图7所示。具体包括以下步骤：
S1. 关闭出水管6、出泥管7处截止阀和泵17，打开进料管8、进药管9处截止阀和泵17，由进料管8处向混凝仓2内通入泥水，由进药管9处向混凝仓2内通入药剂，并打开搅拌电机10；
S2. 直至罐体1内充满泥水后关闭进料管8和进药管9处的截止阀和泵17，并静置等待泥水絮凝沉淀，静止时间由泥水性质和药剂类型通过现场实验确定；静置可使得罐体1内的泥水反应絮凝，泥水中的泥沉淀后会堵住底部隔板4和部分沉淀隔板3中的下料孔，使得泥水中的水无法下流，只能上涨，在静置过程中，罐体1上部的泥水会越来越清澈，罐体1下部的泥水会越来越浑浊；
S3. 静置时间过后，打开进料管8、进药管9、出泥管7及出水管6上的截止阀和泵17，并设定流量计16流量，使罐体1的进料量和出料量达到动态平衡，流量计16的流量根据与出泥管7相连的压滤机的工作量确定，出泥管7出泥量一确定，进料管8、进药管9和出水管6的量即可通过计算确定；当罐体1稳定工作后，罐体1内的流体运动即如图6所示，加药泥水下泄并絮凝，泥水中的水回升并因沉淀隔板3的阻挡产生环流，在环流过程中清水不断上涨并通过流道21进入清水仓，泥因重力流入储泥仓5。
实施例2
实施例1中由于设置了缓流道20，使得出泥管7可水平设置，这虽然增加了泥水絮凝的时间，但也增加了罐体1的加工难度。如图8所示，本实施例将出泥管7设置在储泥仓5底部并竖向布置。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (7)

1.一种泥水沉淀分离装置，其特征在于：包括罐体，罐体内从上至下依次固定有混凝仓、多片沉淀隔板及底部隔板，混凝仓、沉淀隔板及底部隔板上均设有下料孔，所述混凝仓顶面与罐体顶面之间形成清水仓，所述混凝仓与罐体侧壁之间、沉淀隔板与罐体侧壁之间留有与清水仓相通的流道，底部隔板与罐体侧壁无缝贴合且与罐体底面之间形成储泥仓，所述罐体上设有与清水仓连通的出水管、与混凝仓连通的进料管和进药管、与储泥仓连通的出泥管；所述罐体为棱柱型，混凝仓、沉淀隔板的外周均为圆形，且该圆形相切于罐体内壁，底部隔板的外周为与罐体相对应的多边形；所述混凝仓内设有加药管，加药管为C型且端部开口，加药管上设有与进药管连通的进药口及若干个沿加药管管壁均匀分布的出药孔；
所述混凝仓的底面、沉淀隔板及底部隔板均由外周向下料孔处向下倾斜，沉淀隔板的外周处设有环形挡板。
2.如权利要求1所述的一种泥水沉淀分离装置，其特征在于：所述罐体上设有搅拌电机，搅拌电机的输出端连有位于混凝仓内的搅拌叶片。
3.如权利要求1所述的一种泥水沉淀分离装置，其特征在于：所述清水仓内设有与罐体侧壁无缝贴合的清水隔板，清水隔板上开设有溢水孔，清水隔板与罐体顶面之间形成清水溢流槽，所述出水管与清水溢流槽连通；所述清水隔板由溢水孔处向其外周向下倾斜，所述混凝仓的顶面为上凸的球面且球面中心位于溢水孔正下方。
4.如权利要求1所述的一种泥水沉淀分离装置，其特征在于：所述出泥管竖向布置且位于储泥仓的正下方。
5.如权利要求1所述的一种泥水沉淀分离装置，其特征在于：所述储泥仓的一侧设有缓流道，缓流道的起始端与储泥仓连通，缓流道的末端呈水平布置且与出泥管连通，缓流道的口径由起始端向末端逐步减小。
6.如权利要求1所述的一种泥水沉淀分离装置，其特征在于：所述进料管、进药管、出泥管及出水管上均设有截止阀、流量计和泵。
7.一种基于权利要求1至6任一所述的泥水沉淀分离装置的泥水沉淀分离方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.关闭出水管、出泥管处截止阀和泵，打开进料管、进药管处截止阀和泵，由进料管处向混凝仓内通入泥水，由进药管处向混凝仓内通入药剂，并打开搅拌电机；
S2.直至罐体内充满泥水后关闭进料管和进药管处的截止阀和泵，并静置等待泥水絮凝沉淀；
S3.打开进料管、进药管、出泥管及出水管上的截止阀和泵，并设定流量计流量，使罐体的进料量和出料量达到动态平衡。
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