CN203866080U - 一种循环高效沉淀装置 - Google Patents

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李璇
高占平
袁劲梅
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南京中电环保股份有限公司
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一种循环高效沉淀装置,由外循环泵及内循环搅拌提升装置组成的集反应、絮凝、沉淀于一体的高效沉淀装置,包括反应区、加速澄清区和外循环污泥系统,反应区与加速澄清区连体分隔,反应区与加速澄清区均设有机械搅拌装置。搅拌反应区设有两种药剂加药点,反应区一和反应区二,适用于两种不同药剂的反应搅拌,在反应区一设有进水口和回流污泥进口;加速澄清区分为絮凝区和澄清区,絮凝区设有提升搅拌的搅拌机和折返回流导流筒,澄清区沉淀部分设刮泥机和集泥斗、污泥回流口、斜板;污泥循环泵设在集泥斗与反应区一的污泥回流之间。

Description

技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种工业废水回用、城镇再生水回用处理装置,尤其涉及一种循 环高效沉淀装置。 一种循环高效沉淀装置
背景技术
[0002] 我国是一个水资源紧缺的国家,人均水资源占有量仅为世界人均占有量的1/4,水 资源紧缺已成为制约我国城市可持续发展的重要因素。而另一方面,随着我国工业的发展, 工业废水排放量不断增大,对生态环境造成了严重的威胁。因此,迫切需要对工业废水、城 镇排水进行资源化处理,变废为宝,这将为我国的缓解水资源不足、节约制水成本、保护生 态环境带来二重利好。
[0003] 国际上,日本、美国等发达国家早已开展污水回用工作,日本上世纪60年代就开 始使用中水。上世纪80年代初,我国北京、西安等缺水的大城市开始开展污水回用于工业 和民用的试验研究。目前,"混凝-沉淀-过滤"是国内外众多工程经常采用的回用工艺,其 中,混凝和沉淀是去除水中溶解性半溶解性极性分子类杂质、胶溶物及钙、镁离子硬度、磷 有机物等污染物的重要手段,是回用工艺的核心。
[0004] 传统的混凝、沉淀工艺是分别采用混合池、絮凝池、沉淀池进行逐级处理,这种方 法占地面积大、土建投资成本高、操作繁琐。因此,人们更倾向于采用混凝、沉淀一体化装 置。
[0005] 高效沉淀池是近年来新出现的高效率净水设备。"高效"体现在两个方面:一是集 混合、絮凝、沉淀、泥渣浓缩于一体,占地面积小,水头损失小,系统效率高;二是采用斜管沉 淀、泥渣回流、投加微砂等措施大幅度提高沉淀区表面负荷,沉淀效率高。高效沉淀池虽类 型众多,但工作原理基本相同,反应、絮凝是其中最关键的部分。对反应、絮凝起主要作用的 是原有的絮凝颗粒和新生微絮凝颗粒之间的碰撞。絮凝颗粒的形成速度受原有大絮凝颗粒 的体积浓度、搅拌强度和搅拌时间的影响。由此可见,若想进一步提高高效沉淀池的处理效 果,大絮凝颗粒体积浓度和搅拌是两大关键因素。
[0006] 研究表明提高絮凝颗粒体积浓度的有效途径是进行泥渣回流。国内常用的机械搅 拌澄清池是一种泥渣内部循环型澄清池,它利用机械搅拌机的提升作用来完成内部泥渣回 流和接触絮凝。由法国德利满公司研发的高密度沉淀池(Densadeg)是以体外泥渣循环回 流为主要特征的一项沉淀澄清技术,它用浓缩后具有活性的泥渣作为"催化剂",借助高浓 度优质絮体群的作用,大大改善和提高絮凝、沉淀效果。在以上两种技术的基础上,现改变 池体构造,将内循环与外循环进行巧妙结合,把机械混合凝聚、机械强化絮凝、斜板沉淀分 离三个过程进行优化组合,从而获得适合两种药剂加药、充分反应、絮凝,且占地面积较少 的常规技术所无法比拟的优良性能。 实用新型内容
[0007] 本实用新型目的是:提出一种节约加药药剂,提高反应、絮凝、沉淀工艺的效率、抗 冲击能力及运行效果好且占地面积少的循环高效沉淀装置。
[0008] 本实用新型的技术方案是:
[0009] -种循环高效沉淀装置,由外循环泵及内循环搅拌提升装置组成的集反应、絮凝、 沉淀于一体的高效沉淀装置,其特征包括反应区、加速澄清区和外循环污泥系统,反应区与 加速澄清区连体分隔,反应区与加速澄清区均设有机械搅拌装置。搅拌反应区设有两种药 剂加药点,反应区一和反应区二,适用于两种不同药剂的反应搅拌,在反应区一设有进水口 和回流污泥进口;加速澄清区分为絮凝区和澄清区,絮凝区设有提升搅拌的搅拌机和折返 回流导流筒,澄清区沉淀部分设刮泥机和集泥斗、污泥回流口、斜板,;污泥循环泵设在集泥 斗与反应区一的污泥回流之间。
[0010] 进一步,搅拌反应区和加速澄清区采用连体分隔结构,集反应、絮凝、沉淀于一体。 [0011] 进一步,加速澄清区分为絮凝区和澄清区,絮凝区设有提升搅拌的搅拌机和折返 回流导流筒,澄清区沉淀部分设刮泥机和集泥斗、污泥回流口、斜板,实现了内循环,延长了 絮凝时间,增加了内部泥渣回流和接触絮凝,加速澄清区下部为悬浮泥渣层,下沉的泥渣一 部分通过机械搅拌提升回流至导流筒内,另一部分从集泥斗排出,通过污泥循环泵回流至 搅拌反应区一。内外循环与内循环的结合,促进接触絮凝、沉淀,提高装置中泥渣浓度。内 外循环的巧妙结合,有助于加大反应、絮凝时间,降低药剂投加量,增大沉降性能,提高系统 效率,减少占地面积。
[0012] 进一步,适用于两种不同药剂的两个反应区,反应区一和反应区二,适用于石灰和 纯碱的加药搅拌反应,独立于加速澄清区,有利于增加药剂反应时间,避免药剂间的相互反 应干扰,减少加药量,提高药剂利用效率,增加去除效果。
[0013] 进一步,搅拌反应区和加速澄清区紧密相连,不设过渡区,絮凝剂直接加到加速澄 清区,不设单独的絮凝剂加药搅拌反应区,装置整体占地面积相对于同等处理能力的其他 类型一体化沉淀池减少10%。
[0014] 进一步,加速澄清区的一反区内设有内回流搅拌机,搅拌机设有变频电机驱动,节 能、适应各种工况,有利于废水与投加的絮凝剂、助凝剂、内回流污泥均匀混合,并且能耗相 对于市场上已有类似产品的絮凝搅拌机降低20%。
[0015] 导流筒下端设置的变流扩散板设置更为合理,一方面加大了扩散板的面积,提高 了过水面积,提高了污泥沉降性能,降低了内回流对已沉降污泥的扰动,另一方面污泥能沿 着扩散板沉降。
[0016] 本实用新型的有益效果是:该循环高效沉淀装置是基于加速混合反应原理、接触 絮凝原理和浅池沉淀原理等理论而提出的,在常规沉淀装置的基础上,改变构造,将泥渣 内、外循环巧妙结合,更有效地提高絮凝沉淀效率、抗冲击能力及运行效果,节省投资和降 低制水成本。
[0017] ( 1)该装置为一体化构造,集混合、反应、澄清于一体,节省占地。
[0018] (2)设置专门的石灰搅拌反应区、纯碱搅拌反应区,可增大反应时间,同时可依据 需要,针对来水水质,对暂时硬度和永久硬度同时进行有效去除。
[0019] (3)采用内部混合液循环,加大反应、絮凝时间,提高去除效率。同时采用外部泥渣 循环,提高系统效率,降低药剂投加量,增大沉降性能,出水水质稳定。
[0020] (4)石灰、纯碱加药搅拌反应区与加速澄清区直接连接,省去过渡段及絮凝剂加药 搅拌反应区,节省占地面积。
[0021] (5)导流筒下端设置的变流扩散板设置更为合理,加大了扩散板的面积,提高了过 水面积,提高了污泥沉降性能,降低了内回流对已沉降污泥的扰动。
[0022] (6)该装置在除磷、除硬、除硅、除浊方面均有优异的效果。
附图说明
[0023] 图1为循环高效沉淀装置平面图;
[0024] 图2为循环高效沉淀装置1-1剖面图;
[0025] 图3为循环高效沉淀装置工艺流程图。
具体实施方式
[0026] 本实用新型(循环高效沉淀装置)的结构如图1、2所示。
[0027] 图1中,本实用新型为一体化装置,主要由搅拌反应区一 1、搅拌反应区二2、导流 区3、絮凝区4、澄清区5构成,各区域紧密相连,并设有搅拌机一 8、搅拌机二9、进水口 14、 出水口 15、排污口 16、回流污泥进口 17。图中其它标志:10-搅拌机三,11-管道,12-变流 扩散板,13-刮泥机,18-导流筒1,19-导流筒2,20-斜板。
[0028] 图2中,搅拌反应区二2内设有搅拌机二9,使投加的纯碱与水中的硬度离子充分 混合反应。搅拌反应区二2侧下方设有管道11与导流区3直接相连。导流区3内设有搅 拌机三10。18导流筒1将导流区3和絮凝区4隔开,导流筒18下边缘连接有向外折的变 流扩散板12。19导流筒2置于18导流筒1外,将絮凝区4和澄清区5隔开。导流筒之间 的间隙及导流筒内容积空间为进水与药剂(絮凝剂、助凝剂)及回流絮凝污泥反应的主要场 所。澄清区5上部设有小间距斜板20和出水口 15,澄清区底部设有刮泥机13和倒锥形集 泥斗6。
[0029] 本实用新型装置主体材质碳钢防腐,内部环氧煤浙青漆防腐三道,外部环氧煤浙 青漆两遍,面漆两遍或外墙混凝土防腐,内部钢结构。
[0030] 进水口采用侧向进水结构,原水沿进水管从池体侧下方流入搅拌反应区。搅拌反 应区设有排污口和回流污泥进口。
[0031] 搅拌反应区分为两个分区,每个分区均设有机械搅拌装置和药剂投加点,分别投 加石灰和纯碱。
[0032] 加速澄清区分为絮凝区和澄清区,平面上三者由内而外呈环形排列,导流区设有 机械搅拌装置,导流区和絮凝区通过导流筒1隔开,絮凝区和澄清区通过导流筒2隔开,澄 清区设有小间距斜板,斜板间距小于2. 5cm,可完全消除传统沉淀设备矾花在沉淀过程中所 造成的脉动,明显提高沉淀效率。
[0033] 本实用新型(循环高效沉淀装置)除磷、除硬、除硅、除浊的工艺流程图如图3所示。 原水经进水管道进入循环高效沉淀装置的搅拌反应区,依次流经搅拌反应区一 1、搅拌反应 区二2。通过加药箱装置向搅拌反应区一 1投加石灰,向搅拌反应区二2投加纯碱,石灰、纯 碱与钙、镁离子反应生成沉淀,去除水中暂时硬度、永久硬度及溶解性硅化合物,絮凝剂的 投加促进沉淀物凝聚。经充分混合絮凝后,废水通过管道切向进入导流区3。在导流区3内, 废水与加药装置投加的絮凝剂、助凝剂、内回流污泥均匀混合,通过内回流污泥的加强絮凝 作用可减少加药量,且充分利用污泥絮凝活性提高絮凝去除磷、胶溶物及其它杂质的效果。 水流在搅拌机三10的顺流旋动提升作用下升流到导流区3上部,随后进入絮凝区4。在絮 凝区4内,水流转为向下流,同时流速减慢,延长加药反应停留时间,絮凝污泥结聚反应,产 生较大矾花,便于沉淀分离。结大加重的污泥沉降到加速澄清区5下部,并进行压缩沉降到 池底部,在刮泥机13的作用下浓缩污泥积聚滑入倒锥形集泥斗6,部分污泥通过污泥循环 泵7输送至搅拌反应区一 1,以促进接触絮凝,并提高装置中泥渣浓度。去除各类杂质后的 清水通过变流扩散板后转向升流,同时由于此时升流断面的扩大,流速减缓,有利于清水流 中所含的部分污泥杂质在重力作用下继续下沉脱离出清水流。清水通过出水管排出。

Claims (3)

1. 一种循环高效沉淀装置,由外循环泵及内循环搅拌提升装置组成的集反应、絮凝、沉 淀于一体的高效沉淀装置,其特征包括反应区、加速澄清区和外循环污泥系统,反应区与加 速澄清区连体分隔,反应区与加速澄清区均设有机械搅拌装置;搅拌反应区设有两种药剂 加药点,反应区一和反应区二,适用于两种不同药剂的反应搅拌,在反应区一设有进水口和 回流污泥进口;加速澄清区分为絮凝区和澄清区,絮凝区设有提升搅拌的搅拌机和折返回 流导流筒,澄清区沉淀部分设刮泥机和集泥斗、污泥回流口、斜板;污泥循环泵设在集泥斗 与反应区一的污泥回流之间。
2. 根据权利要求1所述的循环高效沉淀装置,其特征在于:提升搅拌的搅拌机设有变 频电机驱动。
3. 根据权利要求1所述的循环高效沉淀装置,其特征在于:导流筒下端设置变流扩散 板。
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