CN206645932U - 一体化高负荷沉淀分离设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种一体化高负荷沉淀分离设备，包括沉淀池池体、旋流分离器和搅拌机，所述沉淀池池体内由上至下依次为出水区、沉降区、混合反应区和污泥浓缩区；所述沉淀池池体设有进水接管，所述旋流分离器的底部出口连通进水接管，所述进水接管的混合液出口位于混合反应区；所述搅拌机包括搅拌叶轮，所述搅拌叶轮靠近所述混合液出口；所述沉淀池池体底部出口通过污泥回流泵管道连通至所述旋流分离器内。本实用新型通过将进水中颗粒物相互混合、碰撞，并创新性的利用旋流分离结构，加快碰撞后颗粒物的沉淀；也可以在废水混合的过程中投加混凝药剂，进一步的加速废水中悬浮物的团聚、沉淀，最终实现了高负荷废水中颗粒物的快速分离。
Description
技术领域
本实用新型属于水处理技术领域，具体涉及一种一体化高负荷沉淀分离设备。
背景技术
沉淀工艺主要采用沉淀池，沉淀池在废水处理中广为应用，传统的平流式、竖流式和辐流式沉淀池构造简单，工作安全可靠；缺点是结构庞大，土建费用高，浅池理论应用于沉淀处理技术后，斜管沉淀池得到普遍应用，沉淀效果大幅提升，较之传统沉淀池，产水量提高一倍左右，出水浊度更低也更稳定，但不管是传统沉淀池还是斜管沉淀池，水力负荷大多在1～3m3/m2·h之间，一般不超过4m3/m2·h，而且负荷要求越高，土建费用和处理时间会相应增加，导致处理成本上升。
为强化废水重悬浮物质的去除效率，以及节约设备占地面积，化学混凝通常被选作一种优化悬浮物沉降过程的工艺。在废水处理领域，以氯化铁、聚合氯化铝和聚丙烯酰胺的应用较为广泛。化学混凝的原理是，在废水中投加混凝药剂后，混凝药剂溶解，通过吸附架桥、吸附电中和、压缩双电层和网补等作用使得废水中的悬浮物逐渐团聚起来，形成更大的絮体结构，从混合液中脱稳，最终沉淀下来；通过对沉淀物的排除实现废水的净化。但是投加化学药剂会额外产生更多的化学污泥，产生二次污染，而且药剂成本较高。
公告号为CN204569617U的专利文献公开了一种重絮凝载体污水处理装置，其进水接管管道依次连通混凝反应池、絮凝反应池、斜板沉降池，絮凝反应池上方设有主旋流分离器，斜板沉降池底部有管道连通污泥回流泵进口，污泥回流泵出口连通主旋流分离器，主旋流分离器的溢流出口连接副旋流分离器进口，副旋流分离器底部出口位于污泥浓缩机上方。该污水处理装置虽然处理速度快，处理效果好，但是由于其采用了多个沉淀池和两个旋流分离设备，水力负荷非常大，而且结构庞大，土建费用高。
发明内容
本实用新型的主要目的是提供一种一体化高负荷沉淀分离设备，旨在解决现有的沉淀分离设备结构复杂占地大且水力负荷大的问题。
为实现上述目的，本实用新型提出一种一体化高负荷沉淀分离设备，包括包括沉淀池池体、旋流分离器和搅拌机，所述沉淀池池体内由上至下依次为出水区、沉降区、混合反应区和污泥浓缩区；所述沉淀池池体设有进水接管，所述旋流分离器的底部出口连通进水接管，所述进水接管的混合液出口位于混合反应区；所述搅拌机包括搅拌叶轮，所述搅拌叶轮靠近所述混合液出口；所述沉淀池池体底部出口通过污泥回流泵管道连通至所述旋流分离器内，所述旋流分离器上部设有污泥溢流接管。
优选地，所述旋流分离器设于所述沉淀池池体内上部中心，所述旋流分离器与所述沉淀池池体内壁之间连接有至少四块位于沉降区内的整流板，且所述整流板沿所述旋流分离器中心轴线等间距径向设置。
优选地，所述进水接管连接进水管和加药管，所述进水接管、进水管和加药管的连接处设有管道混合器。
优选地，所述沉淀池池体底部设有污泥回流接管，所述旋流分离器上部设有旋流分离器进料接管，所述污泥回流接管依次通过第一污泥回流管、第二污泥回流管连通旋流分离器进料接管，所述第一污泥回流管的出口连通所述污泥回流泵的进口，所述污泥回流泵的出口连通所述第二污泥回流管的进口。
优选地，所述污泥回流接管还连接排空管，所述排空管上设有排空阀门。
优选地，所述旋流分离器包括旋流分离器筒体、旋流分离器上顶板、旋流分离器下锥体，所述污泥溢流接管设于所述旋流分离器上顶板上，所述污泥溢流接管连接有排泥管，所述排泥管上设有排泥调节阀。
优选地，所述旋流分离器底端设有旋流分离器污泥回流接管，所述旋流分离器污泥回流接管连通所述进水接管。
优选地，所述搅拌机还包括电机和搅拌轴，所述沉淀池池体侧部设有搅拌机安装接管，所述电机设于沉淀池池体外，所述搅拌轴伸入所述搅拌机安装接管内，所述搅拌叶轮固定于搅拌轴上。
优选地，所述搅拌轴与所述混合液出口位于同一水平面。
优选地，所述沉淀池池体上部连接出水堰，所述出水堰连接设于所述沉淀池池体一侧的集水槽，所述集水槽底部设有出水接管。
与现有技术相比，本实用新型技术方案的有益效果：
一、废水中悬浮物之间的碰撞也可能会形成更大的颗粒，使得悬浮物更容易从水中沉淀下来，因此加速废水中颗粒物的碰撞也会实现类似化学混凝的结果，本实用新型通过将进水中颗粒物相互混合、碰撞，并创新性的利用旋流分离结构，加快碰撞后颗粒物的沉淀；也可以在废水混合的过程中投加混凝药剂，进一步的加速废水中悬浮物的团聚、沉淀，最终实现了高负荷废水中颗粒物的快速分离。
二、本实用新型由于搅拌叶轮的搅拌使重质污泥颗粒和进来水中的悬浮物颗粒快速扩散混合并使颗粒间碰撞几率大增，从而使颗粒物快速团聚，有效改善了絮凝效果；而重质污泥颗粒由于本身的重量，升降速度快，加上与进来水中悬浮物絮凝成高密度矾花使下沉速度更快，从而达到了使进来水中悬浮物快速絮凝沉降的效果。
三、本实用新型由于旋流分离器分离出的重质污泥颗粒回流至混合反应区，进水中含有的重质泥沙因旋流分离器的操作而保留在沉淀池中，使沉淀池混合反应区中的促沉物质始终能够得到保证，避免了混凝剂的反复添加，不仅创造了高效率的絮凝和沉降条件，使水中悬浮物的絮凝沉降效果大大优于传统沉淀池，从而可大大提高了沉淀池的水力负荷至10～40m3/m2·h，提升至传统沉淀池水力负荷的10～20倍以上，而且有效循环利用了混凝剂和进水中夹带的重质颗粒，节省了成本并简化了操作。
四、本实用新型结构简单，占地面积小，适合广泛推广使用。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
图1为本实用新型提出的一体化高负荷沉淀分离设备的结构示意图。
图2为图1的俯视图。
本实用新型的附图标号说明：
| 标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
| 1 | 沉淀池池体 | 25 | 污泥溢流接管 |
| 11 | 出水区 | 26 | 排泥管 |
| 12 | 沉降区 | 27 | 旋流分离器污泥回流接管 |
| 13 | 混合反应区 | 261 | 排泥调节阀 |
| 14 | 污泥浓缩区 | 3 | 搅拌机 |
| 15 | 整流板 | 31 | 搅拌叶轮 |
| 16 | 污泥回流接管 | 32 | 减速机 |
| 161 | 排空管 | 33 | 搅拌轴 |
| 162 | 排空阀门 | 4 | 进水接管 |
| 17 | 搅拌机安装接管 | 41 | 进水管 |
| 18 | 出水堰 | 42 | 加药管 |
| 19 | 集水槽 | 43 | 管道混合器 |
| 2 | 旋流分离器 | 51 | 污泥回流泵 |
| 21 | 旋流分离器筒体 | 52 | 第一污泥回流管 |
| 22 | 旋流分离器上顶板 | 53 | 第二污泥回流管 |
| 23 | 旋流分离器下锥体 | 6 | 出水接管 |
| 24 | 旋流分离器进料接管 |
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本实用新型提出一种一体化高负荷沉淀分离设备。
图1为本实用新型提出的一体化高负荷沉淀分离设备的结构示意图。图2为图1的俯视图。
请参阅图1至图2，一体化高负荷沉淀分离设备包括沉淀池池体1、旋流分离器2和搅拌机3，所述沉淀池池体1内由上至下依次为出水区11、沉降区12、混合反应区13和污泥浓缩区14；所述沉淀池池体1设有进水接管4，所述旋流分离器2的底部出口连通进水接管4，所述进水接管4的混合液出口41位于混合反应区；所述搅拌机3包括搅拌叶轮31，所述搅拌叶轮31靠近所述混合液出口41；所述沉淀池池体1底部出口通过污泥回流泵51管道连通至所述旋流分离器2，所述旋流分离器2上部设有污泥溢流接管。
本实用新型的工作过程为：
一、由进水接管4进水，进水接管4上与旋流分离器2底部出口连通，使得所述旋流分离器2分离出的重质污泥颗粒与进来水混合，然后通过混合液出口41进入沉淀池池体1内的混合反应区13；
二、靠近所述混合液出口41的搅拌叶轮31进行推流搅拌，使水和重质污泥颗粒混合絮凝；
1、絮凝产生大量高密度矾花下沉至污泥浓缩区14，浓缩污泥从沉淀池池体1底部出口通过污泥回流泵51回流至旋流分离器2内；絮凝产生的其他密度小的絮片则随水流上升至沉降区12进行静沉；絮凝产生的清水由沉淀池池体1上部出水区11排出。
2、进入旋流分离器2内的回流污泥经分离后，密度较大的重质污泥颗粒旋转下滑至底部出口，重新排入沉淀池池体1内的混合反应区13参与搅拌的混合絮凝过程，其它轻质泥水则由旋流分离器2中心旋转上升，经由污泥溢流接管12排泥；
由此使得，本实用新型由于搅拌叶轮31的搅拌使重质污泥颗粒和进来水中的悬浮物颗粒快速扩散混合并使颗粒间碰撞几率大增，从而使颗粒物快速团聚，有效改善了絮凝效果；而重质污泥颗粒由于本身的重量，升降速度快，加上与进来水中悬浮物絮凝成高密度矾花使下沉速度更快，从而达到了使进来水中悬浮物快速絮凝沉降的效果。
同时，由于旋流分离器3分离出的重质污泥颗粒回流至混合反应区13，进水中含有的重质泥沙因旋流分离器的操作而保留在沉淀池中，使沉淀池混合反应区13中的促沉物质始终能够得到保证，避免了混凝剂的反复添加，不仅创造了高效率的絮凝和沉降条件，使水中悬浮物的絮凝沉降效果大大优于传统沉淀池，从而可大大提高了沉淀池的水力负荷至10～40m3/m2·h，而且节省了成本并简化了操作。
进一步地，所述旋流分离器2设于所述沉淀池池体1内上部中心，所述旋流分离器2与所述沉淀池池体1内壁之间连接有至少四块位于沉降区12内的整流板15，且所述整流板15沿所述旋流分离器2中心轴线等间距径向设置。
较佳地，所述整流板15为8块。所述整流板15用于在整流的同时还固定好旋流分离器2，避免旋流分离器2工作时产生较大震动影响分离效果。沉淀池池体1内由旋流分离器2底部排出的重质污泥颗粒与进来水团聚絮凝，形成的重质的高密度矾花下沉，剩余沉降较慢的絮片上升至沉降区12，整流板15起到减少水流紊动而时剩余絮片静沉的目的。
进一步地，所述进水接管4连接进水管41和加药管42，所述进水接管4、进水管41和加药管42的连接处设有管道混合器43。
所述进水接管4前端装有管道混合器43是用于促使水与混凝药剂充分混合。
进一步地，所述沉淀池池体1底部设有污泥回流接管16，所述旋流分离器2上部设有旋流分离器进料接管24，所述污泥回流接管16依次通过第一污泥回流管52、第二污泥回流管53连通旋流分离器进料接管24，所述第一污泥回流管52的出口连通所述污泥回流泵51的进口，所述污泥回流泵51的出口连通所述第二污泥回流管53的进口。
由此使得，所述沉淀池池体1内絮凝沉淀产生的浓缩污泥依次通过污泥回流接管16、第一污泥回流管52、污泥回流泵51、第二污泥回流管53、旋流分离器进料接管24回流至所述旋流分离器2内。
进一步地，所述污泥回流接管16还连接排空管161，所述排空管161上设有排空阀门162。
进一步地，所述旋流分离器2包括旋流分离器筒体21、旋流分离器上顶板22、旋流分离器下锥体23，所述污泥溢流接管25设于所述旋流分离器上顶板22上，所述污泥溢流接管25连接有排泥管26，所述排泥管26上设有排泥调节阀261。
进一步地，所述旋流分离器2底端设有旋流分离器污泥回流接管27，所述旋流分离器污泥回流接管27连通所述进水接管4。
回流污泥从旋流分离器进料接管24内是以切线方式进入旋流分离器2，作旋转运动而产生离心力，下行至下锥体更加剧烈，回流污泥中包裹着混凝剂或进水中原本含有重质颗粒的污泥颗粒因其密度较大受离心力作用被抛向器壁，并沿器壁按螺旋线下流至底流口，其它轻质污泥液流则上升，由中心的污泥溢流接管25而出。旋流分离器2安装于所述沉淀池池体1中心，上部圆筒体和下部三角锥体贯通，并贯穿出水区11、沉降区12和混合反应区13，轻质污泥流从上部排泥管26排出，重质污泥颗粒从下部旋流分离器污泥回流接管27排出，并排向搅拌叶轮31处。
由此，从沉淀池池体1底部回流的污泥经旋流分离器2离心分选，重质污泥颗粒从旋流分离器下锥体23底部排出，又重新与进来水中的悬浮物颗粒快速扩散混合，并使颗粒间碰撞几率大增，从而使颗粒物快速团聚，有效改善了絮凝效果。
进一步地，所述搅拌机3还包括电机、减速机32和搅拌轴33，所述沉淀池池体1侧部设有搅拌机安装接管17，所述电机和减速机32设于沉淀池池体1外，所述搅拌轴33伸入所述搅拌机安装接管17内，所述搅拌叶轮31固定于搅拌轴上。
进一步地，所述搅拌轴33与所述混合液出口41位于同一水平面。
所述搅拌机3设于沉淀池池体1外，搅拌机的搅拌叶轮31偏心伸入混合反应区13内，保证了搅拌叶轮31正对着混合液出口41，从而对进来的混合液进行及时推流搅拌。
进一步地，所述沉淀池池体1上部连通出水堰18，所述出水堰18连通设于所述沉淀池池体1一侧的集水槽19，所述集水槽19底部设有出水接管6。
所述出水堰18为外置式，所述出水区11的澄清水依次通过出水堰18、集水槽19、出水接管6排出。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种一体化高负荷沉淀分离设备，其特征在于，包括沉淀池池体、旋流分离器和搅拌机，所述沉淀池池体内由上至下依次为出水区、沉降区、混合反应区和污泥浓缩区；所述沉淀池池体设有进水接管，所述旋流分离器的底部出口连通进水接管，所述进水接管的混合液出口位于混合反应区；所述搅拌机包括搅拌叶轮，所述搅拌叶轮靠近所述混合液出口；所述沉淀池池体底部出口通过污泥回流泵管道连通至所述旋流分离器内，所述旋流分离器上部设有污泥溢流接管。
2.如权利要求1所述的一体化高负荷沉淀分离设备，其特征在于，所述旋流分离器设于所述沉淀池池体内上部中心，所述旋流分离器与所述沉淀池池体内壁之间连接有至少四块位于沉降区内的整流板，且所述整流板沿所述旋流分离器中心轴线等间距径向设置。
3.如权利要求1所述的一体化高负荷沉淀分离设备，其特征在于，所述进水接管连接进水管和加药管，所述进水接管、进水管和加药管的连接处设有管道混合器。
4.如权利要求1所述的一体化高负荷沉淀分离设备，其特征在于，所述沉淀池池体底部设有污泥回流接管，所述旋流分离器上部设有旋流分离器进料接管，所述污泥回流接管依次通过第一污泥回流管、第二污泥回流管连通旋流分离器进料接管，所述第一污泥回流管的出口连通所述污泥回流泵的进口，所述污泥回流泵的出口连通所述第二污泥回流管的进口。
5.如权利要求1所述的一体化高负荷沉淀分离设备，其特征在于，所述污泥回流接管还连接排空管，所述排空管上设有排空阀门。
6.如权利要求1所述的一体化高负荷沉淀分离设备，其特征在于，所述旋流分离器包括旋流分离器筒体、旋流分离器上顶板、旋流分离器下锥体，所述污泥溢流接管设于所述旋流分离器上顶板上，所述污泥溢流接管连接有排泥管，所述排泥管上设有排泥调节阀。
7.如权利要求1所述的一体化高负荷沉淀分离设备，其特征在于，所述旋流分离器底端设有旋流分离器污泥回流接管，所述旋流分离器污泥回流接管连通所述进水接管。
8.如权利要求1所述的一体化高负荷沉淀分离设备，其特征在于，所述搅拌机还包括电机和搅拌轴，所述沉淀池池体侧部设有搅拌机安装接管，所述电机设于沉淀池池体外，所述搅拌轴伸入所述搅拌机安装接管内，所述搅拌叶轮固定于搅拌轴上。
9.如权利要求8所述的一体化高负荷沉淀分离设备，其特征在于，所述搅拌轴与所述混合液出口位于同一水平面。
10.如权利要求1所述的一体化高负荷沉淀分离设备，其特征在于，所述沉淀池池体上部连接出水堰，所述出水堰连接设于所述沉淀池池体一侧的集水槽，所述集水槽底部设有出水接管。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN114956364A (zh) * | 2021-02-25 | 2022-08-30 | 河南省力华全环保科技有限公司 | 一种高负荷悬浮物旋流水处理装置 |
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Denomination of utility model: Integration high load capacity precipitation separation equipment Effective date of registration: 20190725 Granted publication date: 20171117 Pledgee: Bank of Changsha Limited by Share Ltd. science and Technology Branch Pledgor: HUNAN SANYOU EP TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: 2019430000069 |
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Address after: 410205 Hunan province Changsha Wenxuan High-tech Development Zone, Road No. 27 Lu Valley Yuyuan F1 building 22, 23 floor Patentee after: Hunan Sanyou Environmental Protection Technology Co.,Ltd. Address before: 410205 Hunan province Changsha Wenxuan High-tech Development Zone, Road No. 27 Lu Valley Yuyuan F1 building 22, 23 floor Patentee before: HUNAN SANYOU EP TECHNOLOGY CO.,LTD. |
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Denomination of utility model: Integrated high load precipitation separation equipment Effective date of registration: 20200821 Granted publication date: 20171117 Pledgee: Bank of Changsha Limited by Share Ltd. science and Technology Branch Pledgor: Hunan Sanyou Environmental Protection Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2020980005234 |
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Denomination of utility model: Integrated high load sedimentation and separation equipment Effective date of registration: 20220324 Granted publication date: 20171117 Pledgee: Changsha Yuelu sub branch of China Everbright Bank Co.,Ltd. Pledgor: Hunan Sanyou Environmental Protection Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2022430000020 |
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