CN207418514U - 一种连续性高效净化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种连续性高效净化系统及其方法，用于净化污水，包括磁强化絮凝装置和涡流沉积分离装置；磁强化絮凝装置的进水管道设置有磁粉加入口、无机混凝剂加入口和有机絮凝剂加入口；进水管道与涡流沉积分离装置的主体沿周向相切并插入至主体内部，主体内部还设置有导流筒，水在所述外壳和所述导流筒外筒之间形成涡流；导流筒上部设置有出水口，涡流沉积分离后的水体进入导流筒内，从出水口排出；水中的污染物从涡流沉积分离装置下部的排渣口排出，经过磁分离机分离后，磁粉被回收利用。本实用新型能大幅度去除污水中的悬浮物、油污、漂浮物等物质，同时该工艺方法极大地减少了对土地的占用。

Description

一种连续性高效净化系统

技术领域

本实用新型属水处理设备技术领域，涉及一种连续处理污水的高效净化系统，尤其涉及一种磁强化絮凝与涡流沉积分离的连续性高效净化系统。

背景技术

随着人类的快速发展，自然区域的森林、湿地、草地等不断被道路、广场、建筑等取代，并且城市的规模还在不断扩大中，城市水文、水质、水资源等问题日益突出。污水主要有生活污水、工业废水和初期雨水。大量的研究表明，颗粒物是污水中各类污染物的主要载体，在污水中起着前期吸附污染物，中期输送污染物和后期沉降释放污染物的作用，同时颗粒物自身又是影响水体透明度、浊度的重要水质指标。

相对于发达国家，国内对污水的处理虽然已渐进入正轨，但还需要进一步摸索和尝试。国内对污水的处理措施主要是包括两种：过滤拦截法和自然沉降法。过滤拦截法通过人工构建一些过滤系统，把污水引入到过滤系统进行简单的过滤处理，如采用不同级配石料盲沟或穿孔混凝土过滤板等来对污水进行一个简单的过滤。过滤拦截法存在过滤拦截系统容易堵死失效、且失效后清理服务困难等缺点。自然沉降法通过建设污水调蓄池，把污水排入到调蓄池后通过重力沉降来去除污水中污染物。但是存在调蓄池的占地面积大、人工清理难度大与不能连续运行等问题。

实用新型内容

为了解决上述污水中污染物分离的问题，本实用新型提供一种连续性高效净化系统。将絮凝、涡流、过滤与微生物降解技术联合应用到污水处理装置中，通过絮凝、涡流与过滤技术来强化污水中污染物的分离，分离出的污染物进一步通过微生物技术降解去除，该工艺方法能大幅度去除污水中的悬浮物、油污、漂浮物等物质，同时该工艺方法极大地减少了对土地的占用。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种连续性高效净化系统，包括磁强化絮凝装置和涡流沉积分离装置；磁强化絮凝装置包括进水管道和药剂供应装置，所述药剂供应装置包括设置在所述进水管道上的3个药剂加入口，3个药剂加入口分别是磁粉加入口、无机混凝剂加入口和有机絮凝剂加入口；涡流沉积分离装置包括外壳、导流筒、以及中空主体，所述主体内部设置有所述导流筒，所述进水管道与涡流沉积分离装置的所述主体沿周向相切并插入至所述主体内部；所述进水管道倾斜向下设置在涡流沉积分离装置的所述外壳上；所述导流筒上部设置有出水口，分离后的雨水进入所述导流筒内，并从所述出水口排出；污染物从涡流沉积分离装置下部的排渣口排出。

优选的，还包括磁粉回收利用设备，磁粉回收利用设备包括磁分离机，所述排渣口排出的污染物经过所述磁分离机，把磁粉分离出来，分离后的磁粉返回至所述磁粉加入口，进行循环使用。

优选的，所述导流筒还包括内筒和外筒，在所述导流筒外筒和内筒之间形成环形空间，分离的水体由所述导流筒下部开口进入所述导流筒外筒和内筒之间的环形空间，经所述出水口排出，导流筒外筒为上小下大的圆台形状，导流筒外筒形成的圆台母线与其高线的夹角小于10°。

优选的，所述主体内部还设置有导流板，所述导流板位于所述导流筒下方，从而在所述导流板下方的所述主体内部形成沉积物收集区。

优选的，所述导流板底部具有向下表面，并且在所述导流板底部具有漏孔，所述外壳内壁沉积的污染物沿所述导流板的向下表面引导至所述漏孔，经所述漏孔进入沉积物收集区。

优选的，所述外壳包括滤料吸附生物层，所述滤料吸附生物层具有多孔结构物质，滤料吸附生物层是一层或者多层结构，并且每一层是相同或者不同的多孔结构物质。

优选的，药剂供应装置还包括自动加料设备；磁粉、无机混凝剂与有机絮凝剂的加入量均根据水的流量自动控制；和/或磁粉、无机混凝剂与有机絮凝剂的加入比例根据水流量自动调节。

优选的，磁粉例如是包括四氧化三铁的磁粉；无机混凝剂可以是铝盐、铁盐和氯化钙的一种或几种混合；有机絮凝剂可以是聚丙烯酰胺及其衍生物等高分子有机物。

优选的，多孔结构物质包括陶粒、沸石、火山石中的一种或几种。

优选的，进水管道与水平面的夹角小于30°。

优选的，所述连续性高效净化系统为圆柱形筒体，该圆柱形筒体的高度是其底面直径的1.5～3 倍。

本实用新型相比现有技术，产生的有益效果是：

(1)由于絮凝剂和混凝剂的加入使得该系统能去除水体中的大部分污染物(包含微小颗粒及溶解态的物质)，出水水质良好；

(2)由于磁粉的加入，强化了絮凝作用，使得絮凝沉降时间得到大幅降低，从而提升了处理效率；

(3)药剂加入方式为自动加入，大大简化了系统的操作运行过程；药剂的加入量和比例根据水流量进行自动调节，极大节约了成本；

(4)由于涡流沉降的作用，使得水体中颗粒物的分离效果强于一般的重力沉降，进一步提升了水体的净化效果与处理效率；此外，由于涡流沉积分离装置设置在沉积物收集区上方，涡流和重力沉降上下布置，增加了净水系统的整体高度，不仅增加了水体的净化处理量，而且大大减少了净化系统的占地面积；

(5)由于在涡流沉积分离装置的内壁上含有一层生物滤料层，滤料层的吸附捕捉作用能大幅提升水体的净化效果，同时由于生物滤料层上生物的降解作用，能进一步提升出水水质；

(6)由于磁粉分离回收利用，使得该系统具有良好的环境及经济效益。

附图说明

以下结合附图和实施例对本实用新型的详细说明。

图1连续性高效净化系统的主视示意图

图2连续性高效净化系统的截面示意图

图中：1进水管道，2磁粉加入口，3无机混凝剂加入口，4有机絮凝剂加入口，5外壳，6导流筒，7主体，8内筒，9外筒，10出水口，11出水管道，12导流板，13沉积物收集区，14漏孔，15排渣口，16滤料吸附生物层，17磁分离机，18再循环管道。

具体实施方式

下面结合附图以及实施例对本实用新型的技术方案作进一步详细的说明。

如图1、2所示，一种连续性高效净化系统，用于净化含有悬浮物、油污、漂浮物等物质的各种污水，包括磁强化絮凝装置和涡流沉积分离装置。

磁强化絮凝装置包括进水管道1和药剂供应装置，药剂供应装置包括设置在进水管道1上的3个药剂加入口，3个药剂加入口分别是磁粉加入口2、无机混凝剂加入口3和有机絮凝剂加入口4。磁粉例如是包括四氧化三铁的磁粉。无机混凝剂可以是铝盐、铁盐和氯化钙的一种或几种混合。有机絮凝剂可以是聚丙烯酰胺及其衍生物等高分子有机物。通过向水中投加混凝剂和絮凝剂，使水中难以沉淀的颗粒互相聚合而形成絮凝体。絮凝体具有强大吸附力，不仅能吸附悬浮物，还能吸附部分细菌和溶解性物质，絮凝体与水体中的杂质结合形成更大的絮凝体。絮凝体通过吸附作用，体积增大而下沉，从而进行初步去除水中污染物。磁粉能够强化絮凝内部的反应，大大提升了污染物沉降速率。

磁粉加入口2、无机混凝剂加入口3和有机絮凝剂加入口4按照水流方向顺序布置在进水管道1 上。首先将磁粉均匀分散在水体中，使得携带磁粉的水体能够在随后添加的混凝剂和絮凝剂的作用下更加高效的发生絮凝反应。药剂供应装置还包括自动加料设备，磁粉、无机混凝剂与有机絮凝剂的加入量均根据水的流量自动控制。此外，考虑到水流速度的大小对絮凝沉降作用时间的影响，磁粉、无机混凝剂与有机絮凝剂的加入比例也根据水流量自动调节，从而实现智能化添加药剂，这极大地简化了磁强化絮凝装置的操作运行步骤，不仅节约了人力成本也节约了运行成本。

涡流沉积分离装置包括外壳5、导流筒6、以及外壳形成的圆柱形中空主体7。主体7内部设置有导流筒6，导流筒6通过支撑装置(未示出)安装到主体7内部。导流筒6包括内筒8、外筒9和出水口 10。导流筒6位于主体7上部，进水管道1对应位置处。在外壳5、导流筒外筒9和内筒8之间分别形成环形空间，污水沿分离装置外壳5切向方向进入主体7内，在外壳5和导流筒外筒9之间以及导流筒外筒9和内筒8之间形成涡流状态，导流筒6的设置进一步加大污水在分离装置主体内的离心作用。在离心力作用下，水体中形成的絮凝体便会被分离，首先聚集在外壳5内壁附近，并在重力作用下沿着外壳5内壁向下沉积；去除污染物的水体由导流筒6下部开口进入导流筒外筒9和内筒8之间的环形空间，螺旋上升后运动到出水口10经出水管道11排出。出水口10位于导流筒外筒9上部远离进水管道1的一侧。出水管道11与出水口10连接，并伸出分离装置外壳5，由此使得去除污染物的水体经出水管道 11向外排出。导流筒外筒9为上小下大的圆台形状，从而使得水体可以在涡流沉积分离装置主体7内进行螺旋下降运动，有利于分离后的水体经导流筒6下部进入到导流筒内。优选的，导流筒外筒9形成的圆台母线与其高线的夹角小于10°，更优选的，该夹角可以是3°或者5°。导流筒内筒8为圆柱形，使得水体在导流筒内筒8和外筒9之间螺旋上升流动，并从出水口10排出。

主体7内部还设置有导流板12，导流板12位于导流筒6下方的主体下部位置，从而在导流板12 下方的主体7内部形成沉积物收集区13。导流板12底部具有向下表面，并且在导流板底部具有漏孔14，外壳5内壁沉积的污染物沿导流板12的向下表面引导至漏孔14，经漏孔14进入沉积物收集区13。在沉积物收集区13，外壳5的侧壁上还设有排渣口15，沉积在沉积物收集区13的污染物从排渣口15排出。

连续性高效净化系统为圆柱形筒体，该圆柱形筒体的高度是其底面直径的1.5～3倍，优选为2 倍或者2.5倍。该长筒形结构使得发生涡流分离的导流筒设置在沉积物收集区上方，涡流分离和重力沉降区域上下布置，不仅增加了水体的净化处理量，而且大大减少了净化系统的占地面积。

此外，涡流沉积分离装置的外壳5包括滤料吸附生物层16，滤料吸附生物层16具有多孔结构物质。滤料吸附生物层16可以是一层或者多层结构，并且每一层可以是相同或者不同的多孔结构物质，例如可以包括陶粒、沸石、火山石中的一种或几种。在离心作用下，聚集在外壳5内壁附近的污染物被吸附在滤料吸附生物层16的多孔结构内，此外，滤料吸附生物层16内的微生物具有降解作用，且不向水体释放有毒有害物，能大大强化水体的净化效果。

进一步地，磁强化絮凝装置的进水管道1倾斜向下设置在涡流沉积分离装置的外壳5上，从而有利于水流和形成的絮凝体顺利流向涡流沉积分离装置，避免发生堵塞。优选的，进水管道1与水平面的夹角小于30°，更优选的，该夹角可以是5°，10°，或者15°。如图2所示，进水管道1与涡流沉积分离装置的主体7沿周向相切并插入至主体7内部，污水沿分离装置外壳5切向方向进入主体7内，形成涡流流动。

此外，连续性高效净化系统还包括磁粉回收利用设备。磁粉回收利用设备包括磁分离机17和再循环管道18，涡流沉积分离装置的排渣口15排出的污染物经过磁分离机17，把磁粉分离出来。磁分离机17的磁粉出口通过再循环管道18与磁粉加入口2连通，分离后的磁粉经过再循环管道18返回至磁粉加入口2，进行循环使用。磁粉回收利用设备可以与涡流沉积分离装置的排渣口15直接连接，也可以通过运输设备将排渣口15排出的污染物运送至磁粉回收利用设备进行操作。通过磁粉的循环利用，大大节约了磁粉的消耗量，具有很好的经济及环境效应。

本实用新型还提供了一种连续性高效净化方法，用于净化含有悬浮物、油污或漂浮物等物质的各种污水，首先在进水管道1上的不同位置依次加入磁粉、无机絮凝剂和有机絮凝剂，水在进水管道1中与磁粉、无机絮凝剂和有机絮凝剂混合，发生絮凝反应，使水中难以沉淀的颗粒互相聚合而形成絮凝体。磁粉能够强化絮凝内部的反应，大大提升了污染物沉降速率。经过磁强化絮凝过程的水体切向引导至涡流沉积分离装置，使得水体沿着与涡流沉积分离装置的周向相切的方式进入分离装置主体内部。在涡流沉积分离装置内部设置导流筒6，从而在涡流沉积分离装置外壳5与导流筒6之间形成环形空间，污水沿着导流筒6与外壳5的环形空间流动，强化涡流旋转。由于离心分离的作用，水体中携带的污染物便会被分离，首先聚集在外壳5内壁附近，聚集在外壳5内壁附近的污染物被吸附在滤料吸附生物层16 的多孔结构内，在重力作用下污染物沿着外壳5内壁向下沉积；去除污染物的水体由导流筒6下部开口进入导流筒6中，经导流筒6的出水口10连通至出水管道11，并由此排出。沉积的污染物经导流筒下方的导流板引导至涡流沉积分离装置下部的沉积物收集区13，并经由排渣口排出。排出的污染物被输送至磁粉回收设备，磁分离机17将磁粉从污染物中分离出来，并回送至磁粉加入口2，进行再循环利用。

以上详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种连续性高效净化系统，其特征在于：包括磁强化絮凝装置和涡流沉积分离装置；

磁强化絮凝装置包括进水管道(1)和药剂供应装置，所述药剂供应装置包括设置在所述进水管道(1)上的3个药剂加入口，3个药剂加入口分别是磁粉加入口(2)、无机混凝剂加入口(3)和有机絮凝剂加入口(4)；涡流沉积分离装置包括外壳(5)、导流筒(6)、以及中空主体(7)，所述主体(7)内部设置有所述导流筒(6)，所述进水管道(1)与涡流沉积分离装置的所述主体(7)沿周向相切并插入至所述主体(7)内部；所述进水管道(1)倾斜向下设置在涡流沉积分离装置的所述外壳(5)上；所述导流筒(6)上部设置有出水口(10)，分离后的雨水进入所述导流筒(6)内，并从所述出水口(10)排出；污染物从涡流沉积分离装置下部的排渣口(15)排出。

2.如权利要求1所述的一种连续性高效净化系统，其特征在于：还包括磁粉回收利用设备，磁粉回收利用设备包括磁分离机(17)，所述排渣口(15)排出的污染物经过所述磁分离机(17)，把磁粉分离出来，分离后的磁粉返回至所述磁粉加入口(2)，进行循环使用。

3.如权利要求1或2所述的一种连续性高效净化系统，其特征在于：所述导流筒(6)还包括内筒(8)和外筒(9)，在所述导流筒外筒(9)和内筒(8)之间形成环形空间，分离的水体由所述导流筒(6)下部开口进入所述导流筒外筒(9)和内筒(8)之间的环形空间，经所述出水口(10)排出；导流筒外筒(9)为上小下大的圆台形状；导流筒外筒(9)形成的圆台母线与其高线的夹角小于10°。

4.如权利要求1或2所述的一种连续性高效净化系统，其特征在于：所述主体(7)内部还设置有导流板(12)，所述导流板(12)位于所述导流筒(6)下方，从而在所述导流板(12)下方的所述主体(7)内部形成沉积物收集区(13)。

5.如权利要求4所述的一种连续性高效净化系统，其特征在于：所述导流板(12)底部具有向下表面，并且在所述导流板底部具有漏孔(14)，所述外壳(5)内壁沉积的污染物沿所述导流板(12)的向下表面引导至所述漏孔(14)，经所述漏孔(14)进入沉积物收集区(13)。

6.如权利要求4所述的一种连续性高效净化系统，其特征在于：所述外壳(5)包括滤料吸附生物层(16)，所述滤料吸附生物层(16)具有多孔结构物质；滤料吸附生物层(16)是一层或者多层结构，并且每一层是相同或者不同的多孔结构物质；和/或

药剂供应装置还包括自动加料设备；磁粉、无机混凝剂与有机絮凝剂的加入量均根据水的流量自动控制；和/或磁粉、无机混凝剂与有机絮凝剂的加入比例根据水流量自动调节。

7.如权利要求1或2或5所述的一种连续性高效净化系统，其特征在于：磁粉包括四氧化三铁；无机混凝剂是铝盐、铁盐和氯化钙的一种或几种混合；有机絮凝剂是聚丙烯酰胺及其衍生物的高分子有机物。

8.如权利要求6所述的一种连续性高效净化系统，其特征在于：多孔结构物质包括陶粒、沸石、火山石中的一种或几种。

9.如权利要求1或2或5或8所述的一种连续性高效净化系统，其特征在于：进水管道(1)与水平面的夹角小于30°。

10.如权利要求1或2或5或8所述的一种连续性高效净化系统，其特征在于：所述连续性高效净化系统为圆柱形筒体，该圆柱形筒体的高度是其底面直径的1.5～3倍。