CN208869405U - 气浮滤池及包括其的水处理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了气浮滤池及包括其的水处理系统。气浮滤池包括构筑池体，池体内沿待处理水流方向设置有：混凝区；絮凝区；溶气水接触区；浮选区，其中，在浮选区下方还设置有砂滤层及安装在滤板上的滤头。水处理系统包括单排或联排的多个所述气浮滤池。通过将气浮池与滤池构造在同一构筑池体内，可减小水处理装置或系统的占地面积，水力高程差，从而降低投资费用。同时可使用砂滤层及安装在滤板上的滤头代替原有气浮池的需要定期清理的配水穿孔板，优化水处理装置或系统的配置。滤池中的反冲洗设备、过滤层、浮渣接收槽可给气浮槽提供功能互补，气浮槽中的渐扩导流墙及其上设置的用于扫洗的开孔也可对滤池的反冲洗中浮渣的扫洗提供功能互补。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种滤池，更具体地涉及同时具有气浮和过滤功能的气浮滤池。本实用新型还涉及包括这样的气浮滤池的水处理系统。
背景技术
在水处理领域，气浮和过滤一般是两个独立的处理单元。气浮用于给水 (自来水)处理可代替沉淀澄清池，较适用于低浊度的原水；气浮也可设在污水处理的二沉池或生物滤池之后，用于去除总磷及悬浮物的深度处理。
高速气浮(用于给水澄清处理的称为AquaDAFTM，用于污水深度处理的称为GreenDAFTM)是在传统压力溶气气浮的基础上，由法国苏伊士(原得利满)集团最新开发并投入商业化应用的更为紧凑高效的溶气气浮工艺。得益于专利的高效溶气释放器和配水孔板，气浮区水力负荷大为提高(上升流速可达30m3/m2.h，较传统溶气气浮高3～5倍以上)。
滤池往往设在气浮池之后对气浮出水做进一步的精细化处理，以进一步提高出水水质。V型滤池是目前中国乃至世界应用最广的一种砂滤过滤工艺，由法国得利满公司开发，于1994年在法国申请了专利( V型滤池)，在给水和污水深度处理领域均得到广泛应用。
气浮池与滤池分建存在以下不足：
占地面积大，水力高程差大，投资费用高；
气浮池在长期运行过程中，配水穿孔板及池底会积泥，需人工定期清理；
为避免堵塞溶气释放器，增压溶气水采用的气浮出水需采用精密过滤器，该精密过滤器需要经常清理维护。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种气浮滤池以及包括多个气浮滤池的水处理系统，以消除或缓解上述缺陷。
根据本实用新型的一个方面，提供一种气浮滤池，其特征在于，包括构筑池体，池体内沿待处理水流方向设置有：
接收待处理水的混凝区，用于通过在其中加入混凝剂以破坏待处理水中的胶体稳定性；
絮凝区，与混凝区流体连通，用于通过在其中加入絮凝剂使待处理水中的胶体和细小悬浮物聚集成具有可分离性的絮凝体；
溶气水接触区，与絮凝区流体连通，用于通入溶气水，使其与待处理水充分接触；
浮选区，与溶气水接触区流体连通，用于使溶气水中的微气泡上升，随着微气泡的上升，微气泡将待处理水中的絮凝体托起浮选至水面，并且在水面聚集形成气浮浮渣，
其中，在浮选区下方还设置有砂滤层及安装在滤板上的滤头。
通过将气浮池与滤池构造在同一构筑池体内，可减小水处理装置或系统的占地面积，水力高程差，从而降低投资费用。同时可使用砂滤层及安装在铝板上的滤头代替原有气浮池的需要定期清理的配水穿孔板，优化水处理装置或系统的配置。
优选地，在溶气水接触区与浮选区之间设置有渐扩导流墙，该渐扩导流墙下部为竖直壁，上部为从溶汽水接触区朝向浮选区向上倾斜的倾斜壁。
该渐扩导流墙在溶气水接触区内形成渐扩接触区，使得溶气水中的微气泡在该渐扩接触区内上升流速逐渐降低，使得微气泡夹裹的絮状物逐渐增大，然后进入浮选区，从而使得增大的絮状物被微气泡托举在浮选区表面，形成可分离去除的浮渣，提高了浮渣的去除效率。
优选地，在所述渐扩导流墙的倾斜壁上部设置有开孔，以使通过开孔的水流加速，对浮选区的水面气浮浮渣进行扫洗。
该开孔在浮选区内形成射流，对气浮浮渣进行扫洗，促进浮渣的去除。同样，该开孔在气浮滤池反冲洗时对反冲洗浮渣进行扫洗。
优选地，还包括水力或机械排渣装置。
优选地，所述水力排渣装置为设置在构筑池体末端处的用于排出出水且控制滤池液面高度的滤后水阀。
利用现有滤池的滤后水阀可代替水力排渣自动调节堰，可进一步简化该水处理装置或系统的结构或降低成本。
优选地，还包括反冲洗装置，用于在砂滤层阻力增大时引入反向水流，冲洗砂滤层。
反冲洗装置是滤池常用的清洁设备，通过将气浮池与滤池设置在同一构筑池体内，可利用滤池已有的设备在清洁滤池的同时使气浮池得到清洁，并且由于经气浮处理的清水进一步通过砂滤层及滤头进行过滤，因此出水质量更高，再出水循环利用到气浮池时，不需要再设置精密的过滤器，同时避免了气浮池中溶气释放器的堵塞。
优选地，在构筑池体末端处还包括浮渣排放槽，用于接收气浮浮渣或反冲洗时上浮的反冲洗浮渣。
优选地，还包括位于砂滤层上方的反冲洗废水排放堰，该废水排放堰包括从下部向上部朝向气浮滤池末端倾斜的宽顶斜坡堰。
优选地，所述开孔在废水排放堰下方大约15cm处，所述渐扩导流墙距离气浮滤池末端的水平距离不超过6m。
优选地，还包括提供溶气水的溶气罐，及回流泵，回流泵用于为反冲洗装置提供循环水。
优选地，浮选区的水力负荷为7m/h～15m/h。
根据本实用新型的另一方面，提供一种水处理系统，包括多个根据前述任一项所述的气浮滤池，多个气浮滤池采用单排或联排布置型式。
附图说明
图1是根据本实用新型的气浮滤池的一个实施方式的剖视图，该剖视图沿平行于待处理水流方向的竖直截面截取；
图2是以四格单排形式使用图1中所示的根据本实用新型的气浮滤池的水处理系统的示意性俯视图。
具体实施方式
图1是根据本实用新型的气浮滤池的一个实施方式的剖视图，该剖视图沿平行于待处理水流方向的竖直截面截取。
图1中所示的气浮滤池的水流方向为从左至右，气浮滤池总体以附图标记1标示。从图1中可见，沿水流方向，气浮滤池1分别包括混凝区2、絮凝区3、溶气水接触区4和浮选区5。
箭头9用于表示待处理水，901为进水阀。混凝区2接收待处理水9，混凝剂201在混凝区2中加入接收的待处理水9中，在混凝区2中还可设置混合器202来将混凝剂和待处理水混合均匀。混凝剂201用于破坏待处理水中的悬浮物形成的胶体的稳定性。混合器202可采用水力静态混合器或机械搅拌两种方式，水力静态混合需要0.5～1m的水头进行水力混合，其布置紧凑且不需耗电，机械搅拌则使用电动机械搅拌机进行。图1中示意性示出的混合器202为水力静态混合器。
絮凝区3与混凝区2流体连通，待处理水在经过混凝处理后，经絮凝区 3的配水堰301流入絮凝区3中，在絮凝区3中将絮凝剂303添加到经过混凝处理的待处理水中。絮凝剂303用于使待处理水中的胶体和细小悬浮物聚集，由此在絮凝区中使得经破坏稳定性的胶体以及细小悬浮物聚集，形成具有可分离性的絮凝体。絮凝区3中设置有多个上下交错布置的竖流折板304，使待处理水在竖流折板304形成的夹道之间上下翻腾，并且通过待处理水经过拐弯处的固液分层现象，促进待处理水中絮凝体的形成。该竖流折板304 也可由机械搅拌装置代替，但是与机械搅拌装置相比较，竖流折板304具有节能、免维护、易与接触区衔接、水力条件好等优点。絮凝区3中的絮凝时间一般3～7分钟，该时间与水温有关，水温越低所需絮凝时间越长。
溶气水接触区4与絮凝区3流体连通，待处理水9在经过混凝区2的混凝处理及絮凝区3的絮凝处理后，流入溶气水接触区4中。溶气水释放器405 通入溶气水接触区4中的待处理水中，喷射出充入压缩空气的溶气水，溶气水中含有大量微气泡，微气泡在溶气水接触区4中与待处理水充分混合。溶气水接触区4还包括渐扩导流墙406，设置在溶气水接触区4及紧挨着溶气水接触区4且与溶气水接触区4流体连通的浮选区5之间。该渐扩导流墙406 下部为竖直壁，上部为从溶汽水接触区4朝向浮选区5向上倾斜的倾斜壁，由此在溶气水接触区4中形成渐扩接触区。在该渐扩接触区中，与微气泡混合的待处理水的上升速度逐渐减慢，由微气泡夹裹的絮状物互相粘结成团，并且逐渐增大，然后进入浮选区5中。经水力模拟，渐扩导流墙406与垂直面成15度的渐扩角为最佳。
在浮选区5中，被微气泡托起的絮状物在水面聚集形成浮渣，浮选区5 水面积累的浮渣需定时排除进行泥水分离。可采用水力排渣方式，优点是省去机械刮渣系统，缺点是排渣水量大、污泥浓度低(1～5g/l)；另可采用机械刮渣方式，排渣污泥浓度高(>15g/L)，泥渣量少。本实用新型中，水力排渣也可通过控制浮选区5液位适当上升来进行，本实用新型中可使用排出出水 8的滤后水阀801来代替出水排渣自动可调节堰514，自动调整开度控制浮选区液位适当上升，从而实现水力排渣功能。滤后水阀801还可通过压力式液位传感器控制浮选区水位基本恒定，起到恒水位过滤的作用。溶气水接触区4与浮选区5之间的渐扩导流墙406的向上倾斜的倾斜壁中还包括开孔 407，以使通过开孔407的水流加速，对浮选区5的水面气浮浮渣进行扫洗，促进水力排渣。所述开孔407设置在倾斜壁顶部边缘下方大约15cm处。在气浮滤池的朝向出水方向的末端设置有用于收集浮渣的浮渣排放槽512。
在浮选区5下部，还设置有砂滤层509及安装在滤板上的滤头510，在浮选区5经气浮处理的清水向下通过砂滤层509和滤头510，最后经过滤后水阀801排出。滤池产水过程中随着砂滤层509对浮选处理后的水中残余悬浮物的持续截留，砂滤层阻力不断升高，需定期进行反冲洗，因此还包括反冲洗装置。反冲洗装置包括风机、反冲洗水泵、用于通入反冲洗进水的反冲洗进水阀111以及用于通入反冲洗进气的反冲洗进气阀101。滤床阻塞值由连接到滤板之下的压力传感器连续检测。在气浮滤池的朝向出水方向的末端还设置有滤池反洗废水排放槽513，滤池废水排放槽513设在浮渣排放槽512 之下。滤池反冲洗前先排除浮选区表面浮渣到浮渣排放槽512，然后关闭进水阀门901，继续过滤直到池内水位下降至砂滤层509顶面之上约10cm。开启废水排放阀801，反冲洗进水阀111以及反冲洗进气阀101，开始气水联合反冲洗，适时部分开启进水阀门901，待处理水通过渐扩导流墙406上的开孔407将反洗出的污物横向加速推扫至废水排放槽513内。特殊设计的反洗废水排放宽顶斜坡堰511可有效缓解水流，达到理想整流效果，避免反洗跑砂。
根据本实用新型的气浮滤池还包括用于产生溶气水的压力溶气及释放系统，其包括回流泵7、溶气罐6、空气压缩机输出的压缩空气601、控制阀门及仪表、分散阀组等。
高速气浮用于给水处理出水浊度一般为1～3NTU，采用本工艺则低于 0.5NTU。高速气浮用于污水深度处理出水悬浮物浓度低于8mg/l,总磷浓度低于0.5mg/l，采用本工艺可确保出水悬浮物浓度低于4mg/l,总磷低于0.3mg/l。
为保持合理的过滤速度并避免水流速度过高裹挟气泡对滤床造成气堵，高效气浮V型滤池浮选区即过滤区的水力负荷一般采用7～15m/h,最高不超过20m/h，虽然低于高速气浮的25～30m/h，但仍明显高于一般传统气浮。
为达到理想的浮选和反洗滤料表面扫洗效果，浮选区的长度一般不超过 6m，宽度不超过15m，砂滤层顶面到液面的深度为2～3.5m。砂滤料厚度一般为0.8～1.2m,有效粒径0.8～1.5mm，具体取决于采用的水力负荷和水质要求。滤板可采用整体滤板，也可选择减少池深的特殊滤板。
图2是以四格单排形式使用类似于图1中所示的根据本实用新型的气浮滤池的水处理系统的示意性俯视图。其中包括四个单排配置的根据本实用新型的气浮滤池，实际可根据场地情况调整格数，也可采取双排布置型式。图 2中所示的单个的气浮滤池与图1中所示的气浮滤池的不同之处在于，图2 中的混凝区2采用的是机械搅拌机202，并且使用进水闸门901代替图1中所示的进水阀门901。
通过将气浮池与滤池构造在同一构筑池体内，可减小水处理装置或系统的占地面积，水力高程差，从而降低投资费用。同时可使用砂滤层及安装在滤板上的滤头代替原有气浮池的需要定期清理的配水穿孔板，优化水处理装置或系统的配置。通过在溶气水接触区和浮选区之间设置渐扩导流墙，在溶气水接触区内形成渐扩接触区，使得溶气水中的微气泡在该渐扩接触区内上升流速逐渐降低，使得微气泡夹裹的絮状物逐渐增大，然后进入浮选区，从而使得增大的絮状物被微气泡托举在浮选区表面，形成可分离去除的浮渣，提高了浮渣的去除效率。通过在渐扩导流墙的倾斜壁上设置开孔，可在浮选区内形成射流，对气浮浮渣进行扫洗，促进浮渣的去除。同样，该开孔在气浮滤池反冲洗时对反冲洗浮渣进行扫洗。通过根据本实用新型的气浮滤池，可利用现有滤池的滤后水阀代替水力排渣自动调节堰，可进一步简化气浮滤池或包括其的水处理系统的结构或降低成本。本实用新型的气浮滤池可利用现有滤池的反冲洗装置在清洁滤池的同时使气浮池得到清洁，并且由于经气浮处理的清水进一步通过砂滤层及滤头进行过滤，因此出水质量更高，再出水循环利用到气浮池时，不需要再设置精密的过滤器，避免了气浮池中溶气释放器的堵塞。滤池中的反冲洗设备、过滤层、浮渣接收槽可给气浮槽提供功能互补，同时气浮槽中的渐扩导流墙及其上设置的用于扫洗的开孔也可对滤池的反冲洗中浮渣的扫洗提供功能互补。
应注意的是，所述的实施方式仅是示例性的，不应为是对本实用新型的限制，在多个实施方式中的特征可组合使用来获得本实用新型的更多的实施方式，本实用新型的范围仅由所附权利要求限定。可对所述的实施方式作出多种变形形式和改进形式而不偏离本实用新型的范围。
Claims (12)
1.一种气浮滤池，其特征在于，包括构筑池体，池体内沿待处理水流方向设置有：
接收待处理水的混凝区，用于通过在其中加入混凝剂以破坏待处理水中的胶体稳定性；
絮凝区，与混凝区流体连通，用于通过在其中加入絮凝剂使待处理水中的胶体和细小悬浮物聚集成具有可分离性的絮凝体；
溶气水接触区，与絮凝区流体连通，用于通入溶气水，使其与待处理水充分接触；
浮选区，与溶气水接触区流体连通，用于使溶气水中的微气泡上升，随着微气泡的上升，微气泡将待处理水中的絮凝体托起浮选至水面，并且在水面聚集形成气浮浮渣，
其中，在浮选区下方还设置有砂滤层及安装在滤板上的滤头。
2.根据权利要求1所述的气浮滤池，其特征在于，在溶气水接触区与浮选区之间设置有渐扩导流墙，该渐扩导流墙下部为竖直壁，上部为从溶汽水接触区朝向浮选区向上倾斜的倾斜壁。
3.根据权利要求2所述的气浮滤池，其特征在于，在所述渐扩导流墙的倾斜壁上部设置有开孔，以使通过开孔的水流加速，对浮选区的水面气浮浮渣进行扫洗。
4.根据权利要求3所述的气浮滤池，其特征在于，还包括水力或机械排渣装置。
5.根据权利要求4所述的气浮滤池，其特征在于，所述水力排渣装置为设置在构筑池体末端处的用于排出出水且控制滤池液面高度的滤后水阀。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的气浮滤池，其特征在于，还包括反冲洗装置，用于在砂滤层阻力增大时引入反向水流，冲洗砂滤层。
7.根据权利要求6所述的气浮滤池，其特征在于，在构筑池体末端处还包括浮渣排放槽，用于接收气浮浮渣或反冲洗时上浮的反冲洗浮渣。
8.根据权利要求6所述的气浮滤池，其特征在于，还包括位于砂滤层上方的反冲洗废水排放堰，该废水排放堰包括从下部向上部朝向气浮滤池末端倾斜的宽顶斜坡堰。
9.根据权利要求3所述的气浮滤池，其特征在于，所述开孔在废水排放堰下方大约15cm处，所述渐扩导流墙距离气浮滤池末端的水平距离不超过6m。
10.根据权利要求6所述的气浮滤池，其特征在于，还包括提供溶气水的溶气罐，及回流泵，回流泵用于为反冲洗装置提供循环水。
11.根据权利要求1-5中任一项所述的气浮滤池，其特征在于，浮选区的水力负荷为7m/h～15m/h。
12.一种水处理系统，其特征在于，包括多个根据前述权利要求中任一项所述的气浮滤池，多个气浮滤池采用单排或联排布置型式。
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|---|---|
| CN (1) | CN208869405U (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113716796A (zh) * | 2021-08-18 | 2021-11-30 | 杭州中储环保科技有限公司 | 一种溶解性脂肪酸废水预处理装置及处理工艺 |
| CN115231645A (zh) * | 2022-07-25 | 2022-10-25 | 中交上海航道勘察设计研究院有限公司 | 一种气浮池和包括该气浮池的溢流污水处理系统 |
| CN115521028A (zh) * | 2022-10-09 | 2022-12-27 | 江苏道科环境科技有限公司 | 一种工业废水组合式深度处理系统及方法 |
| WO2023102958A1 (zh) * | 2021-12-08 | 2023-06-15 | 山东亚信环保技术有限公司 | 一种气浮滤池一体化装置 |
-
2018
- 2018-05-15 CN CN201820718276.7U patent/CN208869405U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113716796A (zh) * | 2021-08-18 | 2021-11-30 | 杭州中储环保科技有限公司 | 一种溶解性脂肪酸废水预处理装置及处理工艺 |
| WO2023102958A1 (zh) * | 2021-12-08 | 2023-06-15 | 山东亚信环保技术有限公司 | 一种气浮滤池一体化装置 |
| CN115231645A (zh) * | 2022-07-25 | 2022-10-25 | 中交上海航道勘察设计研究院有限公司 | 一种气浮池和包括该气浮池的溢流污水处理系统 |
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