CN210543519U - 一种高密度沉淀池一体化设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种高密度沉淀池一体化设备，一体化设备包括池体区和布置在池体区前端的管道水力混凝反应器；管道水力混凝反应器包括按照进水方向依次连通的快速混合管段、快速絮凝管段和慢速絮凝管段；快速混合管段的前端设有进水口，在进水口的后端管段设有射流器，射流器上设有混凝剂投加口；快速絮凝管段设有絮凝剂投加装置和静态混合器；慢速絮凝管段设有螺旋形流道结构；池体区包括过渡区和沉淀池，过渡区与慢速絮凝管段连通；沉淀池内自下而上的布置有污泥浓缩区、布水区、沉淀区和出水堰。本实用新型采用管道水力混凝反应器取代传统高密度沉淀池钢砼结构的混合池、絮凝池，简化结构、降低工程成本、进一步减小占地面积。

Description

一种高密度沉淀池一体化设备

技术领域

本实用新型涉及污水处理技术领域，特别涉及一种高密度沉淀池一体化设备。

背景技术

高密度沉淀池作为污水厂回用水污水核心处理工艺，其最主要的作用是降低水中的SS(悬浮物)。高密度沉淀池采用高上升流速的沉淀形式，将凝聚、絮凝、沉淀和污泥浓缩功能集于一体，并在絮凝阶段进行污泥回流，提高絮凝沉淀和吸附效果。混合池、絮凝池内均设搅拌机，搅拌靠机械力实现，即叶片搅拌完成凝聚、絮凝过程。其具有絮凝效果良好、单位面积产水量较大、对水温、水质变化适应性强的优点，但机械搅拌设备昂贵、造价高，高能耗不仅增加了污水厂的运行费用。其次，在运行过程中存在因反应池短流和水量不稳定造成的反应强度不足、絮体沉降性能差、污泥在絮凝反应中的利用率不高、絮凝效果不甚理想等一系列问题。另外，高密度沉淀池中凝聚、絮凝与沉淀过程的分区布置结构复杂，实际应用中导致高密度沉淀池一体化设备理念的设计建造难度增加。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种高密度沉淀池一体化设备，所述一体化设备包括池体区和布置在所述池体区前端的管道水力混凝反应器；所述管道水力混凝反应器包括按照进水方向依次连通的快速混合管段、快速絮凝管段和慢速絮凝管段；所述快速混合管段的前端设有进水口，在所述进水口的后端管段设有射流器，所述射流器上设有混凝剂投加口；所述快速絮凝管段设有絮凝剂投加装置和静态混合器；所述慢速絮凝管段设有螺旋形流道结构；所述池体区包括过渡区和沉淀池，所述过渡区与所述慢速絮凝管段连通；所述沉淀池内自下而上的布置有污泥浓缩区、布水区、沉淀区和出水堰。

优选地，所述慢速絮凝管段连接在所述过渡区的中上部，所述过渡区内还设置竖直布置的导流墙。

优选地，所述导流墙的过流通道位于所述过渡区的底部，所述过渡区与所述沉淀池的过流部位位于二者的中上部。

优选地，所述沉淀池内还设有刮泥机。

优选地，所述沉淀池的底部中心位置布置向下凹陷的集泥槽，所述集泥槽的底端设有用于排放污泥的污泥管。

优选地，所述沉淀区布置在所述沉淀池的中上部，所述出水堰布置在所述沉淀池的顶部。

优选地，所述沉淀区为斜管沉淀区或斜板沉淀区。

优选地，所述射流器设有抽吸加药结构。

优选地，所述管道水力混凝反应器与所述过渡区、沉淀区、污泥浓缩区组合成高密度沉淀池一体化设备。

根据本实用新型的高密度沉淀池一体化设备，可获得的有益效果至少包括：

(1)管道水力混凝反应器取代传统高密度沉淀池钢砼结构的混合池、絮凝池，简化结构、降低工程成本、进一步减小占地面积，实现高密度沉淀池一体化设备的设计建造；

(2)水力搅拌取代机械搅拌完成凝聚、絮凝过程，节省能耗，降低运行费用；

(3)操作简单，易于维护、检修。

应当理解，前述大体的描述和后续详尽的描述均为示例性说明和解释，并不应当用作对本实用新型所要求保护内容的限制。

附图说明

参考随附的附图，本实用新型更多的目的、功能和优点将通过本实用新型实施方式的如下描述得以阐明，其中：

图1示意性示出本实用新型的高密度沉淀池一体化设备组成结构示意图；

图2为本实用新型的管道水力混凝反应器一优选实施方式的结构示意图。

具体实施方式

通过参考示范性实施例，本实用新型的目的和功能以及用于实现这些目的和功能的方法将得以阐明。然而，本实用新型并不受限于以下所公开的示范性实施例；可以通过不同形式来对其加以实现。说明书的实质仅仅是帮助相关领域技术人员综合理解本实用新型的具体细节。

在下文中，将参考附图描述本实用新型的实施例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的部件，或者相同或类似的步骤。

本实用新型涉及一种污水处理构筑物—高密度沉淀池，采用水力搅拌为主的管道水力混凝反应器取代传统高密度沉淀池中钢砼结构的混合池与絮凝池，实现微动力凝聚与无动力絮凝过程。在简化结构、降低能耗、进一步减小占地面积的基础上实现高密度沉淀池一体化设备的建造。

图1为本实用新型的高密度沉淀池一体化设备组成结构示意图。图2为管道水力混凝反应器的结构示意图。

如图1、图2所示，一体化设备可包括池体区和布置在池体区前端的管道水力混凝反应器。管道水力混凝反应器包括按照进水方向依次连通的快速混合管段4、快速絮凝管段7和慢速絮凝管段8。

快速混合管段4的前端设有进水口1，在进水口1的后端管段设有射流器3，射流器上设有混凝剂投加口2，并配置相应的混凝剂投加装置。快速絮凝管段7设有絮凝剂投加装置5和静态混合器6。慢速絮凝管段8设有螺旋形流道结构8。采用管道水力混凝反应器取代高密度沉淀池中的钢砼结构的混合池与絮凝池，简化结构、减少能耗、降低工程成本、进一步减小占地面积。

池体区包括过渡区10和沉淀池12，过渡区10与慢速絮凝管段8连通.沉淀池12内自下而上的布置有污泥浓缩区16、布水区13、沉淀区14和出水堰15。

具体实施时，慢速絮凝管段8或螺旋形流道结构9连接在过渡区10的中上部，过渡区10内还设置竖直布置的导流墙11。优选地，导流墙11的过流通道位于过渡区10的底部，过渡区10与沉淀池12的过流部位位于二者的中上部。

具体实施时，沉淀池12内还设有刮泥机17。沉淀池12的底部中心位置布置向下凹陷的集泥槽，集泥槽的底端设有用于排放污泥的污泥管18。

一般地，沉淀区14布置在沉淀池12的中上部，出水堰15布置沉淀池12的顶部。可选地，沉淀区14为斜管沉淀区或斜板沉淀区。如图1所示，其中沉淀区14为斜管沉淀区，其布置斜管填料。

根据本实用新型的一方面，管道水力混凝反应器与过渡区10、沉淀区15、污泥浓缩区16组合成高密度沉淀池一体化设备。

根据本实用新型的高密度沉淀池成一体化设备，采用管道水力混凝反应器取代传统高密度沉淀池的混合池、絮凝池，简化结构、减少能耗、降低工程成本、进一步减小占地面积，与过渡区、斜管沉淀区和污泥浓缩区组合成高密度沉淀池成一体化设备。

本实用新型提供的管道水力混凝反应器集凝聚、絮凝过程于一体。

快速混合管段4通过射流器3的抽吸加药结构及小截面活塞流流态，实现混凝剂与水体的微动力“闪烁式混合”过程。该过程极其短暂(按秒计)，可理解为由于射流器结构内部污水流道截面尺寸较小，且水流为小截面活塞流，使混凝剂的定点小截面向周向连续投加(喷口环隙处)起到相当于向水体各较小单元体均匀分散投加的效果，且借助射流作用易于使混凝剂吸入后快速分散到水体中各微小单元，使其水解和聚合形式有望在0.01～1s内吸附在悬浮粒子上引起脱稳，从而实现“闪烁式混合”，也有利于混凝剂优良性能的充分发挥。而机械搅拌其各点处紊流状态较不均匀，属于返混流，不同于射流器流道中活塞流形势下的污水喷嘴处连续加药，故难以保证在1s内使混凝剂与水体迅速均匀地混合，混凝剂作用无法得到充分发挥。“闪烁式混合”的基本实现可认为是管道混凝高效的原因之一。

快速絮凝管段7通过静态混合器使絮凝剂瞬间、快速、均匀地分散至水中，避免药剂因分散不均造成的局部药剂浓度过高，影响混凝自身水解及其与水中胶体(或杂质颗粒)的作用。该管段通过投加絮凝剂，使得凝聚过程中产生的大量原絮粒(粒径＜10μm)互相碰撞、吸附并不断长大。由于该过程中颗粒数目较多但粒径较小，能承受较高的G值(速度梯度,用来表征混凝时的搅拌程度)，不致于使微絮体破碎，又可以弥补小颗粒运动速度慢的不足，加速碰撞吸附絮凝，致使初始絮凝期所需停留时间较短。絮凝初始阶段采用的短时高G值是管道混凝高效的又一原因。

慢速絮凝管段8通过螺旋形流道结构9的水力搅拌使快速絮凝管段中絮凝初期形成的微絮体进一步生成粗大、密实的絮凝体，以实现后续的固液分离。该管段中由于水损的原因G值变小，可保证絮凝体进一步长大而不被破碎，小G值造成的该过程中碰撞吸附絮凝速度减缓的情况可通过适当延长水力停留时间(增加管段长度)弥补不足。实验证明，该管段采用能使碰撞几率和碰撞效率提高的合理水流状态以减少絮凝时间是管道混凝高效的又一重要原因。

该设备高效完成了微动力凝聚、无动力絮凝过程，可省略传统高密度沉淀池中通过污泥回流加强絮凝反应过程，其工程成本低、减少能耗、结构简单、易于维修操作、有利于药剂的合理发挥、进一步减小占地面积，可实现高密度沉淀池一体化设备的建造。

以下解释说明本实用新型的高密度沉淀池一体化设备的使用方法和工艺流程。

污水通过进水口1进入射流器3，混凝剂经混凝剂投加口2与污水快速混合，在快速混合管段4内破坏污水中胶体物质的稳定性(脱稳)并与混凝剂中的聚合物相吸附，使颗粒具有絮凝性能后进入快速絮凝管段7，该管段经絮凝剂投加装置5投加絮凝剂，并通过静态混合器6使絮凝剂快速、均匀地分散，并作用于污水中具有絮凝性能的颗粒使其相互碰撞、吸附成微絮体，然后进入慢速絮凝管段8，该管段中特有的螺旋形流道结构9可以提高微絮体碰撞几率和碰撞效率，使其生成粗大、密实的絮凝体后进入过渡区10进一步生长，最后进入沉淀池12，污水在池体内sha先流至布水区13，上向流流经斜管填料14，污水中的絮体在斜管中沉降进入浓缩区16，清水则通过出水堰15流出，絮体在刮泥机17的作用下浓缩于沉淀池底部，并通过污泥管18定期排放。

根据本实用新型的高密度沉淀池一体化设备，可获得的有益效果至少包括：

(1)管道水力混凝反应器取代传统高密度沉淀池钢砼结构的混合池、絮凝池，简化结构、降低工程成本、进一步减小占地面积，实现高密度沉淀池一体化设备的设计建造；

(2)水力搅拌取代机械搅拌完成凝聚、絮凝过程，节省能耗，降低运行费用；

(3)操作简单，易于维护、检修。

结合这里披露的本实用新型的说明和实践，本实用新型的其他实施例对于本领域技术人员都是易于想到和理解的。说明和实施例仅被认为是示例性的，本实用新型的真正范围和主旨均由权利要求所限定。

Claims (9)

1.一种高密度沉淀池一体化设备，其特征在于，所述一体化设备包括池体区和布置在所述池体区前端的管道水力混凝反应器；

所述管道水力混凝反应器包括按照进水方向依次连通的快速混合管段、快速絮凝管段和慢速絮凝管段；

所述快速混合管段的前端设有进水口，在所述进水口的后端管段设有射流器，所述射流器上设有混凝剂投加口；所述快速絮凝管段设有絮凝剂投加装置和静态混合器；所述慢速絮凝管段设有螺旋形流道结构；

所述池体区包括过渡区和沉淀池，所述过渡区与所述慢速絮凝管段连通；所述沉淀池内自下而上的布置有污泥浓缩区、布水区、沉淀区和出水堰。

2.根据权利要求1所述的高密度沉淀池一体化设备，其特征在于，所述慢速絮凝管段连接在所述过渡区的中上部，所述过渡区内还设置竖直布置的导流墙。

3.根据权利要求2所述的高密度沉淀池一体化设备，其特征在于，所述导流墙的过流通道位于所述过渡区的底部，所述过渡区与所述沉淀池的过流部位位于二者的中上部。

4.根据权利要求1所述的高密度沉淀池一体化设备，其特征在于，所述沉淀池内还设有刮泥机。

5.根据权利要求1所述的高密度沉淀池一体化设备，其特征在于，所述沉淀池的底部中心位置布置向下凹陷的集泥槽，所述集泥槽的底端设有用于排放污泥的污泥管。

6.根据权利要求1所述的高密度沉淀池一体化设备，其特征在于，所述沉淀区布置在所述沉淀池的中上部，所述出水堰布置在所述沉淀池的顶部。

7.根据权利要求6所述的高密度沉淀池一体化设备，其特征在于，所述沉淀区为斜管沉淀区或斜板沉淀区。

8.根据权利要求1所述的高密度沉淀池一体化设备，其特征在于，所述射流器设有抽吸加药结构。

9.根据权利要求1所述的高密度沉淀池一体化设备，其特征在于，所述管道水力混凝反应器与所述过渡区、沉淀区、污泥浓缩区组合成高密度沉淀池一体化设备。

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