CN210885464U - 叶轮驱动的污泥循环澄清池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种叶轮驱动的污泥循环澄清池，其包括位于池体内部的污泥循环澄清结构，该结构包括：筒体，其具有进水口、循环口和出水口；和叶轮，其设置在筒体的内部，并位于循环口和出水口之间。含有原水和药剂的进水水流能够经由进水口进入筒体的内部。叶轮能够旋转以产生驱动力，以驱动含有污泥的循环水流从筒体的外部经由循环口进入筒体的内部，与进水水流相遇形成混合水流；并且驱动混合水流流动经过叶轮，并在出水口处溢出至筒体的外部。本实用新型的澄清池可以利用同一结构实现絮凝反应和污泥循环，无需设置单独的絮凝反应池和外部污泥循环设备，从而有效节省了占地面积，并降低了建造和设备维护成本。

Description

叶轮驱动的污泥循环澄清池

技术领域

本实用新型属于水处理技术领域，具体涉及一种叶轮驱动的污泥循环澄清池。

背景技术

澄清池是综合絮凝反应和泥水分离过程的水处理单元，可应用在净水、污水、工业污水及雨水等各种水净化处理中。它利用池内积聚的污泥与原水中的杂质颗粒相互接触、吸附，充分发挥絮凝剂的作用，提高澄清的效率。这种水池不仅适用于一般浊度水的澄清，也适用于石灰软化水的澄清。

澄清池一般分为污泥循环型和污泥悬浮型。现如今已广泛应用的高密度澄清池是一种典型的污泥循环型澄清池，其具有在沉积区前端的絮凝区，以及在沉积区外部的循环设备，利用循环泵从沉淀区回流污泥至絮凝区进行污泥接触。由于需要设置单独的絮凝区和循环设备，建造成本高，设备维护量大，运行成本高。

因此，期望提供一种兼具成本效益和良好的泥水分离效果的新型澄清池。

实用新型内容

为此，在本实用新型的一方面，提供了一种叶轮驱动的污泥循环澄清池，其包括位于池体内部的污泥循环澄清结构，该结构包括：筒体，其具有进水口、循环口和出水口；叶轮，其设置在筒体的内部，并位于循环口和出水口之间；其中，含有原水和药剂的进水水流能够经由进水口进入筒体的内部；其中，叶轮能够旋转以产生驱动力，以驱动含有污泥的循环水流从筒体的外部经由循环口进入筒体的内部，与进水水流相遇形成混合水流；并且驱动混合水流流动经过叶轮，并在出水口处溢出至筒体的外部。

根据这一技术方案，在叶轮的搅动作用下，原水、药剂和循环回流的污泥在筒体的内部充分混合，发生絮凝反应，实现水质的澄清功能；并且，在叶轮的驱动作用下，污泥可持续地从筒体的外部回流到筒体的内部，与新鲜原水和药剂混合。由此，利用同一结构实现了絮凝和污泥循环，无需设置单独的絮凝反应池，也无需设置在澄清池外部的污泥循环设备，降低了建造成本。

优选地，所述筒体具有底部、顶部和位于二者之间的竖直延伸的侧壁；进水口设置在底部中，循环口邻近底部设置在侧壁上，出水口邻近顶部设置在侧壁上。

根据这一技术方案，经进水口流入的进水水流将与经循环口流入的含有污泥的循环水流以直角相遇，这有利于二者充分混合；并且，混合水流将沿着筒体的侧壁流动一段距离以抵达出水口，使得混合水流能够经历充足的混合时间。

优选地，述筒体具有直管段和渐扩段，其中，进水口和循环口设置在直管段的下端附近，出水口设置在渐扩段的上端附近；渐扩段的下端连接至直管段的上端，渐扩段的横截面积在远离直管段的方向上逐渐增大。

根据这一技术方案，一方面，混合水流将在体积较小的直管段内初步混合，由于空间较小，泥水混合液与絮凝剂的接触反应更加充分，相比于现有的较大容积的反应区，絮凝效果更好；另一方面，由于渐扩段的横截面积逐渐增大，混合水流的流速逐渐减小，有助于形成大体积的矾花，而且，水流可以较低的速度溢出，稳定和均匀地向周边配水，改善整体的澄清效果。相比于现有的三角堰及穿孔管的配水形式，本实用新型无需配水机械设备，安装简单，不易堵塞，具有显著的优势。

可选地，所述直管段可以是为圆柱形管，所述渐扩段可以是为圆锥形管。渐扩段的高度可以为直管段的直径，渐扩段的上端的直径可以为直管段的直径的2倍。

可选地，叶轮设置在直管段与渐扩段相接的平面中。有利地，叶轮的直径与直管段的直径尽可能接近，例如比直管段直径小100mm左右。

可选地，电机设置在所述筒体的上方，并经由转轴驱动叶轮转动，所述转轴沿着渐扩段的中心轴线延伸。

优选地，所述循环水流的流量是所述进水水流的流量的1～5倍。这可以通过调节叶轮的转速而实现。

根据这一技术方案，如果进水水流的流量发生波动，由于有大流量的含有污泥的循环水流回流至筒体内部，筒体内部的絮凝反应受到进水水流流量波动的影响很小，使得澄清池具有很强的抗冲击负荷能力。

优选地，所述澄清池还可以包括导流器，其可以是圆筒形结构，围绕所述污泥循环澄清结构设置，其中，所述导流器能够引导从出水口溢出的混合水流相向下偏转。进一步，所述导流器的下端可以和所述池体的底壁之间限定通道，允许水流经过所述通道流动到所述导流器的外侧。

根据这一技术方案，导流器引导水流多次转向，从而多次地降低流速，较低的流速有利于形成更大尺寸的矾花，同时改善池内的水力条件，促进泥水高效地分离。

优选地，所述澄清池还可以包括污泥浓缩斗、刮泥板、浓缩刮泥板和排泥管，其中，刮泥板能够沿着池体的底壁移动，将沉积在底壁上污泥移动至所述污泥浓缩斗中，浓缩刮泥板能够在污泥浓缩斗中移动并促进污泥浓缩，排泥管连通至污泥浓缩斗，并能够排出经浓缩的污泥。

根据这一技术方案，沉积的污泥可以顺畅地经由浓缩污泥斗排出，且污泥经过浓缩，浓度较高。

可选地，所述污泥循环澄清结构设置在所述污泥浓缩斗中，使得污泥浓缩斗中的污泥能够经由所述循环口进入所述筒体的内部。

可选地，所述澄清池还包括进水管，其连接至所述污泥循环澄清结构的进水口，用于供应原水；以及加药管，其连接至所述进水管的侧壁，用于在原水中加入药剂。

附图说明

图1是叶轮驱动的污泥循环澄清结构的示意图；

图2是包括图1的污泥循环澄清结构的澄清池的示意图。

具体实施方式

下面参考附图详细描述本实用新型的一些实施例。在附图中，相似的标记通常标识相似的组件。

图1是叶轮驱动的污泥循环澄清结构1的示意图。污泥循环澄清结构1 包括筒体101，其放置在池体2的内部。筒体101是沿着竖直方向纵向延伸的中空管状结构，其具有底部103和顶部104，以及连接底部103和顶部104 的侧壁105。筒体101可以关于中心轴线对称。

如图1所示，底部103处设置进水口106，其附接至进水管(未示出)。含有原水和絮凝剂的进水水流A经由进水口106进入筒体101的内部。在侧壁105靠近下端的位置设置污泥循环口107；在侧壁105靠近上端的位置设置出水口108。筒体101的内部经由循环口107和出水口108连通至筒体 101的外部空间。

叶轮102设置在筒体101的内部，具体设置在循环口107和出水口108 之间。叶轮102可经由转轴109连接至电机110。电机110安装在筒体101 的顶部104的上方。电机110可驱动叶轮102围绕筒体101的中心轴线的旋转。

在叶轮102的提升作用下，进水水流A从底部103向上流动，含有污泥的循环水流B从筒体101的外部经由循环口107吸入筒体101的内部，并与进水水流A大致垂直地相遇，形成混合水流C。混合水流C将在筒体101的内部继续向上攀升，经过叶轮102，并在出水口108处溢出到池体2中。在池体2中，泥水混合液发生固液分离，得到澄清的水和沉积的污泥。污泥的部分将被排出，另一部分将在叶轮102的作用下，循环回流到筒体101的内部。

在叶轮102的搅动作用下，进入筒体101内部的原水、絮凝剂和污泥将充分混合，发生絮凝反应，实现水质的澄清功能。

由此，利用同一污泥循环澄清结构1同时实现了污泥循环和絮凝反应，不需在池体2的外部设置循环污泥的管道或设备，也不需要在澄清池的前端设置单独的絮凝反应池，降低了建造成本，减少设备配置，减少运营成本，且便于维护。

如图1所示，筒体101可以具有直管段111和渐扩段112，渐扩段112 的下端连接至直管段111的上端。直管段111可以是圆柱形管，其沿中心轴线从底部103延伸至叶轮102所处的平面，并具有基本恒定的直径。直管段 111的直径一般被设置为使得混合水流C的流速不超过0.5m/s，以确保原水、絮凝剂和回流污泥有充分的混合时间。渐扩段112可以是圆锥形管，其沿同一中心轴线从叶轮102所处的平面处朝向顶部104延伸，渐扩段112下端处的最小直径等于直管段111的直径，渐扩段112的直径在远离直管段 111的方向上逐渐增大。渐扩段112上端处的最大直径可以等于直管段111 的直径的2倍。渐扩段112的延伸高度可以等于直管段111的直径。

叶轮102设置在直管段111和渐扩段112相接的平面处。由此，在混合水流C经过叶轮102的位置之前，在叶轮102的搅拌作用下，混合水流C充分混合，发生初步絮凝反应，形成较小尺寸的矾花。鉴于筒体101的直管段 111的直径较小，限制原水、絮凝剂和污泥在较小空间内接触，相比于现有技术中的较大混合空间，混合更加充分，絮凝效果更好。另外，叶轮102的转速可以调节，使得矾花有效凝结而不被破坏。

在混合水流C经过叶轮102的位置之后，由于渐扩段112的横截面积变大，流速变缓，形成大尺寸的矾花。而且，混合水流C可以以较为缓慢的流速从出水口108处溢出。出水口108可以是围绕中心轴线均匀布置的多个出水口，也可以是围绕中心轴线连续环形开口，使得混合水流可以向外周均匀地散布到池体2中。由此，可实现稳定和均匀的配水，改善了整体的澄清效果；而且，配水结构简单，无需设置专门的配水设备，降低了成本。

通过调节叶轮102的转速和尺寸，以及进水口106和循环口107的尺寸等参数，可设置经过循环口107的循环水流B的流量是经过进水口106的进水水流A的流量的1～5倍，由此，在筒体101的内部混合和反应的混合水流 C的流量将为进水水流A的流量的2～6倍。在此情况下，如果原水的流量发生一定程度的波动，不会影响筒体101内部的混合絮凝效果，使得澄清池的运行稳定且可靠，具有良好的抗冲击负荷能力。叶轮102的尺寸可以尽可能接近直管段111的直径。例如，叶轮102的直径可以比直管段111直径小100 mm左右，以使得泵流量最大化，例如，提供不小于5倍进水流量的泵送能力。

下面结合图2描述本实用新型的澄清池的一个实施例，其包括上述结合图1所述的污泥循环澄清结构1。

澄清池具有絮凝土构筑的池体2，其具有底壁和环形侧壁。底壁的中心形成下凹的污泥浓缩斗3。前述的污泥循环澄清结构1放置在污泥浓缩斗3 中，以其筒体101的底部103放置在污泥浓缩斗3的中心，且筒体101的循环口107位于污泥浓缩斗3中，如图2所示。进水管4穿过底壁接入污泥循环澄清结构1的下端，用于供应待处理的原水。另外，可以在进水管4的侧壁设置加药管5，用于将絮凝剂加入原水中，絮凝剂和原水一起注入污泥循环澄清结构1，在其中发生絮凝反应。在本实用新型的澄清池中，絮凝反应在澄清池内部发生，无需设置独立于澄清池的絮凝反应池，显著减小了占地面积，降低了构筑成本。

澄清池还具有导流器6，其可以是圆筒形结构，围绕污泥循环澄清结构 1设置，其内壁与污泥循环澄清结构1的外壁间隔开一定距离，其外壁与池体2的侧壁间隔开一定距离。导流器6在竖直方向上从出水口108的水平置向下延伸，其下端与池体2的底壁间隔开一定距离。由此，导流器6可以阻拦从出水口108溢出的水流，引导其向下流动，由于流速的逐步降低，小的矾花继续凝结形成较大的矾花。在导流器6的下方出口处，水流可绕过导流器6的下端流动至导流器6外侧的空间中，进一步降低水流流速，改善了池内的水力条件，矾花絮凝沉降到池底，实现有效的固液分离。

当泥水混合液在澄清池内完成泥水分离的过程后，产水通过池体周圈的集水堰7收集，并进入出水管8，排出至后续的处理单元。分离出的污泥则下降至池底。如图2所示，在污泥浓缩斗3和池体2的侧壁之间，形成朝向池底中心向下倾斜的斜坡。刮泥板9可沿着该斜坡转动，将污泥刮至污泥浓缩斗3内。刮泥板9可设有竖向栅条，促使沉淀下来的污泥中的间隙水排出，提高污泥浓缩的效果。在污泥浓缩斗3内，浓缩斗刮泥板10旋转并进一步浓缩污泥，以此降低后续污泥处理装置的负荷。排泥管11连通至污泥浓缩斗3，其可以间歇性地将污泥排至下游的污泥处理单元。由于浓缩斗刮泥板 10的浓缩，污泥可直接用于后续污泥脱水处理，降低后续污泥处理装置的负荷。

另外，根据不同进水水质的需要，可以在澄清池中设置撇渣器12和浮渣排放管13，用以清除水中的浮渣。

澄清池还具有桥架14，其设置在池体2的上方，并能够被电机驱动而围绕池体2的中心轴线转动。上述的刮泥板9、浓缩斗刮泥板10和撇渣器12 可安装至桥架14，随同桥架14一起转动。桥架14上还设有走道，便于维修人员行走，并对澄清池内的各种设备进行检修作业。

上文已经详细描述了用于实现本实用新型的某些实施例，但应理解，这些实施例的作用仅在于举例，而不在于以任何方式限制本实用新型的范围、适用或构造。本实用新型的保护范围由所附权利要求及其等同方式限定。本领域技术人员可以在本实用新型的教导下对前述各实施例作出诸多改变，这些改变均落入本实用新型的保护范围。

附图标记列表

1 污泥循环澄清结构

101 筒体

102 叶轮

103 底部

104 顶部

105 侧壁

106 进水口

107 循环口

108 出水口

109 转轴

110 电机

111 直管段

112 渐扩段

A 进水水流

B 循环水流

C 混合水流

2 池体

3 污泥浓缩斗

4 进水管

5 加药管

6 导流器

7 集水堰

8 出水管

9 刮泥板

10 浓缩刮泥板

11 排泥管

12 撇渣器

13 浮渣排放管

14 桥架。

Claims (12)

1.一种澄清池，其特征在于，包括位于池体(2)内部的污泥循环澄清结构(1)，该结构(1)包括：

筒体(101)，其具有进水口(106)、循环口(107)和出水口(108)；

叶轮(102)，其设置在筒体(101)的内部，并位于循环口(107)和出水口(108)之间；

其中，含有原水和药剂的进水水流(A)能够经由进水口(106)进入筒体(101)的内部；

其中，叶轮(102)能够旋转以产生驱动力，以实现：

-驱动含有污泥的循环水流(B)从筒体(101)的外部经由循环口(107)进入筒体(101)的内部，与进水水流(A)相遇形成混合水流(C)；以及

-驱动混合水流(C)流动经过叶轮(102)，并在出水口(108)处溢出至筒体(101)的外部。

2.根据权利要求1所述的澄清池，其特征在于，

所述筒体(101)具有底部(103)、顶部(104)和位于二者之间的竖直延伸的侧壁(105)；

进水口(106)设置在底部(103)中，循环口(107)邻近底部(103)设置在侧壁(105)上，出水口(108)邻近顶部(104)设置在侧壁(105)上。

3.根据权利要求1所述的澄清池，其特征在于，

所述筒体(101)具有直管段(111)和渐扩段(112)；

其中，进水口(106)和循环口(107)设置在直管段(111)的下端附近，出水口(108)设置在渐扩段(112)的上端附近；

其中，渐扩段(112)的下端连接至直管段(111)的上端，渐扩段(112)的横截面积在远离直管段(111)的方向上逐渐增大。

4.根据权利要求3所述的澄清池，其特征在于，

所述直管段(111)为圆柱形管，所述渐扩段(112)为圆锥形管。

5.根据权利要求3所述的澄清池，其特征在于，

叶轮(102)设置在直管段(111)与渐扩段(112)相接的平面中。

6.根据权利要求5所述的澄清池，其特征在于，还包括：

电机(110)，其设置在所述筒体(101)的上方，并经由转轴(109)驱动叶轮(102)转动，所述转轴(109)沿着渐扩段(112)的中心轴线延伸。

7.根据权利要求1所述的澄清池，其特征在于，

所述循环水流(B)的流量是所述进水水流(A)的流量的1～5倍。

8.根据权利要求1所述的澄清池，其特征在于，

还包括导流器(6)，其为圆筒形结构，围绕所述污泥循环澄清结构(1)设置，并且，所述导流器(6)能够引导从出水口(108)溢出的混合水流(C)相向下偏转。

9.根据权利要求8所述的澄清池，其特征在于，

所述导流器(6)的下端和所述池体(2)的底壁之间限定通道，允许水流经过所述通道流动到所述导流器(6)的外侧。

10.根据权利要求1所述的澄清池，其特征在于，还包括：

污泥浓缩斗(3)、刮泥板(9)、浓缩刮泥板(10)和排泥管(11)；

其中，刮泥板(9)能够沿着池体(2)的底壁移动，将沉积在底壁上污泥移动至所述污泥浓缩斗(3)中，浓缩刮泥板(10)能够在污泥浓缩斗(3)中移动并浓缩污泥，排泥管(11)连通至污泥浓缩斗(3)，并能够排出经浓缩的污泥。

11.根据权利要求10所述的澄清池，其特征在于，

所述污泥循环澄清结构(1)设置在所述污泥浓缩斗(3)中，使得污泥浓缩斗(3)中的污泥能够经由所述循环口(107)进入所述筒体(101)的内部。

12.根据权利要求1所述的澄清池，其特征在于，还包括：

进水管(4)，其连接至所述污泥循环澄清结构(1)的进水口(106)，用于供应原水；和

加药管(5)，其连接至所述进水管(4)的侧壁，用于在原水中加入药剂。

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