CN211004908U - 一种初期雨水快速处理一体化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种初期雨水快速处理一体化装置，包括电凝聚模块、折流板混凝模块、精细筛分模块、进水箱、废水箱、产水箱；进水箱与电凝聚模块通过进水管一相连接；电凝聚模块与折流板絮凝模块通过进水管二相连接；折流板絮凝模块与精密筛分模块通过进水管三相连接；产水箱与精密筛分模块通过产水管相连接；电凝聚模块、精密筛分模块分别通过废水管、排泥管连接于废水箱。其具有结构设计合理，占地面积小，能够显著增强对初期雨水中SS的分离效果，特别是对粒径较小的颗粒去除效果显著、且抗负荷能力强，能够保证稳定的出水水质。同时还能有效防止电极网钝化，增加金属氢氧化物生成效率和混凝效果，显著降低系统电能消耗。

Description

一种初期雨水快速处理一体化装置

技术领域

本实用新型涉及环境污染物控制领域，尤其涉及一种初期雨水快速处理一体化装置。

背景技术

随着我国城市化的快速发展，城市中非透水性地面不断增加，植被遭到破坏，导致雨水流失增加、水循环系统失衡等一系列问题。我国是一个淡水资源缺乏的国家，然而我国雨水利用率不足10％，大量雨水资源被白白浪费。同时，初期降雨中溶解了空气中大量的污染性气体，降落到地面后，由于冲刷沥青油毡屋面，沥青混凝土道路，建筑工地等，使得前期雨水中含有大量的有机物、病原体、重金属、油脂及悬浮固体等污染物质，这些污染物质随径流雨水进入水体，已经成为河流湖泊等水系水体污染的主要原因之一。近年来，初期雨水的污染问题已经在国内外得到关注。为了解决城市水资源紧张，同时减少径流雨水对水体的污染，对城市面源污染控制的研究也已逐步得到开展，尤其是重污染型的道路降雨径流污染控制受到更多的关注。

雨水径流具有不确定性和强冲击性，污染负荷时空变化幅度较大，研究、控制和处理的难度也大，目前大多降雨径流污染控制工程普遍存在占地面积大、效率较低、运行不稳定等技术瓶颈，制约了现有技术在城市地区的工程建设与实施。因此，研发地面积小、高效、灵活性强，易于实施、管理与移动、长效运行的降雨径流污染控制装置，对城市面源污染综合控制和保障水体环境质量具有重要的现实意义。

实用新型内容

针对现有技术中雨水径流污染控制方式存在的不足，本实用新型的目的在于：提供一种初期雨水快速处理一体化装置，其具有结构设计合理，占地面积小，能够显著增强对初期雨水中SS的分离效果，特别是对粒径较小的颗粒去除效果显著、且抗负荷能力强，能够保证稳定的出水水质。同时还能有效防止电极网钝化，增加金属氢氧化物生成效率和混凝效果，显著降低系统电能消耗。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种初期雨水快速处理一体化装置，该装置包括电凝聚模块、折流板混凝模块、精细筛分模块、进水箱、废水箱、产水箱；所述进水箱与所述电凝聚模块通过进水管一相连接；所述电凝聚模块和折流板混凝模块相邻设置且顶部连通，电凝聚模块与折流板絮凝模块通过进水管二相连接；折流板絮凝模块与精密筛分模块通过进水管三相连接；所述产水箱与精密筛分模块通过产水管相连接；所述电凝聚模块、所述精密筛分模块分别通过废水管、排泥管连接于废水箱。

作为上述方案的进一步优化，所述电凝聚模块包括脉冲电源、阴极电源线、阳极电源线、电凝聚池、提升泵、进水管一、排泥管、上层电极网、泥斗、排泥管蝶阀、进水管一布水器、下层电极网、产水管、三角堰板、废水槽、液位开关、第一产水管；所述电凝聚池设置在靠近所述折流板混凝模块一侧的顶部，所述脉冲电源设置于电凝聚池的外部，所述上层电极网和下层电极网均通过阴极电源线、阳极电源线连接于脉冲电源；所述进水管一上设置有提升泵；所述进水管一的一端连接于所述进水箱，所述进水管一的另一端伸入所述电凝聚池底部的中心位置且连接有进水管一布水器；所述废水槽设置于所述电凝聚池的顶部，所述废水槽紧邻三角堰板设置；所述废水槽的槽底设置有废水管，所述废水槽通过废水管连接于所述废水箱，所述废水管上设置有排泥管蝶阀；所述液位开关设置于电凝聚池的上部；所述第一产水管设置于所述电凝聚池的靠近所述折流板混凝模块一侧的顶部。

作为上述方案的进一步优化，所述折流板混凝模块包括进水管二、进水管二布水器、折流板混凝池、折流板、产水管；所述进水管二的一端连接于所述电凝聚模块的第一产水管，所述进水管二的另一端连接有折流板混凝池底端的进水管二布水器；所述折流板设置于流板混凝池内部；所述折流板混凝池通过第二产水管连接于进水管三的一端。

作为上述方案的进一步优化，所述精密筛分模块包括不锈钢滚筒精细筛网、不锈钢转鼓装置、反冲洗喷嘴、反洗泵、反洗管；所述不锈钢转鼓装置通过废水管连接于所述废水箱；所述不锈钢转鼓装置通过产水管连接于所述产水箱；所述进水管三的另一端连接于不锈钢滚筒精细筛网；所述反冲洗喷嘴设置在垂直与不锈钢滚筒精细筛网的正上端，通过反洗管连接于所述反洗泵。

作为上述方案的进一步优化，所述废水管上设置有废水管蝶阀；所述第一产水管和第二产水管均为横向T型产水管，所述进水管三呈直角弯折状进入不锈钢转鼓筛网内。

本实用新型由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：

1.由于本实用新型采用电凝聚、折板混凝、精细过滤共同作用，可显著增强对初

期雨水中SS的分离效果，特别是对粒径较小的颗粒去除效果显著、且抗负荷能力强，能够保证稳定的出水水质。

2.本实用新型采取双向脉冲电源为电凝聚模块供电，不仅可有效防止电极网钝化，增加金属氢氧化物生成效率和混凝效果，可达到较高的SS和COD去除率；同时可显著降低系统电能消耗。

3.采用横向T型产水管可进一步去除浮渣，提高SS的去除效果。

4.本实用新型设计采用转鼓式格栅作为精细过滤装置，采用不锈钢网作为过滤介质，具有机械强度高、抗腐蚀、耐冲洗、抗冲击性能好等特点，能够保证出水的稳定性。因此本实用新型提供了一种固液分离效率好、自动化程度高的一体化装置，实现对初期雨水的快速分离。本实用新型具有SS以及COD去除效果好，自动化集成程度高，占地面积小，节能降耗等优点。

附图说明

图1为本实用新型初期雨水快速处理一体化装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“顶部”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

一种初期雨水快速处理一体化装置，包括电凝聚模块、折流板混凝模块、精细筛分模块、进水箱9、废水箱10、产水箱19；

所述进水箱与所述电凝聚模块通过进水管一8相连接；

所述电凝聚模块和折流板混凝模块相邻设置且顶部连通，电凝聚模块与折流板絮凝模块通过进水管二24相连接；

折流板絮凝模块与精密筛分模块通过进水管三29相连接；

所述产水箱与精密筛分模块通过产水管18相连接；

所述电凝聚模块、所述精密筛分模块分别通过废水管6、排泥管11连接于废水箱。

所述电凝聚模块包括脉冲电源1、阴极电源线2、阳极电源线3、电凝聚池5、提升泵7、进水管一8、排泥管11、上层电极网12、泥斗13、排泥管蝶阀14、进水管一布水器15、下层电极网16、产水管18、三角堰板20、废水槽21、液位开关22、第一产水管23；

所述电凝聚池5设置在靠近所述折流板混凝模块一侧的顶部，

所述脉冲电源1设置于电凝聚池5的外部，所述上层电极网12和下层电极网16均通过阴极电源线2、阳极电源线3连接于脉冲电源1；

所述进水管一8上设置有提升泵7；所述进水管一8的一端连接于所述进水箱9，所述进水管一8的另一端伸入所述电凝聚池底部的中心位置且连接有进水管一布水器15；

所述废水槽21设置于所述电凝聚池5的顶部，所述废水槽21紧邻三角堰板 20设置；所述废水槽21的槽底设置有废水管6，所述废水槽21通过废水管6 连接于所述废水箱10，所述排泥管11上设置有排泥管蝶阀14；

所述液位开关22设置于电凝聚池5的上部；所述第一产水管23设置于所述电凝聚池的靠近所述折流板混凝模块一侧的顶部。

所述折流板混凝模块包括进水管二24、进水管二布水器25、折流板混凝池 26、折流板27、第二产水管28；

所述进水管二24的一端连接于所述电凝聚模块的第一产水管23，所述进水管二24的另一端连接有折流板混凝池26底端的进水管二布水器25；

所述折流板27设置于折流板混凝池26内部；

所述折流板混凝池26通过第二产水管28连接于进水管三29的一端。

所述精密筛分模块包括不锈钢滚筒精细筛网17、不锈钢转鼓装置30、反冲洗喷嘴31、反洗泵32、反洗管33；

所述不锈钢转鼓装置30通过废水管11连接于所述废水箱10；

所述不锈钢转鼓装置30通过产水管18连接于所述产水箱19；

所述进水管三的另一端连接于不锈钢滚筒精细筛网17；

所述反冲洗喷嘴31设置在垂直与不锈钢滚筒精细筛网17的正上端，通过反洗管33连接于所述反洗泵32。

所述废水管6上设置有废水管蝶阀4；所述第一产水管23和第二产水管28 均为横向T型产水管，所述进水管三29呈直角弯折状进入不锈钢滚筒精细筛网 17内。

上述主要结构的主要结构的具体结构及其使用参数如下：

所述不锈钢滚筒精细筛网17为内部空心的圆柱体，筛网的精度为106μm，材料为316耐腐蚀不锈钢；

所述折流板混凝池26为玻璃钢罐体结构，形状为长方体，其利用折板缩放或转弯造成的边界层分离现象所产生的水力喷射﹑微涡旋紊动﹑角隅涡流综合效应，有效提高絮凝剂与原水的混合程度以及混凝沉淀设备的容积利用率，增加液流相对运动，以缩短絮凝时间，提高絮凝体沉降性能。

所述折流板27的材料为耐腐蚀合金钢，内部包含10块挡板，分为个单元，第一个单元采用4块同波折板，第二个单元采用4块异波折板，第三个单元采用2块平板。采用同波折板和异波折板能够增加流体的紊动程度有利于絮凝剂和原水的混合，增加絮状体的体积，后期采用平板能够降低流体的扰动程度，防止的絮凝破碎。折流板27的夹角为120°，挡板之间的间距为10cm，挡板缺口高度占折流板混凝池体高度总高度的15％。

所述电凝聚模块采用池子底部进水的方式，初期雨水在池内采用升流式处理，提高废水在池内的传质效率，提高处理效果。进水管一8管口设置的进水管一布水器15能均匀布水，防止对池底污泥沉降的影响。

所述提升泵7采用卧式离心泵，优选ISWH型卧式化工泵，其参数设置为流量Q＝1.5m3/h，电机功率P＝0.75kw。由于其放置在污水外，运行时只有水泵的吸水管淹没在污水中，能够防止泵体与污水的接触，避免泵体收到腐蚀，为后期的维修和管理提供便利。

所述上层电极网和下层电极网分布于所述电凝聚池的内壁，由八对平行布置的铝制电极网组成，其中四对电极网安装于电凝聚池内的底部，另四对电极网安装于电凝聚池内的中部，每对电极网的正极板和负极板之间间距为15mm，电极网与水平面所呈角度为35°。

所述脉冲电源1设置于电凝聚池外部，所述电极网通过阴极电源线2、阳极电源线3连接于脉冲电源1；所述脉冲电源采用双向脉冲电源，不仅有效防止电极网钝化，同时，相比于直流电源可节能降耗。

所述液位开关22由液位探头、PLC控制芯片组成，所述液位探头采用上海思派SU-S10型液位探头，所述PLC控制芯片采用西门子S8-300型号，预先在 PLC控制芯片编写程序，当液位探头感应到水渣分界液面时，液位开关为开启状态，并控制刮渣机装置启动。当液位探头感应不到水渣分界液面时，液位开关为关闭状态，并控制刮渣机装置关闭。

本实用新型的上述初期雨水快速处理一体化装置的工作原理如下：

初期雨水由卧式离心泵提升，经过进水管一进入电凝聚模块，初期雨水在进水管一布水板作用下均匀布水后，由下而上采用升流式反应。初期雨水中的一部分颗粒物随混凝沉淀物进入泥斗，由排泥管排入废水箱；另一部分颗粒物经电解产生微小气泡的气浮作用升至液面以上，折流板混凝池利用折板缩放或转弯造成的边界层分离现象所产生的水力喷射﹑微涡旋紊动﹑角隅涡流综合效应，有效提高絮凝剂与原水的混合程度以及混凝沉淀设备的容积利用率，增加液流相对运动，以缩短絮凝时间，提高絮凝体沉降性能。经过电凝聚处理的出水由产水管重力流进入折流板混凝模块。雨水在进水管二底部布水板作用下均匀布水，经过折流板缩放或转弯造成的边界层分离现象所产生的水力喷射﹑微涡旋紊动﹑角隅涡流综合效应，有效提高絮凝剂与原水的混合程，提高絮凝体的沉降性。经过折板处理的出水由产水管重力自流排入到精细筛分模块，经过不锈钢转鼓筛网的过滤后，将絮状体进行截留，由产水产管重力自流入到产水箱。

实施例：将本实用新型应用于初期雨水中颗粒物的快速分离。

采用如图1所示的初期雨水快速处理一体化装置作为雨水排入市政管网之前的预处理颗粒物的快速分离装置。待处理废水水质特征为：SS含量100-300 mg/L，平均值200mg/L，COD＝40-90mg/L，平均COD＝65mg/L，电导率200μ S/cm。装置运行工况条件为：电凝聚模块电极网采用铝制极板，双向脉冲电源电化学参数为：每对电极网的正极板和负极板之间间距为15mm，电源脉冲频率 0.1Hz，占空比0.8，峰值电流40A。所述电极网与水平面所呈角度为35°。所述折流板采用合金结构钢制作，内部包含10块挡板，分为个单元，第一个单元采用4块同波折板，第二个单元采用4块异波折板，第三个单元采用2块平板。所述折流板的夹角为120°，挡板之间的间距为10cm，挡板缺口高度占折流板混凝池体高度总高度的15％。电凝聚模块和折流板混凝模块均采用升流式布水。装置现场运行期间，产水水质特征为：SS含量平均值17mg/L，平均去除率91.5％， COD均值为5mg/L，平均去除率92.3％，相比传统初期雨水的处理技术，该工艺具有高的抗冲洗负荷，占地面积小，自动化程度高，灵活性强，能够稳定达到城镇污水管网排放标准，处理能力为10t/d。采用本实用新型可节省电耗20％以上。上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种初期雨水快速处理一体化装置，其特征在于：该装置包括电凝聚模块、折流板混凝模块、精细筛分模块、进水箱(9)、废水箱(10)、产水箱(19)；所述进水箱与所述电凝聚模块通过进水管一(8)相连接；所述电凝聚模块和折流板混凝模块相邻设置且顶部连通，电凝聚模块与折流板絮凝模块通过进水管二(24)相连接；折流板絮凝模块与精密筛分模块通过进水管三(29)相连接；所述产水箱与精密筛分模块通过产水管(18)相连接；所述电凝聚模块、所述精密筛分模块分别通过废水管(6)、排泥管(11)连接于废水箱。

2.根据权利要求1所述的一种初期雨水快速处理一体化装置，其特征在于：所述电凝聚模块包括脉冲电源(1)、阴极电源线(2)、阳极电源线(3)、电凝聚池(5)、提升泵(7)、进水管一(8)、排泥管(11)、上层电极网(12)、泥斗(13)、排泥管蝶阀(14)、进水管一布水器(15)、下层电极网(16)、产水管(18)、三角堰板(20)、废水槽(21)、液位开关(22)、第一产水管(23)；所述电凝聚池(5)设置在靠近所述折流板混凝模块一侧的顶部，所述脉冲电源(1)设置于电凝聚池(5)的外部，所述上层电极网(12)和下层电极网(16)均通过阴极电源线(2)、阳极电源线(3)连接于脉冲电源(1)；所述进水管一(8)上设置有提升泵(7)；所述进水管一(8)的一端连接于所述进水箱(9)，所述进水管一(8)的另一端伸入所述电凝聚池底部的中心位置且连接有进水管一布水器(15)；所述废水槽(21)设置于所述电凝聚池(5)的顶部，所述废水槽(21)紧邻三角堰板(20)设置；所述废水槽(21)的槽底设置有废水管(6)，所述废水槽(21)通过废水管(6)连接于所述废水箱(10)，所述排泥管(11)上设置有排泥管蝶阀(14)；所述液位开关(22)设置于电凝聚池(5)的上部；所述第一产水管(23)设置于所述电凝聚池的靠近所述折流板混凝模块一侧的顶部。

3.根据权利要求2所述的一种初期雨水快速处理一体化装置，其特征在于：所述折流板混凝模块包括进水管二(24)、进水管二布水器(25)、折流板混凝池(26)、折流板(27)、第二产水管(28)；所述进水管二(24)的一端连接于所述电凝聚模块的第一产水管(23)，所述进水管二(24)的另一端连接有折流板混凝池(26)底端的进水管二布水器(25)；所述折流板(27)设置于折流板混凝池(26)内部；所述折流板混凝池(26)通过第二产水管(28)连接于进水管三(29)的一端。

4.根据权利要求3所述的一种初期雨水快速处理一体化装置，其特征在于：所述精密筛分模块包括不锈钢滚筒精细筛网(17)、不锈钢转鼓装置(30)、反冲洗喷嘴(31)、反洗泵(32)、反洗管(33)；所述不锈钢转鼓装置(30)通过排泥管(11)连接于所述废水箱(10)；所述不锈钢转鼓装置(30)通过产水管(18)连接于所述产水箱(19)；所述进水管三的另一端连接于不锈钢滚筒精细筛网(17)；所述反冲洗喷嘴(31)设置在垂直与不锈钢滚筒精细筛网(17)的正上端，通过反洗管(33)连接于所述反洗泵(32)。

5.根据权利要求4所述的一种初期雨水快速处理一体化装置，其特征在于：所述废水管(6)上设置有废水管蝶阀(4)；所述第一产水管(23)和第二产水管(28)均为横向T型产水管，所述进水管三(29)呈直角弯折状进入不锈钢滚筒精细筛网(17)内。

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