CN212504366U - 高浊水处理装置及污水处理系统 - Google Patents

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刘莹
彭采云
邵彦青
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Abstract

本实用新型提供了一种高浊水处理装置,包括:第一搅拌机、导流筒、第二搅拌机、整流板和沉淀区,第一搅拌机设置在混凝池中,高浊水进入混凝池中,投入纳米絮凝剂,通过第一搅拌机快速搅拌与纳米絮凝剂发生混凝反应;导流筒和第二搅拌机设置在絮凝池中,混凝后的高浊水进入导流筒,通过第二搅拌机搅拌提升出导流筒,絮凝后的高浊水通过整流板后进入沉淀区发生沉淀反应并进行排污处理。本实用新型还提供一种污水处理系统,包含前述高浊水处理装置,利用纳米级絮凝技术、提供良好的絮凝条件提高絮凝、沉淀效果,缩短沉淀时间;改善刮泥机和排泥泵的形式,提高了设备的可靠性,在不扩大沉淀池面积和深度的情况下即可使较高浊度水降低到常规进水标准。

Description

高浊水处理装置及污水处理系统
技术领域
本实用新型涉及污水处理技术领域,具体地,涉及一种高浊水处理装置。
背景技术
目前,我国正处于严控生态红线的状态,对于污水处理极为重视。在污水处理的实际应用时,特别地区污水厂进水浊度(SS)常有超过《污水排入城镇下水道水质标准》中规定的SS进水值的情况,高时达到几千毫克每升,多为黏土和泥沙,对污水厂的冲击非常大,其他常规的初沉池在设计时若按超出标准的情况设计,则投资高,占地大;若按正常纳管标准设计则无法抗击高负荷的冲击,有设备损坏或者出水超标的风险。针对现有污水处理工艺中对高浊水的处理最常用到的就是沉淀池,而沉淀池多采用竖流式沉淀池、平流式沉淀池、辐流式沉淀池、斜(管)沉淀池和高密度沉淀池。但是传统沉淀池有的负荷低占地大,有的池体较深,有的设备复杂、运维费用高,并且耐冲击能力差,不适合应用于高浊度进水的情况。
对于竖流式沉淀池只是去除沉淀速度≥水流上升速度的颗粒,其表面负荷选用值较小即需池表面积较大,占地较大,实际应用上采用较少。对于平流式沉淀池是目前使用较多的沉淀池,其性能稳定去除效率高,是我国应用较早,使用最广的泥水分离构筑物,平流沉淀池为矩形水池,上部是沉淀区(或称泥水分离区),底部为存泥区,存泥区的污泥通过吸泥机和刮泥管排出池外,缺点是应用于平流沉淀池的刮泥机:链板式刮泥机、液压往复式刮泥机故障率较高,桁车式又需要较高的净空,并且排泥泵因为沉淀的泥沙磨损严重,需频繁检修或者更换。对于幅流式沉淀池,应用颗粒或絮体的重力沉淀作用去除水中悬浮物的一种传统水处理构筑物,它的平面形式常采用长方形和圆形两种,广泛应用于给水及污水处理工艺流程中,但是幅流式沉淀池水水流速度不稳定,受进水影响较大;底部刮泥、排泥设备复杂,对施工单位的要求高,占地面积较其他沉淀池大。对于斜板(斜管)沉淀池沉淀效率高,停留时间短,适用于初次沉淀池不宜作为二次沉淀池。斜板设备在一定条件下,有滋长藻类等问题,维护管理不便;采用重力排泥形式,排泥有一定困难。对于高密度沉淀池是一种高速一体式沉淀/浓缩池,其优点是:污泥循环提高了进泥的絮凝能力,使絮状物更均匀密实;斜管布置提高了沉淀效果,具有较高的沉淀速度,可达20m/h,澄清水质量较高;耐冲击负荷能力较强,但是池体、设备复杂,池体较深,投资较高。
经过检索,专利文献CN203355388U公开了一种一体化沉砂沉淀池,该现有技术采用机械排泥或穿孔管排泥,属于斜板沉淀池的改良版,池体较深,且絮凝段采用水力絮凝,占地面积大,并且会导致排污管负担重,会加重泵的运行负荷。专利文献CN204093101U公开了一种折流混凝速沉池,包括池体,池体的上部装有桁架,池体内由间隔墙将其分隔成絮凝池区和沉淀池区,所述沉淀池区内装有放料架,沉淀池区的上部装有出水槽,絮凝池区内装有至少一块隔板,隔板将絮凝池区分隔成至少两个絮凝区,絮凝区内池底和桁架上分别连接有多块折流絮凝板,相邻两折流絮凝板之间的间距自前往后逐渐增大,每一块折流絮凝板包括连接板和折流板,折流板由纵截面呈连续折弯的板材制成,池底上和桁架上的折流板的折弯部段相对设置,絮凝池区的池底装有压差排泥装置,沉淀池区内装有虹吸排泥装置。该现有技术的不足之处在于采用虹吸排泥会增高排污泵漏气的风险,导致排污泵故障;采用折流絮凝设置的折流板过多,占地大,纯靠水力作用,效率低,耗材多。
实用新型内容
针对现有技术中的缺陷,本实用新型的目的是提供一种高浊水处理装置及污水处理系统,采用投加纳米絮凝剂,提升絮凝效率,增大颗粒沉降速度,缩短沉淀时间,减小占地面积,浊度去除率最高可达85%;本实用新型尤其适用于地下式污水处理厂。
根据本实用新型提供的一种高浊水处理装置,包括:第一搅拌机、导流筒、第二搅拌机、整流板和沉淀区,
其中,第一搅拌机设置在混凝池中,高浊水进入混凝池中,投入纳米絮凝剂,通过第一搅拌机快速搅拌与纳米絮凝剂发生混凝反应;导流筒和第二搅拌机设置在絮凝池中,混凝后的高浊水进入导流筒,通过第二搅拌机搅拌提升出导流筒,絮凝后的高浊水通过整流板后进入沉淀区发生沉淀反应并进行排污处理;导流筒设置有多块挡板。
优选地,还包括进水区,进水区包括进水管和进水挡板,进水管与进水挡板相连,并连接在混凝池上。
优选地,还包括配水板,配水板与整流板相接,配水板上设置有布水孔和过水处,过水处设置在配水板的下端。
优选地,沉淀区包括螺旋输送排泥机、污泥斗和渣浆排泥泵,絮凝后的高浊水经过沉淀反应后,形成能被去除的絮体沉淀在污泥斗内,螺旋输送排泥机将能被去除的絮体输送至污泥斗的最前端,通过渣浆排泥泵抽出排至污泥储泥池中。
优选地,沉淀区还包括电动撇渣管、排渣水管和栅渣框,高浊水中的浮渣通过电动撇渣管定时收集排放至栅渣框,过滤掉浮渣的污水进入栅渣框底部的水渠,通过排渣水管排至进水区前端的构筑物。
优选地,沉淀区还包括集水槽、出水渠和出水管,高浊水经过絮凝处理和浮渣过滤后的澄清水通过集水槽后进入出水渠,随后经过出水管进入下一个处理构筑物。
优选地,沉淀区还包括污泥液位计,污泥液位计能够进行污泥液位监测,
当能被去除的絮体的液位升高到设定阈值A时,能够开启渣浆排泥泵进行排污;
当能被去除的絮体的液位降低到设定阈值B时,能够关闭渣浆排泥泵停止排污,
本实用新型中能被去除的絮体也就是通常所说的污泥。
优选地,沉淀区还包括放空管,当高浊水处理装置需要进行检修时,放空管能够将沉淀区的液位降低至污泥斗的开口处,剩余能被去除的絮体通过渣浆排泥泵排出。
优选地,还包括导流筒基础,导流筒基础具有水力导流作用,设置在导流筒的下方,导流筒基础的两侧呈圆弧状。
根据本实用新型提供的一种污水处理系统,采用上述的高浊水处理装置进行高浊水的处理。
与现有技术相比,本实用新型具有如下的有益效果:
1、本实用新型通过采用纳米絮凝剂,增加凝结后的絮体尺寸,提升表面负荷,显著提高高浊水中浊度的去除效率。
2、本实用新型通过采用导流筒、搅拌机、带有水力导流作用的导流筒基础、整流板等,使得絮凝更充分,避免短流。
3、本实用新型通过设置导流筒挡板将絮凝池分隔成两部分,水从絮凝池上部开口进入池中,向下经由导流筒基础的导流部分,进入桶内,充分混合,从导流筒的另外一侧流出,最后经过整流装置进入沉淀区,使得絮凝效果好进而产生更多更大的絮凝体,增大絮体颗粒的竖向分速,相同去除率下,可降低截留速度,即缩短停留时间,节省了沉淀面积。
4、本实用新型通过采用无轴螺旋输送排泥机替代传统常用的链板式刮泥机、液压往复式刮泥机、桁车式刮泥机,降低刮泥机的故障率、提高单位时间内沉淀污泥的输送量,适合处理高浊度进水。
5、本实用新型通过采用耐磨的渣浆泵替代传统常用的潜污泵、凸轮吸砂泵提高设备整体的可靠性,解决了经常更换的问题,且不增加投资且将泵与沉淀池一体化安装,充分节省占地。
6、本实用新型通过在沉淀区设撇渣装置,可以收集浮渣,使得出水管中的水更加澄清。
7、本实用新型通过在沉淀区设置放空管,能够在高浊水处理装置检修时,用于降低沉淀区的液位,达到检修清污的目的。
8、本实用新型采用钢制一体化设备,安装方便,减少施工周期,节省占地,缓解了污水处理厂用地紧张的情况。
9、本实用新型在沉淀区停留的时间为13-17min,传统沉淀池作为初沉池时停留时间为0.5-2.0h,作为二沉池停留时间为1.5-4h(高效澄清斜板沉淀池25-30min),给水领域为沉淀池为1.5-3h,本实用新型的水力停留时间最短,即节省占地面积,处理效率高,具有良好的经济效益。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为高浊水处理装置1-1角度的剖面图;
图2为高浊水处理装置整体结构的俯视图;
图3为高浊水处理装置2-2角度的剖面图;
图4为高浊水处理装置3-3角度的剖面图。
图中:
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型,但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。
如图1、图2、图3、图4所示,本实用新型提供了一种高浊水处理装置,包括进水管1、进水挡板2、第一搅拌机3、导流筒基础4、导流筒5、第二搅拌机6、整流板7、配水板8、螺旋输送排泥机9、电动撇渣管10、污泥液位计11、箱体12、集水槽13、出水渠14、出水管15、排渣水管16、放空管17、栅渣框18、污泥斗19和渣浆排泥泵20。
其中,高浊水从进水管1进水,进水挡板2与进水管1相连,并连接在混凝池上,进水挡板的作用是使高浊水尽可能均匀地分布在各个过流断面。高浊水从混凝池的下部进入混凝池中,纳米絮凝剂投加到混凝池中,混凝池中的第一搅拌机3快速搅拌与纳米絮凝剂发生混凝反应后,通过混凝池的上部孔洞进入絮凝池,高浊水的水流被导流筒5上的侧面挡板挡住,经过导流筒基础4,从导流筒5的底部进入导流筒,由絮凝池中的第二搅拌机6搅拌提升出导流筒5,水流从导流筒5出来后,出水被整流板7挡住,水流由上向下越过导流筒5上的另一侧面挡板后再向上通过整流板7底端的栅条进入沉淀区,经过配水板8上的布水孔和下端的过水处配水,整流后开始发生沉淀反应,絮凝后的高浊水经过沉淀反应后,高浊水中大于沉淀池截留速度的颗粒全部被去除,高浊水中小于沉淀池截留速度颗粒絮体部分被去除,即形成能被去除的絮体和不能被去除的絮体,除此之外还有高浊水中的浮渣。能被去除的絮体沉淀在污泥斗19内,通过螺旋输送排泥机9输送至污泥斗19的最前端最深处,由渣浆排泥泵20抽出,送至污泥储泥池。
进一步来说,箱体12的上部分的浮渣通过电动撇渣管10定时收集排放至栅渣框18中,包含未被去除絮体和过滤掉浮渣的污水进入栅渣框18底部的水渠,通过排渣水管16排至进水前端构筑物(如粗格栅),栅渣框18内的浮渣定期清运。
再进一步来说,箱体12上部的澄清水通过集水槽13收集进入出水渠14,经过出水管15进入下一处理构筑物。
再者,沉淀池连续进水、出水,当需要检修时,由放空管17把液位降低至污泥斗19的上方,剩余污泥由排污泵抽至污泥渠后,即可开始检修。该装置运行时,能够通过污泥液位计11进行污泥液位监测,污泥达到设定高位开启渣浆排泥泵20,污泥降到低液位后关闭渣浆排泥泵20。
本实用新型中高浊水的浊度在300-2000mg/L之间,本实用新型中能被去除的絮体也就是通常所说的污泥。
本实用新型的优选例,作进一步说明。
基于上述基础实施例,污泥斗19与箱体12底部的夹角呈55°时,污泥斗19承载的污泥易于收集与抽出。
基于上述基础实施例,第一搅拌机3采用高速搅拌机,使得高浊水充分接触过流断面;第二搅拌机6采用低速搅拌机,使高冲水充分絮凝。
本实用新型提供了一种高浊水处理装置,利用纳米级絮凝技术、提供良好的絮凝条件提高絮凝、沉淀效果,缩短沉淀时间;改善刮泥机和排泥泵的形式,提高了设备的可靠性,在不扩大沉淀池面积和深度的情况下即可使高浊度水降低到常规进水标准。
本实用新型中采用比表面积大、表面能高的纳米级絮凝剂,增加凝结后的絮体尺寸,提升表面负荷,显著提高去除效率。沉淀池中去除的SS无机黏土占比较高(粒径大于200um的砂粒由曝气沉砂池去除),黏土胶体颗粒通常带负电,相同性质的电荷产生的静电斥力,是憎水胶体(黏土)的主要原因,投加絮凝剂使胶体电位下降,表面电荷减少,胶体颗粒相互碰撞、脱稳,发生凝聚作用。同时絮凝剂还发挥吸附架桥作用,高分子絮凝剂利用其较长的分子链状结构,在溶液中吸附带负电荷的胶体颗粒,将胶体颗粒进行链接,形成较大絮体沉淀。在水中投加纳米级絮凝剂后胶体颗粒迅速凝结成较大颗粒,继而沉速加大,相当于在不降低截留速度的情况下,可以去除较多的悬浮物,因此节省了沉淀面积。相比较于普通絮凝剂,纳米材料具有比表面积大,表面能高等独特优势,通常对污染物的去除效果更佳、去除效率更快。采用纳米絮凝剂,加药量100μL/L,SS去除率可85%以上。如果项目地采购药剂不便时,可以采用普通高分子絮凝剂替代,去除率仍可达80%,但是耗药量将有所增加。
本实用新型采用特殊的高效絮凝装置,减少絮凝、沉淀时间,节省占地。在絮凝池里设置3个挡板、1个导流筒、1个搅拌机、1个整流板、1个带有水力导流作用的导流筒基础,使絮凝更充分,避免短流。絮凝池被导流筒挡板分隔成两部分,水从絮凝池上部开口进入池中,向下经由导流筒基础的导流部分,进入桶内,充分混合,从导流筒的另外一侧流出,最后经过整流板进入沉淀区。絮凝效果好进而产生的较多较大的絮体,增大絮体颗粒的竖向分速,相同去除率下,可降低截留速度,即缩短停留时间,节省了沉淀面积。
本实用新型提供的设备可用于进水SS较高的的水厂,解决了进水SS超过《污水排入城镇下水道水质标准》标准时,对污水厂冲击的情况。解决了进水SS较高时,水厂沉淀池刮泥机发生卡顿、变形、损坏的问题。解决了初沉池排泥泵磨损大,经常更换的问题,且不增加投资。本实用新型描述的设备是钢制一体化设备,安装方便,减少施工周期,节省占地,缓解了水厂用地紧张的情况。
本实用新型既提高了处理效果同时降低了投资,本实用新型中高浊水在沉淀池停留时间13-17.0min,传统沉淀池作为初沉池时停留时间为0.5-2.0h,作为二沉池停留时间为1.5-4h(高效澄清斜板沉淀池25-30min),给水领域为沉淀池为1.5-3h。通过对比可知,本专利描述的设备水力停留时间最短,即节省占地面积,处理效率高,具有良好的经济效益。本实用新型操作简单,运行状态稳定。本实用新型结合特殊的排泥机结构可容纳短时大量泥沙,并且采用特殊排泥泵大大降低损坏率。
以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本实用新型并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改,这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下,本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种高浊水处理装置,其特征在于,包括:第一搅拌机(3)、导流筒(5)、第二搅拌机(6)、整流板(7)和沉淀区,
所述第一搅拌机(3)设置在混凝池中,高浊水进入混凝池中,投入纳米絮凝剂,通过第一搅拌机(3)快速搅拌与纳米絮凝剂发生混凝反应;
所述导流筒(5)和第二搅拌机(6)设置在絮凝池中,混凝后的高浊水进入导流筒(5),通过第二搅拌机(6)搅拌提升出导流筒(5),絮凝后的高浊水通过整流板(7)后进入沉淀区发生沉淀反应并进行排污处理;
所述导流筒(5)设置有多块挡板。
2.根据权利要求1所述的高浊水处理装置,其特征在于,还包括进水区,所述进水区包括进水管(1)和进水挡板(2),所述进水管(1)与进水挡板(2)相连,并连接在混凝池上。
3.根据权利要求1所述的高浊水处理装置,其特征在于,还包括配水板(8),所述配水板(8)与整流板(7)相接,所述配水板(8)上设置有布水孔和过水处,所述过水处设置在所述配水板(8)的下端。
4.根据权利要求1所述的高浊水处理装置,其特征在于,所述沉淀区包括螺旋输送排泥机(9)、污泥斗(19)和渣浆排泥泵(20),所述絮凝后的高浊水经过沉淀反应后,形成能被去除的絮体沉淀在污泥斗(19)内,所述螺旋输送排泥机(9)将能被去除的絮体输送至污泥斗(19)的最前端,通过渣浆排泥泵(20)抽出排至污泥储泥池中。
5.根据权利要求1所述的高浊水处理装置,其特征在于,所述沉淀区还包括电动撇渣管(10)、排渣水管(16)和栅渣框(18),高浊水中的浮渣通过电动撇渣管(10)定时收集排放至栅渣框(18),过滤掉浮渣的污水进入栅渣框(18)底部的水渠,通过排渣水管(16)排至进水区前端的构筑物。
6.根据权利要求1所述的高浊水处理装置,其特征在于,所述沉淀区还包括集水槽(13)、出水渠(14)和出水管(15),高浊水经过絮凝处理和浮渣过滤后的澄清水通过集水槽(13)后进入出水渠(14),随后经过出水管(15)进入下一个处理构筑物。
7.根据权利要求1所述的高浊水处理装置,其特征在于,所述沉淀区还包括污泥液位计(11),所述污泥液位计(11)能够进行污泥液位监测,
当能被去除的絮体的液位升高到设定阈值A时,能够开启渣浆排泥泵进行排污;
当能被去除的絮体的液位降低到设定阈值B时,能够关闭渣浆排泥泵停止排污。
8.根据权利要求4所述的高浊水处理装置,其特征在于,所述沉淀区还包括放空管(17),当高浊水处理装置需要进行检修时,所述放空管(17)能够将沉淀区的液位降低至污泥斗(19)的开口处,剩余能被去除的絮体通过渣浆排泥泵(20)排出。
9.根据权利要求1所述的高浊水处理装置,其特征在于,还包括导流筒基础(4),所述导流筒基础(4)具有水力导流作用,设置在导流筒(5)的下方,所述导流筒基础(4)的两侧呈圆弧状。
10.一种污水处理系统,其特征在于,采用权利要求1-9中任一项所述的高浊水处理装置进行高浊水的处理。
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