CN214829522U - 一种高效沉淀单元和污水处理系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及污水处理技术领域，具体公开了一种高效沉淀单元和污水处理系统。高效沉淀单元包括依次连通混凝池、絮凝池和高效沉淀池，高效沉淀池连接有清水出水渠，清水出水渠连接有清水回流泵，清水回流泵的进水端与清水出水渠连接，出水端与絮凝池连接；污水处理系统包括高效沉淀单元。污水处理系统包括上述高效沉淀单元。本申请在不增大占地面积的同时可减少絮凝池内絮体的浓度，减少絮凝池底部的污泥堆积，能对硬度和含硅量严重超标的污水进行处理，且能很好的去除污水中的SS和硅含量，极大地降低污水的硬度，使污水达标排放。

Description

一种高效沉淀单元和污水处理系统

技术领域

本申请涉及污水处理技术领域，更具体地说，它涉及一种高效沉淀单元和污水处理系统。

背景技术

随着化工领域的飞速发展，很多化工工业中污水的排放也逐步增长，所排放的污水硬度(以污水中的CaCO₃和或MgCO₃计)较大且含硅量(以SiO₂计)比较大，而污水中的硬度和硅含量超标会导致管道结垢，需要定期进行除硅除硬处理。

目前一般采用高效沉淀系统处理硬度和硅含量超标的污水，沿着污水的进水方向，所述高效沉淀系统包括依次连通的混凝池、絮凝池和高效沉淀池，所述高效沉淀池底部连接有污泥回流泵，所述污泥回流泵将部分污泥回流到絮凝池。采用该系统能够降低污水的硬度，降低污水中的含硅量。但是当污水中的硬度和硅严重超标时，例如处理有些反渗透的高浓度污水，且水量比较小，污水中的硬度高达10000mg/L(以CaCO₃计)以上，水中的硅含高达 300mg/L(以SiO₂计)以上，甚至更高，污水中含有的SS也比较高，使用该高效沉淀系统用加药处理，会产生大量的絮体，絮体浓度甚至会超过10000mg/L。这类污水会超出普通高效沉淀池的处理能力，且由于絮体浓度过大，会导致在絮凝池产生污泥堆积；会增大导流筒中的电机负荷，可能会导致电机跳停；絮体浓度过大，加重系统的循环负担，絮体浓度太高还会导致出水的SS以及部分污染物含量超标等情况出现。

为了降低絮体浓度，有些污水处理厂会采用两级高效沉淀池串联的方法，对污水进行分步去除，这样每级产生的絮体比较少，不会产生上述问题。但是，采用两级高效沉淀池串联的方法占地面积会比较大，而有些污水处理的厂的厂区占地面积有限，无法实现两级高效沉淀池的串联。

因此，亟待需要一种既能减少絮体浓度又能节约占地面积的处理装置。

实用新型内容

为了降低絮体浓度的同时能节约占地面积，本申请提供一种高效沉淀单元和污水处理系统。

第一方面，本申请提供一种高效沉淀单元，采用如下的技术方案：

一种高效沉淀单元，沿着污水的进水方法，包括依次连通混凝池、絮凝池和高效沉淀池，所述高效沉淀池连接有清水出水渠，所述清水出水渠连接有清水回流泵，所述清水回流泵的进水端与清水出水渠连接，出水端与絮凝池连接。

通过采用上述技术方案，高效沉淀单元在处理硬度和硅严重超标的污水时，由于絮凝池的絮体浓度很高，所以取消污泥回流系统，将高效沉淀池的出水回流至絮凝池，可减少絮凝池内的絮体浓度，可减少絮凝池底部的污泥堆积，可减轻絮凝池的循环负担，絮凝池不会因为絮体浓度过大而导致絮凝池的循环被破坏，同时，能有效利用清水中残余的药剂，从而可减少絮凝剂的投加量。此外，相较于两级高效沉淀池串联，本申请的高效沉淀单元占地面积较少，一般的污水处理厂也能使用，适用范围较广。

优选的，所述絮凝池内安装有絮体浓度检测仪。

通过采用上述技术方案，可通过絮体浓度检测仪监测絮凝池内的絮体浓度，工作人员能根据监测到的絮体浓度有效地调节或控制絮凝池内的絮体浓度，使得絮凝池内的水力循环达到最佳，从而达到最佳的絮凝效果。

优选的，所述高效沉淀单元还包括控制器，所述控制器的输入端与絮体浓度检测仪连接，所述控制器的输出端与清水回流泵连接。

控制控制控制优选的，所述清水回流泵为变频回流泵，从而有利于调节清水回流比。

第二方面，本申请提供一种污水处理系统，采用如下的技术方案：

一种污水处理系统，包括如上所述的高效沉淀单元。

优选的，所述混凝池和絮凝池之间依次连接有调节单元、除硅单元和除硬单元，所述调节单元的进水端与混凝池的出水端连通，所述除硬单元的出水端与絮凝池的进水端连通。

优选的，所述调节单元包括调节池，所述调节池内设置有搅拌机，所述调节池上连接有调节剂添加装置。

优选的，所述除硅单元包括除硅池，所述除硅池内设置有搅拌机，所述除硅池上连接有除硅剂添加装置。

优选的，所述除硬单元包括除硬池，所述除硬池内设置有搅拌机，所述除硬池上连接有除硬剂添加装置。

优选的，所述除硬池与絮凝池之间设置有过水通道，所述过水通道的进水端与除硬池底部连通，所述过水通道的出水端与导流筒的底部连通。

通过采用上述技术方案，在高效沉淀池的上游依据污水水质(硬度和硅严重超标)设置调节单元、除硅单元和除硬单元，从而可降低污水的硬度，减少污水中的含硅量，减少污水中的SS等，有利于处理硬度和硅严重超标时的污水，且处理效率较高。搅拌机的设置有利于污水与药剂(调节剂、除硬剂和除硅剂)充分混合，提高污水处理的效率。

本申请污水处理能有效去硬度和含硅量超标污水中的SS、可极大地降低其中的硅含量，能极大地降低其中的硬度。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、高效沉淀单元取消污泥回流，将高效沉淀池的清水回流到絮凝池，在不增大占地面积的同时可减少絮凝池内絮体的浓度，减少絮凝池底部的污泥堆积，与此同时，能有效利用清水中残余的药剂，从而可减少絮凝剂的投加量；

2、高效沉淀单元与调节单元、除硅单元和除硬单元相结合的污水处理系统，能对硬度和含硅量严重超标的污水进行处理，且能很好的去除污水中的SS和硅含量，极大地降低污水的硬度，使污水达标排放。

附图说明

图1是本申请实施例高效沉淀单元的结构示意图。

图2是本申请实施例污水处理系统的结构示意图。

附图标记：1、高效沉淀单元；11、混凝池；111、污水进水渠；112、混凝剂投加装置；12、絮凝池；121、导流筒；1211、上提式轴流搅拌器；1212、絮凝剂投加环；122、絮体浓度检测仪；13、高效沉淀池；131、斜管；132、出水槽；133、清水出水渠；1331、清水回流泵；134、刮泥机；135、污泥外排泵；1351、污泥处理单元；2、搅拌机；3、过水通道；4、推流区；5、调节单元；51、调节池；511、调节剂添加装置；6、除硅单元；61；除硅池；611、除硅剂添加装置；7、除硬单元；71、除硬池；711、除硬剂添加装置。

具体实施方式

以下结合附图1-2和实施例对本申请作进一步详细说明。

针对硬度和硅严重超标的污水，例如硬度高达10000mg/L(以CaCO₃计)以上，硅含高达300mg/L(以SiO₂计)以上，且含有的SS也高的污水。

本申请中，为了降低絮体浓度的同时能节约占地面积，提供一种高效沉淀单元和污水处理系统。

实施例

一种高效沉淀单元

如图1所示，高效沉淀单元，沿着污水的进水方法，包括依次连通混凝池11、絮凝池12和高效沉淀池13。

如图1所示，混凝池11上连接有污水进水渠111，混凝池11上连接有混凝剂投加装置112，通过混凝剂投加装置112向污水中投加混凝剂；混凝池11内安装有搅拌机2，启动搅拌机2，可将污水与混凝剂更好的混合。

如图1所示，絮凝池12内安装有导流筒121，混凝池11底部与絮凝池12底部连接有过水通道3，过水通道3的进水端与混凝池11底部连通，过水通道3的出水端与导流筒121 底部连通，利用过水通道3，可将混凝池11内的污水输送到导流筒121底部，导流筒121的内的水下进上出，有利于絮体的形成。导流筒121内安装有上提式轴流搅拌器1211，上提式轴流搅拌器1211包括变频电机，与变频电机的输出轴固接的搅拌轴，搅拌轴竖直安装在导流筒121内，且搅拌轴的底部连接有搅拌叶片。导流筒121内位于搅拌叶片的上方，环绕导流筒121的内壁连接有絮凝剂投加环1212。导流筒121和置于导流筒121内的上提式轴流搅拌器1211相互配合，形成内循环流态，利于絮体的长大和均匀，絮凝池12内，利用水力条件保持一定的流速，同时又不打碎形成的絮体。

如图1所示，絮凝池12与高效沉淀池13之间通过挡墙隔开，挡墙的顶部有缺口，絮凝池12上安装有安装架，安装架上靠近挡墙的一侧固定有引水板，引水板顶部阻止水流通过，引水板底部有供污水流过的空隙，引水板与挡墙之间区域形成推流区4，絮凝池12内的污水从絮凝池12底部流出，经过推流区4从高效沉淀池13顶部进入高效沉淀池13内。

如图1所示，高效沉淀池13内位于池体的上部安装有若干斜管131，形成斜管131沉淀区，斜管131沉淀区上方在高效沉淀池13的池壁上安装有出水槽132，在高效沉淀池13 的顶部，环绕高效沉淀池13的外周壁连接有清水出水渠133。沉淀池的中的污水经过斜管131沉淀区，几进入出水槽132，然后从出水槽132溢到清水出水渠133中。

如图1所示，清水出水渠133内安装有清水回流泵1331，清水回流泵1331的进水端与清水出水渠133连接，出水端与絮凝池12上游连接，即清水回流泵1331的出水端连接在絮凝池12与导流筒121之间靠近上游位置处，从而有利于回流的清水与过水通道3内的来水混合，可更好的便于稀释来水中的硬度和硅含量。

如图1所示，絮凝池12内位于导流筒121外壁与絮凝池12的池壁之间安装有絮体浓度检测仪122，可通过絮体浓度检测仪122获取絮凝池12内的絮体浓度，从而便于调节清水回流泵1331的回流比。

如图1所示，高效沉淀池13内安装有刮泥机134，高效沉淀池13底部连接有污泥外排泵135，污泥外排泵135的输入端与高效沉淀池13连通，输出端连接有污泥处理单元1351。通过刮泥机134，将高效沉淀池13底部的污泥刮至污泥排泥口，从而通过污泥外排泵135将污泥排入污泥处理单元1351，从而对污泥进行集中处理。

一种污水处理系统

如图2所示，污水处理系统，包括上述高效沉淀单元1、调节单元5、除硅单元6和除硬单元 7。调节单元5、除硅单元6和除硬单元7依次连接混凝池11和絮凝池12之间。

如图2所示，调节单元5包括调节池51，调节池51的进水端与混凝池11的出水端连通，调节池51内设置有搅拌机2，调节池51上连接有调节剂添加装置511。通过调节剂添加装置511向调节池51的污水中投加调节剂，开启搅拌机2，调节剂与污水迅速混合。

如图2所示，除硅单元6包括除硅池61，除硅池61内设置有搅拌机2，除硅池61上连接有除硅剂添加装置611，通过除硅剂添加装置611向除硅池61的污水中投加除硅剂，开启搅拌机2，除硅剂与污水进行快速反应，可去除污水中的大部分硅。

如图2所示，除硬单元7包括除硬池71，除硬池71内设置有搅拌机2，除硬池71上连接有除硬剂添加装置711，通过除硬剂添加装置711向除硬池71的污水中投加除硬剂，开启搅拌机2，除硬剂与污水进行快速反应，污水中的Ca²⁺和CO₃ ^2-生成CaCO₃沉淀，可降低污水中的硬度。除硬池71的出水端与絮凝池12的进水端连通。

如图2所示，本系统中，过水通道3设置在除硬池71与絮凝池12之间，过水通道3 的进水端与除硬池71底部连通，过水通道3的出水端与导流筒121底部连通。

应用上述污水处理系统处理污水的方法

如图2所示，一种应用上述污水处理系统处理污水的方法，包括如下步骤：

污水通过污水进水渠111进入混凝池11内，通过混凝剂投加装置112向污水中投加混凝剂，开启混凝池11中的搅拌机2，反应一段时间，污水中的胶体物质瞬速发生电中和，架桥吸附，压缩双电子层等作用使得整个污水瞬速脱稳；

脱稳后的污水进入调节池51，通过调节剂添加装置511向调节池51的污水中投加NaOH，开启调节池51中搅拌机2，反应一段时间，污水中的Mg²⁺和OH^-快速发生反应，生成Mg(OH)₂沉淀，污水中的部分硅吸附在Mg(OH)₂沉淀上；

随后含有Mg(OH)₂沉淀的污水进入除硅池61，通过除硅剂添加装置611向除硅池61的污水中添加除硅剂，反应一段时间，开启除硅池61中的搅拌机2，除硅剂与污水中的硅进行快速反应，可去除污水中的大部分硅；

随后污水进入除硬池71，通过除硬剂添加装置711向除硬池71的污水中添加Na₂CO₃，开启除硬池71中的搅拌机2，反应一段时间，水中的Ca²⁺与CO₃ ^2-生成CaCO₃沉淀，可降低污水中的硬度；

随后污水通过过水通道3从除硬池71的底部进入导流筒121内，通过絮凝剂投加环1212向污水中投放絮凝剂(聚丙烯酰胺)，导流筒121和置于导流筒121内的上提式轴流搅拌器1211 相互配合，形成内循环流态，絮凝池12内絮体快速长大；

絮凝池12内的污水从絮凝池12底部流出，经过推流区4从高效沉淀池13顶部进入高效沉淀池13内，污水进入高效沉淀池13，泥水分离，此时，Mg(OH)₂、CaCO₃沉淀等随着污泥沉淀在高效沉淀池13底部，污泥通过污泥外排泵135排放至污泥处理单元1351，清水流入清水出水渠133，清水出水渠133中的部分清水通过清水回流泵1331回流至絮凝池12。

依据絮体浓度检测仪122的浓度数据W来确定清水回流泵1331的回流比Q，Q和W的关系如下：W/6000-1≤Q≤W/3000-1，

根据Q和W的关系确定回流比后，结合出水水质和能耗等，确定最佳的回流比，然后系统在最佳回流比下稳定运行。

本申请中，在出水水质达标情况下，回流比越小能耗越低，污水处理效率越好，此时，最小的回流比为最佳回流比。

应用例

鄂尔多斯某项目最大处理规模为600m³/d，设计流量为25m³/h。

鄂尔多斯某项目的进水水质和出水出水水质要求如小表1所示。

表1进水和出水水质要求如下：

污水从混凝池11进入，通过混凝剂投加装置112向污水中投加100mg/L FeCl₃，开启混凝池 11中的搅拌机2，反应3min；

随后脱稳后的污水进入调节池51，通过调节剂添加装置511向调节池51的污水中投加 7000mg/LNaOH，开启调节池51中搅拌机2，反应3min；

随后含有Mg(OH)₂沉淀的污水进入除硅池61，通过除硅剂添加装置611向除硅池61的污水中添加320mg/L氧化镁，开启除硅池61中的搅拌机2，反应6min；

随后污水进入除硬池71，通过除硬剂添加装置711向除硬池71的污水中添加6000mg/L Na₂CO₃，开启除硬池71中的搅拌机2，反应12min；

随后污水通过过水通道3从除硬池71的底部进入导流筒121内，通过絮凝剂投加环1212向污水中投放5mg/L聚丙烯酰胺，反应15min；通过絮体浓度检测仪122检测到絮凝池12内的絮体浓度为10500mg/L；

随后絮凝池12内的污水从絮凝池12底部流出，经过推流区4从高效沉淀池13顶部进入高效沉淀池13内，污水进入高效沉淀池13，泥水分离，污泥通过污泥外排泵135排放至污泥处理单元1351，清水流入清水出水渠133。清水出水渠133中的部分清水通过清水回流泵1331 回流至絮凝池12。

依据絮体浓度检测仪122的浓度数据W来确定清水回流泵1331的回流比Q，Q和W的关系如下：W/6000-1≤Q≤W/3000-1。

此时，絮体浓度检测仪122的浓度数据W为10500mg/L，则回流比Q为0.75≤Q≤2.5。

为确定最佳回流比，将回流比设置成0.75、1.0、1.25、1.5、1.75、2.0、2.25和2.分别进行调试运行，然后在该回流比下检测出水水质，出水运行数据如下表2所示：

表2不同回流比下的出水水质表

观察表2中的数据，通过对比发现，当回流比取最小的0.75时，出水SS、硬度有些超标，后面多组的回流出水数据均合格，当但是考虑到回流需要泵来提升，当回流比大时，需要的能耗比较大，所以综合考虑，最佳的回流比为1.0。清水出水渠133中的清水通过清水回流泵 1331回流至絮凝池12，清水回流泵1331的回流比为1，也就是说，清水回流泵1331的回流量为原始污水进水量100％，系统在100％清水回流比下稳定运行。

对比例

对比例与应用例区别仅在于：将清水回流泵1331中的回流比调为0、0.65或0.7，并检测出水水质；具体出水水质数据如下表3：

表3回流比为0、0.65和0.7下的出水水质表

通过表3的数据可知，减小回流比，会导致SS、总硬度、全硅数据不合格，达不到所要求的出水水质，特别是不回流时，发现絮凝池12内有絮体堆积严重，絮凝池12内部循环被破坏，药剂反应不完全，出水水质更难达标。所以，清水回流泵1331的回流比Q≥W/6000-1。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高效沉淀单元，沿着污水的进水方法，包括依次连通混凝池(11)、絮凝池(12)和高效沉淀池(13)，所述高效沉淀池(13)连接有清水出水渠(133)，其特征在于：所述清水出水渠(133)连接有清水回流泵(1331)，所述清水回流泵(1331)的进水端与清水出水渠(133)连接，出水端与絮凝池(12)连接。

2.根据权利要求1所述的高效沉淀单元，其特征在于：所述絮凝池(12)内均安装有絮体浓度检测仪(122)。

3.一种污水处理系统，其特征在于：包括权利要求1-2中任一项所述的高效沉淀单元(1)。

4.根据权利要求3所述的污水处理系统，其特征在于：所述混凝池(11)和絮凝池(12)之间依次连接有调节单元(5)、除硅单元(6)和除硬单元(7)，所述调节单元(5)的进水端与混凝池(11)的出水端连通，所述除硬单元(7)的出水端与絮凝池(12)的进水端连通。

5.根据权利要求4所述的污水处理系统，其特征在于：所述调节单元(5)包括调节池(51)，所述调节池(51)内设置有搅拌机(2)，所述调节池(51)上连接有调节剂添加装置(511)。

6.根据权利要求4所述的污水处理系统，其特征在于：所述除硅单元(6)包括除硅池(61)，所述除硅池(61)内设置有搅拌机(2)，所述除硅池(61)上连接有除硅剂添加装置(611)。

7.根据权利要求4所述的污水处理系统，其特征在于：所述除硬单元(7)包括除硬池(71)，所述除硬池内设置有搅拌机(2)，所述除硬池(71)上连接有除硬剂添加装置(711)。

8.根据权利要求7所述的污水处理系统，其特征在于：所述除硬池(71)与絮凝池(12)之间设置有过水通道(3)，所述过水通道(3)的进水端与除硬池(71)底部连通，所述过水通道(3)的出水端与导流筒(121)的底部连通。

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