CN215855430U - 高效旋流污水净化装置 - Google Patents

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王先杰
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Abstract

一种高效旋流污水净化装置,将经过混合的污水从进水管排入到旋流分离器内,在旋流分离器切向力及重力作用下,絮凝物初步分离向下进入到锥形底进行沉淀,锥形底上方的导流板对向上的水流进行沉淀和降速,保护絮凝团不被破坏,水流更加平稳,稳定水流向上进入到斜板内进行细小悬浮物的沉淀,然后向上进入过滤区截留残留脏污,经过多级处理的合格清水从产水口排出;该装置布置集中、结构紧凑、占地面积小、净化效果好;该装置过滤组件内设置的反冲洗水管路用于冲洗掉石英砂上层截留的脏污,同时设有反冲洗气管路来破坏形成板结的脏污,起到搅拌混合的作用,水气混合,脏污可以顺利的进入排污管道流走,避免过滤层堵塞降低过滤效果。

Description

高效旋流污水净化装置
技术领域
本实用新型涉及净水设备技术领域,尤其涉及一种高效旋流污水净化装置。
背景技术
污水处理为使污水达到排入某一水体或再次使用的水质要求对其进行净化的过程。污水处理被广泛应用于建筑、农业,交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域,也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。在工业生产和生活中都会产生大量的污水,这些污水如果不及时处理,对环境会造成严重的污染。
现有技术中,污水处理大多采用化学处理方法,存在的问题是:由于加药量不可能绝对的合适,有小部分的重金属盐不会被絮凝或聚凝,所以还呈微小的颗粒在水中悬浮,很难克服水的浮力而沉淀下来。一部分金属盐虽然被絮凝或聚凝,但颗粒较小,相对于水的比重差较 小,向下沉淀的速度慢,在整个水流向上的影响下,在固液分离的过程中也会被悬浮在水中而被排走,污水处理的效果不够理想。
实用新型内容
为了解决上述问题,本实用新型提出一种高效旋流污水净化装置。
本实用新型的技术方案是:一种高效旋流污水净化装置,包括圆形的净化罐体,该净化罐体的底部设有支腿,净化罐体的罐底设为用于浓缩污泥的锥形底,净化罐体内从下向上依次设有旋流分离器、斜板沉淀组件、过滤组件,净化罐体的罐顶中间设有产水口,产水口的一侧设有排气口;旋流分离器和净化罐体同轴设置,旋流分离器的下端口伸入到锥形底内,旋流分离器的上端沿切向方向设有与其连通的进水管,该进水管向外伸出罐体的侧壁;斜板沉淀组件包括等间距设置的多块斜板,斜板固定连接在净化罐体的侧壁之间,过滤组件包括水平固定连接在净化罐体内的两块过滤板,两过滤板之间形成填料腔,填料腔内设有多层滤料。
优选的,所述的滤料设为两层,下层设为石英砂,上层设为发泡塑料滤珠。
优选的,所述锥形底的上部设为锥形导流区,该导流区内等间距设有多块同方向倾斜的金属导流板,金属导流板之间的间距大于斜板之间的间距。
优选的,所述的净化罐体内连接有反冲洗装置,该反冲洗装置包括反冲洗气管路和反冲洗水管路,反冲洗气管路包括多根平铺在填料腔下部的曝气管,曝气管的中间设有圆形气腔室,多根曝气管沿径向均布在圆形气腔室的侧壁并与其连通,其中一根曝气管作为气源管伸出罐体侧壁;反冲洗水管路包括多根平铺在填料腔下部的水管,水管的中间设有圆形水腔室,多根水管沿径向均布在圆形水腔室的侧壁并与其连通,其中一根水管作为水源管伸出罐体侧壁,气管和水管上均设有若干通孔。
优选的,所述净化罐体的罐顶、上部的过滤区、中部的斜板沉淀区、下部的污泥浓缩区均设有人孔。
优选的,所述净化罐体侧壁的上端、中间、下端设有多个取样孔,取样孔内连接有取样管,取样管上设有截止阀。
本实用新型的有益技术效果是:
该高效旋流污水净化装置,将经过混合后的污水从进水管排入到旋流分离器内,在旋流分离器的切向力及重力作用下,絮凝物初步分离向下进入到锥形底进行沉淀,锥形底上方的导流板对向上的水流进行沉淀和降速,保护絮凝团不被破坏,水流更加平稳,经过沉淀和降速的稳定水流进入到斜板内进行细小悬浮物的沉淀,然后向上进入到过滤区截留残留的脏污,经过多级处理的合格清水从产水口排出;该装置布置集中、结构紧凑、占地面积小、便于集中管理、净化效果好。
该装置过滤组件内设置的反冲洗水管路用于冲洗掉石英砂上层截留的脏污,同时设有反冲洗气管路来破坏形成板结的脏污,起到搅拌混合的作用,在冲洗水的作用下,水气混合,脏污可以顺利的进入排污管道流走,避免过滤层堵塞降低过滤效果。
附图说明
图1是本实用新型的内部结构示意图;
图2是图1的局部放大图;
图3是图1的A-A向剖视图;
图4是本实用新型的俯视结构示意图。
图中,01.净化罐体、11.支腿、12.人孔、13.取样管、14.产水口、15.排气口、16.锥形底、02.旋流分离器、22.进水管、03.斜板沉淀组件、31.斜板、04.过滤组件、41.过滤板、42.石英砂、43.发泡塑料滤珠、51.金属导流板、61.圆形气腔室、611.曝气管、612.气源管、62.圆形水腔室、621.水管、622.水源管。
具体实施方式
实施例一,参见说明书附图1 - 4,一种高效旋流污水净化装置,包括圆形的净化罐体,该净化罐体的底部设有支腿,支腿通过垫板支撑在锥形底的侧壁,支腿之间设有加强杆,净化罐体的罐底设为用于浓缩污泥的锥形底;
净化罐体内从下向上依次设有旋流分离器、斜板沉淀组件、过滤组件,旋流分离器作为第一反应室,斜板沉淀组件下方的区域作为第二反应室,该反应室为温流区域,斜板沉淀组件作为第三反应室,该反应室分离区,净化罐体的罐顶中间设有产水口,产水口的一侧设有排气口;旋流分离器和净化罐体同轴设置,旋流分离器的下端口伸入到锥形底内,旋流分离器的上端沿切向方向设有与其连通的进水管,该进水管向外伸出罐体的侧壁,药剂为絮凝剂;斜板沉淀组件包括等间距设置的多块PP材质的斜板,斜板固定连接在净化罐体的侧壁之间,过滤组件包括水平固定连接在净化罐体内的两块过滤板,两过滤板之间形成填料腔,填料腔内设有多层滤料。
旋流器说明
旋流器是利用介质的不同密度来实现分离作业的,所以旋流器内的流动是两相或多相流。传统的水力旋流器中普遍存在着空气柱,这是由于传统水力旋流器的两个出口之一总与大气相通,当旋流器内流体沿径向的静压力在一定半径处降为零时,意味着自由涡的结束与强制涡的开始,同时旋流中心出现负压,于是大气中的空气被吸入而形成空气柱,这就是空气柱出现的客观性和必然性。对于产生分离作用的准自由涡来说,空气柱并不是不可缺少的,也就是说,液流运动并不以空气柱的存在作为先决条件,实际上是先有液流运动,然后才有空气柱的出现,这与理论上的强制涡诱导出自由涡或与实验上的固体棒旋转引起的周围流体的运动都有明显的不同。因此,水力旋流器中空气柱不是正
常工作的必要条件,如无空气柱的水封式旋流器及无强制涡的旋流器中,产生分离作用的自由涡照样存在对于本文所研究的水封式旋流器,通过实验表明,当旋流器的结构参数一定,进口流量一定时,增加溢流背压或底流背压(即改变压降比),可使空气柱消失,并不会影响分离效果。因此在后续的模拟工作中,只考虑固液两相流的分离,不考虑空气柱的影响。
一、外螺旋运动
在料液中,部分固相颗粒随着流体沿切向进入水力旋流器后将沿着器壁附近向下做外螺旋运动,最终从底流口排出,从而形成底流粗料的主要组成部分。大粒径固相颗粒在外旋流运动中最终从底流口排出大都是必然的,主要是由于其在离心力场中所受各种综合作用力的合力的方向明显向下,尽管在运动中可能会受到一些随机作用的干扰而改变方向,甚至是折返运动,但最终大部分仍会从底流口排出。当然也有极少数细颗粒本应该向上运动而从溢流口排出,但在其运动过程中由于受到各种强烈的随机作用,进入了外旋流而从底流口排出,这是形成底流夹细现象的原因之一。
二、内螺旋运动
当颗粒进入旋流器后,随着流体在靠近旋流器器壁附近开始向下做螺旋运动,当颗粒运动到某一位置时,由于受到流场的强烈湍动或者流体浮力的作用而突然转变方向,进入内旋流折返向上做螺旋运动,最后从溢流口排出。在此过程中,原本应该向下运动的大粒径颗粒在随机力的作用下突然改变方向向上进入内旋流,做螺旋运动,最终从溢流口排出,这是形成溢流跑粗的一个原因。
三、颗粒的短路流运动
颗粒进入旋流器后,绕溢流管外壁旋转一周后直接从溢流口排出,这主要是因为颗粒进入旋流器的位置恰好是在进料管的中心位置,进入旋流器后可能是遇到流体的盖下流,也可能遇到二次涡流,在盖下流或二次涡流的影响下,直接溢流排出,从而形成颗粒的短路流运动。在溢流管外壁以及溢流管管端附近的任何位置都有可能发生短路流,从而造成分离过程的溢流跑粗,降低分离效率。
四、颗粒的循环流运动
当颗粒进入旋流器后,先是在外旋流向下做螺旋运动,当颗粒下降至锥段中部时突然改变运动方向,进入内旋流做向上的螺旋运动,当向上运动至柱锥交界附近后再次改变方向,进入外旋流向下做螺旋运动,如此往复运动多次后从底流口排出。造成颗粒这种循环运动的原因主要是由于流体的二次涡流以及空气核强烈晃动、固体边壁的碰撞和气液界面的强烈扰动等综合作用的结果。旋流器内分离过程中颗粒循环流动的存在,不仅加剧了分离场的强烈湍动,同时也影响了其他颗粒的正常分离,降低其分离效率。
所述的滤料设为两层,下层设为石英砂,石英砂的填充高度设为180mm,粒径设为φ1.5mm-φ10mm;上层设为EPS发泡塑料滤珠,粒径φ1.5mm-φ2.0mm,高度设为700mm,堆积密度设为80-100g/cm3,空隙率0.4-0.5。
所述锥形底的上部设为锥形导流区,该导流区内等间距设有多块同方向倾斜的金属导流板,金属导流板之间的间距大于斜板之间的间距。
所述的净化罐体内连接有反冲洗装置,该反冲洗装置包括反冲洗气管路和反冲洗水管路,反冲洗气管路包括多根平铺在填料腔下部的曝气管,曝气管的中间设有圆形气腔室,多根曝气管沿径向均布在圆形气腔室的侧壁并与其连通,其中一根曝气管作为气源管伸出罐体侧壁;反冲洗水管路包括多根平铺在填料腔下部的水管,水管的中间设有圆形水腔室,多根水管沿径向均布在圆形水腔室的侧壁并与其连通,其中一根水管作为水源管伸出罐体侧壁,气管和水管上均设有若干通孔,使用的多级配EPS发泡塑料滤采取吸附的方式进行除污,增设上部气源对附着在滤珠表面的污物吹扫,以提高去污能力及效率。
所述净化罐体的罐顶、上部的过滤区、中部的斜板沉淀区、下部的污泥浓缩区均设有用于检修或更换零部件的人孔。
所述净化罐体侧壁的上端、中间、下端设有多个取样孔,取样孔内连接有取样管,取样管上设有阀门,打开阀门样品从取样管流出。
本实用新型的工作过程和原理是:
将经过混合后的污水从进水管排入到旋流分离器内,在旋流分离器的切向力及重力作用下,絮凝物初步分离向下进入到锥形底进行沉淀,污泥经过重力浓缩后,通过螺杆泵输送到离心脱泥机或板框压滤机,进行脱水分离,获得较干的物料,锥形底上方的导流板对向上的水流进行沉淀和降速,保护絮凝团不被破坏,水流更加平稳,经过沉淀和降速的稳定水流进入到斜板内进行细小悬浮物的沉淀,然后向上进入到过滤区截留残留的脏污,经过多级处理的合格清水从产水口排出;反冲洗水管路用于冲洗掉石英砂上层截留的脏污,单靠水源是无法冲洗均匀,因此设有反冲洗气管路来破坏形成板结的脏污,起到搅拌混合的作用,在冲洗水的作用下,水气混合,脏污可以顺利的进入排污管道流走,避免过滤层堵塞降低过滤效果。

Claims (6)

1.一种高效旋流污水净化装置,包括圆形的净化罐体,其特征是:该净化罐体的底部设有支腿,净化罐体的罐底设为用于浓缩污泥的锥形底,净化罐体内从下向上依次设有旋流分离器、斜板沉淀组件、过滤组件,净化罐体的罐顶中间设有产水口,产水口的一侧设有排气口;旋流分离器和净化罐体同轴设置,旋流分离器的下端口伸入到锥形底内,旋流分离器的上端沿切向方向设有与其连通的进水管,该进水管向外伸出罐体的侧壁;斜板沉淀组件包括等间距设置的多块斜板,斜板固定连接在净化罐体的侧壁之间,过滤组件包括水平固定连接在净化罐体内的两块过滤板,两过滤板之间形成填料腔,填料腔内设有多层滤料。
2.根据权利要求1所述的一种高效旋流污水净化装置,其特征是:所述的滤料设为两层,下层设为石英砂,上层设为发泡塑料滤珠。
3.根据权利要求1所述的一种高效旋流污水净化装置,其特征是:所述锥形底的上部设为锥形导流区,该导流区内等间距设有多块同方向倾斜的金属导流板,金属导流板之间的间距大于斜板之间的间距。
4.根据权利要求1所述的一种高效旋流污水净化装置,其特征是:所述的净化罐体内连接有反冲洗装置,该反冲洗装置包括反冲洗气管路和反冲洗水管路,反冲洗气管路包括多根平铺在填料腔下部的曝气管,曝气管的中间设有圆形气腔室,多根曝气管沿径向均布在圆形气腔室的侧壁并与其连通,其中一根曝气管作为气源管伸出罐体侧壁;反冲洗水管路包括多根平铺在填料腔下部的水管,水管的中间设有圆形水腔室,多根水管沿径向均布在圆形水腔室的侧壁并与其连通,其中一根水管作为水源管伸出罐体侧壁,气管和水管上均设有若干通孔。
5.根据权利要求1所述的一种高效旋流污水净化装置,其特征是:所述净化罐体的罐顶、上部的过滤区、中部的斜板沉淀区、下部的污泥浓缩区均设有人孔。
6.根据权利要求1所述的一种高效旋流污水净化装置,其特征是:所述净化罐体侧壁的上端、中间、下端设有多个取样孔,取样孔内连接有取样管,取样管上设有截止阀。
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