CN216273274U - 一种一体化高浊度净化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及污水处理技术领域，具体来说涉及一种一体化高浊度净化装置。具体为由地基基础和中心立柱支撑的一体式圆柱筒体结构，筒体从下到上依次包括加药反应区、旋流反应区、悬浮澄清区、斜管沉淀区，还包括环形设置于筒体底部的过滤区和污泥室。本实用新型创造性的将加药、混合反应、旋流反应、悬浮澄清、沉淀、设有清水箱的过滤、清水汇集、污泥浓缩等多种水处理工序有机的结合在圆柱筒体结构的装置中，实现全水力自控水处理。

Description

一种一体化高浊度净化装置

技术领域

本实用新型涉及污水处理技术领域，具体来说涉及一种一体化高浊度净化装置。

背景技术

我国是高浊度河流众多的国家之一，高浊度地表水是我国水资源重要的组成部分，国内许多水厂和大多数工矿企业都存在处理高浊度水给水的问题。特别是夏季，由于季节性雨水和洪水，使得河流的泥，砂含量增高，浊度高达3000-5000NTU，地表水往往浑浊并且水污染加剧，高浊度水出现的频率增加，时间延长，给一些水厂的运行造成影响，特别是一些中，小型及大型工矿企业水厂，受到污水处理工艺的规模，场地和资金的限制而难以改建和扩建。如何通过对高浊度水处理工艺，设施和运行方式的优化，提高传统污水处理工艺的生产能力，保障安全供水，已成为给排水行业需要解决的重要问题。

现有技术中的轻质滤料一体化净水器是用固定多喷水管加机械搅拌或用旋转多喷水管的方式冲洗轻质漂浮滤料，并且是人工操作，程序复杂，需要有高流量和高扬程反冲洗泵，投资高，滤料洗净度低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有设备的不足，提供的一种占地面积小、施工周期短、产水量大，出水水质稳定且达到城镇和工业给水目的，运行费用低，投资省，全自动控制，易于管理和操作的一体化高浊度净化装置。

本实用新型的一体化高浊度净化装置，为由地基基础和中心立柱支撑的一体式圆柱筒体结构，筒体从下到上依次包括加药反应区、旋流反应区、悬浮澄清区、斜管沉淀区，还包括环形设置于筒体底部的过滤区和污泥室；

所述加药反应区包括进水管道和管道混合器，所述进水管道从筒体底部侧边进入装置内，连接旋流反应区；所述进水管道上设有管道混合器；

所述旋流反应区包括直筒体旋流反应室和倒锥体旋流反应室，将旋流反应区分为直筒体旋流反应区和倒锥体旋流反应区，所述直筒体旋流反应室设于筒体的底部中心，所述倒锥体旋流反应室的底部连接直筒体旋流反应室的顶部；所述进水管道连接直筒体旋流反应室的侧面底部；所述倒锥体旋流反应室的中心设有排泥桶，排泥桶的底部设有连通管道连接污泥室；

所述悬浮澄清区设于倒锥体旋流反应室的上方，此处筒体的横截面达到最大；

所述斜管沉淀区设于悬浮澄清区的上方，包括斜管和位于斜管上方的集水装置；

所述过滤区环形设置于筒体的底部，包括设有滤料的滤池和位于滤池上方的清水箱，所述滤池顶部设有反冲洗虹吸系统；所述滤池通过竖井与集水装置连接，所述清水箱通过侧面设置的清水箱竖井与滤池底部相连，通过滤池中滤料过滤后的水汇集于滤池底部，通过清水箱竖井，进入清水箱，检测达标后，通过出水管排放；

所述污泥室位于旋流反应区和过滤区的中间，位于旋流反应区的外侧，和过滤区的内侧；所述排泥桶的底部设有连通管道连接污泥室。

进一步地，所述管道混合器上设有加药管道；所述加药管道设有两条，分别为聚合氯化铝加药管道和聚丙烯酰胺加药管道。

进一步地，所述斜管均匀的设置在斜管托架上，所述斜管托架通过斜管斜支撑固定，斜管斜支撑一端固定在中心立柱，一端固定在斜管托架上。

进一步地，所述集水装置包括集水管和环形集水槽；所述集水管的管体上设有集水孔，所述集水管的中心固定于中心立柱，集水管的两端连接环形集水槽，通过集水孔将斜管沉淀后的清水通过集水管汇集于环形集水槽中；所述环形集水槽的底部设有环形集水槽排渣管，当出现事故状态，斜管被击穿时，多余的污泥可汇集至环形集水槽底部，此时打开排渣管开关将污泥排出，当正常运行状态时，排渣管是处于关闭状态。

进一步地，所述滤料为三层滤料，从上到下依次为0.5-0.8mm石英砂、0.9-1.1mm石英砂和30mm-50mm河卵石三层重质滤料。

进一步地，所述清水箱的顶部设置有清水箱盖板，所述清水箱的顶端侧面设有通气管，所述清水箱盖板倾斜设置，抬高清水箱一侧的侧壁长度，是为了给设置通气管预留位置；其中，所述滤池上端设置也倾斜设有滤池盖板，可使得竖井中的水更好的进入滤池。

进一步地，所述反冲洗虹吸系统包括虹吸反冲总管和反洗布水板，虹吸反冲洗总管一端连接反洗布水板，一端连接环形水封沟；所述虹吸反冲总管上设置有虹吸反洗手动阀和虹吸反洗电动阀。反冲洗时，清水箱中的清水通过清水箱竖井进入滤池底部，从滤池底部向上冲，对滤池中的滤料进行反冲洗，反冲洗水通过滤池顶部的反洗布水板进入虹吸反冲洗总管，打开虹吸反洗手动阀或者虹吸反洗电动阀，反冲洗水即可通过虹吸反冲洗总管排入到环形水封沟。

进一步地，所述滤池底部设置有滤头板、滤头和滤池放空管，所述滤池放空管上设有滤池放空手动阀；

进一步地，所述污泥室底部设有排泥环管，采用平底排泥。

进一步地，所述污泥室还设有上清液回流系统，所述上清液回流系统为在污泥室的顶端设置澄清出水管道，将污泥室的上清液回流至竖井，进入滤池再次过滤。

本实用新型有以下优点：

第一、将化学反应，物理化学吸附，悬浮泥层精细过滤和流体力学在一台装置中的巧妙结合。

第二、在滤池顶部设有反冲洗虹吸系统，用虹吸电动实现了电动反冲洗，在调试运行后，基本不用人工操作，为实现水厂自动化解决了最关键复杂的问题。并且无需额外设置对滤池滤料进行冲洗的反冲洗泵、专门的冲洗水箱、冲洗管道及相关的电气和自动化设施，直接采用虹吸的原理利用清水箱中的水进行反冲洗，节省了建设投资。

第三、一体化高浊度净化装置整体结构紧凑，空间布置合理，大大缩小了设备体积，占地面积小，投资省，维修量小，建设周期短。

第四、装置采用为平底排泥，排泥效果好，避免了多孔管排泥在原水浊度高时排泥效果差的缺点。

本实用新型创造性的将加药、混合反应、旋流反应、悬浮澄清、沉淀、设有清水箱的过滤、清水汇集、污泥浓缩等多种水处理工序有机的结合在圆柱形筒体结构的装置中，实现全水力自控水处理。

附图说明：

附图1是本实用新型的一种一体化高浊度净化装置的结构示意图；

图中：1、基础，2、中心立柱，3、进水管道，4、管道混合器，401、聚合氯化铝加药管道，402、聚丙烯酰胺加药管道，5、直筒体旋流反应室，6、倒锥体旋流反应室，7、排泥桶，8、悬浮澄清区，9、连通管道，901、挡水板，10、斜管，11、斜管托架，12、斜管斜支撑，13、集水管，14、环形集水槽，15、环形集水槽排渣管，16、竖井，17、滤池，18、滤池盖板，19、0.5-0.8mm石英砂层，20、0.9-1.1mm石英砂层，21、30mm-50mm河卵石层，22、滤头板，23、滤池放空管，24、滤池放空手动阀，25、清水箱，26、清水箱盖板，27、清水箱竖井，28、清水箱进水孔，29、通气管，30、出水管，31、虹吸反冲总管，32、反洗布水板，33、虹吸反洗手动阀，34、虹吸反洗电动阀，35、环形水封沟，36、污泥室，37、排泥环管，38、澄清出水管道，39、排泥管，40、排泥角阀，41、排泥手动阀，42、底板。

具体实施方式

本实用新型公开了一种一体化高浊度净化装置，本领域的技术人员可借鉴本实用新型内容，适当改进工艺参数。下面通过实施方式具体说明本实用新型中的技术，所述实施例仅可帮助理解本实用新型，不应视为对本实用新型的限制。

本实用新型的一体化高浊度净化装置，为由地基基础1和中心立柱2支撑的一体式圆柱筒体结构，筒体从下到上依次包括加药反应区、旋流反应区、悬浮澄清区8、斜管沉淀区，还包括环形设置于筒体底部的过滤区和污泥室36。

所述加药反应区包括进水管道3和管道混合器4，所述进水管道3从筒体底部侧边进入装置内，切向连接旋流反应区的直筒体旋流反应室5的侧面底部；所述进水管道3上设有管道混合器4；所述管道混合器4上设有加药管道。

其中，所述加药管道设有两条，分别为聚合氯化铝加药管道401和聚丙烯酰胺加药管道402。

所述旋流反应区包括直筒体旋流反应室5和倒锥体旋流反应室6，将旋流反应区分为直筒体旋流反应区和倒锥体旋流反应区；直筒体旋流反应室5的底部直接焊接在筒体的底板42上，直筒体旋流反应室5的顶部焊接在倒锥体旋流反应室6底部上；倒锥体旋流反应室6的上部焊接在筒体内壁；所述倒锥体旋流反应室6的中心设有排泥桶7，排泥桶7的底部设有连通管道9连接污泥室36；所述连通管道9一端焊接排泥桶7底部，一端焊接倒锥体旋流反应室6的侧壁；所述连通管道9与倒锥体旋流反应室6焊接处的外侧设有挡水板901。

所述悬浮澄清区8设于倒锥体旋流反应室6的上方，此处筒体的横截面达到最大；通过旋流反应区后的清液和细小的絮体混合着继续上升，在倒锥体旋流反应室6和斜管托架11之间形成一个具有一定厚度的悬浮层。

所述斜管沉淀区设于悬浮澄清区8的上方，包括斜管10和位于斜管上方的集水装置；所述斜管10均匀的设置在斜管托架11上，斜管10与斜管托架11呈50-70°夹角，所述斜管托架11通过斜管斜支撑12固定，斜管斜支撑12一端焊接中心立柱2，一端焊接斜管托架11上。其中，所述集水装置包括集水管13和环形集水槽14；所述集水管13的管体上均匀开设有集水孔，所述集水管13的中心固定于中心立柱2，集水管13的两端连接环形集水槽14，通过集水孔将斜管10沉淀后的清水通过集水管13汇集于环形集水槽14中。

其中，所述环形集水槽14的底部还设有环形集水槽排渣管15，当出现事故状态，斜管10被击穿时，多余的污泥可汇集至环形集水槽14底部，此时打开排渣管开关将污泥排出，当正常运行状态时，环形集水槽排渣管15是处于关闭状态。

所述过滤区环形设置于筒体的底部，包括设有滤料的滤池17和位于滤池上方的清水箱25，所述滤池17顶部设有反冲洗虹吸系统；所述滤池17通过竖井16与集水装置的环形集水槽14连接，所述清水箱25通过侧面设置的清水箱竖井27与滤池17底部相连，通过滤池17中滤料过滤后的水汇集于滤池17底部，通过清水箱竖井27，进入清水箱25，检测达标后，通过出水管30排放。

其中，所述滤料为三层滤料，从上到下依次为0.5-0.8mm石英砂19、0.9-1.1mm石英砂20和30mm-50mm河卵石21三层重质滤料。

其中，所述清水箱25的顶部设置有清水箱盖板26，所述清水箱25的顶端侧面设有通气管29，所述清水箱盖板26倾斜设置，抬高清水箱25一侧的侧壁长度，是为了给设置通气管29预留位置；其中，所述滤池17上端也倾斜设有滤池盖板18，可使得竖井16中的水更好的进入滤池17。

其中，所述反冲洗虹吸系统包括虹吸反冲总管31和反洗布水板32，虹吸反冲洗总管31一端连接反洗布水板32，一端连接环形水封沟35；所述虹吸反冲总管31上设置有虹吸反洗手动阀33和虹吸反洗电动阀34。反冲洗时，清水箱25中的清水通过清水箱竖井27进入滤池17底部，从滤池17底部向上冲，对滤池17中的滤料进行反冲洗，反冲洗水通过滤池17顶部的反洗布水板32进入虹吸反冲洗总管31，打开虹吸反洗手动阀33或者虹吸反洗电动阀34，反冲洗水即可通过虹吸反冲洗总管31排入到环形水封沟35。

其中，所述滤池17底部设置有滤头板22和滤池放空管23，所述滤头板22设有滤头，所述滤池放空管23上设有滤池放空手动阀24；

所述污泥室36位于旋流反应区和过滤区的中间，位于旋流反应区的外侧，和过滤区的内侧。

其中，所述污泥室36底部设有排泥环管37，所述排泥环管37焊接在筒体的底板42上，污泥室中的污泥通过底部的排泥环管37收集后，汇入到排泥管39，将污泥排出。

其中，所述排泥管39的出口安装有自动的排泥角阀40和排泥手动阀41，实现对排泥的自动化控制和应急性控制。

其中，所述污泥室36还设有上清液回流系统，通过在污泥室36的顶端设置澄清出水管道38，将污泥室36中的上清液回流至竖井16，通过竖井进入滤池17再次过滤。

所述地基基础1与环形水封沟35相连，地基基础1用于承载整个装置的载荷。

本实用新型的工艺流程：

污水原水通过管道混合器4与聚合氯化铝加药管道401添加的聚合氯化铝和聚丙烯酰胺加药管道402添加的聚丙烯酰胺混合反应，经过加药混合后的污水从进水管道3切向进入底部的直筒体旋流反应室5，污水逐步旋转上升，进行絮凝反应，絮体随着旋转、网捕越来越大，在倒锥体旋流反应区6上升的过程中，随着截面积的逐渐变大，污水流速逐渐减慢，形成矾花并逐渐长大，污水在旋转向上的过程中，切向水流速度由圆心向外逐渐变慢，形成的矾花大颗粒不断向圆心集中；

悬浮澄清发生在倒锥体旋流反应室的上方，此处筒体截面最大，流速达最慢，利于矾花在此堆积，并逐渐向排泥桶7运动，中心的大颗粒絮体进入到排泥桶7，而清液继续上升；其中，含大颗粒的絮体聚集到排泥桶7，在排泥桶7中沉降后再通过连通管道9进入污泥室36；

其中，清液和细小的絮体混合着继续上升，在斜管托架11下方形成一个具有一定厚度的悬浮层，在上升中细小的絮体在仍旧在不断的旋流、长大并向圆心靠拢，然后靠重力坠入排泥桶7，而形成的悬浮层本身具有一定的厚度，能够起到一定的过滤拦截作用；悬浮澄清上升的清液通过斜管10下方的布水区均匀布水后，再进一步通过斜管10进行拦截沉淀，使得上升的水更加清澈，沉淀后的清液继续往上，通过集水管13上设有的细小集水孔收集后，排入到外圈的环形集水槽14，环形集水槽14的水通过竖井16进入滤池17顶部，从上到下经滤池三层滤料的过滤后，从过滤池17底部出水，通过紧邻的清水箱竖井27上升，通过清水箱进水孔28进入清水箱25，检测达标后，通过出水管30达标排出。

排泥桶7接纳大量含污泥的水后，通过连通管道9进入到污泥室36，污泥下沉；上清液从澄清出水管道38回流至竖井16，进入滤池17再次过滤；污泥浓缩到一定程度后通过污泥室36底部的排泥环管37收集，再通过排泥管39和自动的排泥角阀40或排泥手动阀41排出装置，进行后续污泥处理。

排泥时间是通过安装在排泥管上的自动的排泥角阀，人工设定排泥时间进行自动定时排泥；特殊情况下观察装置中斜管是否被击穿，是否有沉淀物穿透斜管上升到集水孔处，如发现击穿，则应立刻打开排泥手动阀进行排泥，以保证上清液的清澈。

虹吸反冲洗系统进行反冲洗流程，清水箱中清水通过清水箱竖井进入过滤池，对滤池的滤料进行反冲洗，反冲洗水通过反洗布水板进入虹吸反冲洗总管，打开虹吸反洗手动阀或者虹吸反洗电动阀，反冲洗水即可排入到环形水封沟。

使用本实用新型提供的一种一体化高浊度净化装置，处理季节性期间雨水和洪水这类地表水(浊度高达3000-5000NTU)后，出水可一次性达到1NTU的给水标准。不仅解决了夏季由于季节性雨水和洪水的许多水厂和大多数工矿企业都存在的处理高浊度水给水问题，同时也为企业的节能，降耗，增效做出贡献。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种一体化高浊度净化装置，为由地基基础(1)和中心立柱(2)支撑的一体式圆柱筒体结构，其特征在于，筒体从下到上依次包括加药反应区、旋流反应区、悬浮澄清区(8)、斜管沉淀区，还包括环形设置于筒体底部的过滤区和污泥室(36)；所述加药反应区包括进水管道(3)和管道混合器(4)，所述进水管道(3)从筒体底部侧边进入装置内；所述进水管道(3)上设有管道混合器(4)；所述旋流反应区包括直筒体旋流反应室(5)和倒锥体旋流反应室(6)，所述直筒体旋流反应室(5)设于筒体底部中心，所述倒锥体旋流反应室(6)设于直筒体旋流反应室(5)的顶部；所述进水管道(3)连接直筒体旋流反应室(5)的侧面底部；所述倒锥体旋流反应室(6)的中心设有排泥桶(7)；所述悬浮澄清区(8)的截面为筒体的最大横截面处；所述斜管沉淀区包括斜管(10)和斜管上方的集水装置；所述过滤区包括设有滤料的滤池(17)和位于滤池上方的清水箱(25)，所述滤池顶部设有反冲洗虹吸系统；所述污泥室(36)位于旋流反应区和过滤区的中间，所述排泥桶(7)的底部设有连通管道(9)连接污泥室(36)。

2.根据权利要求1所述的一体化高浊度净化装置，其特征在于，所述管道混合器(4)上设有加药管道。

3.根据权利要求2所述的一体化高浊度净化装置，其特征在于，所述加药管道设有两条，分别为聚合氯化铝加药管道(401)和聚丙烯酰胺加药管道(402)。

4.根据权利要求1所述的一体化高浊度净化装置，其特征在于，所述斜管(10)均匀的设置在斜管托架(11)上，所述斜管托架(11)通过斜管斜支撑(12)固定，斜管斜支撑(12)一端固定在中心立柱(2)，一端固定在斜管托架(11)上。

5.根据权利要求1所述的一体化高浊度净化装置，其特征在于，所述集水装置包括集水管(13)和环形集水槽(14)；所述集水管(13)的管体上设有集水孔，所述集水管(13)的中心固定于中心立柱(2)，集水管(13) 的两端连接环形集水槽(14)，通过集水孔将斜管(10)沉淀后的清水通过集水管(13)汇集于环形集水槽(14)中。

6.根据权利要求5所述的一体化高浊度净化装置，其特征在于，所述环形集水槽(14)的底部设有环形集水槽排渣管(15)，用于斜管(10)被击穿时的污泥外排。

7.根据权利要求1所述的一体化高浊度净化装置，其特征在于，所述滤料为三层滤料，从上到下依次为0.5-0.8mm石英砂层(19)、0.9-1.1mm石英砂层(20)和30mm-50mm河卵石层(21)三层重质滤料。

8.根据权利要求1所述的一体化高浊度净化装置，其特征在于，所述反冲洗虹吸系统包括虹吸反冲总管(31)和反洗布水板(32)，虹吸反冲总管(31)一端连接反洗布水板(32)，一端连接环形水封沟(35)；所述虹吸反冲总管(31)上设置有虹吸反洗手动阀(33)和虹吸反洗电动阀(34)。

9.根据权利要求1所述的一体化高浊度净化装置，其特征在于，所述污泥室(36)底部设有排泥环管(37)。

10.根据权利要求1所述的一体化高浊度净化装置，其特征在于，所述污泥室(36)还设有上清液回流系统。

Images