CN216946622U - 一种高效加炭磁混凝沉淀系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种高效加炭磁混凝沉淀系统，通过设置曲面搅拌叶，能够使活性炭均匀分布在反应池中，减少活性炭消耗量，降低成本；还通过在混凝反应池和磁粉强化反应池中均设置双层桨式搅拌装置，能够使混凝剂在短时间内迅速均匀地混合分散到原水中，使水中的大部分胶体、悬浮物、溶解性的COD脱稳，形成絮凝体，同时是磁粉快速分散，避免磁粉抱团沉降，提高了磁粉的利用率。该高效加炭磁混凝沉淀系统占地面积小，运行成本低，净化效率高。

Description

一种高效加炭磁混凝沉淀系统

技术领域

本申请涉及一种高效加炭磁混凝沉淀系统，属于污水处理技术领域。

背景技术

现如今水资源短缺、水污染情况日益严重，各地已陆续对污水处理提出了新的排放、回用标准。但根据现有的磁混凝沉淀池主要应用市政污水，工业污水应用较少，主要功能为去除水中的悬浮物，胶体、总磷和部分COD(化学需氧量)，对水中COD的去除能力较弱，难以满足工业废水出水指标要求。

目前磁混凝工艺存在各反应池混合不均匀，活性炭反应不充分，磁粉投加量大，混凝效果不理想，絮凝药剂加药量多及污泥泵磨损故障率高、磁粉回收率偏低的问题以及磁混凝工艺整体运行成本高，推广难度大。

实用新型内容

为了解决上述问题，本申请提出了一种高效加炭磁混凝沉淀系统，通过设置曲面搅拌叶，能够使活性炭均匀分布在反应池中，减少活性炭消耗量，降低成本；还通过在混凝反应池和磁粉强化反应池中均设置双层桨式搅拌装置，能够使混凝剂在短时间内迅速均匀地混合分散到原水中，使水中的大部分胶体、悬浮物、溶解性的COD脱稳，形成絮凝体，同时是磁粉快速分散，避免磁粉抱团沉降，提高了磁粉的利用率。该高效加炭磁混凝沉淀系统占地面积小，运行成本低，净化效率高。

根据本申请的一个方面，提供了一种高效加炭磁混凝沉淀系统，包括反应装置、沉淀装置、输送装置和分离装置；

所述反应装置包括依次排布的活性炭反应池、混凝反应池、磁粉强化反应池和絮凝反应池，所述活性炭反应池通过设置在底部的第一出水口与所述混凝反应池相通，所述混凝反应池通过设置在顶部的第二出水口与所述磁粉强化反应池相通，所述磁粉强化反应池通过设置在底部的第三出水口与所述絮凝反应池相通；所述活性炭反应池设置有曲面搅拌装置，所述曲面搅拌装置包括曲面搅拌叶；所述混凝反应池设置有第一双层桨式搅拌装置，所述磁粉强化反应池设置有第二双层桨式搅拌装置；

所述沉淀装置包括斜板沉淀池，所述絮凝反应池通过设置在顶部的第四出水口与所述斜板沉淀池相通；

所述输送装置包括第一输送管、第二输送管和第三输送管；所述第一输送管与活性炭反应池连接，所述第二输送管与混凝反应池连接，所述第三输送管与絮凝反应池连接；

所述分离装置分别与所述斜板沉淀池和所述磁粉强化反应池连通，所述分离装置用于分离磁粉和污泥。

可选地，所述第一输送管包括输水管和输炭管，所述输炭管通过三通接头与所述输水管连通。

可选地，所述输炭管用于输送活性炭粉末。

可选地，所述第二输送管与所述混凝反应池的顶部连通，用于输送混凝剂。

可选地，所述第三输送管与所述絮凝反应池的顶部连通，用于输送絮凝剂。

可选地，所述混凝剂为聚合氯化铝，所述絮凝剂为聚丙烯酰胺。

可选地，所述絮凝反应池设置有框式搅拌装置。

可选地，所述斜板沉淀池的底部设置刮泥机并开设有污泥槽，所述斜板沉淀池的顶部设置斜板填料和第五出水口。

可选地，所述分离装置包括高速剪切机、污泥处理组件和磁粉分离组件；所述污泥处理组件包括渣浆泵、进浆管和出浆管；污泥槽通过进浆管与所述渣浆泵连通，所述渣浆泵通过出浆管与所述高速剪切机连通。

可选地，所述磁粉分离组件包括磁分离机和回收管，所述高速剪切机通过出浆管与所述磁分离机连通，所述磁分离机通过回收管与磁粉强化反应池的顶部连通，所述磁分离机还与污泥处理系统连通。

本申请能产生的有益效果包括但不限于：

1.本申请所提供的高效加炭磁混凝沉淀系统，利用曲面搅拌叶独有的结构，实现三维立体无死角混合的效果，使活性炭均匀的分布在整个反应池中，充分的发挥活性炭的吸附降解能力，利于活性炭达到峰值吸附状态，减少活性炭消耗量，降低运行成本。

2.本申请所提供的高效加炭磁混凝沉淀系统，在混凝反应池采用双层桨式搅拌机，满足因混凝剂在污水中发生水解反应的速度很快，需要尽量造成急速扰动以生成大量细小絮体的工艺要求，利用其强劲的机械搅拌作用将混凝剂在短时间内迅速均匀地混合分散到原水中，使水中的大部分胶体、悬浮物、溶解性的COD脱稳，形成絮凝体。

3.本申请所提供的高效加炭磁混凝沉淀系统，磁粉具有巨大的比表面积和表面自由能，表面活性很高，有很强的磁吸絮凝特征，但因为磁粉比重大，带有磁性，容易抱团加速沉降。通过在磁粉强化反应池设置双层桨式搅拌机提供了足够的搅拌力和搅拌速度，使磁粉快速分散，充分与污染因子混合，增加混凝剂、磁粉与胶体颗粒合理有效的碰撞机会，利于后续磁粉与污水中污染物有效结合，形成密度大、容易沉降的磁粉絮凝体，提高了磁粉的利用率。

4.本申请所提供的高效加炭磁混凝沉淀系统，絮凝反应池选用框式搅拌机，其搅动物料量大、搅拌机直径大、框式结构坚固，可带动池内混合液实现不同高度上的水平环向流动。为了使絮凝反应高效有序的进行，框式搅拌机可低速运行，既能保证絮凝体的稳定性又能避免絮体沉降，为后续斜板沉淀池泥水分离提供有利条件。

5.本申请所提供的高效加炭磁混凝沉淀系统，提高磁混凝工艺的各种污染物的去除能力和效率，降低工艺运行成本；同时，扩大磁混凝的应用领域，使磁混凝不但能应用于市政污水，还能广泛应用到工业污水的提质增效领域。与传统混凝沉淀水处理工艺相比，加炭磁混凝沉淀分离系统具有占地小、药剂费用低，净化效率高等优点，可成为市政污水厂和工业污水处理厂的污水深度处理、提标升级、扩量改造、提质增效等领域的优选工艺。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例涉及的高效加炭磁混凝沉淀系统结构示意图；

部件和附图标记列表：

10、活性炭反应池；101、输水管；102、输炭管；103、曲面搅拌装置；104、第一出水口；20、混凝反应池；201、第二输送管；202、第一双层桨式搅拌装置；203、第二出水口；30、磁粉强化反应池；301、第二双层桨式搅拌装置；302、第三出水口；40、絮凝反应池；401、第三输送管；402、框式搅拌装置；403、第四出水口；50、斜板沉淀池；501、刮泥机；502、污泥槽；503、斜板填料；504、出水槽；505、第五出水口；60、渣浆泵；601、进浆管；602、出浆管；701、高速剪切机；702、磁分离机；703、回收管；704、污泥处理系统。

具体实施方式

为了更清楚的阐释本申请的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

为了能够更清楚地理解本申请的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本申请进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

另外，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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申请和简化描述，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申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不是必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

参考图1，本申请的实施例公开了一种高效加炭磁混凝沉淀系统，包括反应装置、沉淀装置、输送装置和分离装置；

反应装置包括依次排布的活性炭反应池10、混凝反应池20、磁粉强化反应池30和絮凝反应池40，活性炭反应池10通过设置在底部的第一出水口104与混凝反应池20相通，混凝反应池20通过设置在顶部的第二出水口203与磁粉强化反应池30相通，磁粉强化反应池30通过设置在底部的第三出水口302与絮凝反应池40相通；活性炭反应池10设置有曲面搅拌装置103，曲面搅拌装置103包括曲面搅拌叶；混凝反应池20设置有第一双层桨式搅拌装置202，磁粉强化反应池30设置有第二双层桨式搅拌装置301；

沉淀装置包括斜板沉淀池50，絮凝反应池40通过设置在顶部的第四出水口403与斜板沉淀池50相通；输送装置包括第一输送管、第二输送管201和第三输送管401；第一输送管与活性炭反应池10连接，第二输送管201与混凝反应池20连接，第三输送管401与絮凝反应池40连接；分离装置分别与斜板沉淀池50和磁粉强化反应池30连通，分离装置用于分离磁粉和污泥。

本申请的高效加炭磁混凝沉淀系统通过设置曲面搅拌叶，能够使活性炭均匀分布在反应池中，减少活性炭消耗量，降低成本；还通过在混凝反应池20和磁粉强化反应池30中均设置双层桨式搅拌装置，能够使混凝剂在短时间内迅速均匀地混合分散到原水中，使水中的大部分胶体、悬浮物、溶解性的COD脱稳，形成絮凝体，同时是磁粉快速分散，避免磁粉抱团沉降，提高了磁粉的利用率。该高效加炭磁混凝沉淀系统占地面积小，运行成本低，净化效率高。

作为一种实施方式，第一输送管包括输水管101和输炭管，输炭管通过三通接头与输水管101连通。具体地，曲面搅拌装置103、第一双层桨式搅拌装置202和第二双层桨式搅拌装置301均为市售产品曲面搅拌机和双层桨式搅拌机。

进一步地，输炭管用于输送活性炭粉末。

作为一种实施方式，第二输送管201与混凝反应池20的顶部连通，用于输送混凝剂。

作为一种实施方式，第三输送管401与絮凝反应池40的顶部连通，用于输送絮凝剂。具体地，混凝剂为聚合氯化铝(PAC)，絮凝剂为聚丙烯酰胺(PAM)。

作为一种实施方式，絮凝反应池40设置有框式搅拌装置402。框式搅拌装置402具体为框式搅拌机，其搅动物料量大、搅拌机直径大、框式结构坚固，适用于浓度较大、沉降性泥浆的搅拌，可带动池内混合液实现不同高度上的水平环向流动。为了使絮凝反应高效有序的进行，框式搅拌机可低速运行，既能保证絮凝体的稳定性又能避免絮体沉降，为后续斜板沉淀池50泥水分离提供有利条件。

作为一种实施方式，斜板沉淀池50的底部设置刮泥机501并开设有污泥槽502，斜板沉淀池50的顶部设置斜板填料503和第五出水口505。

具体地，斜板沉淀池50的顶部还设置有出水槽504，第五出水口505设置在出水槽504的底部；斜板填料503采用框架式波形斜板，框架式结构便于现场安装、检修；波形板的设置有利于污泥集中于波谷，减少污泥的沉积面积，增加水流与板的碰撞，提高污泥收集率和下滑性。

作为一种实施方式，分离装置包括高速剪切机701、污泥处理组件和磁粉分离组件；污泥处理组件包括渣浆泵60、进浆管601和出浆管602；污泥槽502通过进浆管601与渣浆泵60连通，渣浆泵60通过出浆管602与高速剪切机701连通。通过选用耐磨和耐腐蚀性较好的渣浆泵60输送含有磁粉粉炭的污泥，可有效的抵抗磁粉的磨损及腐蚀，克服了常规污泥泵易损坏、维修成本高的问题，且渣浆泵60较常规污泥泵结构简单、能耗低，具有可靠性和稳定性。

作为一种实施方式，磁粉分离组件包括磁分离机702和回收管703，高速剪切机701通过出浆管602与磁分离机702连通，磁分离机702通过回收管703与磁粉强化反应池30的顶部连通，磁分离机702还与污泥处理系统704连通。采用高速剪切机701与磁分离机702组合的方式，高速剪切机701将被包裹的磁粉从磁炭絮凝体重分离出来，离体后的磁粉再通过磁分离机702的强磁滚筒将磁粉吸附带走，实现磁粉的高效分离及回收，提高磁粉的循环利用率，降低运行成本。

一种使用上述高效加炭磁混凝沉淀系统进行污水处理的工艺流程：

污水经过生化处理后进入高效加炭磁混凝沉淀系统，污水与粉末活性炭在入口管初步混合后进入活性炭反应池10，利用曲面搅拌机进行全方位无死角搅拌，使活性炭与混合液均匀混合反应，进而使活性炭与水中难降解、溶解性的大分子，长链、环状等污染物充分接触吸附过程；完成吸附过程后的水流进入混凝反应池20与混凝剂在双层桨式搅拌机的强力搅拌下快速混合，使混凝剂能均匀地在水中水解聚合并使胶体颗粒脱稳凝集，形成微小絮体；含有微小絮体的水流自池上部流入磁粉强化反应池30，该池内双层桨式搅拌机通过高速旋转将磁粉与污水充分搅拌混合，以增加磁粉、混凝剂与脱稳胶体的碰撞机会。经过活性炭反应池10、混凝反应池20、磁粉强化反应池30的污水，进入絮凝反应池40在絮凝剂的作用下颗粒凝聚长大形成更密实的大体积磁粉絮体，絮凝反应池40中框式搅拌机根据絮凝沉降情况调整搅拌速度，防止絮体沉降的同时保证絮体不被破坏，便于后续的固液分离。最后污水进入斜板沉淀池50进行泥水分离，上部液体经过斜板区进一步净化进入出水区，底部污泥由刮泥机501引入污泥槽502，通过渣浆泵60提升至磁粉回收系统，经高速剪切机701于磁分离机702将磁粉进行回收，去磁后的污泥排至污泥处理系统704。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种高效加炭磁混凝沉淀系统，其特征在于，包括反应装置、沉淀装置、输送装置和分离装置；

所述反应装置包括依次排布的活性炭反应池、混凝反应池、磁粉强化反应池和絮凝反应池，所述活性炭反应池通过设置在底部的第一出水口与所述混凝反应池相通，所述混凝反应池通过设置在顶部的第二出水口与所述磁粉强化反应池相通，所述磁粉强化反应池通过设置在底部的第三出水口与所述絮凝反应池相通；所述活性炭反应池设置有曲面搅拌装置，所述曲面搅拌装置包括曲面搅拌叶；所述混凝反应池设置有第一双层桨式搅拌装置，所述磁粉强化反应池设置有第二双层桨式搅拌装置；

所述沉淀装置包括斜板沉淀池，所述絮凝反应池通过设置在顶部的第四出水口与所述斜板沉淀池相通；

所述输送装置包括第一输送管、第二输送管和第三输送管；所述第一输送管与活性炭反应池连接，所述第二输送管与混凝反应池连接，所述第三输送管与絮凝反应池连接；

所述分离装置分别与所述斜板沉淀池和所述磁粉强化反应池连通，所述分离装置用于分离磁粉和污泥。

2.根据权利要求1所述的一种高效加炭磁混凝沉淀系统，其特征在于，所述第一输送管包括输水管和输炭管，所述输炭管通过三通接头与所述输水管连通。

3.根据权利要求2所述的一种高效加炭磁混凝沉淀系统，其特征在于，所述输炭管用于输送活性炭粉末。

4.根据权利要求1所述的一种高效加炭磁混凝沉淀系统，其特征在于，所述第二输送管与所述混凝反应池的顶部连通，用于输送混凝剂。

5.根据权利要求1所述的一种高效加炭磁混凝沉淀系统，其特征在于，所述第三输送管与所述絮凝反应池的顶部连通，用于输送絮凝剂。

6.根据权利要求1所述的一种高效加炭磁混凝沉淀系统，其特征在于，混凝剂为聚合氯化铝，絮凝剂为聚丙烯酰胺。

7.根据权利要求1所述的一种高效加炭磁混凝沉淀系统，其特征在于，所述絮凝反应池设置有框式搅拌装置。

8.根据权利要求1所述的一种高效加炭磁混凝沉淀系统，其特征在于，所述斜板沉淀池的底部设置刮泥机并开设有污泥槽，所述斜板沉淀池的顶部设置斜板填料和第五出水口。

9.根据权利要求8所述的一种高效加炭磁混凝沉淀系统，其特征在于，所述分离装置包括高速剪切机、污泥处理组件和磁粉分离组件；所述污泥处理组件包括渣浆泵、进浆管和出浆管；污泥槽通过进浆管与所述渣浆泵连通，所述渣浆泵通过出浆管与所述高速剪切机连通。

10.根据权利要求9所述的一种高效加炭磁混凝沉淀系统，其特征在于，所述磁粉分离组件包括磁分离机和回收管，所述高速剪切机通过出浆管与所述磁分离机连通，所述磁分离机通过回收管与磁粉强化反应池的顶部连通，所述磁分离机还与污泥处理系统连通。

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