CN2448834Y - 水力循环的污水处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水力循环的污水处理装置。它主要包括有清水桶、絮凝罐、污泥桶、投药箱、污水泵、助剂箱,它还含有汇合筒、回流筒、伞形罩、排泥斗、旋流器及静态混合器等。它主要通过流体横截面积及上下升降变化并以三级混合形式使装置高度降低,获得水平高度稳定的悬浮层,使运输、维修、操作简便,能耗及投药量少,运行成本低,污水处理效果好,有明显的社会效益和经济效益,适宜于广泛推广。

Description

水力循环的污水处理装置

本实用新型涉及一种水力循环的污水处理装置。

目前，国内污水治理通常采用生化法，这种方法占地面积广，建设投资大，建设周期和处理时间长，一般企业难以承受。由于生化的菌类活性受温差影响大，在北方地区的不同季节处理效果还存在很大的差异。污水治理的另一种方法是絮凝法，这种方法具有占地少，投资少，建设周期短，运行时间短以及便于操作和连续运行等优点，但其存在运行成本高及不能达标排放的缺点，也难以推广使用。美国的一个公司发明了一种絮凝装置，对絮凝技术作了很大的改进，处理一般污水，投药量及动力耗费都大为减少，从而使运行成本降低，通过该装置处理后再辅以其它方法即可实现废水回用或达标排放。但其絮凝罐高度过大，运输、维修、操作均十分不便；该装置的污泥、污水与清水同处于一个罐体中，排泥产生的压力降会使悬浮层上下波动，频繁的排泥使悬浮层基本处于不稳定状态，有时甚至被完全破坏，直接影响处理效果；同时，该装置在投药混合后的絮体形成阶段没有速度梯度，其间又没有调整环节，所以其投药量仍偏高，尤其对处理高浓度废水困难很大。

本实用新型的目的为克服上述现有技术的不足，设计一种通过利用流体的横截面积及升降方向的变化使装置高度降低，更便于制造、运输、安装、维修和操作，减少占地和投资，便于工业化运行，缩短整个运行过程，设置三级混合的结构，形成水平高度稳定的悬浮层，实现瞬时、完全混凝，获得良好的污水处理效果，同时节约能耗和药剂的水力循环的污水处理装置。

本实用新型的目的是通过下述技术方案完成的：改变原技术流体单一往上的流向，设置匹配的旋流器、回流筒、汇合筒、伞形罩及絮凝罐，使流体呈上升-下降-再上升的三段曲折路线，实现动态中对流体作上下及旋转的搅拌混合，每段路线流体横截面呈递增形式，而使絮凝速度达到递减，同时使装置的高度大幅度降低，使制造、运输、维修及操作更为方便；絮凝和排泥两个结构分别设置并相互分离，避免了因排泥引起的压力降而使悬浮层波动不稳；在旋流器与污水泵之间设置有静态混合器以增强混凝效果，因其为管道混合，故不需要增加动力；旋流器的进口为双圆弧曲线，优于切线及渐开线曲线；回流筒与伞形罩通过螺纹相连接，旋动螺纹付可调整伞形罩大端与絮凝罐内壁的间隙来控制其流量大小，以适应不同浓度的原水，在回流筒上口与底口存在液体高度差，因而底部压强大于上口压强，还因其上口部位有从旋流器顶端向上流动的稳流层，速度仍较高而产生负压，回流筒底部已经絮凝的较坚实絮体被带动向上运动与原水混合；本装置为三级混合：污水泵为一级混合，静态混合器为二级混合，旋流器为三级混合，有效保证了瞬时、完全混凝，一端进污水，另一端出清水，动力源仅为一个污水泵，使能耗大大降低。

本实用新型与上述现有技术相比，有以下主要优点：

1、本装置设计结构合理，利用流体的横截面积及升降方向的变化，比美国上述装置高度降低了2/3，而且更便于制造、运输、安装、维修和操作，也满足了絮凝要求：即混合(瞬时、完全)-初绒(中速)-成绒(低速)-絮体坚实排放。

2、本装置便于工业化运行，整个循环过程可在2～5分钟内完成，而生化法则需12小时，美国设计的絮凝装置需30分钟；一般废水处理只需经过本装置处理后即可达标，如处理高浓度污水(如造纸黑液等)经本装置处理后，再加以过滤后即可回用。

3、本装置形成泵-静态混合器-旋流器三级混合，悬浮层水平高度稳定，实验证明：稳定的悬浮层可以节约药剂1/3-1/2，处理吨污水耗能少，一般污水吨耗电仅0.1kwh，使处理污水的运行成本大大降低，打破了絮凝运行成本高的常规。

4、在絮体和原水之间增加了调整环节，絮体适度回流与循环，运动无死角，大大增强了絮凝效果并节省药剂。

5、通过本装置为实现工业废水“零排放”及将生活污水和城市污水治理为工业自来水开辟了一条新途径，具有显著的社会效益和经济效益。

下面结合附图所示的实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为水力循环的污水处理装置的结构示意图。

参照图1所示，本装置包括清水桶1、絮凝罐2、污泥桶8、投药箱9、污水泵11、助剂箱12，它还包含有汇合筒3、回流筒4、伞形罩5、排泥斗6、旋流器7、静态混合器10，其中：絮凝罐2为上、下连成一体的两部分，其上部为圆桶形，顶端为锯齿形并呈敞口状，用以拦截和过滤悬浮物，絮凝罐2的下部为倒圆锥桶形，在其上端处设置有分别与其相连通的两个排泥斗6，两个排泥斗6分别经与各自连通的排泥管及控制阀与污泥桶8相连通，在倒圆锥桶的收口底处连接有设置通孔的法兰，法兰通孔的下端口与排泥管相连通，呈环状的污泥桶8设置在絮凝罐2的下方处，其环状内侧桶壁与絮凝罐2的下底部相匹配，絮凝罐2经其圆桶体下周壁连接的支撑筒及支撑筒下端处的法兰与污泥桶8相连固定为一体，污泥桶8通过地脚固定在地面上，在污泥桶8的下底部设有与其相连通的排泥控制阀，用以定期排泥，在污水池旁侧处设置有污水泵11，在污水泵11的吸口处设有投药箱9，在污水泵11的出口处设置连接有静态混合器10，静态混合器10的出口与旋流器7的进口相连通，旋流器7的筒体分上、下两部分，其上部的下段为倒锥筒，倒锥筒大端缘处设有与其相连的等径同心的圆柱筒，圆柱筒筒顶呈敞口状，以便于聚拢分散的水流，旋流器7的下部为圆柱筒，其中心部位设置有与其等高的芯轴，旋流器7通过其底部的法兰与絮凝罐2相连固定，在旋流器7的外围并与其相匹配位置处设置有回流筒4，回流筒4的上、下两端均呈敞口状，其上端面高于旋流器7的上端面，其下端伸置于絮凝罐2的下罐壁上方处，在回流筒4的外筒壁处设置有阳螺纹与伞形罩5上与阴螺纹构成螺纹付，用以调整伞形罩5大端与絮凝罐2内壁的间隙，可调节流量，以适应不同浓度的污水，在回流筒4的外围并与其相匹配位置处设置有圆柱筒状的汇合筒3，汇合筒3的上端筒口面高于回流筒4的上端面，其顶端密封与大气隔绝，汇合筒3的下端为敞口状并伸置于伞形罩5的上方处，汇合筒3经法兰固定在清水桶1的支撑板上，汇合筒3的上盖处设有通口与其上方设置的助剂箱12相连通，回流筒4通过支撑固定架与汇合筒3相固定，絮凝罐2、汇合筒3、回流筒4、旋流器5均处于同一轴线上，清水桶1连接固定于絮凝罐2罐体的上方处，在清水桶1的下底部设置有清水管，清水管与清水池相连通。

旋流器7的进口为双圆弧曲线。

本装置的原理结构是按水力学原理进行动态混凝。原水经过污水泵11进行第一级混合后进入静态混合器10进行第二级混合，经此可获得较好的混凝效果，流体再进入旋流器7进行第三级混合。旋流器7的上部由喇叭口形过渡为等径圆筒形，其上部及回流筒4的上部为一个负压的稳流区，流体经旋流器7时，其底部的湍流在经过喇叭口部位时因直径变大，速度减慢，湍流变为稳流，有负压存在，压强小。又由于回流筒4的高度差，流体在筒底处压强大于上口处压强，含有坚实絮体的流体经过回流室(Ⅱ区)向上运动与第一混凝室(Ⅰ区)的原水混合后流入第二混凝室(Ⅲ区)，由于此区横截面积加大，流速较前降低。流体继续流动进入絮凝罐2内的分离区(Ⅳ区)，此区横截面积比Ⅲ区更大，流速再继续降低。这样，利用旋流器7的流体力场，又利用流体横截面积大小和流动方向的变化，在动态中所形成的直线速度梯度和旋转速度梯度，来完成整个混凝过程，整个运动无死角，无需作机械强制搅拌，大大节约了能源，以城市污水为例，处理一吨污水耗电仅为0.10kwh。

在第二混凝室(Ⅲ区)和分离室(Ⅳ区)中间形成的悬浮层是由助剂和絮体螯合成的。随着絮体重量加大，悬浮层的絮体不断下落淘汰又不断上浮聚集，但由于本装置设计改进，使悬浮层始终保持稳定，悬浮层通过介质水起到吸附、聚集、粘着、过滤及拦截的作用，是一个动态滤层区。由实验证明，稳定悬浮层的存在，使用药量可节省1/3～1/2，处理一吨污水仅耗药剂费用0.12元，运行费用大大降低。

经混合絮凝后的絮体达到一定重量后下沉，一部分经回流筒4回流与原水再混合，另一部分在下降到伞形罩5的上部时，受其上方流体冲刷和缓慢旋转运动，将污泥自动推进到排泥斗6再流入污泥桶8内，开启排泥阀排入污泥池内。处于悬浮层上方的清水，经过清水桶1及清水管流入清水池。

Claims (2)

1、一种水力循环的污水处理装置，它包括有清水桶(1)、絮凝罐(2)、污泥桶(8)、投药箱(9)、污水泵(11)、助剂箱(12)，其特征为：还包含有汇合筒(3)、回流筒(4)、伞形罩(5)、排泥斗(6)、旋流器(7)、静态混合器(10)，其中：絮凝罐(2)为上、下连成一体的两部分，其上部为圆桶形，顶端为锯齿形并呈敞口状，絮凝罐(2)的下部为倒圆锥桶形，在其上端处设置有分别与其相连通的两个排泥斗(6)，两个排泥斗(6)分别经与各自连通的排泥管及控制阀与污泥桶(8)相连通，在倒圆锥桶的收口底处连接有设置通孔的法兰，法兰通孔的下端口与排泥管相连通，呈环状的污泥桶(8)设置在絮凝罐(2)的下方处，其环状内侧桶壁与絮凝罐(2)的下底部相匹配，絮凝罐(2)经其圆桶体下周壁连接的支撑筒及支撑筒下端处的法兰与污泥桶(8)相连固定为一体，污泥桶(8)通过地脚固定在地面上，在污泥桶(8)的下底部设有与其相连通的排泥控制阀，在污水池旁侧处设置有污水泵(11)，在污水泵(11)的吸口处设有投药箱(9)，在污水泵(11)的出口处设置连接有静态混合器(10)，静态混合器(10)的出口与旋流器(7)的进口相连通，旋流器(7)的筒体分上、下两部分，其上部的下段为倒锥筒，倒锥筒大端缘处设有与其相连的等径同心的圆柱筒，圆柱筒筒顶呈敞口状，旋流器(7)的下部为圆柱筒，其中心部位设置有与其等高的芯轴，旋流器(7)通过其底部的法兰与絮凝罐(2)相连固定，在旋流器(7)的外围并与其相匹配位置处设置有回流筒(4)，回流筒(4)的上、下两端均呈敞口状，其上端面高于旋流器(7)的上端面，其下端伸置于絮凝罐(2)的下罐壁上方处，在回流筒(4)的外筒壁处设置有阳螺纹与伞形罩(5)上与阴螺纹构成螺纹付，在回流筒(4)的外围并与其相匹配位置处设置有圆柱筒状的汇合筒(3)，汇合筒(3)的上端筒口面高于回流筒(4)的上端面，其顶端密封与大气隔绝，汇合筒(3)的下端为敞口状并伸置于伞形罩(5)的上方处，汇合筒(3)经法兰固定在清水桶(1)的支撑板上，汇合筒(3)的上盖处设有通口与其上方设置的助剂箱(12)相连通，回流筒(4)通过支撑固定架与汇合筒(3)相固定，絮凝罐(2)、汇合筒(3)、回流筒(4)、旋流器(5)均处于同一轴线上，清水桶(1)连接固定于絮凝罐(2)罐体的上方处，在清水桶(1)的下底部设置有清水管，清水管与清水池相连通。

2、根据权利要求1所述的水力循环的污水处理装置，其特征为：其旋流器(7)的进口为双圆弧曲线。