一種中置式高密度沉澱水淨化池的製作方法

2023-05-10 17:28:41 1

專利名稱：一種中置式高密度沉澱水淨化池的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及淨水廠混凝沉澱分離技術領域，特別與一種中置式高密度沉澱水淨化池有關。
背景技術：
淨水廠混凝沉澱工藝的技術，目前國內傳統一般採用三種方式平流沉澱池、斜管沉澱池、機械攪拌澄清池。平流沉澱池是目前我國大中型水廠最廣泛使用的池型，具有構造簡單、管理方便、耐衝擊負荷強等優點，缺點是停留時間長，佔地面積大，對一些小而輕的礬花的去除效果差，進一步提高出水水質代價很高，且水體暴露面積大，接受陽光照射時間長，在微汙染原水處理中，希望保留處理過程中的生物作用而不採用前加氯，平流式沉澱池還容易生長青苔，影響水廠的外觀。斜管沉澱池是基於淺層沉澱理論，在平流沉澱基礎上發 展起來的沉澱池型，它具有佔地小，沉澱效率高的特點。但由於斜管沉澱池在池體較大情況下存在配水不均勻問題，使大型斜管沉澱池總體出水水質難以進一步提高，限制了傳統斜管沉澱池的大型化。機械攪拌澄清池是將第一反應室聚積的泥渣回流到第二反應室與原水混和，增加原水中的顆粒濃度，加強顆粒絮凝，形成形體大、密度高的礬花，到分離區澄清，從而達到高濃度泥水較快分離和分離徹底的效果。因此，機械攪拌澄清池的優點是絮凝、澄清一體化，產水能力高，處理效果好，適應能力強，抗衝擊負荷大，尤其在分離區增設斜管，出水水質和產水量更可進一步提高。它的缺點是土建結構比較複雜，施工難度較大；由於回流泥渣濃度較低，回流水量很大；最大的困難是排泥量很難控制，經常會因過量排泥，造成絮凝效果差，影響出水水質。為了解決上述幾種混凝沉澱工藝中存在的問題，本發明人設計出一種中置式高密度沉澱水淨化池，本案由此產生。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種中置式高密度沉澱水淨化池，池型簡單，結構緊湊，有利於回流汙泥濃度及數量的控制，保證運行工況的穩定，耐原水的濁度和流量波動衝擊的能力強，運行成本低，出水質量好。為了達到上述目的，本實用新型通過以下技術方案來實現一種中置式高密度沉澱水淨化池，包括反應區、澄清區、汙泥中轉池；反應區包括混合池、絮凝池；澄清區包括預沉澱區、位于澄清區底部的汙泥濃縮區、澄清區上方的斜管沉澱區、通過位於斜管沉澱區上方的指型集水槽連接的清水渠，清水渠連接出水管；在澄清區底面一側設置有若干個錐形汙泥集泥坑，在澄清區底面設置有刮泥機；每個汙泥集泥坑中設置一個將集泥坑內汙泥提升到澄清區上部排泥槽內的氣提裝置，氣提排泥槽連接至汙泥中轉池，汙泥中轉池通過回流泵連接進水管，同時汙泥中轉池連接有排泥泵。所述的反應區、澄清區以及汙泥中轉池均為矩形結構，其中反應區和澄清區並列排布；所述的混合池底部設置有進水管，在進水管上連接絮凝劑投加管，混合池中安置有混合攪拌機。所述的混合池與絮凝池底部通過堰流渠連通；在絮凝池設置有助凝劑投加管，並在絮凝池內設置有絮凝攪拌機，絮凝攪拌機的攪拌葉外周罩有上下連通的導流筒，導流筒下端形成喇叭開口 ；在絮凝池的上部開設有堰流孔與澄清區連通。所述的澄清區在進入端設置底部不接觸的豎直擋板，形成預沉澱區，且豎直擋板的下端連接向外傾斜的斜擋板。所述的刮泥機包括液壓動力裝置和多個刮泥板組成的刮泥機構，多個刮泥板平行固定在由液壓動力裝置驅動的拖板上。所述的氣提裝置包括插入在汙泥集泥坑中的提泥管、空氣壓縮管、擋泥罩；提泥管下端置於汙泥集泥坑，提泥管上端位於氣提排泥槽中；空氣壓縮管道在提泥管下端管壁從外插入提泥管內部，且空氣壓縮管頭朝上，引入壓縮空氣在提泥管內向上噴射；在提泥管的 上端部設置有擋泥罩。所述的斜管沉澱區為若干管體並列斜向放置形成；所述的指型集水槽為不鏽鋼槽體，在槽壁上開設若干進水孔；所述的氣提排泥槽為帶斜度的不鏽鋼槽，所述的排泥管伸入氣提排泥槽中，排泥管的外壁與氣提排泥槽的底板焊接固定。一種中置式高密度沉澱水淨化工藝，絮凝劑在原水的進水管中投加，隨同原水、回流汙泥進入混合池中充分混合攪拌，攪拌混合後形成的混合水一通過絮凝池中的堰流渠流通至絮凝池底，絮凝池底部投加助凝劑，並經過絮凝攪拌機提升攪拌，形成混合水二 ；混合水二通過絮凝池上部堰流孔進入澄清區的預沉澱區，混合水二中的汙泥下沉至澄清區底部並濃縮，被底部的刮泥機刮至汙泥集泥坑中，汙泥由氣提裝置提升至澄清區頂端的氣提排泥槽內排泥至汙泥中轉池中；同時去除部分汙泥的混合水二上升至斜管沉澱區，再經過斜管沉澱區形成清水，通過指型集水槽中排流至清水渠；清水渠中的清水從出水管中流出；汙泥中轉池中的一部分汙泥通過回流泵回流，形成回流汙泥，並與原水再次進入混合池中，多餘部分汙泥通過排泥泵排出。所述的絮凝劑為聚合氯化鋁、聚合氯化鐵或聚合氯化鋁鐵；所述的助凝劑為聚丙烯醯胺。所述的汙泥中轉池底部設置潛水推流攪拌機。採用上述方案後，本實用新型具有諸多有益效果I、本實用新型中主要採用氣提裝置和增設汙泥中轉池，有利於沉澱池內和回流汙泥濃度及數量的控制，是整個系統中保證運行工況的穩定的關鍵。2、整個系統投入使用後，實際耐負荷衝擊能力大，在較大範圍內不受流量與源水濁度變化的影響。3、本實用新型中將混合池、絮凝池與澄清區分離，並改為矩形結構，池型簡單，土建施工方便。4、預沉澱區下部設汙泥濃縮區，用水下底部刮泥機將濃縮汙泥刮向一側的汙泥集泥坑，用氣提裝置將濃縮汙泥提出進入汙泥中轉池，汙泥的濃度可達3%以上。5、在絮凝池底部投加有機高分子助凝劑PAM，以提高礬花凝聚效果；絮凝攪拌機使礬花不至於下沉到絮凝池底部，並通過絮凝池上部兩側的堰流槽，均勻進入沉澱處，加快泥水分離速度。6、汙泥濃縮區上方設置高效的斜管沉澱區，進一步提高表面負荷，使得沉澱區中水流上升速度可達20 40m/h。[0021]7、本實用新型中的出水水質穩定，質量好，沉澱後水能保持在I 3NTU以下。

圖I為本實用新型較佳實施例的結構示意圖；圖2為本實用新型較佳實施例中刮泥板的截面示意圖；圖3為本實用新型較佳實施例中氣提裝置結構示意圖。
具體實施方式
結合附圖，對本實用新型較佳實施例做進一步詳細說明。本實用新型中的中置式高密度沉澱水淨化池，主要包括三大區域，反應區I、澄清區4、汙泥中轉池10。反應區I主要是進水、投料，並進行充分混合的階段，澄清區4是將水進行沉澱、分離淨化的階段，最終汙泥與清水分離排出。在本實用新型中涉及到的各個池型都是以矩形結構並列排布，池型結構布局緊湊。反應區I中依照進水順序包括混合池2、絮凝池3。混合池2的底部設有進水管21，在進水管21設置絮凝劑投加管22，用於在原水中投加絮凝劑，本實施例中絮凝劑可採用聚合氯化鋁、聚合氯化鐵、聚合氯化鋁鐵等。在混合池2設置有混合攪拌機23，以便原水和絮凝劑充分攪拌，攪拌後形成混合水一。在混合池2其中一側上方到澄清池3底部有一條堰流渠31。混合水一經堰流渠31流至絮凝池3的底部。在絮凝池3的底部設置有助凝劑(PAM)投加管35，向絮凝池3底部投加助凝劑，本實施例中助凝劑可採用聚丙烯醯胺。絮凝池3中設置有一個絮凝攪拌機32，絮凝攪拌機32的攪拌葉伸入絮凝池3中間位置，同時在攪拌葉的四周圍有一個導流筒33，本實施例中為上下連通的空心圓柱體，且導流筒33下端周邊形成一個喇叭開口 34，有利於將底部的水引導至導流筒33內。絮凝攪拌機32啟動時，導流筒33內的混合水一與助凝劑攪拌混合併提升，形成混合水二，再從絮凝池3上方設置堰流孔36流至澄清區4。澄清區4主要分成預沉澱區5、汙泥濃縮區6、斜管沉澱區7、清水渠8。澄清區4的進入端設置豎直擋板41，豎直擋板41底部不接觸的澄清區4的池底，且豎直擋板41下端連接向外傾斜的斜擋板44。當絮凝池3中混合水二進入到澄清區4時，首先在預沉澱區5中緩慢沉降，汙泥由於自身重力積累在底部。澄清區4的整個底部為汙泥濃縮區6，底部一側設置若干個向下凹陷的錐形汙泥集泥坑61，在澄清區4的底部表面設置有往復運動的刮泥機。刮泥機主要包括液壓動力裝置(圖中未示出)和多個刮泥板71組成的刮泥機構。刮泥板71等間距平行固定在拖板72上。拖板72由液壓動力裝置驅動移動，刮泥板71的結構如圖2所示，刮泥板71截面屬於楔形結構，一側面為較陡的凹弧71A, 一側為平緩的斜面71B。刮泥板71的底面與拖板72焊接固定。當液壓驅動裝置驅動拖板72移動時，凹弧71A位於刮泥方向，汙泥就隨著刮泥板71的移動，累積在凹弧71A的一側，被刮至汙泥集泥坑61中。當液壓驅動裝置驅動拖板72反向移動時，斜面71B將未颳起的汙泥進行鏟松，甚至隨著斜面71B溢至凹弧7IA 一側，方便下一次刮泥。在每個汙泥集泥坑61中都配有一氣提裝置9。氣提裝置9包括插入在提泥管91、壓縮空氣管94、擋泥罩92。提泥管91是一個通管，其下端插入到汙泥集泥坑61中，提泥管91上端伸入澄清區4表面的氣提排泥槽93中，與氣提排泥槽93底部連接處進行焊接固定。壓縮空氣管94依附提泥管91的表面，伸入汙泥集泥坑61，靠近提泥管91的下端，再從外部插入提泥管91內，且壓縮空氣管94的管頭在內部呈向上狀態。壓縮空氣管94主要是將壓縮空氣從外部引入至提泥管91下端，並在內部向上噴射，造成提泥管91內部液體流動，使得汙泥自動從提泥管91內往上流動。壓縮空氣管94上設置有電磁閥99，電磁閥99的動作可通過PLC進行控制。同時還可以並聯安裝手動閥門910，在檢修時使用手動閥門進行控制。提泥管91的上端部蓋有帽形的擋泥罩92，防止汙泥提升時飛濺，通過擋泥罩92導流，順利引導汙泥至氣提排泥槽93內。氣提排泥槽93是帶有一定斜度的不鏽鋼槽，氣提排泥槽93與外部的汙泥中轉池10連接，將汙泥排至汙泥中轉池10內。為了方便汙泥集泥坑61中的汙泥能順利流入提泥管91中，在汙泥集泥坑61的底部設置有通氣碎泥管95，通氣碎泥管95可與壓縮空氣管94從同一壓縮空氣源中接出，通氣碎泥管95的底部形成適合汙泥集泥坑61坑形的環形管道96，在環形管道96上設置多個單向出氣閥97。通氣碎泥管95上設置手動閥門98，當泥汙集泥坑61中的汙泥板積時，可打 開手動閥門，通氣碎泥管95通氣至位於汙泥集泥坑61的環形管道96上，從多個單向出氣閥97中噴出，來鬆動汙泥集泥坑61的汙泥，有利於汙泥順利流入至提泥管91中。在汙泥濃縮區6的上方設置有斜管沉澱區7，斜管沉澱區7是採用管體並列斜向放置形成。管體上下連通，且管形可為各種幾個形狀，如矩形、圓形、正六邊形等都可。預沉澱區5中的水大部分汙泥沉澱後，水上升經過斜管沉澱區7，水中的殘餘的小礬花，在斜管中進一步沉澱，最後形成清水。在斜管沉澱區7的上方設有若干條橫向布設的指型集水槽42，指型集水槽42是一端連接清水渠8的不鏽鋼槽體，在槽體上開設若干進水孔43，經過斜管沉澱區7沉澱後形成的清水上升通過進水孔43中進入到指型集水槽42，由指型集水槽42引流至清水渠8內，清水渠8下端連接出水管81，清水從出水管81中排出。另外需要說明的是，汙泥中轉池10中的汙泥一部分通過回流泵12將汙泥回流至進水管21上，通過與原水混合後，進入混合池中混合。而多餘部分的汙泥通過排泥泵11排出汙泥。在汙泥中轉池10底部設置潛水推流攪拌機(圖中未示出)，對汙泥進行推流攪拌。本實用新型的淨化工藝過程為首先，原水隨同回流汙泥從進水管21中進入，絮凝劑通過絮凝劑投加管22在進水管21中投加，與原水和回流汙泥一同進入混合池2中。混合池2內經過混合攪拌機23進行充分攪拌，攪拌後形成混合水一從堰流渠31中溢至絮凝池3內。混合水一通過堰流渠31流至絮凝池底部後，同時在絮凝池3的底部通過助凝劑投加管35投加助凝劑，然後由絮凝攪拌機32提升攪拌，形成混合水二。混合水二再由絮凝池3上方的堰流孔36流至澄清區4中。混合水二進入澄清區4時，首先經過預沉澱區5進行沉澱，由於汙泥自身比重較重，經過預沉澱區5後積累至澄清區4的底部，也就是汙泥濃縮區6，汙泥濃縮區6的沉澱下來的汙泥，被往復刮泥機刮至汙泥集泥坑61中，汙泥集泥坑61中的汙泥通過氣提裝置9，將汙泥提升至澄清區4上面的氣提排泥槽93中，然後進入汙泥中轉池10內。汙泥中轉池10內的汙泥一部分通過回流泵12回流至進水管21中，形成上述的回流汙泥，與原水混合，進入混合池2內，多餘部分通過排泥泵11排走。[0039]同時，混合水二經過汙泥沉澱後的水上浮至斜管沉澱區7中，經過斜置管體進一步沉澱，形成清水繼續上浮，通過進水孔43進入指型集水槽42中，由指型集水槽42引流至清水渠8中，最後從出水管81排出。本實用新型中將混合池2、絮凝池3與澄清區4分離，並形成矩形結構，使得整體池型緊湊簡潔。在預沉澱區5下部設汙泥濃縮區6，用水下底部往復刮泥機將濃縮汙泥刮向一側的汙泥集泥坑61，用氣提裝置9將濃縮汙泥提出進入汙泥中轉池10。汙泥中轉池10中的部分濃縮汙泥由泵回流到混合池2，與原水、絮凝劑充分混合，形成高濃度混合絮凝體，在進入絮凝池3。在絮凝池3底部投加有機高分子助凝劑PAM，以提高礬花凝聚效果。絮凝攪拌機使礬花不至於下沉積絮凝池底部，然後再進入澄清區4。汙泥濃縮區6上方設置斜管沉澱區7，提高表面負荷，以進一步降低出水濁度，提高出水質量。本實用新型在中置式高密度中增設了氣提裝置和汙泥中轉池，由此以控制汙泥的濃度以及數量，確保整個沉澱淨化的過程中運行工況的穩定性以及可控性。 上述實施例僅用於解釋說明本實用新型的發明構思，而非對本實用新型權利保護的限定，凡利用此構思對本實用新型進行非實質性的改動，均應落入本實用新型的保護範圍。
權利要求1.一種中置式高密度沉澱水淨化池，其特徵在於包括反應區、澄清區、汙泥中轉池；反應區包括混合池、絮凝池；澄清區包括預沉澱區、位于澄清區底部的汙泥濃縮區、澄清區上方的斜管沉澱區、通過位於斜管沉澱區上方的指型集水槽連接的清水渠，清水渠連接出水管；在澄清區底面一側設置有若干個錐形汙泥集泥坑，在澄清區底面設置有刮泥機；每個汙泥集泥坑中設置一個將集泥坑內汙泥提升到澄清區上部排泥槽內的氣提裝置，氣提排泥槽連接至汙泥中轉池，汙泥中轉池通過回流泵連接進水管，同時汙泥中轉池連接有排泥慄。
2.如權利要求I所述的一種中置式高密度沉澱水淨化池，其特徵在於所述的反應區、澄清區以及汙泥中轉池均為矩形結構，其中反應區和澄清區並列排布；所述的混合池底部設置有進水管，在進水管上連接絮凝劑投加管，混合池中設置有混合攪拌機。
3.如權利要求I所述的一種中置式高密度沉澱水淨化池，其特徵在於所述的混合池與絮凝池底部通過堰流渠連通；在絮凝池設置有助凝劑投加管，並在絮凝池內設置有絮凝攪拌機，絮凝攪拌機的攪拌葉外周罩有上下連通的導流筒，導流筒下端形成喇叭開口 ；在絮凝池的上部開設有堰流孔與澄清區連通。
4.如權利要求I所述的一種中置式高密度沉澱水淨化池，其特徵在於所述的澄清區在進入端設置底部不接觸的豎直擋板，形成預沉澱區，且豎直擋板的下端連接向外傾斜的斜擋板。
5.如權利要求I所述的一種中置式高密度沉澱水淨化池，其特徵在於所述的刮泥機包括液壓動力裝置和多個刮泥板組成的刮泥機構，多個刮泥板平行固定在由液壓動力裝置驅動的拖板上。
6.如權利要求I所述的一種中置式高密度沉澱水淨化池，其特徵在於所述的氣提裝置包括插入在汙泥集泥坑中的提泥管、空氣壓縮管、擋泥罩；提泥管下端置於汙泥集泥坑，提泥管上端位於氣提排泥槽中；空氣壓縮管道在提泥管下端管壁從外插入提泥管內部，且空氣壓縮管頭朝上，引入壓縮空氣在提泥管內向上噴射；在提泥管的上端部設置有擋泥罩。
7.如權利要求I所述的一種中置式高密度沉澱水淨化池，其特徵在於所述的斜管沉澱區為若干管體並列斜向放置形成；所述的指型集水槽為不鏽鋼槽體，在槽壁上開設若干進水孔；所述的氣提排泥槽為帶斜度的不鏽鋼槽，所述的排泥管伸入氣提排泥槽中，排泥管的外壁與氣提排泥槽的底板焊接固定。
專利摘要本實用新型主要公開一種中置式高密度沉澱水淨化池，包括反應區、澄清區、汙泥中轉池。反應區包括混合池、絮凝池；澄清區包括預沉澱區、位于澄清區底部的汙泥濃縮區、澄清區上方的斜管沉澱區、通過位於斜管沉澱區上方的指型集水槽連接的清水渠，清水渠連接出水管。在澄清區底面一側設置有若干個錐形汙泥集泥坑，在澄清區底面設置有刮泥機；每個汙泥集泥坑中設置一個將集泥坑內汙泥提升到澄清區上部排泥槽內的氣提裝置，氣提排泥槽連接至汙泥中轉池，汙泥中轉池通過回流泵連接進水管，同時汙泥中轉池連接有排泥泵。本實用新型池型簡單，結構緊湊，有利於沉澱池與回流汙泥濃度及數量的控制，保證運行工況的穩定，運行成本低，出水質量好。
文檔編號C02F1/56GK202625908SQ201220195729
公開日2012年12月26日 申請日期2012年5月3日 優先權日2012年5月3日
發明者王慶松, 錢東, 王興林, 朱之飛, 徐軍 申請人:紹興市制水有限公司曹娥江分公司