一種適用於低濁水質的複合絮凝沉澱池的製作方法

2023-09-21 20:33:20 1

專利名稱：一種適用於低濁水質的複合絮凝沉澱池的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是一種給水處理裝置，具體地說是一種複合絮凝沉澱池。
背景技術：
目前國內給水廠針對地表水水源的處理工藝流程通常包括混合、絮凝、沉澱、過濾及消毒。原水與混凝劑混合後通過絮凝設備形成絮凝體，經沉澱池，絮凝體依靠重力作用從水中分離出來。絮凝是給水處理的重要環節之一。傳統絮凝池的形式主要包括水力絮凝池和機械絮凝池兩種。機械絮凝池是通過攪拌器漿板對水流進行攪動來完成絮凝過程。因轉速可調， 所以其適應水量的變化能力強，對G值的適應範圍廣。同時，相對水力絮凝池而言，機械絮凝池的設計絮凝時間較長，約20 25min左右。斜管沉澱池利用淺池理論設計，所以相對於平流沉澱池而言具有停留時間短的特點，一般也在30min以內。這一沉澱池是把水平面呈一定角度(一般60°左右)的眾多斜管放置與沉澱池中構成。水從下向上流動，顆粒則沉於斜管底部，當顆粒累積到一定程度時就會自動滑下。據調查顯示，部分水廠斜管沉澱池在運行過程中易出現配水不均等問題。我國部分地區地表水尤其是水庫水呈現出濁度較低的特點，低濁水中的雜質是以細小的膠體分散體系溶於水中，由於濁度較低，膠體顆粒數目較少，顆粒碰撞而聚集的機會就少，因此形成的絮體細、少而且輕，導致後續的沉澱效果較差，進而影響出水水質。
發明內容本實用新型的目的在於提供一種可以同時完成絮凝和沉澱兩個過程，特別適用於處理濁度較低的原水，能有效節約佔地的適用於低濁水質的複合絮凝沉澱池。本實用新型的目的是這樣實現的包括上部的沉澱區、中部的絮凝區及下部的排泥區；沉澱區中布置有斜管沉澱層， 斜管沉澱層上方為清水區及帶有出水口的集水裝置，斜管沉澱層下方為配水區；絮凝區中設有由電機帶動的水平軸機械攪拌器，進水孔設置於絮凝區的下部；排泥區設貯泥鬥、穿孔排泥管，每個攪拌器下對應一個貯泥鬥。本實用新型還可以包括1、斜管沉澱層中的每根斜管均為六邊形。2、所述水平軸機械攪拌器包括串聯的多臺，每臺水平軸機械攪拌器中間用隔牆隔開，水平軸機械攪拌器與隔牆間保持一定距離。3、水平軸機械攪拌器的葉輪上設置有內外側槳板，槳板的寬長比小於1 ；槳板的長度不小於葉輪直徑75% ；槳板的總面積不超過水流截面積的25% ；槳板的長度不大於葉輪直徑的75%。4、所述的沉澱區、絮凝區分別包括二級或二級以上，前一級沉澱區的出水口與後一級絮凝區的進水孔相連，所述排泥區設置在最後一級絮凝區的下部。[0014]5、前一級沉澱區的出水口與後一級絮凝區的進水孔之間設置有中間區。6、絮凝區中水平軸機械攪拌器有並排的兩排，兩排水平軸機械攪拌器之間有隔板。本實用新型結合了機械絮凝池和斜管沉澱池的特點和功能，同時根據兩者在水力停留時間上相近這一條件，提出了一種新型的複合絮凝沉澱池。根據絮凝區的不同，複合絮凝沉澱池又分為單級絮凝的基本型和多級絮凝的改進型兩種。自上而下分為三個功能區域，即沉澱區，絮凝區及排泥區。沉澱區採用斜管沉澱工藝，每個斜管均為六邊形，傾斜一定角度設置於沉澱區內。 斜管上方為清水區及集水裝置，斜管下方為配水區，而較高的配水區以及絮凝區的協同作用可以克服傳統斜管沉澱池配水不均勻等問題。進水孔設置於絮凝區的下部，為配水均勻，可從池體較長一側進水，絮凝區設有水平軸機械攪拌器，由電機帶動，若設置多臺攪拌器，可在中間用隔牆隔開，攪拌器與隔牆間保持一定距離。設置內外側槳板各4塊，槳板的設計儘量滿足以下條件①槳板寬長比小於 1 ；②槳板長度不小於葉輪直徑75%，寬度小於300mm且大於IOOmm ；③槳板的總面積不超過水流截面積的25% ；④槳板長度不大於葉輪直徑的75%。排泥區設貯泥鬥，每個攪拌器下對應一個，採用穿孔排泥管排泥。原水經投藥混合後，從絮凝區的下部進入池中，水流自下向上流動，經過絮凝後進入沉澱區，沉澱區的顆粒雜質沿斜管滑入絮凝區增加了原水在絮凝過程中的濁度，而水中顆粒數量的提高增強了顆粒間的碰撞作用，同時，從沉澱區滑落的較大顆粒可以作為載體吸附較小絮體。由於攪拌速度較慢，當形成的絮體大到一定程度時，將下沉到排泥區，通過穿孔排泥管排出。根據絮凝效果，也可以沿水流方向在複合絮凝沉澱池中設置多系列攪拌器，G值依次降低，即改進型複合絮凝沉澱池。改進型複合絮凝沉澱池設置三級絮凝或多級絮凝，沿水流方向以串聯的形式連接兩級或多級處理段，每級處理段自上而下設置沉澱區及絮凝區，設置方式與基本型相似，但在絮凝區的下部可不設排泥區。各級處理段中絮凝區內攪拌器轉速及G值依次降低，並用隔板隔開，隔板下方設置過水孔。在最後一級絮凝之前可設置中間區，來水經前部處理段處理後在中間區重新混合，從最後一級處理段絮凝區的下方進入，最後一級處理段與基本型的設置形式大體一致。對這一新型複合絮凝沉澱池的改進，除上述改進型在最後一級處理段之間設置一個中間區外，還可以有多種方式，例如1、不加入中間區，而將多級處理段均以串聯的形式連接，其斜管的上部設置統一的集水槽；2、在每級處理段之間均加入一段中間區。具體的實施方案應根據原水水質及實際處理效果而定。本實用新型的優越性和有益效果①在絮凝區形成的絮體，經沉澱區沉澱後沿斜管重新進入絮凝區，有效提高了原水的濁度，解決了低濁原水在絮凝過程中因顆粒間的碰撞機會少而無法形成密實絮體這一問題。另外，滑落的絮體已經在斜管上經過了一定時間的累積，這種大而密實的絮體進入絮凝區後其本身就具有對較小絮體較好的吸附能力，在絮凝過程中充當載體的作用。密實絮體的形成不僅可以使水中雜質顆粒有效的沉澱，還可以提高對吸附在絮體表面的非溶解性有機物的去除效果，同時還可以解決目前很多淨水廠斜管沉澱池在運行過程中出現的跑礬花等問題；②經絮凝後的水在攪拌器的帶動下均勻的自下而上進入斜管中，可以解決傳統斜管沉澱池容易出現的配水不均等問題；③原水經投藥混合進入複合絮凝沉澱池後可以同時完成絮凝和沉澱兩個過程，使傳統的給水處理工藝得到了一定程度的簡化，同時一個複合絮凝沉澱池取代了絮凝池和沉澱池，有效節約了佔地。④當原水濁度較小時，這一新型複合絮凝沉澱池與傳統的處理工藝相比，可以較好的提高出水的濁度去除率以及有機物去除率，改善處理效果。

圖1是本實用新型的功能區域示意圖；圖2是本實用新型的基本型結構示意圖；圖3是絮凝區平面示意圖；圖4是層沉澱區平面示意圖；圖5是排泥區平面示意圖；圖6是本實用新型的一種改進型結構示意圖；圖7是攪拌槳示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖舉例對本實用新型做更詳細的描述結合圖1，本實用新型的複合絮凝沉澱池，可以分為三個功能區域，即沉澱區、絮凝區以及排泥區。結合圖2，配水區4、斜管5、集水渠7、集水槽8以及清水區6屬於沉澱區。3為絮凝區，在絮凝區中設置有攪拌器2。1為進水孔，設置於絮凝區的下部。10為排泥區，在池體的最下部，其中9為穿孔排泥管。結合圖3，絮凝區中攪拌器2分若干段串聯設置，由兩臺電機12控制，電機12與攪拌器2之間設置防水套管11，攪拌器與隔牆間留有一定的間距。結合圖4，沉澱區中5為設置於沉澱區內的六邊形斜管。斜管的上部為集水渠7， 處理後的水由其收集後匯入一側集水槽8中，並通過出水管13進入下一個處理單元。走道板14設置於該池最上方，用於操作人員行走，以及衝洗、維護設備。結合圖5，底層排泥區中進水孔1位於該區域的上方，排泥區10主要由若干個排泥鬥組成，9為其中的穿孔排泥管，用於向外排放汙泥。實施例1圖1-圖5給出的是一種基本型絮凝沉澱池，水流方向如圖2箭頭所示，水經加藥充分混合後由進水孔1進入絮凝區3的下部，並自下而上流動，經在攪拌器2緩慢攪拌下形成絮體後進入配水區4，配水區4的設置目的使為了水流能夠均勻進入斜管5，在斜管5流動過程中，水質雜質沉於斜管5上，水流向上進入清水區6，再由集水槽8匯入集水渠7中，從出水管13進入下一個處理單元。實施例2圖6給出的是一種改進型複合絮凝沉澱池。其特點是在池內設置多級絮凝，圖6 中為3級絮凝，在第1、2級絮凝後，第3級絮凝前設置中間區16。設置中間區的目的是，由於前兩級絮凝過程中攪拌器2的攪拌速度快，絮體形成少，經斜管5沉澱後可能仍然無法達到滿意的濁度去除效果，所以水在第1、2級絮凝後由集水渠7匯集後經中間區重新進入第 3級絮凝。圖6中箭頭所示為水流運動方向。中間區16的設置與否，以及採用單級絮凝還是多級絮凝，配水區4的高度等均應根據原水水質及實際絮凝情況做調整。實施例3絮凝區3，在攪拌器2的緩慢攪拌過程中會生成體積密度均較小的絮體，這些絮體隨水流向上進入沉澱區並在斜管5中沉積，當沉積到一定程度會以較大的形態重新滑落至絮凝區3中；這些較大的絮體隨攪拌器2旋轉，並在這一過程中吸附新生成的較小絮體；在吸附的過程中絮體的體積密度會進一步增大，最後向下沉降至排泥區10，由穿孔排泥管9 排出，這一過程要求攪拌器攪拌速度足夠慢。
權利要求1.一種適用於低濁水質的複合絮凝沉澱池，其特徵是包括上部的沉澱區、中部的絮凝區及下部的排泥區；沉澱區中布置有斜管沉澱層，斜管沉澱層上方為清水區及帶有出水口的集水裝置，斜管沉澱層下方為配水區；絮凝區中設有由電機帶動的水平軸機械攪拌器， 進水孔設置於絮凝區的下部；排泥區設貯泥鬥、穿孔排泥管，每個攪拌器下對應一個貯泥鬥。
2.根據權利要求1所述的適用於低濁水質的複合絮凝沉澱池，其特徵是斜管沉澱層中的每根斜管均為六邊形。
3.根據權利要求2所述的適用於低濁水質的複合絮凝沉澱池，其特徵是所述水平軸機械攪拌器包括串聯的多臺，每臺水平軸機械攪拌器中間用隔牆隔開，水平軸機械攪拌器與隔牆間保持一定距離。
4.根據權利要求3所述的適用於低濁水質的複合絮凝沉澱池，其特徵是水平軸機械攪拌器的葉輪上設置有內外側槳板，槳板的寬長比小於1 ；槳板的長度不小於葉輪直徑 75% ；槳板的總面積不超過水流截面積的25% ；槳板的長度不大於葉輪直徑的75%。
5.根據權利要求1-4任何一項所述的適用於低濁水質的複合絮凝沉澱池，其特徵是 所述的沉澱區、絮凝區分別包括二級或二級以上，前一級沉澱區的出水口與後一級絮凝區的進水孔相連，所述排泥區設置在最後一級絮凝區的下部。
6.根據權利要求5所述的適用於低濁水質的複合絮凝沉澱池，其特徵是前一級沉澱區的出水口與後一級絮凝區的進水孔之間設置有中間區。
7.根據權利要求5所述的適用於低濁水質的複合絮凝沉澱池，其特徵是絮凝區中水平軸機械攪拌器包括並排的兩排，兩排水平軸機械攪拌器之間有隔板。
8.根據權利要求6所述的適用於低濁水質的複合絮凝沉澱池，其特徵是絮凝區中水平軸機械攪拌器包括並排的兩排，兩排水平軸機械攪拌器之間有隔板。
專利摘要本實用新型提供的是一種適用於低濁水質的複合絮凝沉澱池。包括上部的沉澱區、中部的絮凝區及下部的排泥區；沉澱區中布置有斜管沉澱層，斜管沉澱層上方為清水區及帶有出水口的集水裝置，斜管沉澱層下方為配水區；絮凝區中設有由電機帶動的水平軸機械攪拌器，進水孔設置於絮凝區的下部；排泥區設貯泥鬥、穿孔排泥管，每個攪拌器下對應一個貯泥鬥。本實用新型可以同時完成絮凝和沉澱兩個過程，尤其是對低濁原水的處理具有廣闊前景和應用價值。
文檔編號B01D21/01GK202128952SQ20112020525
公開日2012年2月1日 申請日期2011年6月17日 優先權日2011年6月17日
發明者任芝軍, 劉慧 , 孫勇, 官滌, 張振, 王春麗, 米海蓉 申請人:哈爾濱工程大學