一種循環(huán)高效沉淀裝置制造方法
【專利摘要】一種循環(huán)高效沉淀裝置，由外循環(huán)泵及內(nèi)循環(huán)攪拌提升裝置組成的集反應(yīng)、絮凝、沉淀于一體的高效沉淀裝置，包括反應(yīng)區(qū)、加速澄清區(qū)和外循環(huán)污泥系統(tǒng)，反應(yīng)區(qū)與加速澄清區(qū)連體分隔，反應(yīng)區(qū)與加速澄清區(qū)均設(shè)有機(jī)械攪拌裝置。攪拌反應(yīng)區(qū)設(shè)有兩種藥劑加藥點(diǎn)，反應(yīng)區(qū)一和反應(yīng)區(qū)二，適用于兩種不同藥劑的反應(yīng)攪拌，在反應(yīng)區(qū)一設(shè)有進(jìn)水口和回流污泥進(jìn)口；加速澄清區(qū)分為絮凝區(qū)和澄清區(qū)，絮凝區(qū)設(shè)有提升攪拌的攪拌機(jī)和折返回流導(dǎo)流筒，澄清區(qū)沉淀部分設(shè)刮泥機(jī)和集泥斗、污泥回流口、斜板；污泥循環(huán)泵設(shè)在集泥斗與反應(yīng)區(qū)一的污泥回流之間。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種工業(yè)廢水回用、城鎮(zhèn)再生水回用處理裝置，尤其涉及一種循 環(huán)高效沉淀裝置。 一種循環(huán)高效沉淀裝置

【背景技術(shù)】
[0002] 我國(guó)是一個(gè)水資源緊缺的國(guó)家，人均水資源占有量?jī)H為世界人均占有量的1/4,水 資源緊缺已成為制約我國(guó)城市可持續(xù)發(fā)展的重要因素。而另一方面，隨著我國(guó)工業(yè)的發(fā)展， 工業(yè)廢水排放量不斷增大，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的威脅。因此，迫切需要對(duì)工業(yè)廢水、城 鎮(zhèn)排水進(jìn)行資源化處理，變廢為寶，這將為我國(guó)的緩解水資源不足、節(jié)約制水成本、保護(hù)生 態(tài)環(huán)境帶來二重利好。
[0003] 國(guó)際上，日本、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家早已開展污水回用工作，日本上世紀(jì)60年代就開 始使用中水。上世紀(jì)80年代初，我國(guó)北京、西安等缺水的大城市開始開展污水回用于工業(yè) 和民用的試驗(yàn)研究。目前，"混凝-沉淀-過濾"是國(guó)內(nèi)外眾多工程經(jīng)常采用的回用工藝，其 中，混凝和沉淀是去除水中溶解性半溶解性極性分子類雜質(zhì)、膠溶物及鈣、鎂離子硬度、磷 有機(jī)物等污染物的重要手段，是回用工藝的核心。
[0004] 傳統(tǒng)的混凝、沉淀工藝是分別采用混合池、絮凝池、沉淀池進(jìn)行逐級(jí)處理，這種方 法占地面積大、土建投資成本高、操作繁瑣。因此，人們更傾向于采用混凝、沉淀一體化裝 置。
[0005] 高效沉淀池是近年來新出現(xiàn)的高效率凈水設(shè)備。"高效"體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是集 混合、絮凝、沉淀、泥渣濃縮于一體，占地面積小，水頭損失小，系統(tǒng)效率高；二是采用斜管沉 淀、泥渣回流、投加微砂等措施大幅度提高沉淀區(qū)表面負(fù)荷，沉淀效率高。高效沉淀池雖類 型眾多，但工作原理基本相同，反應(yīng)、絮凝是其中最關(guān)鍵的部分。對(duì)反應(yīng)、絮凝起主要作用的 是原有的絮凝顆粒和新生微絮凝顆粒之間的碰撞。絮凝顆粒的形成速度受原有大絮凝顆粒 的體積濃度、攪拌強(qiáng)度和攪拌時(shí)間的影響。由此可見，若想進(jìn)一步提高高效沉淀池的處理效 果，大絮凝顆粒體積濃度和攪拌是兩大關(guān)鍵因素。
[0006] 研究表明提高絮凝顆粒體積濃度的有效途徑是進(jìn)行泥渣回流。國(guó)內(nèi)常用的機(jī)械攪 拌澄清池是一種泥渣內(nèi)部循環(huán)型澄清池，它利用機(jī)械攪拌機(jī)的提升作用來完成內(nèi)部泥渣回 流和接觸絮凝。由法國(guó)德利滿公司研發(fā)的高密度沉淀池（Densadeg)是以體外泥渣循環(huán)回 流為主要特征的一項(xiàng)沉淀澄清技術(shù)，它用濃縮后具有活性的泥渣作為"催化劑"，借助高濃 度優(yōu)質(zhì)絮體群的作用，大大改善和提高絮凝、沉淀效果。在以上兩種技術(shù)的基礎(chǔ)上，現(xiàn)改變 池體構(gòu)造，將內(nèi)循環(huán)與外循環(huán)進(jìn)行巧妙結(jié)合，把機(jī)械混合凝聚、機(jī)械強(qiáng)化絮凝、斜板沉淀分 離三個(gè)過程進(jìn)行優(yōu)化組合，從而獲得適合兩種藥劑加藥、充分反應(yīng)、絮凝，且占地面積較少 的常規(guī)技術(shù)所無法比擬的優(yōu)良性能。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0007] 本實(shí)用新型目的是：提出一種節(jié)約加藥藥劑，提高反應(yīng)、絮凝、沉淀工藝的效率、抗 沖擊能力及運(yùn)行效果好且占地面積少的循環(huán)高效沉淀裝置。
[0008] 本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：
[0009] -種循環(huán)高效沉淀裝置，由外循環(huán)泵及內(nèi)循環(huán)攪拌提升裝置組成的集反應(yīng)、絮凝、 沉淀于一體的高效沉淀裝置，其特征包括反應(yīng)區(qū)、加速澄清區(qū)和外循環(huán)污泥系統(tǒng)，反應(yīng)區(qū)與 加速澄清區(qū)連體分隔，反應(yīng)區(qū)與加速澄清區(qū)均設(shè)有機(jī)械攪拌裝置。攪拌反應(yīng)區(qū)設(shè)有兩種藥 劑加藥點(diǎn)，反應(yīng)區(qū)一和反應(yīng)區(qū)二，適用于兩種不同藥劑的反應(yīng)攪拌，在反應(yīng)區(qū)一設(shè)有進(jìn)水口 和回流污泥進(jìn)口；加速澄清區(qū)分為絮凝區(qū)和澄清區(qū)，絮凝區(qū)設(shè)有提升攪拌的攪拌機(jī)和折返 回流導(dǎo)流筒，澄清區(qū)沉淀部分設(shè)刮泥機(jī)和集泥斗、污泥回流口、斜板，；污泥循環(huán)泵設(shè)在集泥 斗與反應(yīng)區(qū)一的污泥回流之間。
[0010] 進(jìn)一步，攪拌反應(yīng)區(qū)和加速澄清區(qū)采用連體分隔結(jié)構(gòu)，集反應(yīng)、絮凝、沉淀于一體。 [0011] 進(jìn)一步，加速澄清區(qū)分為絮凝區(qū)和澄清區(qū)，絮凝區(qū)設(shè)有提升攪拌的攪拌機(jī)和折返 回流導(dǎo)流筒，澄清區(qū)沉淀部分設(shè)刮泥機(jī)和集泥斗、污泥回流口、斜板，實(shí)現(xiàn)了內(nèi)循環(huán)，延長(zhǎng)了 絮凝時(shí)間，增加了內(nèi)部泥渣回流和接觸絮凝，加速澄清區(qū)下部為懸浮泥渣層，下沉的泥渣一 部分通過機(jī)械攪拌提升回流至導(dǎo)流筒內(nèi)，另一部分從集泥斗排出，通過污泥循環(huán)泵回流至 攪拌反應(yīng)區(qū)一。內(nèi)外循環(huán)與內(nèi)循環(huán)的結(jié)合，促進(jìn)接觸絮凝、沉淀，提高裝置中泥渣濃度。內(nèi) 外循環(huán)的巧妙結(jié)合，有助于加大反應(yīng)、絮凝時(shí)間，降低藥劑投加量，增大沉降性能，提高系統(tǒng) 效率，減少占地面積。
[0012] 進(jìn)一步，適用于兩種不同藥劑的兩個(gè)反應(yīng)區(qū)，反應(yīng)區(qū)一和反應(yīng)區(qū)二，適用于石灰和 純堿的加藥攪拌反應(yīng)，獨(dú)立于加速澄清區(qū)，有利于增加藥劑反應(yīng)時(shí)間，避免藥劑間的相互反 應(yīng)干擾，減少加藥量，提高藥劑利用效率，增加去除效果。
[0013] 進(jìn)一步，攪拌反應(yīng)區(qū)和加速澄清區(qū)緊密相連，不設(shè)過渡區(qū)，絮凝劑直接加到加速澄 清區(qū)，不設(shè)單獨(dú)的絮凝劑加藥攪拌反應(yīng)區(qū)，裝置整體占地面積相對(duì)于同等處理能力的其他 類型一體化沉淀池減少10%。
[0014] 進(jìn)一步，加速澄清區(qū)的一反區(qū)內(nèi)設(shè)有內(nèi)回流攪拌機(jī)，攪拌機(jī)設(shè)有變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)，節(jié) 能、適應(yīng)各種工況，有利于廢水與投加的絮凝劑、助凝劑、內(nèi)回流污泥均勻混合，并且能耗相 對(duì)于市場(chǎng)上已有類似產(chǎn)品的絮凝攪拌機(jī)降低20%。
[0015] 導(dǎo)流筒下端設(shè)置的變流擴(kuò)散板設(shè)置更為合理，一方面加大了擴(kuò)散板的面積，提高 了過水面積，提高了污泥沉降性能，降低了內(nèi)回流對(duì)已沉降污泥的擾動(dòng)，另一方面污泥能沿 著擴(kuò)散板沉降。
[0016] 本實(shí)用新型的有益效果是：該循環(huán)高效沉淀裝置是基于加速混合反應(yīng)原理、接觸 絮凝原理和淺池沉淀原理等理論而提出的，在常規(guī)沉淀裝置的基礎(chǔ)上，改變構(gòu)造，將泥渣 內(nèi)、外循環(huán)巧妙結(jié)合，更有效地提高絮凝沉淀效率、抗沖擊能力及運(yùn)行效果，節(jié)省投資和降 低制水成本。
[0017] ( 1)該裝置為一體化構(gòu)造，集混合、反應(yīng)、澄清于一體，節(jié)省占地。
[0018] (2)設(shè)置專門的石灰攪拌反應(yīng)區(qū)、純堿攪拌反應(yīng)區(qū)，可增大反應(yīng)時(shí)間，同時(shí)可依據(jù) 需要，針對(duì)來水水質(zhì)，對(duì)暫時(shí)硬度和永久硬度同時(shí)進(jìn)行有效去除。
[0019] (3)采用內(nèi)部混合液循環(huán)，加大反應(yīng)、絮凝時(shí)間，提高去除效率。同時(shí)采用外部泥渣 循環(huán)，提高系統(tǒng)效率，降低藥劑投加量，增大沉降性能，出水水質(zhì)穩(wěn)定。
[0020] (4)石灰、純堿加藥攪拌反應(yīng)區(qū)與加速澄清區(qū)直接連接，省去過渡段及絮凝劑加藥 攪拌反應(yīng)區(qū)，節(jié)省占地面積。
[0021] (5)導(dǎo)流筒下端設(shè)置的變流擴(kuò)散板設(shè)置更為合理，加大了擴(kuò)散板的面積，提高了過 水面積，提高了污泥沉降性能，降低了內(nèi)回流對(duì)已沉降污泥的擾動(dòng)。
[0022] (6)該裝置在除磷、除硬、除硅、除濁方面均有優(yōu)異的效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023] 圖1為循環(huán)高效沉淀裝置平面圖；
[0024] 圖2為循環(huán)高效沉淀裝置1-1剖面圖；
[0025] 圖3為循環(huán)高效沉淀裝置工藝流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026] 本實(shí)用新型(循環(huán)高效沉淀裝置）的結(jié)構(gòu)如圖1、2所示。
[0027] 圖1中，本實(shí)用新型為一體化裝置，主要由攪拌反應(yīng)區(qū)一 1、攪拌反應(yīng)區(qū)二2、導(dǎo)流 區(qū)3、絮凝區(qū)4、澄清區(qū)5構(gòu)成，各區(qū)域緊密相連，并設(shè)有攪拌機(jī)一 8、攪拌機(jī)二9、進(jìn)水口 14、 出水口 15、排污口 16、回流污泥進(jìn)口 17。圖中其它標(biāo)志：10-攪拌機(jī)三，11-管道，12-變流 擴(kuò)散板，13-刮泥機(jī)，18-導(dǎo)流筒1，19-導(dǎo)流筒2,20-斜板。
[0028] 圖2中，攪拌反應(yīng)區(qū)二2內(nèi)設(shè)有攪拌機(jī)二9,使投加的純堿與水中的硬度離子充分 混合反應(yīng)。攪拌反應(yīng)區(qū)二2側(cè)下方設(shè)有管道11與導(dǎo)流區(qū)3直接相連。導(dǎo)流區(qū)3內(nèi)設(shè)有攪 拌機(jī)三10。18導(dǎo)流筒1將導(dǎo)流區(qū)3和絮凝區(qū)4隔開，導(dǎo)流筒18下邊緣連接有向外折的變 流擴(kuò)散板12。19導(dǎo)流筒2置于18導(dǎo)流筒1外，將絮凝區(qū)4和澄清區(qū)5隔開。導(dǎo)流筒之間 的間隙及導(dǎo)流筒內(nèi)容積空間為進(jìn)水與藥劑(絮凝劑、助凝劑）及回流絮凝污泥反應(yīng)的主要場(chǎng) 所。澄清區(qū)5上部設(shè)有小間距斜板20和出水口 15,澄清區(qū)底部設(shè)有刮泥機(jī)13和倒錐形集 泥斗6。
[0029] 本實(shí)用新型裝置主體材質(zhì)碳鋼防腐，內(nèi)部環(huán)氧煤浙青漆防腐三道，外部環(huán)氧煤浙 青漆兩遍，面漆兩遍或外墻混凝土防腐，內(nèi)部鋼結(jié)構(gòu)。
[0030] 進(jìn)水口采用側(cè)向進(jìn)水結(jié)構(gòu)，原水沿進(jìn)水管從池體側(cè)下方流入攪拌反應(yīng)區(qū)。攪拌反 應(yīng)區(qū)設(shè)有排污口和回流污泥進(jìn)口。
[0031] 攪拌反應(yīng)區(qū)分為兩個(gè)分區(qū)，每個(gè)分區(qū)均設(shè)有機(jī)械攪拌裝置和藥劑投加點(diǎn)，分別投 加石灰和純堿。
[0032] 加速澄清區(qū)分為絮凝區(qū)和澄清區(qū)，平面上三者由內(nèi)而外呈環(huán)形排列，導(dǎo)流區(qū)設(shè)有 機(jī)械攪拌裝置，導(dǎo)流區(qū)和絮凝區(qū)通過導(dǎo)流筒1隔開，絮凝區(qū)和澄清區(qū)通過導(dǎo)流筒2隔開，澄 清區(qū)設(shè)有小間距斜板，斜板間距小于2. 5cm，可完全消除傳統(tǒng)沉淀設(shè)備礬花在沉淀過程中所 造成的脈動(dòng)，明顯提高沉淀效率。
[0033] 本實(shí)用新型(循環(huán)高效沉淀裝置)除磷、除硬、除硅、除濁的工藝流程圖如圖3所示。 原水經(jīng)進(jìn)水管道進(jìn)入循環(huán)高效沉淀裝置的攪拌反應(yīng)區(qū)，依次流經(jīng)攪拌反應(yīng)區(qū)一 1、攪拌反應(yīng) 區(qū)二2。通過加藥箱裝置向攪拌反應(yīng)區(qū)一 1投加石灰，向攪拌反應(yīng)區(qū)二2投加純堿，石灰、純 堿與鈣、鎂離子反應(yīng)生成沉淀，去除水中暫時(shí)硬度、永久硬度及溶解性硅化合物，絮凝劑的 投加促進(jìn)沉淀物凝聚。經(jīng)充分混合絮凝后，廢水通過管道切向進(jìn)入導(dǎo)流區(qū)3。在導(dǎo)流區(qū)3內(nèi)， 廢水與加藥裝置投加的絮凝劑、助凝劑、內(nèi)回流污泥均勻混合，通過內(nèi)回流污泥的加強(qiáng)絮凝 作用可減少加藥量，且充分利用污泥絮凝活性提高絮凝去除磷、膠溶物及其它雜質(zhì)的效果。 水流在攪拌機(jī)三10的順流旋動(dòng)提升作用下升流到導(dǎo)流區(qū)3上部，隨后進(jìn)入絮凝區(qū)4。在絮 凝區(qū)4內(nèi)，水流轉(zhuǎn)為向下流，同時(shí)流速減慢，延長(zhǎng)加藥反應(yīng)停留時(shí)間，絮凝污泥結(jié)聚反應(yīng)，產(chǎn) 生較大礬花，便于沉淀分離。結(jié)大加重的污泥沉降到加速澄清區(qū)5下部，并進(jìn)行壓縮沉降到 池底部，在刮泥機(jī)13的作用下濃縮污泥積聚滑入倒錐形集泥斗6,部分污泥通過污泥循環(huán) 泵7輸送至攪拌反應(yīng)區(qū)一 1，以促進(jìn)接觸絮凝，并提高裝置中泥渣濃度。去除各類雜質(zhì)后的 清水通過變流擴(kuò)散板后轉(zhuǎn)向升流，同時(shí)由于此時(shí)升流斷面的擴(kuò)大，流速減緩，有利于清水流 中所含的部分污泥雜質(zhì)在重力作用下繼續(xù)下沉脫離出清水流。清水通過出水管排出。
【權(quán)利要求】
1. 一種循環(huán)高效沉淀裝置，由外循環(huán)泵及內(nèi)循環(huán)攪拌提升裝置組成的集反應(yīng)、絮凝、沉 淀于一體的高效沉淀裝置，其特征包括反應(yīng)區(qū)、加速澄清區(qū)和外循環(huán)污泥系統(tǒng)，反應(yīng)區(qū)與加 速澄清區(qū)連體分隔，反應(yīng)區(qū)與加速澄清區(qū)均設(shè)有機(jī)械攪拌裝置；攪拌反應(yīng)區(qū)設(shè)有兩種藥劑 加藥點(diǎn)，反應(yīng)區(qū)一和反應(yīng)區(qū)二，適用于兩種不同藥劑的反應(yīng)攪拌，在反應(yīng)區(qū)一設(shè)有進(jìn)水口和 回流污泥進(jìn)口；加速澄清區(qū)分為絮凝區(qū)和澄清區(qū)，絮凝區(qū)設(shè)有提升攪拌的攪拌機(jī)和折返回 流導(dǎo)流筒，澄清區(qū)沉淀部分設(shè)刮泥機(jī)和集泥斗、污泥回流口、斜板；污泥循環(huán)泵設(shè)在集泥斗 與反應(yīng)區(qū)一的污泥回流之間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)高效沉淀裝置，其特征在于：提升攪拌的攪拌機(jī)設(shè)有變 頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)高效沉淀裝置，其特征在于：導(dǎo)流筒下端設(shè)置變流擴(kuò)散 板。
【文檔編號(hào)】C02F1/52GK203866080SQ201420182444
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年4月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月15日
【發(fā)明者】李璇, 高占平, 袁勁梅 申請(qǐng)人:南京中電環(huán)保股份有限公司