專(zhuān)利名稱(chēng)：一種一體化凈水設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種凈水給水處理設(shè)備，具體是一種包含鐘罩虹吸式脈沖澄清池
與重力式無(wú)閥濾池的一體化凈水設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前，在城鎮(zhèn)給水工程及工業(yè)企業(yè)的小型水廠，一體化凈水設(shè)備以其占地較小、施 工工期短、投資較省以及運(yùn)行管理較為方便等優(yōu)點(diǎn)，得到了普遍采用，但一體化凈水設(shè)備的 主要缺點(diǎn)是排泥及反沖洗等自耗水量較高，自耗水率通常在15%以上，且隨著原水濁度的 升高自耗水量大幅增加，這不僅會(huì)加大后續(xù)處理設(shè)施的規(guī)模與投入，從水資源的利用率和 運(yùn)行費(fèi)用等方面看都是極大的浪費(fèi)。

實(shí)用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種包含鐘罩虹吸式脈沖澄清池與重 力式無(wú)閥濾池的一體化凈水設(shè)備，該設(shè)備能夠調(diào)節(jié)脈沖周期與泥渣回流量以適應(yīng)原水水質(zhì) 及水量變化和降低自耗水率。 為了解決的上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是 —種一體化凈水設(shè)備，主要包括脈沖發(fā)生器1、脈沖澄清區(qū)8、過(guò)濾區(qū)12、沉淀水箱 29和泥渣濃縮室15。所述的脈沖發(fā)生器1由鐘罩2、中央虹吸管5和真空破壞管3構(gòu)成，真 空破壞管3的一端與鐘罩2頂部連通，真空破壞管3的另一端引至脈沖發(fā)生器1外下部與 脈沖發(fā)生器1接通，在真空破壞管3上接出三條管口高度不同的支管伸入進(jìn)水室4內(nèi)，各支 管上分別設(shè)控制閥門(mén)3-l、3-2及3-3 ;在反沖洗排水通道11-2側(cè)設(shè)置反沖洗排水澄清回收 裝置，它由一次虹吸下降管26、沉淀水箱29、二次虹吸下降管27及人字整流板30構(gòu)成，在 沉淀水箱29下方設(shè)置人字整流板30，沉淀水箱29底部設(shè)有排泥管32，一次虹吸下降管26 的一端接反沖洗排水通道11-2，另一端伸入沉淀水箱29中、至人字整流板30的下方，二次 虹吸下降管27的一端與沉淀水箱29的頂部連通，另一端插入水封井31內(nèi)；在污泥通道13 上設(shè)置泥渣回流調(diào)節(jié)板14，取消脈沖澄清池穩(wěn)流板，布水管7上的布水孔由雙排成90°夾 角向下改為單排垂直向下。 上述的真空破壞管3上接出的管口高度不同的支管數(shù)可多于三條且不少于一條。 本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)比較的主要特點(diǎn)是 1.本實(shí)用新型在脈沖發(fā)生器1設(shè)置真空破壞管3和數(shù)條管口高度不同的支管伸入 進(jìn)水室4內(nèi)，控制支管上閥門(mén)3-l、3-2及3-3，達(dá)到控制不同的預(yù)定脈沖周期，以適應(yīng)原水水 質(zhì)及水量變化。 2.本實(shí)用新型在污泥通道13上設(shè)置泥渣回流調(diào)節(jié)板14，可使脈沖澄清區(qū)8沉淀 下來(lái)的泥渣部分或全部循環(huán)回流到懸浮泥渣層內(nèi)，以確保懸浮泥渣層處在穩(wěn)定狀態(tài)，大大 提高了處理低濁度原水的適應(yīng)能力。 3.本實(shí)用新型采取大水深及大容量的泥渣濃縮室15，充分利用泥渣的重力壓縮作用以縮小泥渣體積，提高排泥含固率，進(jìn)而減少排泥耗水量。 4.本實(shí)用新型設(shè)置反沖洗排水澄清回收裝置，極大地降低了反沖洗耗水量。 綜合上述特點(diǎn)，本實(shí)用新型與同類(lèi)一體化凈水設(shè)備相比，生產(chǎn)自耗水率降低80% 以上，極大地提高了水資源利用率，是一種節(jié)省投資的高效節(jié)能設(shè)備，社會(huì)及經(jīng)濟(jì)效益巨 大。 說(shuō)明附圖


圖1是本實(shí)用新型的俯視結(jié)構(gòu)意圖。 圖2是本實(shí)用新型俯視結(jié)構(gòu)意圖的A-A剖面結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3是本實(shí)用新型俯視結(jié)構(gòu)意圖的B-B剖面結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4是本實(shí)用新型俯視結(jié)構(gòu)意圖的C-C剖面結(jié)構(gòu)示意圖。 圖5是本實(shí)用新型俯視結(jié)構(gòu)意圖的D-D剖面結(jié)構(gòu)示意圖。 圖6是本實(shí)用新型俯視結(jié)構(gòu)意圖的E-E剖面結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中脈沖發(fā)生器l，鐘罩2，真空破壞管3，支管上閥門(mén)3-l、3-2及3-3，進(jìn)水室4， 中央虹吸管5，中央豎管6，布水管7，脈沖澄清區(qū)8，集水槽9，出水口 IO，進(jìn)水通道11-1，反 沖洗排水通道11-2，過(guò)濾區(qū)12，泥渣通道13，泥渣回流調(diào)節(jié)板14，泥渣濃縮室15，排泥管 16，集水口 17，通道18，出水口 19，清水箱20，出水槽21，出水管22，虹吸輔助管管口 23，強(qiáng) 制沖洗器24，反沖洗虹吸輔助管25， 一次虹吸下降管26， 二次虹吸下降管27，虹吸破壞斗 28，沉淀水箱29，人字整流板30，水封井31，沉淀水箱排泥管32。
具體實(shí)施方式下面附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。 —、主要設(shè)計(jì)參數(shù) 1、原水連續(xù)進(jìn)水混濁度^ IOOONTU，短期^ 3000NTU，澄清出水^ 5NTU ; 2、重力式無(wú)閥濾池分為兩格，過(guò)濾出水濁度^ 1NTU; 3、其他設(shè)計(jì)參數(shù)依據(jù)給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第3冊(cè)《城鎮(zhèn)給水》(第2版)選取。 二、處理流程說(shuō)明 1、澄清 如
圖1、圖2、圖3和圖4所示投加混凝劑經(jīng)管式混合器混合后的原水進(jìn)入脈沖發(fā) 生器1的進(jìn)水室4，水面逐漸上升超過(guò)中央虹吸管5的管口時(shí)，水溢流落入中央豎管6并帶 走鐘罩2內(nèi)的空氣直至形成脈沖放水，原水得以脈動(dòng)的方式經(jīng)布水管7均勻布水進(jìn)入脈沖 澄清區(qū)8，以緩慢速度垂直上升通過(guò)澄清區(qū)8懸浮泥渣層時(shí)，原水顆粒被吸附并沉淀分離， 從而原水得到澄清，由集水槽9匯集至出水口 10經(jīng)進(jìn)水通道11-1自流到過(guò)濾區(qū)12進(jìn)行過(guò) 濾，沉淀分離下來(lái)的過(guò)剩泥渣則經(jīng)泥渣通道13進(jìn)入泥渣濃縮室15進(jìn)行濃縮后由排泥管16 排出。 為方便調(diào)節(jié)脈沖周期以適應(yīng)原水水質(zhì)及水量的變化，本實(shí)用新型從鐘罩2上接出 真空破壞管3，另外從真空破壞管3上接出若干個(gè)(附圖上為3個(gè))支管，按不同的管口高 度分別伸入進(jìn)水室4內(nèi)，支管上分別設(shè)有控制閥門(mén)3-l、3-2及3-3，每個(gè)控制閥門(mén)對(duì)應(yīng)一個(gè) 設(shè)定的脈沖周期，支管管口位置較高的對(duì)應(yīng)脈沖周期較短，反之較長(zhǎng)。打開(kāi)支管上其中的一 個(gè)閥門(mén)時(shí)，進(jìn)水室4的水面在脈沖放水過(guò)程中下降到支管管口位置時(shí)，空氣即從管口進(jìn)入鐘罩2破壞真空隨即停止放水，但在連續(xù)進(jìn)水的情況下，進(jìn)水室4水面接著恢復(fù)上升形成虹 吸重新放水，如此周而復(fù)始形成脈沖循環(huán)。 如圖4所示為避免在低濁度原水的情況下出現(xiàn)懸浮泥渣層不穩(wěn)定導(dǎo)致出水水質(zhì) 惡化的情況，本實(shí)用新型在污泥通道13上設(shè)置泥渣回流調(diào)節(jié)板14，當(dāng)出現(xiàn)原水濁度過(guò)低的 情況時(shí)適度打開(kāi)調(diào)節(jié)板14，讓部分或全部泥渣回流到澄清區(qū)8懸浮泥渣層，以維持懸浮泥 渣層的穩(wěn)定狀態(tài)。 為解決傳統(tǒng)脈沖澄清池布水穩(wěn)流板縫隙容易積泥堵塞導(dǎo)致布水不均的常見(jiàn)問(wèn)題， 本實(shí)用新型采取的改進(jìn)措施是取消穩(wěn)流板，布水管7上的布水孔由雙排成90°夾角向下布 置改為單排垂直向下布置，原穩(wěn)流板的快速混合功能由設(shè)備本體外的管式混合器取代。 2、排泥 如圖4和圖5所示從脈沖澄清區(qū)8沉淀分離出來(lái)的過(guò)剩泥渣在重力作用下經(jīng)泥 渣通道13進(jìn)入泥渣濃縮室15進(jìn)行濃縮后由排泥管16排出。 如圖4所示本實(shí)用新型采取大水深及大容量的泥渣濃縮室15，在結(jié)構(gòu)布置上充 分利用泥渣的重力壓縮作用以縮小泥渣體積，提高排泥含固率，進(jìn)而減少排泥耗水量。在一 般(原水濁度^ 500NTU)情況下，排泥含固率可由初期的0. 5%左右提高到2. 5%左右，泥 渣體積縮小80%以上，大大降低排泥耗水量，耗水率降至2. 5%以下。 3、過(guò)濾 如圖2、圖3和圖6所示澄清出水由通道11自流進(jìn)入過(guò)濾區(qū)12濾層自上而下過(guò) 濾后經(jīng)集水口 17、通道18、出水口 19注入清水箱20內(nèi)貯存，水箱充滿(mǎn)后，從出水槽21溢流 經(jīng)出水管22流入清水池。 4、反沖洗 如圖2和圖4所示隨著過(guò)濾區(qū)12的濾層不斷截留懸浮物，造成濾層阻力的逐漸 增加，因而促使過(guò)濾水位不斷升高，當(dāng)水位達(dá)到虹吸輔助管管口 23時(shí)，強(qiáng)制沖洗器24開(kāi)始 工作，通過(guò)反沖洗虹吸輔助管25抽吸帶走一次虹吸下降管26及二次虹吸下降管27的空氣 直至形成真空虹吸排水，清水箱20中的水即經(jīng)出水口 19、通道18、集水口 17自下而上地通 過(guò)過(guò)濾區(qū)12的濾層，對(duì)濾料進(jìn)行反沖洗；當(dāng)清水箱20的水面下降到虹吸破壞斗28管口時(shí)， 空氣即從管口進(jìn)入破壞真空，濾池反沖洗隨之結(jié)束，接著重新開(kāi)始過(guò)濾。 兩格濾池輪流錯(cuò)開(kāi)時(shí)間進(jìn)行反沖洗，其中一格進(jìn)行反沖洗時(shí)，另一格進(jìn)行正常過(guò) 濾及時(shí)補(bǔ)充清水箱，以滿(mǎn)足反沖洗用水要求。 濾池濾料的納污能力按0. 35kg/m3計(jì)算，濾池反沖洗周期約8h，即反沖洗次數(shù)3次 5、反沖洗排水回收 如
圖1和圖2所示反沖洗排水澄清回收裝置包括一次虹吸下降管26、二次虹吸 下降管27、沉淀水箱29及人字整流板30，虹吸下降管26插入沉淀水箱29內(nèi)，上端口與濾 池反沖洗排水通道11-2連通，下部出水口位于沉淀水箱29下方，虹吸下降管27為澄清出 水管，上端口與沉淀水箱29上部連通，下部出水口插入水封井31內(nèi)，人字整流板30在沉淀 水箱29下方。回收水流程為濾池反沖洗時(shí)，反沖洗排水沿一次虹吸下降管26從沉淀水 箱29下部進(jìn)入，經(jīng)人字整流板30整流后，將上部澄清水成推移流狀從水箱頂部經(jīng)二次虹吸 下降管27排入水封井31，再由水封井溢出進(jìn)入清水池。濾池反洗一旦結(jié)束，進(jìn)入沉淀水箱29的反沖洗排水隨即轉(zhuǎn)為靜止沉淀狀態(tài)，此時(shí)水中顆粒仍然處在失穩(wěn)的可沉降狀態(tài)，在經(jīng) 過(guò)一個(gè)過(guò)濾周期約8h的靜止沉淀后，澄清水于下一次反沖洗時(shí)排入水封井31，沉淀下來(lái)的 泥渣在沉淀水箱底部經(jīng)24 36h濃縮將含固率提高到1%左右，再由排泥管32排出。 沉淀水箱的沉淀效果，對(duì)沉降速率為0. 15mm/s的顆粒去除率為100%，沉降速率 0. lmm/s的為75%以上。實(shí)際上，原水通過(guò)投加混凝劑充分混合、吸附絮凝，水中已基本上 沒(méi)有沉降速率< 0. 15mm/s的可沉降顆粒，經(jīng)約8h長(zhǎng)時(shí)間的靜止沉淀后，出水濁度可達(dá)到 》1NTU。 沉淀水箱的有效容積不小于濾池一次反沖洗的排水量，且必須考慮適當(dāng)?shù)陌踩?反沖洗排水澄清回收裝置極大地降低了反沖洗耗水量，耗水率從5%左右降低至 0. 1%左右。 三、排泥水量計(jì)算 依照現(xiàn)行給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第3冊(cè)《城鎮(zhèn)給水》確定泥渣含水率，結(jié)合排泥水自然
沉降特性曲線(xiàn)以及泥渣濃縮室容量來(lái)計(jì)算設(shè)備的排泥水量。 每日排泥水量 V0 = 100G/ P (100-P) (m3/d) (1) 式中G-每日沉淀泥渣干泥量，t P-泥漿的密度，t/m3 P-泥漿含水率，％ . 干泥量按下式計(jì)算 G = 0. 0864q(S「S2) (t/d) (2) 或 G = 0. 1037q(T「T2) (t/d) (3) 式中q-設(shè)計(jì)水量， m3/s Sr進(jìn)水懸浮物含量，mg/1 S2_出水懸浮物含量，mg/1. T「進(jìn)水濁度，NTU T2-出水濁度，NTU. 四、結(jié)語(yǔ) 原水混濁度在100 500NTU范圍內(nèi)時(shí)，本實(shí)用新型自耗水率可控制在1.0 2. 5%以下，當(dāng)達(dá)到最大連續(xù)進(jìn)水混濁度1000NTU時(shí)可控制在5. 0%以下，與目前同類(lèi)凈水 設(shè)備相比，在大大降低自耗水率的同時(shí)，大幅提高了設(shè)備產(chǎn)能，且無(wú)須增加額外諸如電費(fèi)、 藥劑費(fèi)、人工費(fèi)等運(yùn)行及管理費(fèi)用。
權(quán)利要求一種一體化凈水設(shè)備，主要包括脈沖發(fā)生器(1)、脈沖澄清區(qū)(8)、過(guò)濾區(qū)(12)、沉淀水箱(29)和泥渣濃縮室(15)，其特征在于，所述的脈沖發(fā)生器(1)由鐘罩(2)、中央虹吸管(5)和真空破壞管(3)構(gòu)成，真空破壞管(3)的一端與鐘罩(2)頂部連通，真空破壞管(3)的另一端引至脈沖發(fā)生器(1)外下部與脈沖發(fā)生器(1)接通，在真空破壞管(3)上接出三條管口高度不同的支管伸入進(jìn)水室(4)內(nèi)，各支管上分別設(shè)控制閥門(mén)(3-1)、(3-2)及(3-3)；在反沖洗排水通道(11-2)側(cè)設(shè)置反沖洗排水澄清回收裝置，它由一次虹吸下降管(26)、沉淀水箱(29)、二次虹吸下降管(27)及人字整流板(30)構(gòu)成，在沉淀水箱(29)下方設(shè)置人字整流板(30)，沉淀水箱(29)底部設(shè)有排泥管(32)，一次虹吸下降管(26)的一端接反沖洗排水通道(11-2)，另一端伸入沉淀水箱(29)中、至人字整流板(30)的下方，二次虹吸下降管(27)的一端與沉淀水箱(29)的頂部連通，另一端插入水封井(31)內(nèi)；在污泥通道(13)上設(shè)置泥渣回流調(diào)節(jié)板(14)，取消脈沖澄清池穩(wěn)流板，布水管(7)上的布水孔由雙排成90°夾角向下改為單排垂直向下。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一體化凈水設(shè)備，其特征在于，所述的真空破壞管(3)上接出 的管口高度不同的支管數(shù)可多于三條且不少于一條。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種一體化凈水設(shè)備。主要包括脈沖發(fā)生器(1)、脈沖澄清區(qū)(8)、過(guò)濾區(qū)(12)、沉淀水箱(29)和泥渣濃縮室(15)。所述的脈沖發(fā)生器(1)由鐘罩(2)、中央虹吸管(5)和真空破壞管(3)構(gòu)成。在反沖洗排水通道(11-2)一側(cè)設(shè)置反沖洗排水澄清回收裝置，它由一次虹吸下降管(26)、沉淀水箱(29)、二次虹吸下降管(27)及人字整流板(30)構(gòu)成。在污泥通道(13)上設(shè)置泥渣回流調(diào)節(jié)板(14)。取消脈沖澄清池穩(wěn)流板。布水管(7)上的布水孔由雙排成90°夾角向下改為單排垂直向下。本實(shí)用新型的特點(diǎn)是能控制不同的預(yù)定脈沖周期與調(diào)節(jié)泥渣回流量，以適應(yīng)原水水質(zhì)及水量變化。極大地降低了自耗水量，自耗水率降低80％以上。
文檔編號(hào)B01D36/04GK201470223SQ20092014104
公開(kāi)日2010年5月19日 申請(qǐng)日期2009年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月7日
發(fā)明者何際躍 申請(qǐng)人:何際躍