CN109019791A - 水处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种水处理系统，属于污水处理技术领域，该水处理系统包括混凝池、投加池、熟化池和斜管沉淀池、搅拌装置、循环泵和泥砂分离器，混凝池、投加池、熟化池和斜管沉淀池按照水流方向依次连通设置，并且，混凝池、投加池和熟化池内分别设置用以搅拌混合液体的搅拌装置；斜管沉淀池的池底具有排水口，循环泵入水端通过管道与排水口连通，循环泵出水端通过管道与泥砂分离器连通，泥砂分离器用以将混合液体中污泥和微砂分离，并通过管道将微砂投放至投加池内。具有占地小、处理高效、耐冲击负荷能力强、出水水质好的特点。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种水处理系统。
背景技术
近年来，随着我国城市化水平的不断提高和水环境污染的加剧，城市供水正面临着保量保质的双重挑战，随之而来的是城市供水设施的扩建和工艺改造。扩建和改造意味着更多的用地和更高效的水处理工艺，对耕地资源日趋宝贵的我国而言，新型紧凑高效水处理系统的开发显然迫在眉睫。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水处理系统，该水处理系统具有占地小、处理高效、耐冲击负荷能力强、出水水质好的特点。
基于上述目的，本发明提供的水处理系统，包括：混凝池、投加池、熟化池和斜管沉淀池、搅拌装置、循环泵和泥砂分离器，所述混凝池、投加池、熟化池和斜管沉淀池按照水流方向依次连通设置，并且，所述混凝池、投加池和熟化池内分别设置用以搅拌混合液体的搅拌装置；所述斜管沉淀池的池底具有排水口，所述循环泵入水端通过管道与所述排水口连通，所述循环泵出水端通过管道与泥砂分离器连通，所述泥砂分离器用以将混合液体中污泥和微砂分离，并通过管道将微砂投放至投加池内。
上述技术方案中，混凝池用以通入原水(或污水)和混凝剂，在搅拌装置的作用下混合均匀，随后进入加有微砂和絮凝剂的投加池，搅拌装置的动态混合提高了混凝鼓体、高分子聚合物和微砂之间相互接触的可能性，絮凝后的液体进入熟化池，与投放到熟化池中的絮凝剂混合过程促使絮体的熟化并使微砂成为新形成的絮体的核心，形成粗大的絮体不易破碎，熟化池的出水进入到斜管沉淀池，其中密度及体积较大的絮体快速沉降至池底，由循环泵引入至泥砂分离器，使污泥和微砂分离，并能够将微砂再次投放至投加池以实现循环利用，斜管沉淀池中的水流则通过斜管上述至池面，澄清出水后在进入后续过滤单元。具有占地小、处理高效、耐冲击负荷能力强、出水水质好的特点。
进一步的，所述斜管沉淀池的池底设置为漏斗形。
上述技术方案中，漏斗形的池底更易于沉淀的絮体移动至排水口处，以便于通过循环泵进行抽取。
进一步的，所述斜管沉淀池的池底设置用以将微砂及污泥混合液刮至排水口的刮泥机。
上述技术方案中，利用刮泥机能够将微砂和污泥混合液(絮体)刮至斜管沉淀池中心排水口位置，便于循环泵进行抽取，减小微砂和污泥在池底的积累。
进一步的，所述混凝池远离所述投加池的一侧连通有原水输入管道以及混凝剂输送管道，以方便向混凝池中加入混凝剂和原水。
进一步的，所述泥砂分离器用水力旋流器，利用水力旋流器能够有效将污泥和微砂经离心力进行分离。
进一步的，所述斜管沉淀池上部设置清水集水槽。
上述技术方案中，清水集水槽用以收集由斜管升至齿面的清水，然后澄清出水后再进入后续过滤单元。
进一步的，所述熟化池宽度方向设置有相连接的气动刀闸阀和浮渣槽，浮渣聚集时打开气动刀闸阀以通过浮渣槽排出浮渣。
上述技术方案中，通过气动刀闸阀和浮渣槽的配合使用，便于排出熟化池池面中的浮渣，保障后续工艺的顺利进行。
进一步的，还包括絮凝剂投加设备，其通过管道分别连通投加池和熟化池。
进一步的，还包括混凝剂投加设备，其通过混凝剂输送管道与所述混凝池连通。
进一步的，还包括控制器，所述控制器用以控制搅拌装置、循环泵和泥砂分离器的开启或关闭。利用控制器，便于分别控制搅拌装置、循环泵和泥砂分离器的工作状态，实现自动化控制。
采用上述技术方案，本发明提供的水处理系统的技术效果有：
混凝池用以通入原水(或污水)和混凝剂，在搅拌装置的作用下混合均匀，随后进入加有微砂和絮凝剂的投加池，搅拌装置的动态混合提高了混凝鼓体、高分子聚合物和微砂之间相互接触的可能性，絮凝后的液体进入熟化池，与投放到熟化池中的絮凝剂混合过程促使絮体的熟化并使微砂成为新形成的絮体的核心，形成粗大的絮体不易破碎，熟化池的出水进入到斜管沉淀池，其中密度及体积较大的絮体快速沉降至池底，由循环泵引入至泥砂分离器，使污泥和微砂分离，并能够将微砂再次投放至投加池以实现循环利用，斜管沉淀池中的水流则通过斜管上述至池面，澄清出水后在进入后续过滤单元。具有占地小、处理高效、耐冲击负荷能力强、出水水质好的特点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的水处理系统的第一种结构示意图；
图2为本发明实施例提供的水处理系统的第一种结构示意图；
图3为本发明实施例提供的水处理系统的第一种结构示意图；
图4为本发明实施例提供的水处理系统的控制原理图。
附图标记：100-混凝池；110-原水输入管道；120-混凝剂输送管道； 200-投加池；300-熟化池；310-浮渣槽；400-斜管沉淀池；410-排水口；420-刮泥机；430-清水集水槽；500-搅拌装置；600-循环泵；700-泥砂分离器；800-絮凝剂投加设备；900-混凝剂投加设备。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参照图1所示，本发明提供的水处理系统，包括：混凝池100、投加池200、熟化池300和斜管沉淀池400、搅拌装置500、循环泵600和泥砂分离器700。
混凝池100、投加池200、熟化池300和斜管沉淀池400按照水流方向依次连通设置，图中为从左到右依次排列设置，
并且，混凝池100、投加池200和熟化池300内分别设置用以搅拌混合液体的搅拌装置500；斜管沉淀池400的池底具有排水口410，循环泵600 入水端通过管道与排水口410连通，循环泵600出水端通过管道与泥砂分离器700连通，泥砂分离器700用以将混合液体中污泥和微砂分离，并通过管道将微砂投放至投加池200内。
本实施例提供的水处理系统中，由于原水中的浊度物质是带有负电荷的自然微粒，这些微粒间相互排斥从而形成了高度的稳定状态。通过在混凝池100中投加混凝剂，可以使微粒脱稳，混凝剂投加到混凝池100中，通过搅拌装置500的快速搅拌能够保障药剂快速和完全扩散。
上述的混凝剂可以采用铝盐或者铁盐，本实施中优选采用液体硫酸铝。
在对混凝池100中充入原水和混凝剂时，优选地，原水输入管道110 以及混凝剂输送管道120与混凝池100远离投加池200的一侧连通，以方便向混凝池100中加入混凝剂和原水。
本实施例提供的水处理系统中，向投加池200中投加微砂和絮凝剂，是微砂成为絮体的凝核，能够提高絮凝效果，增加絮体的质量，并在聚合物的吸附架桥作用下加大絮体、悬浮固体和微砂之间的黏结，形成体积和质量较大的絮体，以利于后续沉淀。
具体实施时，上述的微砂优选采用圆形的石英砂，其硅含量大于95％，粒径优选为80-150um，通过泥沙分离器进行投加，保障水中的微砂浓度在 3kg/m3左右，微砂循环和补充可以增加凝聚的几率，确保絮凝物的密度，以增加絮体形成和沉淀的速度。
本实施例提供的水处理系统中，熟化池300的作用是为了形成体积较大的絮体。由于微砂的加速絮凝作用，在相同的沉淀性能情况下，其速度梯度大幅优于传动絮凝工艺，由于颗粒间碰撞几率的增加而引发的高絮凝动力效用，能够达到良好的絮凝效果。
熟化池300中的添加有絮凝剂，以形成的絮体进入该池中后进一步变大，且密实度增加，以利于后期沉淀，此外，由于前述微砂和混凝剂的添加，使形成后的粗大絮体不易破碎，即使因搅拌强度控制不当造成絮体破碎，在搅拌强度降低后破碎的絮体仍然可以迅速重新组合。
此外，在熟化池300的宽度方向上还设置有相连接的气动刀闸阀和浮渣槽310，在正常运行状态下，浮渣槽310淹没在水下，当有浮渣聚集时，打开气动刀闸阀以通过浮渣槽310排出浮渣。
如图2所示，上述技术方案中，通过气动刀闸阀和浮渣槽310的配合使用，便于排出熟化池300池面中的浮渣，保障后续工艺的顺利进行。
本实施例提供的水处理系统中，斜管沉淀池400的作用是实现絮体和水的分离的作用。
经过絮凝后，水入斜管沉淀池400的斜管底部，然后上向流至该池中上方的集水区，在斜管上沉淀的壳体和絮体在重力的作用下向下滑动，通过较高的径向流速和斜管的倾斜状态可以形成一个连续自刮的过程，因此，可以减小絮体在斜管上的积累。
由于上游的混凝、絮凝，来自熟化池300的絮体致密而且易于沉淀。大部分絮体在进入斜管之前就在斜管沉降池沉淀并浓缩在池底部，因此，斜管不易堵塞，不需要频繁清洗。
一个优选实施方案中，斜管沉淀池400的池底设置为漏斗形。漏斗形的池底更易于沉淀的絮体移动至排水口410处，以便于通过循环泵600进行抽取。
一个优选实施方案中，斜管沉淀池400的池底设置用以将微砂及污泥混合液刮至排水口410的刮泥机420。
上述技术方案中，利用刮泥机420能够将微砂和污泥混合液(絮体) 刮至斜管沉淀池400中心排水口410位置，便于循环泵600进行抽取，减小微砂和污泥在池底的积累。
一个优选实施方案中，斜管沉淀池400上部设置清水集水槽430。清水集水槽430用以收集由斜管升至齿面的清水，然后澄清出水后再进入后续过滤单元。
本实施例提供的水处理系统中，搅拌装置500作用是将原水与混凝剂、絮凝剂和微砂等充分混合，且发生微砂沉积的现象。这就要求搅拌装置500 具有较高的功率，一般来说，混凝池100的搅拌装置500的功率最大应达到150W/m3，投加池200的搅拌装置500的功率最大应达到70W/m3，熟化池 300的搅拌装置500的功率最大应达到40W/m3，并且均采用变频控制。
本实施例提供的水处理系统中，由于循环泵600的介质为微砂，其接液部件需具备耐磨损能力，接液材质优选为碳钢衬胶，微砂的阻力较大，循环泵600的出口的压力设置在3×105Pa左右。
本实施例提供的水处理系统中，泥砂分离器700优选采用水力旋流器，污泥和微砂在水力旋流器中经离心力进行分离，污泥从旋流器的上部流出并进入排泥处理系统，约占回流量的80％，分理处的细砂则由旋流器的下部流出进入投加池200中继续参与反应，约占回流量的20％，经过水力旋流器分离后，回流污泥中90％以上的微砂被分离循环使用，减小物料的浪费。
具体应用时，水力旋流器优选采用碳钢衬胶、聚氨酯或其它耐磨材质，根据砂水分离体自身曲线激进行选型，达到80％左右顶流量及20％底流量的分配比例为最佳，压降在1.5×105-2×105Pa左右。
如图3所示，一个优选实施方案中，本实施例提供的水处理系统中，还包括絮凝剂投加设备800，其通过管道分别连通投加池200和熟化池300。
一个优选实施方案中，本实施例提供的水处理系统中，还包括混凝剂投加设备900，其通过管道与混凝池100连通。
如图4所示，一个优选实施方案中，本实施例提供的水处理系统中，还包括控制器，控制器用以控制搅拌装置500、循环泵600和泥砂分离器 700的开启或关闭。利用控制器，便于分别控制搅拌装置500、循环泵600 和泥砂分离器700的工作状态，实现自动化控制。
本实施例提供的水处理系统中，混凝池100用以通入原水(或污水) 和混凝剂，在搅拌装置500的作用下混合均匀，随后进入加有微砂和絮凝剂的投加池200，搅拌装置500的动态混合提高了混凝鼓体、高分子聚合物和微砂之间相互接触的可能性，絮凝后的液体进入熟化池300，与投放到熟化池300中的絮凝剂混合过程促使絮体的熟化并使微砂成为新形成的絮体的核心，形成粗大的絮体不易破碎，熟化池300的出水进入到斜管沉淀池 400，其中密度及体积较大的絮体快速沉降至池底，由循环泵600引入至泥砂分离器700，使污泥和微砂分离，并能够将微砂再次投放至投加池200以实现循环利用，斜管沉淀池400中的水流则通过斜管上述至池面，澄清出水后在进入后续过滤单元。具有占地小、处理高效、耐冲击负荷能力强、出水水质好的特点。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种水处理系统，其特征在于，包括混凝池、投加池、熟化池和斜管沉淀池、搅拌装置、循环泵和泥砂分离器，所述混凝池、投加池、熟化池和斜管沉淀池按照水流方向依次连通设置，并且，所述混凝池、投加池和熟化池内分别设置用以搅拌混合液体的搅拌装置；所述斜管沉淀池的池底具有排水口，所述循环泵入水端通过管道与所述排水口连通，所述循环泵出水端通过管道与泥砂分离器连通，所述泥砂分离器用以将混合液体中污泥和微砂分离，并通过管道将微砂投放至投加池内。
2.根据权利要求1所述的水处理系统，其特征在于，所述斜管沉淀池的池底设置为漏斗形。
3.根据权利要求2所述的水处理系统，其特征在于，所述斜管沉淀池的池底设置用以将微砂及污泥混合液刮至排水口的刮泥机。
4.根据权利要求1所述的水处理系统，其特征在于，所述混凝池远离所述投加池的一侧连通有原水输入管道以及混凝剂输送管道。
5.根据权利要求1所述的水处理系统，其特征在于，所述泥砂分离器用水力旋流器。
6.根据权利要求1所述的水处理系统，其特征在于，所述斜管沉淀池上部设置清水集水槽。
7.根据权利要求1所述的水处理系统，其特征在于，所述熟化池宽度方向设置有相连接的气动刀闸阀和浮渣槽，浮渣聚集时打开气动刀闸阀以通过浮渣槽排出浮渣。
8.根据权利要求1-7任一项所述的水处理系统，其特征在于，还包括絮凝剂投加设备，其通过管道分别连通投加池和熟化池。
9.根据权利要求4所述的水处理系统，其特征在于，还包括混凝剂投加设备，其通过混凝剂输送管道与所述混凝池连通。
10.根据权利要求1-7任一项所述的水处理系统，其特征在于，还包括控制器，所述控制器用以控制搅拌装置、循环泵和泥砂分离器的开启或关闭。
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