專利名稱：一種微砂循環(huán)高效沉淀裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種污水處理、回用水處理、給水處理、雨水處理、應急處理領域
的水質(zhì)凈化處理設施，具體來說是涉及的一種通過設置微砂循環(huán)系統(tǒng)提高沉降速度、采用 帶隔板的中心穩(wěn)流筒提高混合效率的沉淀裝置。
背景技術：
近幾年，隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展和人口的急劇增加，興建了大批住宅小區(qū)、別墅 區(qū)、賓館、飯店、公寓、旅游度假區(qū)、機場、工廠、學校、營房等，這些分散性的污染源造成了飲 用水、原水水質(zhì)超標，水污染問題已日益嚴重，治理工作迫在眉睫。 目前，水處理廠的沉淀設施一般采用向原水中加入混凝劑，經(jīng)過混合池快速混合， 然后于反應池內(nèi)投加高分子聚合物，再經(jīng)過沉淀池，清水進入集水槽，沉淀下來的污泥通過 排泥裝置進入污泥濃縮池，污泥濃縮后再進行脫水。該設沉淀速度慢、占地面積大、土建成 本高。目前，國內(nèi)亦有采用斜管沉淀和污泥濃縮于一體的沉淀裝置，相對地減少了占地面 積，但是這種處理裝置沉淀速度較慢，出水水質(zhì)穩(wěn)定性不高，且不能適用于水質(zhì)變化大及應 急處理。

實用新型內(nèi)容本實用新型目的在于解決現(xiàn)有沉淀裝置存在的沉淀速度緩慢、投資成本高、水質(zhì) 穩(wěn)定性差等問題，而提供一種工藝簡單、便于操作、沉淀速度快、處理水質(zhì)好、系統(tǒng)抗沖擊 能力強的微砂循環(huán)高效沉淀裝置，尤其針對雨水處理和應急處理中的初期水質(zhì)變化大的情 況，該系統(tǒng)處理能力強。 為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型是通過如下的技術方案來實現(xiàn) —種微砂循環(huán)高效沉淀裝置，包括池體、池體內(nèi)由隔板分隔為混凝區(qū)、絮凝區(qū)和斜
管沉淀區(qū)，混凝區(qū)安裝有第一攪拌機，絮凝區(qū)內(nèi)安裝有第二攪拌機，其特征在于 所述絮凝區(qū)內(nèi)設置有一中心穩(wěn)流筒，中心穩(wěn)流筒的外壁上設置有十字形的穩(wěn)流隔
板，該中心穩(wěn)流筒可減少水流短路的機會，提高混合效率，使絮凝區(qū)內(nèi)布水均勻，防止水流
紊動打碎形成的大絮體。所述第二攪拌機位于該中心穩(wěn)流筒內(nèi)； 所述微砂循環(huán)高效沉淀裝置還包括一微砂循環(huán)系統(tǒng)，該微砂循環(huán)系統(tǒng)包括污泥回 流裝置、水力旋風分流器、排出裝置和排砂管；所述水力旋風分流器包括一進口和上、下兩 個出口，所述水力旋風分流器的進口通過污泥回流裝置與斜管沉淀區(qū)的污泥出口端連接， 水力旋風分流器的上出口連接排出裝置，水力旋風分流器的下出口通過排砂管與中心穩(wěn)流 管底端相連通。 進一步，在本實用新型中，所述混凝區(qū)內(nèi)設置有環(huán)形混凝劑加藥管，該環(huán)形混凝劑 加藥管采用穿孔技術，并置于第一攪拌機的下方。 進一步，在本實用新型中，所述絮凝區(qū)內(nèi)設置有環(huán)形絮凝劑加藥管，該環(huán)形絮凝劑 加藥管采用穿孔技術，并置于第二攪拌機的下方。
3[0011] 進一步，在本實用新型中，所述污泥回流裝置由回流管和泥砂回流泵組成。 進一步，在本實用新型中，所述排出裝置由溢流管和用于排出污泥的水力旋風分
流器排泥泵組成。 進一步，在本實用新型中，所述斜管沉淀區(qū)的下部設置有污泥濃縮裝置，斜管沉淀 區(qū)的污泥出口端還連接有排泥裝置，該排泥裝置包括一沉淀區(qū)排泥泵。部分污泥通過污泥 回流裝置進入水力旋風分流器進行泥砂分離，部分污泥通過排泥裝置排到指定的污泥池 中，流量通過閥門進行調(diào)節(jié)。斜管沉淀區(qū)的上部設置有斜管分離裝置，該斜管分離裝置的上 方有集水槽。所述集水槽與一用于儲存清水的出水配水渠連通。 進一步，在本實用新型中，所述排泥裝置和污泥回流裝置之間通過閥門進行相互 切換控制。即污泥回流裝置正常運行時，關閉排泥裝置處閥門，而原水水質(zhì)較好及檢修情況 時，可關閉污泥回流裝置處閥門，打開排泥裝置處閥門。 本實用新型的有益效果是 1.本實用新型采用微砂循環(huán)回流技術，提高沉淀速度，增強進泥的絮凝能力，使絮 狀物更均勻密實，節(jié)約化學藥劑10 30% (和常規(guī)沉淀池相比)。通過微砂循環(huán)回流技術， 可使系統(tǒng)提高抗負荷變化的能力，適用于系統(tǒng)剛啟動時水質(zhì)變化大的情況。 2.本實用新型運行靈活，當系統(tǒng)運行較穩(wěn)定，原水水質(zhì)情況較好或檢修等情況時， 可停止微砂循環(huán)系統(tǒng)，或根據(jù)需要通過閥門適當調(diào)節(jié)泥砂回流量，從而減少細砂的投加量。 3.本實用新型絮凝區(qū)段采用獨特設計的帶隔板的中心穩(wěn)流筒，筒外壁布置一套穩(wěn) 流隔板，可提高絮凝區(qū)內(nèi)流體的攪拌程度，減少水流短路的機會，提高混合效率，使絮凝區(qū) 內(nèi)布水均勻，防止水流紊動打碎形成的大絮體。 4.本實用新型微砂的加入提高了絮體的沉淀速度，絮凝時間縮短，斜管的水平上
升流速提高，總停留時間HRT非常小，約為常規(guī)沉淀池的十分之一到十五分之一，從而大大
減少了系統(tǒng)占地面積，降低了土建工程投資，對于水廠的經(jīng)濟效益有著重要意義。 5.由于本實用新型微砂循環(huán)高效沉淀裝置為一體式結構，集加藥、混凝、絮凝、沉
淀澄清、污泥濃縮等多種處理設施于一體，與傳統(tǒng)工藝相比，其沉淀效率可提高10 15倍，
抗沖擊能力強。另外，本實用新型具有結構簡單、處理水質(zhì)優(yōu)良等特點，既可以作為單一水
處理工藝使用，使出水達標，亦可以作為聯(lián)合水處理工藝中的一個重要部分用來凈化水質(zhì)，
可廣泛應用于工業(yè)水深度處理、給水處理、污水處理、雨水處理和應急處理。以下結合附圖和具體實施方式
來詳細說明本實用新型；


圖1為本實用新型的結構示意圖。
圖2為本實用新型的中心穩(wěn)流筒的結構示意圖。 圖3為圖2的俯視圖。 圖中1-混凝區(qū)；2_絮凝區(qū)；3_斜管沉淀區(qū)；4_出水配水渠；5_隔墻；6_第一攪 拌機；7-第二攪拌機；8_中心穩(wěn)流筒；9-集水槽；10-斜管分離裝置；11-污泥濃縮裝置； 12-原水進水管；13-進水管道；14-環(huán)形混凝劑加藥管；15-環(huán)形絮凝劑加藥管；16_溢流 管；17-水力旋風分流器排泥泵；18-排砂管；19-水力旋風分流器；20-回流管；21-泥砂回 流泵；22-沉淀區(qū)排泥泵；23-穩(wěn)流隔板；24-穩(wěn)流筒進口 ；25_過渡區(qū)；100_池體。
具體實施方式
[0028] 為使本實用新型實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面 結合具體實施方式
，進一步闡述本實用新型。 參見
圖1， 一種通過設置微砂循環(huán)系統(tǒng)提高沉降速度、采用帶隔板的中心穩(wěn)流筒8 提高混合效率的微砂循環(huán)高效沉淀裝置，包括池體100、池體100內(nèi)由隔板5分隔為混凝區(qū) 1、絮凝區(qū)2、斜管沉淀區(qū)3以及設置斜管沉淀區(qū)3外側的出水配水渠4。 在混凝區(qū)1內(nèi)安裝有第一攪拌機6和環(huán)形混凝劑加藥管14，環(huán)形混凝劑加藥管14 采用穿孔技術，并置于第一攪拌機6的下方，以便于從環(huán)形混凝劑加藥管14內(nèi)出來的混凝 劑能夠隨著第一攪拌機6的攪動而迅速均勻的擴散，并與原水進行充分混合。在混凝區(qū)1 的底部安裝有與外部連接的原水進水管12。原水通過原水進水管12進入混凝區(qū)l，經(jīng)混凝 區(qū)1內(nèi)的攪拌機6和環(huán)形混凝劑加藥管14過快速混合后，混合后的水通過隔墻5上端自流 進入一小段過渡區(qū)25，再由該過渡區(qū)25底部的進水管道13進入絮凝區(qū)2。 絮凝區(qū)2內(nèi)有一中心穩(wěn)流筒8，中心穩(wěn)流筒8懸置于絮凝區(qū)2內(nèi)，中心穩(wěn)流筒8內(nèi) 設有第二攪拌機7，絮凝區(qū)2內(nèi)安裝有環(huán)形絮凝劑加藥管15，環(huán)形絮凝劑加藥管15采用穿 孔技術，并置于第二攪拌機7的下方。參見圖2和3，中心穩(wěn)流筒8為一套特殊設計的帶隔 板中心穩(wěn)流筒，中心穩(wěn)流筒8的上部包括一筒體，該筒體的外壁上設置一套十字形的穩(wěn)流 隔板23，其作用是減小水流紊亂，形成全區(qū)均勻混合。中心穩(wěn)流筒8的下部有一喇叭口，作 為穩(wěn)流筒進口 24。進水管道13的一端伸入中心穩(wěn)流筒8的下部。從進水管道13進入中心 穩(wěn)流筒8內(nèi)的流體與高分子聚合物充分混合后，形成大絮體，在第二攪拌機的作用下，經(jīng)中 心穩(wěn)流筒8的下部、中心穩(wěn)流筒8的外部進入斜管沉淀區(qū)3。 斜管沉淀區(qū)3內(nèi)安裝污泥濃縮裝置11以及斜管分離裝置IO，該污泥濃縮裝置11 于斜管沉淀區(qū)3下部，便于污泥的濃縮。斜管分離裝置10安裝在斜管沉淀區(qū)3的上部，在 斜管分離裝置10的上方開設有集水槽9，該集水槽9與出水配水渠4連通，用于將斜管沉淀 區(qū)3上端的清水輸送至出水配水渠4內(nèi)。在斜管沉淀區(qū)3底端的污泥出口端安裝有與污泥 濃縮裝置11相連通的排泥裝置，該排泥裝置由與污泥濃縮裝置11的出口端相連接排泥管、 以及與該排泥管連接的沉淀區(qū)排泥泵22組成。 本實用新型還包括一微砂循環(huán)系統(tǒng)，微砂循環(huán)系統(tǒng)連通絮凝區(qū)2和斜管沉淀區(qū)3， 該微砂循環(huán)系統(tǒng)包括泥砂回流泵21、回流管20、水力旋風分流器19、排砂管18、溢流管16 以及水力旋風分流器排泥泵17。 泥砂回流泵21的進口端通過管道與斜管沉淀區(qū)3底端的污泥出口端連接，水力旋 風分流器19的進口通過回流管20與泥砂回流泵21的出口端連接，泥砂回流泵21與回流 管20組成一污泥回流裝置。水力旋風分流器19安裝在絮凝區(qū)的上方，水力旋風分流器19 的上出口通過溢流管16與水力旋風分流器排泥泵17相連通，溢流管16與用于排出污泥的 水力旋風分流器排泥泵17組成一排出裝置。水力旋風分流器19的下出口通過排砂管18 與絮凝區(qū)2內(nèi)的中心穩(wěn)流管8底端相連通。 污泥通過排泥裝置排到指定的污泥池中，部分含砂泥水從污泥出口端經(jīng)過回流管 20以及泥砂回流泵21流入水力旋風分流器19 (可設閥進行流量大小的調(diào)節(jié))，在水力旋風 分流器19的分離作用下，分離出的泥水通過回流管20和回流泵21排到指定的污泥池中， 分離出來的微砂通過排砂管18重新排到中心穩(wěn)流筒8內(nèi)，與絮體結合加快整體沉淀速度。 另外，在排泥裝置和污泥回流裝置之間通過閥門進行相互切換控制。即污泥回流
5裝置正常運行時，關閉排泥裝置處閥門，而原水水質(zhì)較好及檢修情況時，可關閉污泥回流裝 置處閥門，打開排泥裝置處閥門。
工作原理 原水通過原水進水管12進入快速攪拌混合的混凝區(qū)1，原水與加入的混凝劑(如 三氧化二鋁、聚合氯化鋁等)在此處進行混合，原水中懸浮的膠體與混凝劑作用，通過壓縮 雙電層和電中和等機理，膠體失去或降低穩(wěn)定性，生成微?；蛭⑿趿?。 進入絮凝區(qū)2后，與現(xiàn)有技術中的絮凝區(qū)內(nèi)的水流沿各個方向流向第二攪拌機， 流體的行程長短不一，容易造成短流的情況不同，絮凝區(qū)2內(nèi)的中心穩(wěn)流筒8可以控制水流 回流的速度和方向，不僅提高絮凝區(qū)內(nèi)流體的攪拌程度，加強第二攪拌機對水流的直接剪 切作用，又造成一定的循環(huán)流，減少水流短路的機會，提高混合效率，從而可增加凝聚粒、微 砂和高分子聚合物的相互碰撞次數(shù)，提高有效碰撞率。 在絮凝區(qū)2加入高分子聚合物作為助凝劑如聚丙烯酰胺等，同時加入微砂，中心 穩(wěn)流筒內(nèi)第二攪拌機7慢速轉(zhuǎn)動，使混凝區(qū)內(nèi)生成的微?；蛭⑿趿Ｔ诩軜蛭镔|(zhì)和水流擾動 下，與微砂結合，高分子聚合物將二者膠結在一起，通過吸附架橋和沉淀物網(wǎng)捕等機理形成 更多的大絮體，以便在斜管沉淀區(qū)3快速沉淀，微砂作為沉淀載體，大大提高沉淀速度，同 時可減少高分子聚合物的投加量，且在系統(tǒng)中微砂可循環(huán)使用。在第二攪拌機7的作用下， 水流在中心穩(wěn)流筒內(nèi)、外形成上下循環(huán)流，產(chǎn)生高頻渦流，增加了循環(huán)流量并能控制流型， 使帶微砂的絮體和高分子聚合物得到充分混合。中心穩(wěn)流筒外壁上的穩(wěn)流隔板可使水流均 勻布置，防止水流紊動打碎形成的大絮體。 水流進入斜管沉淀區(qū)3后，利用深層阻礙沉淀理論和淺層沉淀理論，其中大而重 的帶微砂絮體立即沉降下來，而一些較輕的絮體再隨水流上升，隨著橫斷面積逐漸擴大，上 升水流速度漸漸降低，經(jīng)過斜管分離裝置10，較輕的絮體被斜管截留住，沿著斜管慢慢下滑 落入污泥濃縮裝置11內(nèi)，而斜管沉淀區(qū)3上部的清水則由集水槽9收集后進入出水配水渠 4中。由污泥濃縮裝置11出來的部分泥渣，通過污泥回流裝置回流到水力旋風分流器19中 進行泥砂分離。 水力旋風分流器19利用離心力作用對細科物料進行分級，砂水混合液經(jīng)回流泵 以一定壓力和流速進入水力旋風分流器的進口后，產(chǎn)生強烈的三維橢圓型強旋轉(zhuǎn)剪切湍流 運動，由于重相和輕相之間存在著密度差，受離心力、向心浮力、流體曳力的大小不同，受離 心沉降作用，較粗較重的微砂被拋向水力旋風分流器的內(nèi)壁，并沿螺旋線的軌跡向下運動， 最后由水力旋風分流器的下出口經(jīng)排砂管18排入中心穩(wěn)流筒8，而較細的泥漿則在錐體中 心和水形成內(nèi)螺旋狀的上升流，由水力旋風分流器的上出口經(jīng)溢流管16、水力旋風分流器 排泥泵17排出，微砂循環(huán)系統(tǒng)能有效保證快速沉淀、砂水分離的連續(xù)性及系統(tǒng)的自動化控 制。 以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行 業(yè)的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述 的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還 會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型 要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
權利要求一種微砂循環(huán)高效沉淀裝置，包括池體、池體內(nèi)由隔板分隔為混凝區(qū)、絮凝區(qū)和斜管沉淀區(qū)，混凝區(qū)安裝有第一攪拌機，絮凝區(qū)內(nèi)安裝有第二攪拌機，其特征在于所述絮凝區(qū)內(nèi)設置有一中心穩(wěn)流筒，中心穩(wěn)流筒的外壁上設置有十字形的穩(wěn)流隔板，所述第二攪拌機位于該中心穩(wěn)流筒內(nèi)；所述微砂循環(huán)高效沉淀裝置還包括一微砂循環(huán)系統(tǒng)，該微砂循環(huán)系統(tǒng)包括污泥回流裝置、水力旋風分流器、排出裝置和排砂管；所述水力旋風分流器包括一進口和上、下兩個出口，所述水力旋風分流器的進口通過污泥回流裝置與斜管沉淀區(qū)的污泥出口端連接，水力旋風分流器的上出口連接排出裝置，水力旋風分流器的下出口通過排砂管與中心穩(wěn)流管底端相連通。
2. 根據(jù)權利要求1所述的微砂循環(huán)高效沉淀裝置，其特征在于所述混凝區(qū)內(nèi)設置有 環(huán)形混凝劑加藥管，該環(huán)形混凝劑加藥管置于第一攪拌機的下方。
3. 根據(jù)權利要求1所述的微砂循環(huán)高效沉淀裝置，其特征在于所述絮凝區(qū)內(nèi)設置有 環(huán)形絮凝劑加藥管，該環(huán)形絮凝劑加藥管置于第二攪拌機的下方。
4. 根據(jù)權利要求1所述的微砂循環(huán)高效沉淀裝置，其特征在于所述污泥回流裝置由 回流管和泥砂回流泵組成。
5. 根據(jù)權利要求1所述的微砂循環(huán)高效沉淀裝置，其特征在于所述排出裝置由溢流 管和用于排出污泥的水力旋風分流器排泥泵組成。
6. 根據(jù)權利要求1所述的微砂循環(huán)高效沉淀裝置，其特征在于所述斜管沉淀區(qū)的下 部設置有污泥濃縮裝置，斜管沉淀區(qū)的污泥出口端還連接有排泥裝置，該排泥裝置包括一 沉淀區(qū)排泥泵；斜管沉淀區(qū)的上部設置有斜管分離裝置，該斜管分離裝置的上方有集水槽。
7. 根據(jù)權利要求6所述的微砂循環(huán)高效沉淀裝置，其特征在于所述集水槽與一用于 儲存清水的出水配水渠連通。
8. 根據(jù)權利要求6所述的微砂循環(huán)高效沉淀裝置，其特征在于所述排泥裝置和污泥 回流裝置之間通過閥門進行相互切換控制。
專利摘要本實用新型公開了一種微砂循環(huán)高效沉淀裝置，包括混凝區(qū)、絮凝區(qū)、斜管沉淀區(qū)、出水配水渠，在所述混凝區(qū)內(nèi)裝有第一攪拌機，絮凝區(qū)內(nèi)設有特殊設計的帶隔板中心穩(wěn)流筒，該中心穩(wěn)流筒內(nèi)裝有第二攪拌機，本實用新型還包括一微砂循環(huán)系統(tǒng)，該微砂循環(huán)系統(tǒng)包括污泥回流裝置、水力旋風分流器、排出裝置和排砂管。本實用新型的有益效果是與傳統(tǒng)工藝相比，本實用新型采用微砂循環(huán)回流技術，提高沉淀速度，增強進泥的絮凝能力，使絮狀物更均勻密實，節(jié)約化學藥劑10～30％，其沉淀效率可提高10～15倍，抗沖擊能力強。本實用新型可廣泛應用于工業(yè)水深度處理、給水處理、污水處理、雨水處理和應急處理。
文檔編號B01D21/26GK201510784SQ20092007638
公開日2010年6月23日 申請日期2009年6月16日 優(yōu)先權日2009年6月16日
發(fā)明者佘子盈, 郭麗 申請人:上?？片敪h(huán)保工程有限公司