專利名稱：一種化學(xué)-生物絮凝輻流式二次沉淀池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于污水處理方法，具體涉及一種化學(xué)-生物絮凝輻流式二次沉淀池。
背景技術(shù)：
絮凝技術(shù)按照作用原理可以分為化學(xué)絮凝、生物絮凝以及化學(xué)-生物絮凝。化學(xué)絮凝通過(guò)投加化學(xué)藥劑，使污水中污染物轉(zhuǎn)化為沉淀物，然后固液分離轉(zhuǎn)移到污泥中。磷的化學(xué)沉淀分為四個(gè)步驟沉淀反應(yīng)、凝聚作用、絮凝作用、固液分離。按工藝流程中藥劑投加點(diǎn)的不同，磷酸鹽沉淀工藝有前置沉淀、協(xié)同沉淀和后置沉淀三種類型。前置絮凝絮凝劑投加量較大，水中雜質(zhì)成分復(fù)雜，絮凝反應(yīng)也相對(duì)較復(fù)雜；后置絮凝需另外添設(shè)絮凝沉淀裝置的問(wèn)題，增加了建設(shè)成本及用地；協(xié)同沉淀是在生物處理過(guò)程中投加絮凝劑，絮凝劑的投加量對(duì)生物活性有一定的影響。生物絮凝是通過(guò)投加生物絮凝劑以提高懸浮態(tài)和膠體態(tài)污染物的去除。微生物絮凝劑是由微生物產(chǎn)生的有絮凝活性的代謝產(chǎn)物，主要由糖蛋白、多糖、蛋白質(zhì)、纖維素和DNA 組成。作為天然高分子絮凝劑，它可以克服無(wú)機(jī)和合成有機(jī)高分子絮凝劑本身的缺點(diǎn)，對(duì)環(huán)境無(wú)二次污染，使用方便安全。近年來(lái)，生物絮凝劑得到了各國(guó)研究者的廣泛關(guān)注，也成為新型絮凝劑研究開(kāi)發(fā)的一個(gè)方向。研究表明生物絮凝可以顯著提高有機(jī)物的去除效果，但對(duì)磷的去除效果較差，難以滿足防止水體富營(yíng)養(yǎng)化的要求?；瘜W(xué)-生物絮凝是一種化學(xué)-生物集成的污水處理工藝，現(xiàn)在研究較多的是將其作為一級(jí)強(qiáng)化工藝，采用污泥回流、投加化學(xué)絮凝劑以及曝氣攪拌的方式來(lái)達(dá)到化學(xué)生物聯(lián)合作用的目的。但這仍是一種新型的污水處理工藝，化學(xué)絮凝機(jī)和微生物之間的絮凝反應(yīng)途徑如何，究竟是化學(xué)絮凝劑和微生物分別單獨(dú)與有機(jī)物作用還是聯(lián)合作用等都還有待進(jìn)一步的研究。并且進(jìn)水只經(jīng)過(guò)預(yù)處理，水中含有較多的污染物，需投加的絮凝劑也相對(duì)較多，增加后期的運(yùn)行成本，水中的成分復(fù)雜也會(huì)影響到絮凝劑的作用效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種化學(xué)-生物絮凝輻流式二次沉淀池，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，實(shí)現(xiàn)提高二沉池泥水分離效果，提高系統(tǒng)耐沖擊負(fù)荷能力，達(dá)到進(jìn)一步脫氮除磷，節(jié)約投資和用地的目的。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案是本發(fā)明提供的這種化學(xué)-生物絮凝輻流式二次沉淀池，包括沉淀池1、位于沉淀池1底部平面中部的向下呈漏斗型凹陷的排泥斗2、排泥斗2上方設(shè)有中心筒5、排泥斗2 底部設(shè)有排泥管3、在排泥斗2的側(cè)壁中部上設(shè)置有一個(gè)水平接入的進(jìn)水管4，該進(jìn)水管4 穿過(guò)排泥斗2側(cè)壁至排泥斗2中心處直角轉(zhuǎn)向往上延伸；在中心筒5的外壁近頂端處等距離開(kāi)有4-6個(gè)出水孔6 ；中心筒5頂部外圍有整流筒7 ；在沉淀池1外壁的近頂端處設(shè)置有環(huán)繞沉淀池1的周邊出水槽8 ；周邊出水槽8的底部設(shè)置有一個(gè)出水管9 ；在中心筒5底部設(shè)置排泥縫10 ；其特征在于所述的中心筒5的上半部呈圓柱型，下半部呈漏斗型，中心筒5上半部圓柱型的半徑與沉淀池1的半徑比為1 4至1 8，上半部呈圓柱型的體積與下半部漏斗型的體積比為1. 5至2. 0 ；在中心筒5的側(cè)壁近頂處等距離開(kāi)有出水孔6，整流筒 7的半徑與中心筒5上半部的半徑比值為1. 1至1. 2 ；進(jìn)水管4穿過(guò)排泥斗2側(cè)壁后再穿過(guò)中心筒5的呈漏斗型的下半部的側(cè)壁止于中心筒5的呈漏斗型的下半部的腔內(nèi)，進(jìn)水管4 的出水端為斜面向下斜面狀開(kāi)口 ；進(jìn)水管4上設(shè)置有加藥管12，在進(jìn)水管4上的加藥管12 的接入處與進(jìn)水管4的出水口之間的部位設(shè)置有管式混合器11 ；加藥管12接入進(jìn)水管4之前設(shè)置加藥泵13。在中心筒5的底部中心部位處可以設(shè)置有2至4根垂直于中心筒5的底部平面的圓柱狀的繞流柱14。中心筒5的側(cè)壁近頂處的出水孔6個(gè)數(shù)為4-6個(gè)。進(jìn)水管4的出水端開(kāi)口斜面角度為40°至50°，優(yōu)選為45°。中心筒5的下半部漏斗型側(cè)壁的傾角為45° 至 60°。本發(fā)明提供了一種用于污水處理的化學(xué)-生物絮凝輻流式二次沉淀池，本發(fā)明是在原有的輻流式沉淀池中設(shè)置絮凝反應(yīng)區(qū)，對(duì)二沉池的進(jìn)水先進(jìn)行化學(xué)-生物絮凝，再出水沉淀，特點(diǎn)是絮凝劑的投加點(diǎn)位于生物處理之后，沉淀之前，在二沉池中心設(shè)置專門(mén)的絮凝反應(yīng)區(qū)，該區(qū)分為中心筒和外筒，中心筒為紊流絮凝區(qū)和穩(wěn)流區(qū)，外筒為懸浮隔濾區(qū)和絮凝出水區(qū)。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步高效低耗脫氮除磷，提高二沉池泥水分離效果，出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)，減少絮凝劑投加量，節(jié)約用地的目的。本發(fā)明提供的這種化學(xué)-生物絮凝輻流式二次沉淀池，在生物池之后，化學(xué)絮凝劑通過(guò)加藥泵13經(jīng)加藥管12加入到管式混合器11中，化學(xué)絮凝劑采用聚合氯化鋁鐵 (PAFC)，投藥量為10-20毫克每升，進(jìn)水水質(zhì)較差時(shí)可投加助凝劑?；瘜W(xué)絮凝劑與進(jìn)水混合后通過(guò)進(jìn)水管4切向進(jìn)入中心筒5的下半部漏斗型側(cè)壁，通過(guò)繞流柱14形成旋流使水流向上，在中心筒5呈漏斗型的下半部中停留時(shí)間為2至4分鐘，進(jìn)行中速混合，加強(qiáng)顆粒碰撞， 形成較為成熟的絮體。然后進(jìn)入所述的中心筒5呈圓柱型的上半部，速度隨上升減小，此為慢速混合過(guò)程，在所述的中心筒5呈圓柱型的上半部中停留時(shí)間為6-8分鐘，以形成懸浮層使絮體接觸絮凝，讓絮體慢慢成長(zhǎng)形成更大顆粒的絮體。然后通過(guò)出水孔13流入整流筒往下進(jìn)入沉淀池1。在沉淀池1中沉淀1. 5至2. 5個(gè)小時(shí)，泥水分離，污泥慢慢滑入排泥斗2 通過(guò)排泥管3排出，而上層清水進(jìn)入周邊出水槽8通過(guò)出水管9排出。此方案將化學(xué)絮凝和生物絮凝有機(jī)結(jié)合，過(guò)程進(jìn)一步提高污染物的去除效果，提高泥水分離效果。采用一體化構(gòu)造，將絮凝和沉淀至于同一反應(yīng)器中，大大的節(jié)約了占地和能量。操作方法運(yùn)行時(shí)，隨著進(jìn)水管4的進(jìn)水，開(kāi)啟加藥泵13按規(guī)定投藥量通過(guò)加藥管 12加入到進(jìn)水管4中與進(jìn)水混合即可。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)1.采用化學(xué)-生物絮凝化學(xué)-生物絮凝是一種化學(xué)和生物深度集成的污水處理新工藝，將化學(xué)絮凝和生物絮凝有機(jī)結(jié)合；2.絮凝劑的投加點(diǎn)適宜本發(fā)明在生物處理之后，二沉池之前投加絮凝劑，克服前置絮凝絮凝劑投加量較大，反應(yīng)較復(fù)雜以及后置絮凝需另外添設(shè)絮凝沉淀裝置的問(wèn)題; 在二沉池中投加絮凝劑，部分絮凝劑可以在回流中反復(fù)起作用，可以減少絮凝劑的用量；3.絮凝-沉淀一體化構(gòu)造采用一體化構(gòu)造，將絮凝和沉淀至于同一反應(yīng)器中，通過(guò)穿孔整流板將絮凝區(qū)與沉淀區(qū)有機(jī)結(jié)合在一起。不僅節(jié)省占地，還大大的節(jié)約了能量；
4.提高二沉池的泥水分離效果投加絮凝劑使不易沉淀的懸浮粒子形成結(jié)實(shí)的絮團(tuán)，易于沉淀，提高泥水分離效果；5.節(jié)省能量混合絮凝反應(yīng)利用進(jìn)水的動(dòng)能和勢(shì)能，完全沒(méi)有攪拌等能量的消耗，節(jié)省了運(yùn)行費(fèi)用；


圖1為現(xiàn)有技術(shù)的二次沉淀池結(jié)構(gòu)圖，圖中數(shù)字標(biāo)識(shí)所示部位為1——沉淀池2——排泥斗3——排泥管4——進(jìn)水管5-中心筒6——出水孔7——整流筒8——周邊出水槽9——出水管10——排泥縫圖2為本發(fā)明提供的化學(xué)-生物絮凝輻流式二次沉淀池結(jié)構(gòu)圖，圖中數(shù)字標(biāo)識(shí)所示部位為1——沉淀池2——排泥斗3——排泥管4——進(jìn)水管5-中心筒6——出水孔7——整流筒8——周邊出水槽9——出水管11——管式混合器12——加藥管13——加藥泵14——繞流柱圖3為圖2中A-A剖面圖，圖中數(shù)字標(biāo)識(shí)所示部位為1——沉淀池5-中心筒6——出水孔7——整流筒14——繞流柱
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例1如圖1至圖3所示，本發(fā)明是對(duì)傳統(tǒng)二次沉淀池的改進(jìn)方法，在傳統(tǒng)輻流式二沉池中心改造中心筒5作為化學(xué)-生物絮凝反應(yīng)絮凝區(qū)。二沉池1直徑為50米，該中心筒5通過(guò)整流筒7與二沉池1的沉淀區(qū)相連通，中心筒5呈漏斗型的下半部側(cè)壁傾角45°，高度 2. 0米，最大直徑為5米，中心筒5呈圓柱型的上半部高度1. 0米，直徑5米。進(jìn)水管4出水端開(kāi)口斜面角度為45°，直徑為900毫米，以形成旋流；中心筒5底部設(shè)有4根均布的繞流柱14，直徑100毫米以加強(qiáng)水流擾動(dòng)。進(jìn)水管4將通過(guò)管式混合器11混合加藥混合的活性污泥混合液直接送達(dá)紊動(dòng)絮凝區(qū)，進(jìn)水管的出水的沖擊壓力使水流具有一定的流速，活性污泥混合液到達(dá)整個(gè)紊動(dòng)絮凝區(qū)，在該區(qū)域進(jìn)行紊動(dòng)絮凝，讓絮體充分接觸。中心筒5與整流筒7相連通的出水孔6設(shè)置為孔口高度為800毫米，孔頂距離中心筒5頂部距離為200毫米，開(kāi)孔數(shù)為4，輻射均勻布水?？紤]到進(jìn)出水水質(zhì)要求以及二沉池構(gòu)型考慮，污水在中心筒5呈漏斗型的下半部中的水力停留時(shí)間為4分鐘，在中心筒5呈圓柱型的上半部中的水力停留時(shí)間為6分鐘；絮凝劑采用聚合氯化鋁鐵(PAFC)，投藥量為20毫克每升，進(jìn)水水質(zhì)較差時(shí)可投加助凝劑。在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行模擬試驗(yàn)，各指標(biāo)的去除結(jié)果如下1.對(duì)各種形態(tài)的磷均有較高的去除效果。對(duì)總磷(TP)的去除率達(dá)到47%以上， 出水的TP濃度達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-20(^) —級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)溶解性總磷的去除率達(dá)到40%以上，對(duì)磷酸根的去除率達(dá)到43%。2.對(duì)(SQ的去除率達(dá)到了 80%，出水SS達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 (GB18918-2002) 一級(jí) A 標(biāo)準(zhǔn)。3.進(jìn)水為典型的南方生活污水，化學(xué)需氧量(COD)的進(jìn)水濃度較低，已低于一級(jí)A 標(biāo)準(zhǔn)，但此過(guò)程對(duì)COD仍有一定的去除。此過(guò)程對(duì)于氨氮(NH3-N)、總氮(TN)均有不同程度的去除作用。
權(quán)利要求
1.一種化學(xué)-生物絮凝輻流式二次沉淀池，包括沉淀池(1)、位于沉淀池(1)底部平面中部的向下呈漏斗型凹陷的排泥斗(2)、排泥斗(2)上方設(shè)有中心筒(5)、排泥斗(2)底部設(shè)有排泥管(3)、在排泥斗(2)的側(cè)壁中部上設(shè)置有一個(gè)水平接入的進(jìn)水管(4)，該進(jìn)水管 (4)穿過(guò)排泥斗(2)側(cè)壁至排泥斗(2)中心處直角轉(zhuǎn)向往上延伸；在中心筒(5)的外壁近頂端處等距離開(kāi)有4-6個(gè)出水孔(6)；中心筒(5)頂部外圍有整流筒(7)；在沉淀池(1)外壁的近頂端處設(shè)置有環(huán)繞沉淀池(1)的周邊出水槽(8);周邊出水槽(8)的底部設(shè)置有一個(gè)出水管(9)；在中心筒(5)底部設(shè)置排泥縫(10)；其特征在于所述的中心筒(5)的上半部呈圓柱型，下半部呈漏斗型，中心筒(5)上半部圓柱型的半徑與沉淀池(1)的半徑比為1:4至 1:8，上半部呈圓柱型的體積與下半部漏斗型的體積比為1.5至2.0 ；在中心筒(5)的側(cè)壁近頂處等距離開(kāi)有出水孔(6)，整流筒(7)的半徑與中心筒(5)上半部的半徑比值為1. 1至 1. 2 ；進(jìn)水管(4)穿過(guò)排泥斗(2)側(cè)壁后再穿過(guò)中心筒(5)的呈漏斗型的下半部的側(cè)壁止于中心筒(5)的呈漏斗型的下半部的腔內(nèi)，進(jìn)水管(4)的出水端為斜面向下斜面狀開(kāi)口 ；進(jìn)水管(4)上設(shè)置有加藥管(12)，在進(jìn)水管(4)上的加藥管(12)的接入處與進(jìn)水管(4)的出水口之間的部位設(shè)置有管式混合器(11)；加藥管(12)接入進(jìn)水管(4)之前設(shè)置加藥泵(13)。
2.根據(jù)權(quán)利1所述的化學(xué)-生物絮凝輻流式二次沉淀池，其特征在于，在中心筒(5)的底部中心部位處設(shè)置有2至4根垂直于中心筒(5)的底部平面的圓柱狀的繞流柱(14)。
3.根據(jù)權(quán)利1所述的化學(xué)-生物絮凝輻流式二次沉淀池，其特征在于，在中心筒(5)的側(cè)壁近頂處的出水孔(6)個(gè)數(shù)為4-6個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利1所述的化學(xué)-生物絮凝輻流式二次沉淀池，其特征在于，進(jìn)水管(4)的出水端開(kāi)口斜面角度為40°至50°。
5.根據(jù)權(quán)利3所述的化學(xué)-生物絮凝輻流式二次沉淀池，其特征在于，進(jìn)水管(4)的出水端開(kāi)口斜面角度為45°。
6.根據(jù)權(quán)利1所述的化學(xué)-生物絮凝輻流式二次沉淀池，其特征在于，中心筒(5)的下半部漏斗型側(cè)壁的傾角為45°至60°。
7.根據(jù)權(quán)利5所述的化學(xué)-生物絮凝輻流式二次沉淀池，其特征在于，中心筒(5)的下半部漏斗型側(cè)壁的傾角為45°。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于污水處理的化學(xué)-生物絮凝輻流式二次沉淀池，本發(fā)明是在原有的輻流式沉淀池中設(shè)置絮凝反應(yīng)區(qū)，對(duì)二沉池的進(jìn)水先進(jìn)行化學(xué)-生物絮凝，再出水沉淀，特點(diǎn)是絮凝劑的投加點(diǎn)位于生物處理之后，沉淀之前，在二沉池中心設(shè)置專門(mén)的絮凝反應(yīng)區(qū)，該區(qū)分為中心筒和外筒，中心筒為紊流絮凝區(qū)和穩(wěn)流區(qū)，外筒為懸浮隔濾區(qū)和絮凝出水區(qū)。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步高效低耗脫氮除磷，提高二沉池泥水分離效果，出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)，減少絮凝劑投加量，節(jié)約用地的目的。
文檔編號(hào)B01D21/24GK102350104SQ20111021061
公開(kāi)日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2011年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月26日
發(fā)明者劉康福, 劉真, 吳曉暉, 周長(zhǎng)波, 林俊峰, 江娟, 章北平, 趙強(qiáng), 陸謝娟 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)