CN101244347A - 污泥漏斗悬浮泥渣层式斜板、斜管沉淀工艺与装置 - Google Patents

Abstract

一种新型的污泥漏斗悬浮泥渣层式斜板(斜管)沉淀池其特征在于，在普通斜板(斜管)沉淀装置下设置污泥漏斗装置。在污泥漏斗装置中形成稳定高浓度的泥渣悬浮层。在沉淀池尾端设出水堰，沉淀后清水由出水堰上面流出。因高浓度悬浮泥渣层对水中矾花的捕捉、碰撞作用大幅度地提高了沉淀池出水水质与水量。其出水量是通用的斜板(斜管)沉淀池的3倍以上，而且工作稳定，对各种难处理水质皆适用。

Description

污泥漏斗悬浮泥渣层式斜板、斜管沉淀工艺与装置

本发明是属于固、液重力分离工艺与装置。主要用于水处理、化工等领域。

本发明由斜板或斜管沉淀装置I、污泥漏斗装置II、污泥漏斗托架4、斜板托架5、沉淀池体6、排泥斗7、排泥管8、穿孔花墙9、出水管10及出水堰11所组成。

其特征在于：其斜板(斜管)沉淀装置I支撑在斜板托架5上，其下面是由多个上口大、下口小，其形状为方形、矩形、多边形或其它形状的漏斗组成的污泥漏斗装置II，该装置直接固定在沉淀池体1上或支撑在污泥漏斗装置托架5上，当污泥漏斗装置II高度小时，斜板(斜管)托架5可以去掉，斜板(斜管)沉淀装置I直接支撑在污泥漏斗装置II上，沉淀池尾端设出水堰11，清水从其上面上流出。

通常固、液分离装置是斜板、斜管沉淀设备。水或其它液体沿着斜板与肋条构成倾斜通道(或斜管通道)由下向上流动，固体颗粒铅垂沉降在斜板(斜管)上，并沿斜板(斜管)滑下，清水由斜板(斜管)上端流出。这种设备只有沉淀功能，没有絮凝功能。

长期以来水处理领域科学家和学者一直想利用沉淀池的沉淀污泥，使其参加絮凝反应，这有两个好处。其一是可以使絮凝工艺中的矾花颗粒浓度大幅度提高，形成高浓度的泥渣悬浮层。当加药原水通过该层时，水中的矾花与悬浮泥渣层的污泥碰撞机率大幅度地增加了。很多小颗粒矾花被该层污泥颗粒所捕捉，没有被捕捉的颗粒则流入下一个工艺流程沉淀池中。这部分矾花颗粒由于在通过悬浮污泥渣层时与污泥颗粒碰撞结合也明显张大，其沉淀速度明显提高。因此可以大幅度提高沉淀池的出水水质和水量。其二是由于高浓度泥渣悬浮层的存在使沉淀池工作更稳定，在原水浊度突然变化加药量不能及时变化时，特别是高浊时间，沉淀池出水水质和水量不会受影响。如果是普通斜板(斜管)沉淀池出水水质将急聚恶化。其三是因为高浓度泥渣悬浮层的存在，在各种极难处理水质如低温低浊水、高浊水、低温高浊水、低浊高藻类水时期，沉淀池的处理效果及出水水质和水量均能得到保证。其四是由于高浓度泥渣悬浮层的污泥有很强的吸附能力，所以有明显节省药剂的功能。

由此可见，使沉淀池的污泥参与絮凝反应是非常科学、非常巧妙的思想。但是实现这一想法难度是很大的，因为加药原水是先进入絮凝反应池，然后再进入沉淀池。目前解决这个问题有二种工艺。一是机械加速澄清池工艺，二是高浓度絮凝沉淀池工艺。前者的基本思想是把沉淀池底的污泥用机械提升，使其循环并参加絮凝反应。后者是把沉淀池污泥浓缩后用泵输回絮凝、沉淀池。这两种方法的缺点是：其一沉淀污泥经过机械搅动后，一些污泥矾花颗粒受到破坏，必然产生一些更小的矾花，这就严重的影响了悬浮泥渣层的处理效果；其二是工艺设备复杂，投资大。

本发明是在斜板(斜管)沉淀装置之下设置多个污泥漏斗。从斜板(斜管)滑下的污泥直接落入污泥漏斗中，在其中形成高浓度的泥渣悬浮层。进入沉淀池的絮凝反应后的水从下方流入污泥漏斗时，要穿过泥渣悬浮层。由于该层的污泥没有受过机械扰动，保留污泥的原来形态，没有污泥矾花破碎后形成的小矾花颗粒，其吸附、碰撞絮凝作用是最理想的。

有益效果

降落到斜板(斜管)上的污泥滑落到污泥漏斗中。由于污泥漏斗下口尺寸远远小于污泥漏斗上口尺寸，所以絮凝反应后的水从污泥漏斗下口流入时，流速远远大于其污泥漏斗上口流出的速度。由于其下口进水流速很大，对从污泥漏斗中落下的污泥产生很强的顶托，一些重的污泥从污泥漏斗中流出，轻的污泥则留在污泥漏斗中。在斜板(斜管)沉淀装置中沉淀下的污泥是连续不断的滑下，而且总有些轻污泥留在污泥漏斗中，所以污泥漏斗中的污泥浓度在不断的增加。由于污泥漏斗中重的污泥下降速度大，轻的污泥下降速度小，所以在高浓度污泥的情况下，轻、重污泥的碰撞机率大幅度增加了，污泥尺度不断长大，长大的污泥又从污泥漏斗中流出。当进入污泥漏斗中的污泥与从污泥漏斗中流出的污泥相等时，污泥漏斗中的污泥的浓度则保持恒定。从斜板(斜管)沉淀装置开始运行到污泥漏斗中污泥浓度恒定所需时间，随污泥漏斗中污泥浓度大小、污泥漏斗的大小以及污泥漏斗下口大、小而定。污泥漏斗越大其下口尺寸越小所需时间越长。污泥漏斗中污泥浓度可用污泥漏斗上、下口面积比来决定。污泥漏斗中污泥可达到很高的浓度。正因为污泥漏斗污泥浓度很高，所以在污泥漏斗中形成高浓度的泥渣悬浮层。絮凝反应后的水通过穿孔花墙进入沉淀池后，从污泥漏斗下口进入时要穿过泥渣悬浮层。水中的绝大多数小颗粒矾花被污泥颗粒所捕捉，或长到足够大的尺度流入到上部的斜板(斜管)沉淀装置中。这样就大大的提高了斜板(斜管)沉淀装置的出水水质和水量。而其改善程度则取决于污泥漏斗中污泥浓度。应该说明的是污泥漏斗越高，污泥漏斗中的泥渣层越稳定。污泥漏斗小时，在沉淀池排泥过程中污泥漏斗中的悬浮泥渣层被破坏，当然其排泥后悬浮泥渣层形成也很快。虽然这种情况装置处于不稳定状态下工作，但当悬浮泥渣层形成后，其出水水质与水量明显提高。污泥漏斗越高，沉淀池高度越大，但泥渣悬浮层工作越稳定，可以达到沉淀池排泥时不被破坏。其处理能力是普通斜板(斜板)沉淀装置的3倍以上。

附图说明

图1是污泥漏斗悬浮泥渣层式斜板(斜管)沉淀池的剖视图；

图2是污泥漏斗悬浮泥渣层式斜板(斜管)沉淀池的A-A向剖视图；

图3是污泥漏斗悬浮泥渣层式斜板(斜管)沉淀池的B-B向剖视图；

施实方法

斜板沉淀装置I与普通斜板沉淀设备相同，是由塑料薄板1与塑料肋条2热合点焊成斜板模块组成。斜管沉淀装置I与普通斜管沉淀设备相同，加工方法亦相同。污泥漏斗装置II是多个由钢板、不锈钢板、塑料板、玻璃钢制成的方形、矩形、多边形或其它形状的漏斗3，把其上部连接起构成污泥漏斗装置II。或把几个漏斗3上部连接起构城漏斗模块，再由这些模块拼成污泥漏斗装置II。污泥漏斗托架4是由槽钢或角钢制成与沉淀池体6相连接。斜板托架5是由角钢制成，与沉淀池体6相连接。污泥漏斗装置II支撑并连接在污泥漏斗托架4上。斜板(斜管)装置I支撑在斜板(斜管)托架5上。如果污泥漏斗装置II高度很小没有斜板托架5时，斜板(斜管)装置I支撑在污泥漏斗装置II上。当污泥漏斗装置II高度大时，该装置则需用钢筋混凝土制成，在沉淀池体1建筑时同时制做，把两者联成一体，并去掉污泥漏斗托架4。

Claims (4)

1. 污泥漏斗悬浮泥渣层式斜板(斜管)沉淀池的处理装置是由二部分组成，其上部是斜板(斜管)沉淀装置(I)与普通斜板(斜管)沉淀设备相同，其下部是由多个上口大、下口小，形状为正方形、矩形、多边形或其它形状的漏斗(3)组成的污泥漏斗装置(II)。

2. 根据权利要求1，污泥漏斗装置(II)支撑在污泥漏斗托架(4)上，斜板沉淀装置(I)支撑在污泥漏斗装置(II)的上方斜板托架(5)上，或直接支撑在污泥漏斗装置(II)上。

3. 根据权利要求2，当污泥漏斗装置(II)高度大时，该装置需用钢筋混凝土制成，与沉淀池体(1)同时建筑，并连成一体。

4. 根据权利要求3，沉淀池尾端设出水堰(11)，沉淀池中清水由出水堰(11)上面流出。

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