CN106315713B - 一体化砂水分离装置 - Google Patents
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Abstract
一种一体化砂水分离装置,属于污水处理设备,包括进水管、消能器、混流式涡扇、导流槽、旋流分离器,中心管、平流池、出水管、螺旋输送机和集砂斗;进水管与消能器连接,混流式涡扇安装在消能器内,消能器通过导流槽与旋流分离器连接,导流槽的底部设有坡度,在旋流分离器的底部设有出砂口;平流池的进水侧通过中心管与旋流分离器连接,在平流池的出水侧设有出水管;平流池的底部设有集砂斗,集砂斗通过排砂管与旋流分离器的出砂口连通;螺旋输送机相对水平面倾斜设置,螺旋输送机的下端位于集砂斗内,螺旋输送机的上端部设有排砂口。砂水混合物经本发明处理后,能够实现砂水分离,以及颗粒包裹有机物质的剥离,并具有强化细微砂粒的去除功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种污水处理设备,具体涉及一种一体化砂水分离装置。
背景技术
螺旋式砂水分离器在现有污水厂应用较广泛,作为沉砂池配套的一种砂水分离设备,其结构单一,设计简单,是污水中砂粒及其它固体颗粒的分离和提升设备。据调研,沉砂池出来的砂水混合物裹挟部分有机物,而现有砂水分离器在去除砂表面有机物的功能上贡献甚微;由于连续气提装置提升的砂水含气量高,提砂量较少,为了提高提砂量,需要增加压缩气体量,但由于过量压缩气体无法有效溢出,使得螺旋式砂水分离器沉降区湍流显著,砂水分离效果受到显著影响。按照其特点来说,砂水分离器可分离出粒径≥0.2mm的砂粒,而实际污水厂运行中常常会有大量细微砂随出水流入后续处理环节,造成污水厂进水SS/BOD5 比值过高,大量无机悬浮固体携细微泥砂进入生物处理***,除造成生化池的泥砂淤积外,活性污泥的产率系数也会明显升高(1~1.5kgDS/kgBOD5),污泥有机组分(MLVSS/MLSS)明显低至0.30~0.50,淤砂中大部分是惰性的无机固体,使得生化池有效池容明显降低,生物除磷脱氮***的运行性能不稳定。综上所述,现有砂水分离器不具备剥离有机物质功能,分离效果差、效率低、排砂异味明显。
发明内容
本发明的目的是提供一种一体化砂水分离装置,能实现砂水分离,以及颗粒包裹有机物质的剥离,并具有强化细微砂粒的去除功能。
本发明所述的一体化砂水分离装置,包括进水管、消能器、混流式涡扇、导流槽、旋流分离器,中心管、平流池、导流板、出水管、螺旋输送机和集砂斗;
所述进水管与消能器连接,混流式涡扇安装在消能器内,消能器通过导流槽与旋流分离器连接,所述导流槽的底部设置有一定的坡度,在旋流分离器的底部设有出砂口;
所述平流池的进水侧通过中心管与旋流分离器连接;
所述出水管设置在平流池的出水侧;
所述平流池的底部设有集砂斗,该集砂斗通过排砂管与旋流分离器的出砂口连通;
所述螺旋输送机相对水平面倾斜设置,且螺旋输送机的下端位于集砂斗内,螺旋输送机的上端部设有排砂口。
在所述平流池内,位于集砂斗的上方设有斜板组件,该斜板组件包括相对于水平面对称设置的上下两层斜板,各斜板与水平面呈45°~ 60°夹角布置,且位于下层的各斜板的上端分别向出水侧倾斜设置;确保了微小粒径砂粒的沉降,以防止集砂斗内的砂粒对平流池的影响。
所述平流池内在靠近中心管的出水处设有第一竖直导流板,该第一竖直导流板的下端与平流池的底壁具有第一过流间隙;能够防止平流池进水水力条件突变。
所述平流池内在靠近出水管处设有第二竖直导流板,该第二竖直导流板的下端与平流池的底壁具有第二过流间隙,并在第二竖直导流板的上部设有浮渣去除槽,水经平流池处理后依次经第二过流间隙、出水管排除,平流池表层的杂质通过浮渣去除槽去除。
在所述导流槽内设有连通消能器与旋流分离器的挡板,该挡板与混流式涡扇的切线出水相平行,通过挡板将消能器的出水合理地引入旋流分离器,实现砂水分离。
所述进水管的轴线与混流式涡扇的叶面之间的夹角为45°~ 60°,混流式涡扇由水流冲击转动。
所述导流槽的底面的坡度为3%~10%,有利于将水流引入旋流分离器。
本发明具有以下优点:
(1)本发明将以往“以能消能”转变为“以能做功”,对于污水处理过程中大量大功率泵组的剩余有效水头进行再利用,完成后排气、剥离、消能等作用,不仅降低了流速,也有效节约了能源。其中混流式涡扇由水流冲击转动,一方面消除了气提带来的能量冲击,减轻了直接进入砂水分离器所产生的扰流,另一方面借助高速碰撞的作用将大量气泡挤破,从而降低含气量。
(2)将平流条件下砂粒沉降与旋流条件下砂水分离进行功能整合,平流池流速低、水力条件稳定,旋流器的砂水分离效果好,作为旋流沉砂池辅助设备更加具有应用前景。
附图说明
图1为本发明的结构示意图之一;
图2为本发明的结构示意图之二;
图3为本发明的原理图;
其中:1、进水管,2、消能器,3、混流式涡扇,4、导流槽,5、旋流分离器,6、中心管,7、出砂口,8、第一竖直导流板,9、排砂管,10、集砂斗,11、斜板,12、浮渣去除槽,13、第二竖直导流板,14、出水管,15、排砂口,16、螺旋输送机,17、平流池,18、旋流分离区,19、消能区,20、平流沉降区,21、排砂区,22、挡板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明:
如图1至图3所示的一体化砂水分离装置,包括进水消能区19、旋流分离区18、平流沉降区20、排砂区21四部分。其中:进水消能区19包括进水管1、混流式涡扇3、导流槽4和挡板22;旋流分离区18包括旋流分离器5和中心管6;平流沉降区20包括平流池17、第一竖直导流板8、第二竖直导流板13、斜板组件、浮渣去除槽12和出水管14;所述排砂区21包括螺旋输送机16(包括无轴螺旋、电机、减速器)、集砂斗10和排砂管9。
如图2所示,进水管1与消能器2连接,混流式涡扇3安装在消能器2内,进水管1的轴线与混流式涡扇3的叶面之间的夹角为60°,或为45°,或为50°,或为55°。消能器2通过导流槽4与旋流分离器5连接,在旋流分离器5的底部设有出砂口7。导流槽4的底面设置有一定的坡度(比如:3%,或5%,或8%,或10%等)。挡板22设置在导流槽4内,通过挡板22能连通消能器2与旋流分离器5,该挡板22与混流式涡扇3的切线出水相平行。
如图2所示,旋流分离器5与平流池17的进水侧通过中心管6连通。
如图2所示,第一竖直导流板8设置在平流池17内靠近中心管6的出水处,该第一竖直导流板8的下端与平流池17的底壁具有第一过流间隙。斜板组件设置在平流池17内,且位于集砂斗10的上方,该斜板组件包括相对于水平面对称设置的上下两层斜板11,各斜板11与水平面呈 60°(或45°,或50°,或55°)夹角布置,且位于下层的各斜板11的上端分别向出水侧倾斜设置。出水管14设置在平流池17的出水侧。第二竖直导流板13设置在平流池17内靠近出水管14处,该第二竖直导流板13的下端与平流池17的底壁具有第二过流间隙,污水经平流池17处理后依次经第二过流间隙、出水管14排除。浮渣去除槽12固定在第二竖直导流板13的上部,平流池17表层的杂质通过浮渣去除槽12去除。
如图2所示,集砂斗10设置在平流池17的底部,该集砂斗10通过排砂管9与旋流分离器5的出砂口7连通。螺旋输送机16相对水平面倾斜设置,且螺旋输送机16的下端位于集砂斗10内,螺旋输送机16的上端部设有排砂口15。
图3中的箭头表示水和砂石的流动方向,本发明所述一体化砂水分离装置中:
(1)消能器2的主要作用有两个:一是气提砂水冲洗混流式涡扇3高速旋转,在撞击过程中将气提砂水中的大量压缩气体挤出,降低了进水含气量;二是降低水头,为旋流分离器5进水创造良好的水力条件。在混流式涡扇3的作用下,包裹在砂粒上的有机物质也会散落进入砂水中,提高了砂水中有机物质含量。
(2)旋流分离器5的高度为150㎜,主要防止进水溢出设置的超高,在导流槽4内设置一块挡板22,挡板22与混流式涡扇3切线出水平行,通过挡板22将消能器2的出水合理地引入旋流分离器5中,以实现砂水分离;分离出的大粒径砂粒直接通过旋流分离器5底部的出砂口7进入集砂斗10,并通过螺旋输送机16排出。旋流分离器5上表层内循环出水中含有的砂粒的粒径小,在旋流条件下很难自然沉降,通过中心管6进入平流池17,在接近层流的水力条件下能够更好的进行沉降。中心管6为倒虹吸管,有利于加快表层内循环出水平缓地进入平流池17,在中心管6的出口处设有第一竖直导流板8,第一竖直导流板8能够防止平流池17进水水力条件突变。为了确保微小粒径砂粒的沉降,以防止集砂斗10内的砂粒对平流池17的影响,在集砂斗10的上方设置有一组对称安放的斜板11,由于下层斜板11与水流同向,能够强化沉降效果;上层斜板11与进水逆向,能够减缓上升水流的速度,平流池17表层杂质则通过浮渣去除槽12排出,斜板11的尺寸规格为300㎜×150㎜×1.2㎜。
(3)螺旋输送机16与集砂斗10连通,将集砂斗10内的砂粒排出,螺旋输送机16上的排砂口15高于平流池17的顶板300㎜,从而保证螺旋输送机16排砂的过程中不会溢流出砂水。
Claims (7)
1.一种一体化砂水分离装置,其特征在于:包括进水管(1)、消能器(2)、混流式涡扇(3)、导流槽(4)、旋流分离器(5)、中心管(6)、平流池(17)、出水管(14)、螺旋输送机(16)和集砂斗(10);
所述进水管(1)与消能器(2)连接,混流式涡扇(3)安装在消能器(2)内,消能器(2)通过导流槽(4)与旋流分离器(5)连接,所述导流槽(4)的底部设置有一定的坡度,在旋流分离器(5)的底部设有出砂口(7);
所述平流池(17)的进水侧通过中心管(6)与旋流分离器(5)连接;
所述出水管(14)设置在平流池(17)的出水侧;
所述平流池(17)的底部设有集砂斗(10),该集砂斗(10)通过排砂管(9)与旋流分离器(5)的出砂口(7)连通;
所述螺旋输送机(16)相对水平面倾斜设置,且螺旋输送机(16)的下端位于集砂斗(10)内,螺旋输送机(16)的上端部设有排砂口(15)。
2.根据权利要求1所述的一体化砂水分离装置,其特征在于:在所述平流池(17)内,位于集砂斗(10)的上方设有斜板组件,该斜板组件包括相对于水平面对称设置的上下两层斜板(11),各斜板(11)与水平面呈45°~ 60°夹角布置,且位于下层的各斜板(11)的上端分别向出水侧倾斜设置。
3.根据权利要求1或2所述的一体化砂水分离装置,其特征在于:所述平流池(17)内,在靠近中心管(6)的出水处设有第一竖直导流板(8),该第一竖直导流板(8)的下端与平流池(17)的底壁具有第一过流间隙。
4.根据权利要求1或2所述的一体化砂水分离装置,其特征在于:所述平流池(17)内,在靠近出水管(14)处设有第二竖直导流板(13),该第二竖直导流板(13)的下端与平流池(17)的底壁具有第二过流间隙,并在第二竖直导流板(13)的上部设有浮渣去除槽(12),水经平流池(17)处理后依次经第二过流间隙、出水管(14)排除。
5.根据权利要求1或2所述的一体化砂水分离装置,其特征在于:在所述导流槽(4)内设有连通消能器(2)与旋流分离器(5)的挡板(22),该挡板(22)与混流式涡扇(3)切线出水相平行。
6.根据权利要求1或2所述的一体化砂水分离装置,其特征在于:所述进水管(1)的轴线与混流式涡扇(3)的叶面之间的夹角为45°~ 60°。
7.根据权利要求1或2所述的一体化砂水分离装置,其特征在于:所述导流槽(4)的底面的坡度为3%~10%。
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