CN109603216A - 一种无动力微絮凝反应沉淀池 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无动力微絮凝反应沉淀池，它包括：混合组件，所述混合组件包括设置在沉淀池中的第一涡流反应区、第二涡流反应区以及缓流澄清区，第一涡流反应区的出水口设置在第二涡流反应区内，第一涡流反应区内壁自设置在第一涡流反应区一端的总进水口向另一端的第一出水口方向上逐渐收缩，第二涡流反应区的第二出水口连通至缓流澄清区中，所述缓流澄清区中设置有微涡流生成机构；沉淀组件，所述沉淀组件包括设置在沉淀池中的沉淀区，所述缓流澄清区的第三出水口连通至沉淀区；除泥组件，所述除泥组件包括出泥口。勿需机械搅拌，实现良好快速絮凝沉淀，节省药剂，减少能源消耗，结构紧凑简单，能够简单、迅速、高效地改造现有废水处理工程。

Description

一种无动力微絮凝反应沉淀池

技术领域

本发明属于环保设备领域，涉及工业有机废水、市政生活污水处理***，具体涉及一种无动力微絮凝反应沉淀池。

背景技术

絮凝沉淀由絮凝和沉淀两部分组成。絮凝过程是指投加絮凝剂通过水力或机械搅拌的形式使絮凝剂与废水进行充分的混合，絮凝体相互之间碰撞形成理想的矾花以便于沉降的过程。现有的污水站应用最多的絮凝工艺为机械搅拌和水力搅拌两大类，中小型污水站采用机械搅拌居多，但是机械搅拌存在絮凝效果差、设备效率低、运行成本大，维护工作量大等问题。大型污水站采用水力搅拌居多，其中有：旋流反应池、平流沉淀池、斜管沉淀池、水力澄清池等，然而此类工艺存在工艺流程长、占地面积大、基建费用高、运行稳定性差、混凝效果不佳等问题。

针对以上问题和简单、迅速、高效地改造现有废水处理工程，尤其是对正在运行的废水澄清池加以改进，本装置在尽量少的占地面积、增加运行稳定性、减少维修频次、降低能耗的情况下，保证设备处理能力，对中小型工业废水处理站的现有沉淀***的改造具有很强的针对性和适用性。

发明内容

本发明目的是克服现有技术不足而提供一种无动力微絮凝反应沉淀池。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明提供了一种无动力微絮凝反应沉淀池，它包括：

混合组件，所述混合组件包括设置在沉淀池中的第一涡流反应区、第二涡流反应区以及缓流澄清区，第一涡流反应区的出水口设置在第二涡流反应区内，第一涡流反应区内壁自设置在第一涡流反应区一端的总进水口向另一端的第一出水口方向上逐渐收缩，第二涡流反应区的第二出水口连通至缓流澄清区中，所述缓流澄清区中设置有微涡流生成机构；

沉淀组件，所述沉淀组件包括设置在沉淀池中的沉淀区，所述缓流澄清区的第三出水口连通至沉淀区；

除泥组件，所述除泥组件包括出泥口。

优化地，所述第一涡流反应区套设在第二涡流反应区内。

进一步地，第二涡流反应区的内壁形状与第一涡流反应区的外壁形状相匹配，第二涡流反应区的内壁与第一涡流反应区的外壁之间形成陕长的流水通道。

优化地，所述第一涡流反应区竖直设置，所述第一涡流反应区的出水口设置在下方，第一涡流反应区的上方设置有总进水口和加药口。

进一步地，所述第一涡流反应区中的总进水口水平设置使得水平出水。

优化地，所述第二涡流反应区上边缘形成为出水口，水流从上边缘溢出进入缓流澄清区。

优化地，所述微涡流生成机构包括设置在缓流澄清区中的微扰板。

进一步地，所述微扰板具有弯折部位。

优化地，除泥组件还包括可旋转设置在沉淀区底部的刮泥板。

优化地，缓流澄清区中还设置有导流板，导流板自缓流澄清区内部延伸至缓流澄清区的第三出水口。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

本发明的无动力微絮凝反应沉淀池，废水经总进水口进入第一涡流反应区，由于第一涡流反应区一端的总进水口向另一端的第一出水口方向上逐渐收缩，废水在此水利条件下形成涡流反应，与加入第一涡流反应区的药剂快速混合；在第一涡流反应区下部，由于水流的射流卷吸作用，形成微絮凝反应，促进药剂与废水的絮凝，在经过第二涡流反应区后水流进入缓流澄清区，由于此处安装有微涡流生成机构，生成诸多微涡流，因此在此处药剂与废水能进一步混合絮凝。本装置勿需机械搅拌，实现良好快速絮凝沉淀，节省药剂，减少能源消耗，结构紧凑简单，能够简单、迅速、高效地改造现有废水处理工程，尤其是对正在运行的废水沉淀池加以改进和处理，增强其除磷能力。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明优选实施例的无动力微絮凝反应沉淀池的结构示意图；

图2是图1 的俯视图；

图3是图1中混合组件放大示意图；

图4是图2中混合组件放大示意图；

图5是图4中A-A’剖面图；

其中，附图标记说明如下：

10、混合组件；11、第一涡流反应区；111、第一出水口；112、总进水口；113、加药口；12、第二涡流反应区；121、第二出水口；13、缓流澄清区；131、第三出水口；132、微涡流生成机构；1321、微扰板；133、导流板；14、流水通道；15、进水管；

20、沉淀组件；21、沉淀区；22、出水环堰；

30、除泥组件；31、出泥口；32、刮泥板；

40、壳体。

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。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1所示无动力微絮凝反应沉淀池。沉淀池包括壳体40。壳体40中设置有混合组件10、沉淀组件20以及除泥组件30。

其中，混合组件10用于污水与药剂混合产生絮凝，污水中杂质被去除；沉淀组件20用于絮凝的沉淀以及清水的排出；除泥组件30用于使絮凝沉淀汇集形成的污泥排出。

如图1所示，混合组件10设置在壳体40内的水平中心位置，偏于上方，混合组件10包括第一涡流反应区11、第二涡流反应区12以及缓流澄清区13。

第一涡流反应区11套设在第二涡流反应区12内，第二涡流反应区12套设在缓流澄清区13内，结构紧凑，且使水流弯折。

其它技术方案中，还可以使第一涡流反应区11、第二涡流反应区12以及缓流澄清区13串联设置，利用用于连接的弯曲管路使水流弯曲行进。

混合组件10的水平截面面积为整个沉淀池面积的1/2，其直径约为整个沉淀池直径的0.75左右，水力停留时间保持在20-30min。沉淀区21的表面负荷保持在0.4-0.8m³/m²·h。

第一涡流反应区11为上大下小的锥形结构，下部开口为第一出水口111，其横剖面为倒置的“梯形”，梯形底角角度为50º~70º。

第二涡流反应区12也为上大下小的锥形结构，其横剖面为倒置的“三角形”结构，三角形底角角度为60º~70º。

第一涡流反应区11的实质结构是内壁自设置在第一涡流反应区11一端的总进水口112向另一端的第一出水口111方向上逐渐收缩。本实施例中第一涡流反应区11为上大下小的锥形结构是一种优选的结构，这样结构易于制造。在其它的技术方案中，还可以有其它的第一涡流反应区11上大下小的结构，比如第一涡流反应区11内壁呈弧形，第一涡流反应区11底部逐渐汇聚于一点。总之第一涡流反应区11临近第一出水口111的内壁是逐渐收缩的。这样设置的作用是使得水流在此水利条件下形成涡流反应，污水与药剂快速混合。

设置第二涡流反应区12的作用是使得水流在第二涡流反应区12中产生回流。由于第一出水口111设置在第二涡流反应区12内。水流进入第二涡流反应区12内后易形成回流，形成微絮凝反应，促进药剂与废水的絮凝。

如图1以及图3，第二涡流反应区12的内壁形状与第一涡流反应区11的外壁形状相匹配，第二涡流反应区12的内壁与第一涡流反应区11的外壁之间形成陕长的流水通道14。水流在陕长的流水通道14中流动时，污水进一步与药剂混合。

第二涡流反应区12的上边缘为喇叭状开口，第二涡流反应区12的上边缘形成为第二出水口121。水流越过上边缘溢出进入缓流澄清区13。这样水流经过第一出水口111和第二出水口121时均形成一次弯折，促进了污水与药剂的混合，利于絮凝反应。

如图1和图3，第一涡流反应区11的上部设置有总进水口112。

本实施例中总进水口112是进水管15的出口，进水管15水平设置，因此总进水口112水平设置，这样使得水平进水或称切向进水，也即污水水平射出进入第一涡流反应区11。这样的好处是使得水流在第一涡流反应区11中由于重力作用螺旋式向下移动，有利于污水与药剂的混合。

药剂通过设置在第一涡流反应区11上部的加药口113加入污水中。由于加药口113与总进水口112相邻近，因此可使药剂与污水充分混合。

本实施例中，第一涡流反应区11竖直设置，也就是从上方进水，下方出水。这样可以利用水流的重力作用使水流与药剂混合。

如图3，水流随后进入缓流澄清区13，在缓流澄清区13中的微涡流生成机构132作用下形成微涡流，药剂与废水能进一步混合絮凝。

微涡流生成机构132的主要作用机理是稍微阻挡水流的流动，水流被微涡流生成机构132阻挡后形成微涡流。因此，微涡流生成机构132原则上可以是任一有形物体。

本实施例中，微涡流生成机构132包括多个微扰板1321，微扰板1321为长条形。微扰板1321的两端分别连接第二涡流反应区12外壁和缓流澄清区13内壁，微扰板1321兼实现了连接作用。

如图5所示，图5为图4中A-A’截面图。微扰板1321由“工”字型钢条（见图5中5-1）或“L”型钢条（见图5中5-2）制成（本实施例中采用“工”字型钢条）。也即微扰板1321具有弯折部位。弯折部位可以更好地对水流产生微扰形成微涡流。

当然，微扰板1321还可以不具有弯折部位，比如，微扰板1321为直板状，在水流方向上（也即图1从上到下的方向上）倾斜设置，这时同样能够对水流形成微扰。

微扰板1321在周向与径向错开分布于缓流澄清区13中，能更好地使水流形成微涡流。

如图1和图3，在缓流澄清区13的底部设置有导流板133。导流板133为锥盖形，自缓流澄清区13水平中心位置逐渐向下延伸至第三出水口131。导流板133的设置使得水流更顺畅地到达第三出水口131并流出进入沉淀区21。

第三出水口131设置有背向的两个，使得水流均匀进入沉淀区21。

如图1，沉淀组件20包括沉淀区21和出水环堰22。

沉淀区21为缓流澄清区13***直至壳体40侧壁之间，且向下至壳体40底部的空间，沉淀区21的空间足够大以使絮凝充分沉淀在壳体40内侧底部。

出水环堰22设置在壳体40上端周缘。沉淀区21上部的清水从出水环堰22溢出进入总出水口（图未示）。

当然，清水还可以有其它的出水方式，比如在沉淀区21顶部设置抽水泵，或在沉淀区21顶部设置多个倾斜的出水槽等。

絮凝沉淀在壳体40底部形成污泥，污泥需要定期去除，因此设置了除泥组件30。

如图1，除泥组件30包括出泥口31和刮泥板32。

出泥口31设置在壳体40侧壁底部，在需要排泥时开启。

刮泥板32可旋转设置在沉淀区21的底部，在需要时开启旋转，将污泥刮至出泥口31排出。

本实施例的工作原理是：

污水通过进水管15从总进水口112切向进入第一涡流反应区11，与加药口113加入的药剂混合。由于第一涡流反应区11为上大下小的椎体，废水在此水利条件下形成涡流反应。在第一涡流反应区11下部，由于水流的射流卷吸作用，水流在第一涡流反应区11和第二涡流反应区12的下部产生回流，形成微絮凝反应，促进药剂与废水的絮凝。水流进入缓流澄清区13，由于此处安装有微涡流生成机构132，生成诸多微涡流，因此在此处药剂与废水能进一步混合絮凝。水流随后进入沉淀区21，絮凝沉淀至沉淀区21底部形成污泥，清水从设置在壳体40上端的出水环堰22溢出。本装置勿需机械搅拌，实现良好快速絮凝沉淀，节省药剂，减少能源消耗，结构紧凑简单，能够简单、迅速、高效地改造现有废水处理工程，尤其是对正在运行的废水沉淀池加以改进和处理，增强其除磷能力。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无动力微絮凝反应沉淀池，其特征在于，它包括：

混合组件（10），所述混合组件（10）包括设置在沉淀池中的第一涡流反应区（11）、第二涡流反应区（12）以及缓流澄清区（13），第一涡流反应区（11）的出水口设置在第二涡流反应区（12）内，第一涡流反应区（11）内壁自设置在第一涡流反应区（11）一端的总进水口（112）向另一端的第一出水口（111）方向上逐渐收缩，第二涡流反应区（12）的第二出水口（121）连通至缓流澄清区（13）中，所述缓流澄清区（13）中设置有微涡流生成机构（132）；

沉淀组件（20），所述沉淀组件（20）包括设置在沉淀池中的沉淀区（21），所述缓流澄清区（13）的第三出水口（131）连通至沉淀区（21）；

除泥组件（30），所述除泥组件（30）包括出泥口（31）。

2.根据权利要求1所述的无动力微絮凝反应沉淀池，其特征在于：所述第一涡流反应区（11）套设在第二涡流反应区（12）内。

3.根据权利要求2所述的无动力微絮凝反应沉淀池，其特征在于：第二涡流反应区（12）的内壁形状与第一涡流反应区（11）的外壁形状相匹配，第二涡流反应区（12）的内壁与第一涡流反应区（11）的外壁之间形成陕长的流水通道（14）。

4.根据权利要求1所述的无动力微絮凝反应沉淀池，其特征在于：所述第一涡流反应区（11）竖直设置，所述第一涡流反应区（11）的出水口设置在下方，第一涡流反应区（11）的上方设置有总进水口（112）和加药口（113）。

5.根据权利要求4所述的无动力微絮凝反应沉淀池，其特征在于：所述第一涡流反应区（11）中的总进水口（112）水平设置使得水平出水。

6.根据权利要求1所述的无动力微絮凝反应沉淀池，其特征在于：所述第二涡流反应区（12）上边缘形成为出水口，水流从上边缘溢出进入缓流澄清区（13）。

7.根据权利要求1所述的无动力微絮凝反应沉淀池，其特征在于：所述微涡流生成机构（132）包括设置在缓流澄清区（13）中的微扰板（1321）。

8.根据权利要求7所述的无动力微絮凝反应沉淀池，其特征在于：所述微扰板（1321）具有弯折部位。

9.根据权利要求1所述的无动力微絮凝反应沉淀池，其特征在于：除泥组件（30）还包括可旋转设置在沉淀区（21）底部的刮泥板（32）。

10.根据权利要求1所述的无动力微絮凝反应沉淀池，其特征在于：缓流澄清区（13）中还设置有导流板（133），导流板（133）自缓流澄清区（13）内部延伸至缓流澄清区（13）的第三出水口（131）。