申请日2014.08.05
公开(公告)日2014.11.12
IPC分类号C02F9/04
摘要
本发明涉及一种澄清超滤水处理装置，进水管连通带排泥管的预沉室，预沉室连通设置于容积絮凝室下方，活性泥渣室同轴设置于容积絮凝室外，所述容积絮凝室由两级以上絮凝室筒同轴套接并依次连通组成，最内一级的絮凝室底部连通预沉室，最外一级絮凝室的非两两絮凝室连通端连通活性泥渣室，在容积絮凝室上部位置絮凝室两两连通处设有带排渣管的排渣槽，活性泥渣室的非连通容积絮凝室端经一个以上的导流管外接一个以上的浓缩室，浓缩室内底部设有带排泥管的排泥室，浓缩室内上部设有超滤膜过滤器，超滤膜过滤器上部外接出水管。该装置能有效增大反应容积、延长反应时间，精确控制泥渣回流，提高絮凝、沉淀、过滤效果以及水处理量。
权利要求书
1.一种澄清超滤水处理装置，包括预沉室、容积絮凝室和活性泥渣室，进水管连通带排泥管的预沉室，预沉室连通设置于容积絮凝室下方，活性泥渣室同轴设置于容积絮凝室外，其特征在于：所述容积絮凝室由两级以上絮凝室筒同轴套接并依次连通组成，最内一级的絮凝室底部连通预沉室，最外一级絮凝室的非两两絮凝室连通端连通活性泥渣室，在容积絮凝室上部位置絮凝室两两连通处设有带排渣管的排渣槽，活性泥渣室的非连通容积絮凝室端经一个以上的导流管外接一个以上的浓缩室，浓缩室内底部设有带排泥管的排泥室，浓缩室内上部设有超滤膜过滤器，超滤膜过滤器上部外接出水管。
2.根据权利要求1所述的一种澄清超滤水处理装置，其特征是：所述超滤膜过滤器下部设有外接进气管的气冲洗装置。
3.根据权利要求1所述的一种澄清超滤水处理装置，其特征是：所述一个以上的浓缩室均布于活性泥渣室外围。
4.根据权利要求1所述的一种澄清超滤水处理装置，其特征是：所述絮凝室内设有网孔扰流装置，网孔绕流装置分为三段网孔层，每段网孔层为2～6层，网孔内水流速度控制为0.05-0.40m/s，网孔的大小为25-55mm，厚度为10-45mm，絮凝室内的上升流速控制为0.02-0.15m/s，网孔内的流速与絮凝室内的流速之比控制为1：2-1：8。
5.根据权利要求1所述的一种澄清超滤水处理装置，其特征是：所述排泥管外接回流池，回流池经泥浆泵、回流排泥管连通进水管。
6.根据权利要求1或5所述的一种澄清超滤水处理装置，其特征是：所述排泥管为虹吸排泥管。
7.根据权利要求1所述的一种澄清超滤水处理装置，其特征是：所述导流管连接于浓缩室中部。
说明书
一种澄清超滤水处理装置
技术领域
本发明涉及水处理装置，具体说是一种澄清超滤水处理装置。
背景技术
随着当前社会经济的高速发展，人民生活水平不断提高，城乡用水量逐渐增加。然而，由于工农业废水的大量排放而导致水质污染状况日趋严重，针对上述情况，各国制定的各种水质标准也日趋严格。
利用接触絮凝原理以去除水中悬浮物的澄清池，早在20世纪30年代就在国际上开始应用，至今已成为水厂设计中主要澄清沉淀手段之一。我国自20世纪60年代初开始采用澄清池。由于澄清池利用自身的泥渣回流再利用，而混合反应絮凝及沉淀均在一个池内完成，形成占地面积小，投资省，因而在我国中小城镇水厂中使用广泛，但目前的池型普遍存在以下问题：反应室容积小，反应时间短，泥渣回流量难以控制，使得回流泥渣接触、絮凝作用发挥受到影响，加之沉淀效率低，因而处理效果差，处理水量有限，已经不能适应城镇需水量的增加以及水质标准提高的需要。
发明内容
针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种结构简单，能有效增大反应容积、延长反应时间，精确控制泥渣回流，提高絮凝、沉淀、过滤效果以及水处理量的澄清超滤水处理装置。
本发明采用的技术方案是：一种澄清超滤水处理装置，包括预沉室、容积絮凝室和活性泥渣室，进水管连通带排泥管的预沉室，预沉室连通设置于容积絮凝室下方，活性泥渣室同轴设置于容积絮凝室外，其特征在于：所述容积絮凝室由两级以上絮凝室筒同轴套接并依次连通组成，最内一级的絮凝室底部连通预沉室，最外一级絮凝室的非两两絮凝室连通端连通活性泥渣室，在容积絮凝室上部位置絮凝室两两连通处设有带排渣管的排渣槽，活性泥渣室的非连通容积絮凝室端经一个以上的导流管外接一个以上的浓缩室，浓缩室内底部设有带排泥管的排泥室，浓缩室内上部设有超滤膜过滤器，超滤膜过滤器上部外接出水管。
进一步地，所述超滤膜过滤器下部设有外接进气管的气冲洗装置。
进一步地，所述一个以上的浓缩室均布于活性泥渣室外围。
进一步地，所述絮凝室内设有网孔扰流装置，网孔绕流装置分为三段网孔层，每段网孔层为2～6层，网孔内水流速度控制为0.05-0.40m/s，网孔的大小为25-55mm，厚度为10-45mm，絮凝室内的上升流速控制为0.02-0.15m/s，网孔内的流速与絮凝室内的流速之比控制为1：2-1：8。。
进一步地，所述排泥管外接回流池，回流池经泥浆泵、回流排泥管连通进水管。
进一步地，所述排泥管为虹吸排泥管。
再进一步地，所述导流管连接于浓缩室中部。
原水经过投加混凝剂后，经过混合装置混合均匀，并经进水管从装置下部进入预沉室，进水管内的水流流速渐变控制降低;在预沉室内，水流中大颗粒的泥沙发生沉降;水流经过预沉室的缓冲后依次进入容积絮凝室的多级絮凝室，上升水流经絮凝室内网孔扰流装置后，因动势能转换的惯性效应而产生微涡漩，使粒子之间的碰撞几率增加，初始粒子经过多次触变而形成絮凝颗粒称之为次生粒子;而水中溶解气体以及一级泵气蚀作用产生的微气泡因减压而对水中的部分有机物和部分藻类产生气浮作用，使得轻于水比重的矾花、有机物和部分藻类等通过气浮作用去除;气浮产生的浮渣在辐射水流推动下由絮凝室上部连通处周边排渣槽收集后适时排放。带有次生粒子的水体配流均匀地进入活性泥渣室的高体积浓度活性泥渣悬浮区中;带有次生粒子的水体进入高体积浓度活性泥渣悬浮区后进一步发生接触絮凝，成长为一定粒度的絮体;再通过导流进入浓缩室，一部分发生沉降浓缩，其间水流内的悬浮絮体在泥渣摩擦和挤压旋转作用下，形成致密化的活性结团絮凝球体，并不断吸附水中的部分有机物和微量有毒重金属元素沉淀在底部排泥室;一部分水流在上升，水流经超滤膜过滤，由于絮体的比重增加，泥水得到很好的分离，原水中的清水经池体上面的集水管收集后经出水管流出。
装置工作过程中泥渣分三部分排除：容积絮凝室底部泥砂预沉，由排泥管适时排除;气浮产生的浮渣进入排渣槽后，由排渣管适时排除;泥渣悬浮区的上部多余的泥渣，在导流管强制出水的作用下进入浓缩室中浓缩沉淀;浓缩室中的污泥在重力作用下汇集至底部排泥斗室，泥渣由虹吸排泥管伸入回流池中由回流排泥管经由泥浆泵适量地送入进水管内并与原水混合，而排泥室中的剩余泥渣经过虹吸排泥管适时排出池外，这四种泥渣的排除均可由相应的自动控制程序控制而适时适量自动排除，以节省工艺的加药量，提升工艺的混凝效果。
本装置中超滤膜的可替换为U型高效沉淀斜管或斜板。
与常规水力循环澄清池相比，本高效澄清池具有以下优点：
(1)与原有的水力循环澄清池相比，采用了大口径进水管从装置下部直接进水，进水渐变管内的水流流速由0.7～1.3m/s渐变为0.1～0.3m/s，节约了喷射嘴5m左右的水头损失;
(2)水中溶解气体以及一级泵气蚀作用产生的微气泡因减压而对水中的部分有机物和部分藻类产生气浮作用，使得轻于水比重的矾花、有机物和部分藻类等通过气浮去除;
(3)本装置各室轴向由内向外套接设置，水流沿水平截面向外周均匀分配，池内不会出现短流现象，兼顾可反应充分、容积、时间和水处理量;
(4)在絮凝室内泥渣絮凝接触，接触介质的絮凝颗粒因为经过网孔扰流装置多层网孔层絮凝而形成最佳的几何尺寸和密度，具有足够的沉降速度和伸展的表面积，防止了悬浮物细分散和胶溶，形成的泥渣层具有吸附性和粘附活性，可以有效地去除部分有机物和微量有毒重金属;
(5)设置了泥渣浓缩室，产生的泥渣得到最大限度地浓缩，减少了污泥后续处理工艺;过剩的悬浮物有效地沿着澄清池的截面均匀地排除，并能对它进行自动或手动调节;
(6)产生的污泥一部分回流至进水管，由于采用污泥回流使进水的污泥浓度增加并与水的接触时间延长，从而降低了耗药量，提高了工艺的混凝澄清效果。
本装置应用流体的动力惯性效应，在絮凝过程中形成势、动能的转换过程组成高效絮凝区段，在物化过程中由于固体颗粒活化吸附粘着和浅池原理，在系统内形成高效吸附区和固液分离区，并在清水区增加膜过滤系统，取消滤池过滤装置，能有效增大反应容积、延长反应时间，精确控制泥渣回流，提高絮凝、沉淀、过滤效果以及水处理量。