申请日2014.11.07
公开(公告)日2015.03.04
IPC分类号C02F1/52
摘要
一种微涡流强化混凝分散式污水处理装置，涉及一种微涡流强化混凝技术用于分散式污水处理的装置。原水与混凝剂及回流污泥一起由澄清池底部的进水管流入，经配水分配器(15)后进入第一涡流反应室(1)和第二涡流反应室(2)，在第一反应室内设置有开孔率不同的两种型号的涡流絮凝反应器(3、9)，第二涡流反应室内设置有微涡流-网格絮凝反应器(6);在沉淀单元设有蜂窝斜管沉淀区(7);在池底部设有污泥浓缩单元(10)。本实用新型用于分散式污水处理工艺中，不仅可以有效地提高絮凝反应的效率和效果、缩短絮凝时间、减少水头损失、降低能耗、提高净水水质，且结构合理紧凑、安装施工方便的特点。本实用新型适宜于分散式污水处理中应用。
权利要求书
1.一种微涡流强化混凝分散式污水处理装置，其特征在于，所述装置包括筒体、涡流强化絮凝单元、斜管澄清单元和污泥浓缩单元，所述筒体是一个上部为圆筒形、下部为圆锥形的立式筒形结构，涡流强化絮凝单元设置在筒体的中轴部位，从顶部直至下部圆锥面;斜管澄清单元设置在筒体内壁与涡流强化絮凝单元之间的环形区域;污泥浓缩单元设置在筒体内圆锥区域。
2.根据权利要求1所述的一种微涡流强化混凝分散式污水处理装置，其特征在于，所述涡流强化絮凝单元包括第一涡流反应室、第二涡流反应室、微涡流-网格絮凝反应器、HJTM1型涡流反应器和HJTM2型涡流反应器;所述第一涡流反应室为一圆筒状结构，位于筒体中轴位置，高度从顶部直至下部圆锥面;所述第二涡流反应室是与第一涡流反应室同轴，环绕第一涡流反应室外围上部的环圆筒状结构，所述第二涡流反应室的高度为第一涡流反应室高度的1/2~2/3;
在所述第一涡流反应室的上部安放多个HJTM2型涡流反应器，下部安放多个HJTM1型涡流反应器;所述第二涡流反应室内设有多个微涡流-网格絮凝反应器。
3.根据权利要求1所述的一种微涡流强化混凝分散式污水处理装置，其特征在于，所述斜管澄清单元包括蜂窝斜管沉淀区、斜管澄清分离室和蜂窝斜管;蜂窝斜管沉淀区设置在第二涡流反应室外壁中部与筒体内壁之间的区域，蜂窝斜管沉淀区下面设有缓冲区，上面设有清水区;蜂窝斜管安装在斜管澄清分离室内;第二涡流反应室与斜管澄清分离室连通。
4.根据权利要求1所述的一种微涡流强化混凝分散式污水处理装置，其特征在于，所述污泥浓缩单元设置在斜管澄清分离室和第二涡流反应室的底部，所述污泥浓缩单元包括污泥浓缩区、环形穿孔排泥管和污泥排放管;所述污泥浓缩区底面设置了环形穿孔排泥管，环形穿孔排泥管一端与污泥排放管连通。
5.根据权利要求1所述的一种微涡流强化混凝分散式污水处理装置，其特征在于，所述筒体顶部外缘设置了与筒体顶面等高的环形出水槽。
6.根据权利要求2所述的一种微涡流强化混凝分散式污水处理装置，其特征在于，所述进水管上设有管道混合器，进水管和污泥排放管由污泥回流系统连通，污泥回流系统由水射器组成;混凝剂经过加药泵进入管道混合器后与原水混合，利用水射器从污泥排放管吸入部分活性污泥后与原污水一起进入强化絮凝反应阶段。
7.根据权利要求2所述的一种微涡流强化混凝分散式污水处理装置，其特征在于，所述HJTM1型涡流反应器为中空球体，球面开有孔径为25mm的孔洞，开孔率约为50%，球径为200mm。
8.根据权利要求2所述的一种微涡流强化混凝分散式污水处理装置，其特征在于，所述HJTM2型涡流反应器为中空球体，球面开有孔径为35mm的孔洞，开孔率约为65%，球径为200mm。
9.根据权利要求2所述的一种微涡流强化混凝分散式污水处理装置，其特征在于，所述微涡流-网格絮凝反应器(6)是由具有一定粗糙度的实心绳状弧边及实心园环组成的空心球体，开孔率为55%～75%。
10.根据权利要求3所述的一种微涡流强化混凝分散式污水处理装置，其特征在于，所述蜂窝斜管沉淀区内设置的蜂窝斜管，蜂窝斜管斜长为800～1000mm，蜂窝斜管与水平面之间的安装角度为60°。
说明书
一种微涡流强化混凝分散式污水处理装置
技术领域
本实用新型涉及一种微涡流强化混凝分散式污水处理装置，属水处理技术领域。
背景技术
随着我国城市污水处理日益推广，污水处理厂的规模也越来越大，这些污水处理厂的出现，在当时的情况下,进行污水的集中处理具有运行费用低、管理维护方便的优点，但对于居住比较分散的中小城市(镇)、广大农村及偏远地区，进行大规模污水集中处理时必然要进行相应的管道系统的建设，且长距离的输送存在能量损失和渗漏问题，这样投资巨大、运行维护费用非常昂贵。受到这些地理条件和经济因素制约，因此不宜进行生活污水的集中处理，此时应因地制宜地选择和发展生活污水分散式和就地处理技术，降低污染物浓度，减少污染物排放量。结合我国水处理发展的趋势及当前经济情况，分散式污水处理系统是集中式污水处理模式的有效补充，在未来逐步地取代集中式系统，是一种新型的、经济环保的污水处理系统。构建中心城区以集中处理外排为主、郊区以分散处理排放为主的方式，将成为我国提高污水处理率甚至河流综合治理效率的发展趋势。
污水的分散处理技术已经成为国内外生活污水处理的一种新理念，将是污水处理的一个研究方向。国外研制的新型澄清技术，因其是专利产品，设备、材料价格相对较贵，透支很高，很难在国内大面积推广。国内开发涡流澄清池通常也包括絮凝反应单元、澄清单元和污泥浓缩单元，但其絮凝反应单元通常缺少辅助絮凝的针对不同进水水质而设计的微涡流-网格絮凝反应器。为了改善澄清池的性能，使其应用于处理农村生活污水或高速公路服务区污水等分散式污水，有效的提高混凝效果，节省投资和降低制水成本，有必要研制一种以微涡流强化混凝技术为核心的分散式污水处理装置。
发明内容
针对一些中心城区污水进行集中处理，而郊区及农村生活污水或高速公路服务区的污水等集中处理投资大、运行费用高且不维护不便等不足，本实用新型的目的是提供一种以微涡流强化混凝技术为核心的分散式污水处理装置，该装置不仅能提高絮凝工艺的反应效率、有效降低污染物浓度，减少污染物排放量，节省整体工程投资，易于自动控制，运行稳定及维护方便。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
本实用新型一种微涡流强化混凝分散式污水处理装置包括筒体、涡流强化絮凝单元、斜管澄清单元和污泥浓缩单元，所述筒体是一个上部为圆筒形、下部为圆锥形的立式筒形结构，涡流强化絮凝单元设置在筒体的中轴部位，从顶部直至下部圆锥面;斜管澄清单元设置在筒体内壁与涡流强化絮凝单元之间的环形区域;污泥浓缩单元设置在筒体内圆锥区域。
所述涡流强化絮凝单元包括第一涡流反应室、第二涡流反应室、微涡流-网格絮凝反应器、HJTM1型涡流反应器和HJTM2型涡流反应器;所述第一涡流反应室为一圆筒状结构，位于筒体中轴位置，高度从顶部直至下部圆锥面;所述第二涡流反应室是与第一涡流反应室同轴，环绕第一涡流反应室外围上部的环圆筒状结构，所述第二涡流反应室的高度为第一涡流反应室高度的1/2~2/3;涡流强化絮凝单元最低端中央处设进水管;第二涡流反应室外围设有斜管澄清分离室;第二涡流反应室与斜管澄清分离室连通;斜管澄清分离室内设有蜂窝斜管，蜂窝斜管沉淀区下面设有缓冲区，上面设有清水区;清水区与环形出水槽相通，环形出水槽与出水管相连，斜管澄清分离室和第二涡流反应室底部共同设有污泥浓缩单元;污泥浓缩单元底面设一环形穿孔排泥管，环形穿孔排泥管一端的外面处连通一带法兰座的污泥排放管。
微涡流强化混凝分散式污水处理装置，其中：进水管上设有管道混合器，进水管和污泥排放管由污泥回流系统连通，污泥回流系统主要由水射器组成。混凝剂经过加药泵进入管道混合器后与原水混合，利用水射器从污泥排放管吸入部分活性污泥后与原污水一起进入强化絮凝反应阶段，强化絮凝反应，提高絮凝效果。
微涡流强化混凝分散式污水处理装置，其中：第一涡流反应室内中下部安放HJTM1型涡流反应器，上部安放HJTM2型涡流反应器，安放的两种涡流反应器均为中空球体，球面开有孔径分别为25mm、35mm的孔洞，开孔率约为50%、65%，球径为200mm;第二涡流反应室内安放微涡流-网格絮凝反应器，微涡流-网格絮凝反应器是由具有一定粗糙度的实心绳状弧边及实心园环组成的空心球体，开孔率为70%～75%;球径为200mm。
微涡流强化混凝分散式污水处理装置，其中：蜂窝斜管沉淀区内设置蜂窝斜管，斜管斜长为800～1000mm，斜管与水平面之间的安装角度为60°。
本实用新型的微涡流强化混凝分散式污水处理装置的工艺流程如下：
原水与加药泵打入的混凝剂一同进入管道混合器混合，混合后的水再与污泥回流系统吸入的部分回流污泥一起由澄清池底部的进水管流入，经配水分配器完成配水后再向上流入第一涡流反应室，经过过渡区后流入第二涡流反应室，从第二涡流反应室底部流出的水由缓冲区进入蜂窝斜管区，向上流入清水区，再进入环形出水槽，最后流出池外。水流经过第一涡流反应室内两种型号的涡流反应器和第二涡流反应室内的微涡流-网格絮凝反应器后完成强化絮凝反应过程，然后水流再从第二涡流反应室底部流出至斜管澄清分离室，强化絮凝工序形成的絮凝体由于重力作用和斜管沉淀作用下沉至污泥浓缩区完成斜管澄清工序，固液分离后的水经清水区向上溢流进入环形出水槽，最后流出池外。
本实用新型在涡流强化絮凝单元设置在澄清池的中部，由第一涡流反应室和第二涡流反应室组成，按照速度梯度在第一涡流反应室内由下到上设置了开孔率不同的两种型号的涡流反应器，在第二涡流反应室内设置了微涡流-网格絮凝反应器，改善各个反应室内的水力条件。加入混凝剂的水流通过涡流反应器形成微小的涡旋流动，促进水中微粒的脱稳和扩散，充分利用流体能量增加脱稳胶粒的碰撞机率，强化絮凝反应，使形成高密度、高强度的絮体，提高絮凝反应效率，降低絮凝时间和反应室容积。
本实用新型的澄清池进水管上设置有污泥回流系统，污泥回流系统主要由水射器组成。污泥回流采用水力回流方式，污泥回流量通过水射器形成的真空度以及污泥回流管上的阀门开启度控制。污泥回流增大了絮体污泥浓度，有利于强化混凝反应。
本实用新型的第二涡流反应室和斜管澄清单元的下部设置有共同的污泥浓缩单元，采用污泥浓缩单元与涡流絮凝反应器的组合技术，有效地完成污泥浓缩，排放的污泥浓度高，一体化污泥浓缩避免了后续的浓缩工艺，减少后续污泥处理设施的压力，降低了污泥处理费用。
因此，本实用新型结构合理紧凑，安装施工方便，絮凝效果好、出水水质好，运行成本低，是一种理想的新型微涡流强化混凝分散式污水处理装置。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型的微涡流强化混凝分散式污水处理装置将絮凝、沉淀工艺优化组合，絮凝工艺根据速度梯度选用了开孔率不同的两种型号的涡流反应器和微涡流-网格絮凝反应器组合，强化了絮凝反应，沉淀工艺根据不同水质情况设置不同长度的蜂窝斜管，强化了-颗粒物的沉淀，使得絮凝和净化的效果好、效率高。