申请日2019.07.19
公开(公告)日2019.09.24
IPC分类号C02F9/04; C02F11/122
摘要
本发明公开了一种絮凝旋流沉淀过滤一体化的污水处理设备。本发明主要包括同轴嵌套的内筒体和外筒体;外筒体顶部设置有顶板，顶板上方安装有旋流式絮凝池，内筒体上端伸入旋流絮凝池中并与池体同心;内筒体伸入旋流絮凝池中的部分,与顶部连接处开有与内筒外径切向的污水进口;在内筒体底部与外筒体底部之间设有斜管沉淀填料层，斜管沉淀填料层安装于斜管填料支架上，内筒体下端稍伸出斜管填料支架外;外筒体下方设有集泥斗，集泥斗底部设有污泥出口和阀门，集泥斗下方设有钢支架。斜管沉淀填料层与顶板之间的外筒体内部设有不设过滤层。本发明将絮凝、旋流、沉淀、过滤等多种工艺集于一体，结构简单、维护方便、净化效率高。
权利要求书
1.一种絮凝旋流沉淀过滤一体化的污水处理设备，其特征在于：它包括从里到外同轴嵌套的内筒体、过滤筒体和外筒体;过滤筒体和外筒体的顶部设置有顶板，顶板的上方安装有旋流式絮凝池，内筒体的上端伸入旋流絮凝池中并与池体同心;旋流式絮凝池的上部设有污水进口和絮凝剂加注口，内筒体伸入旋流絮凝池中的部分,与顶板连接处开有与内筒外径切向的污水进口;在过滤筒体的下方、内筒体底部与外筒体底部之间设有斜管沉淀填料层，斜管沉淀填料层安装于斜管填料支架上，内筒体下端稍伸出斜管填料支架外;所述外筒体下方设有集泥斗，集泥斗底部设有污泥出口和阀门，集泥斗下方设有钢支架;所述过滤筒体顶部与顶板固定、底部通过设置于过滤筒体外围与外筒体内壁之间的过滤层支撑组件连接固定;过滤筒体内壁与内筒体外壁之间的环形空间为进水室，并通过呈幅射状的径向进水室隔板将进水室分隔成若干个独立的进水小室;过滤筒体外壁与外筒体内壁之间的环形空间为出水室，并通过相应的呈幅射状的径向出水室隔板将出水室分隔成若干个独立的出水小室;每个独立的进水小室底部通过斜管沉淀填料层与集泥斗连通;所述外筒体上沿圆周方向对应于每个出水小室分别设有净水出水口和反清洗进水口，并分别通过净水支管和反清洗支管接到净水总管和反清洗总管上，各支管上设有阀门;每个小室的净水支管和反清洗支管在外筒体的高度方向上隔一定的距离。
2.根据权利要求1所述的絮凝旋流沉淀过滤一体化的污水处理设备，其特征在于：所述旋流式絮凝池是若干圈从内至外以内筒为中心的渐开式螺旋状隔板，隔板之间及隔板与内筒外壁之间形成渐开式螺旋状水流通道，水流通道的底板沿渐开式螺旋状隔板从内筒向外逐渐上升而形成一定坡度，在渐开式螺旋状水流通道的最外侧的上部隔板上开有污水进口和絮凝剂加注口。
3.根据权利要求1所述的絮凝旋流沉淀过滤一体化的污水处理设备，其特征在于：所述过滤筒体由带骨架的过滤网或过滤膜组成。
4.根据权利要求1所述的絮凝旋流沉淀过滤一体化的污水处理设备，其特征在于：所述斜管沉淀填料层包括以内筒体为中心由内向外、水平截面呈圆环形布置安装于内筒体外围与外筒体内壁之间的斜管填料支架上的斜管，斜管与垂直平面的安装角度为50°至60°。
5.根据权利要求1所述的絮凝旋流沉淀过滤一体化的污水处理设备，其特征在于：所述集泥斗上部为圆筒体、下部为倒圆锥体，在集泥斗内部布置有反射导流罩于内筒体的正下方;反射导流罩呈圆锥形，其锥顶向上，其锥底周边与集泥斗的倒圆锥体周边保持有一定的距离和空隙;所述内筒体下方的出口端为喇叭状，与反射导流罩的锥顶相对应;集泥斗的倒圆锥体底部设有污泥出口和阀门。
6.一种絮凝旋流沉淀过滤一体化的污水处理设备，其特征在于：它包括从里到外同轴嵌套的内筒体和外筒体;外筒体的顶部设置有顶板，顶板的上方安装有旋流式絮凝池，内筒体的上端伸入旋流絮凝池中并与池体同心;旋流式絮凝池的上部设有污水进口和絮凝剂加注口，内筒体伸入旋流絮凝池中的部分,与顶板连接处开有与内筒外径切向的污水进口;在内筒体底部与外筒体底部之间设有斜管沉淀填料层，斜管沉淀填料层安装于斜管填料支架上，内筒体下端稍伸出斜管填料支架外;所述外筒体下方设有集泥斗，集泥斗底部设有污泥出口和阀门，集泥斗下方设有钢支架;所述斜管沉淀填料层与顶板之间的外筒体内部设有以内筒体为中心的圆环形过滤层，圆环形过滤层与斜管沉淀填料层之间的环形空间为进水室，并通过呈幅射状的径向的进水室隔板将进水室分隔成若干个独立的进水小室;圆环形过滤层与顶板之间的环形空间为净水室，并通过与进水室隔板上、下对应的呈幅射状的径向净水室隔板将净水室分隔成若干个独立的净水小室;每个独立的进水小室底部通过斜管沉淀填料层与集泥斗连通;所述外筒体上沿圆周方向对应于每个净水小室分别设有净水出水口同时也是反清洗进水口，并由三通分别通过净水支管和反清洗支管接到净水总管和反清洗总管上，各支管上设有阀门。
7.根据权利要求6所述的絮凝旋流沉淀过滤一体化的污水处理设备，其特征在于：所述圆环形过滤层采用过滤板铺设固定在支架上，过滤板为针剌的耐水纤维板或金属孔板，金属孔板的过滤孔径在500目以上。
8.根据权利要求6所述的絮凝旋流沉淀过滤一体化的污水处理设备，其特征在于：所述圆环形过滤层采用模块化的中空平板膜组件固定并密封在孔板上，中空平板膜组件出口上方为净水室，每个小室布置若干组中空平板膜组件，各中空平板膜组件呈扇形布置。
9.一种絮凝旋流沉淀过滤一体化的污水处理设备，其特征在于：它包括从里到外同轴嵌套的内筒体和外筒体;外筒体的顶部设置有顶板，顶板的上方安装有旋流式絮凝池，内筒体的上端伸入旋流絮凝池中并与池体同心;旋流式絮凝池的上部设有污水进口和絮凝剂加注口，内筒体伸入旋流絮凝池中的部分,与顶板连接处开有与内筒外径切向的污水进口;在内筒体底部与外筒体底部之间设有斜管沉淀填料层，斜管沉淀填料层安装于斜管填料支架上，内筒体下端稍伸出斜管填料支架外;所述外筒体下方设有集泥斗，集泥斗底部设有污泥出口和阀门，集泥斗下方设有钢支架;所述斜管沉淀填料层与顶板之间的外筒体内部,以内筒体为中心的圆环形净水出水室，并通过呈幅射状的径向出水室隔板将出水室分隔成若干个独立的净水小室;每个独立的小室底部通过斜管沉淀填料层与集泥斗连通;所述外筒体上沿圆周方向对应于每个净水小室分别设有净水出水口同时也是反清洗进水口，并由三通分别通过净水支管和反清洗支管接到净水总管和反清洗总管上，各支管上设有阀门。
说明书
一种絮凝旋流沉淀过滤一体化的污水处理设备
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种将絮凝、旋流、沉淀、过滤等多种工艺集于一体化结构的污水处理设备。
背景技术
在采矿、洗煤、制药等工矿企业的生产过程中，都会产生大量的污水。这些污水中含有大量的颗粒物，因此需要采用处理装置将污水净化后再排放或者将净化后的水进行回用。
对于含有固定颗粒物较高的场合，通常采用旋流器(除砂器)进行预处理，除去大部分的粗大颗粒物。采用絮凝+混凝的方法使细微颗粒物凝聚成大颗粒，然后采用斜管(板)进行沉淀。这种工艺的絮凝池、混凝池、沉淀池都是水平布置的混凝土结构，占地面积较大，而且造价也相当高。
为了解决占地空间，节省投资，专利CN201710467766 .4公开了一种水力旋流沉淀器及污水处理设备，采用钢结构将旋流与沉淀两种机理组合到一起的结构。在CN201621301422.3专利中，也公开了一种将旋流与过滤结合到一起的结构。这两种结构方式都存在一些不足之处，主要是填料和过滤器堵塞时，不方便清洗，只有在系统停运时才能清洗。其次是没有考虑絮凝剂或混凝剂的加注及解决快速凝聚的问题。再次，是净化效率不高，处理后的水难以一次性达到排放标准或直接回用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述缺陷，提供一种结构简单、维护方便、净化效率高的絮凝旋流沉淀过滤一体化的污水处理设备。
本发明的目的是通过如下的技术方案来实现的：
方案一：
该絮凝旋流沉淀过滤一体化的污水处理设备，它包括从里到外同轴嵌套的内筒体、过滤筒体和外筒体;过滤筒体和外筒体的顶部设置有顶板，顶板的上方安装有旋流式絮凝池，内筒体的上端伸入旋流絮凝池中并与池体同心;旋流式絮凝池的上部设有污水进口和絮凝剂加注口，内筒体伸入旋流絮凝池中的部分,与顶板连接处开有与内筒外径切向的污水进口;在过滤筒体的下方、内筒体底部与外筒体底部之间设有斜管沉淀填料层，斜管沉淀填料层安装于斜管填料支架上，内筒体下端稍伸出斜管填料支架外;所述外筒体下方设有集泥斗，集泥斗底部设有污泥出口和阀门，集泥斗下方设有钢支架;所述过滤筒体顶部与顶板固定、底部通过设置于过滤筒体外围与外筒体内壁之间的过滤层支撑组件连接固定;过滤筒体内壁与内筒体外壁之间的环形空间为进水室，并通过呈幅射状的径向进水室隔板将进水室分隔成若干个独立的进水小室;过滤筒体外壁与外筒体内壁之间的环形空间为出水室，并通过相应的呈幅射状的径向出水室隔板将出水室分隔成若干个独立的出水小室;每个独立的进水小室底部通过斜管沉淀填料层与集泥斗连通;所述外筒体上沿圆周方向对应于每个出水小室分别设有净水出水口和反清洗进水口，并分别通过净水支管和反清洗支管接到净水总管和反清洗总管上，各支管上设有阀门;每个小室的净水支管和反清洗支管在外筒体的高度方向上隔一定的距离。
具体的，所述旋流式絮凝池是若干圈从内至外以内筒为中心的渐开式螺旋状隔板，隔板之间及隔板与内筒外壁之间形成渐开式螺旋状水流通道，水流通道的底板沿渐开式螺旋状隔板从内筒向外逐渐上升而形成一定坡度，在渐开式螺旋状水流通道的最外侧的上部隔板上开有污水进口和絮凝剂加注口。
具体的，所述过滤筒体由带骨架的过滤网或过滤膜组成。
具体的，所述斜管沉淀填料层包括以内筒体为中心由内向外、水平截面呈圆环形布置安装于内筒体外围与外筒体内壁之间的斜管填料支架上的斜管，斜管与垂直平面的安装角度为50°至60°。
具体的，所述集泥斗上部为圆筒体、下部为倒圆锥体，在集泥斗内部布置有反射导流罩于内筒体的正下方;反射导流罩呈圆锥形，其锥顶向上，其锥底周边与集泥斗的倒圆锥体周边保持有一定的距离和空隙;所述内筒体下方的出口端为喇叭状，与反射导流罩的锥顶相对应;集泥斗的倒圆锥体底部设有污泥出口和阀门。
方案二：
该絮凝旋流沉淀过滤一体化的污水处理设备，它包括从里到外同轴嵌套的内筒体和外筒体;外筒体的顶部设置有顶板，顶板的上方安装有旋流式絮凝池，内筒体的上端伸入旋流絮凝池中并与池体同心;旋流式絮凝池的上部设有污水进口和絮凝剂加注口，内筒体伸入旋流絮凝池中的部分,与顶部连接处开有与内筒外径切向的污水进口;在内筒体底部与外筒体底部之间设有斜管沉淀填料层，斜管沉淀填料层安装于斜管填料支架上，内筒体下端稍伸出斜管填料支架外;所述外筒体下方设有集泥斗，集泥斗底部设有污泥出口和阀门，集泥斗下方设有钢支架;所述斜管沉淀填料层与顶板之间的外筒体内部设有以内筒体为中心的圆环形过滤层，圆环形过滤层与斜管沉淀填料层之间的环形空间为进水室，并通过呈幅射状的径向进水室隔板将进水室分隔成若干个独立的进水小室;圆环形过滤层与顶板之间的环形空间为净水室，并通过与进水室隔板上、下对应的呈幅射状的径向净水室隔板将净水室分隔成若干个独立的净水小室;每个独立的进水小室底部通过斜管沉淀填料层与集泥斗连通;所述外筒体上沿圆周方向对应于每个净水小室分别设有净水出水口同时也是反清洗进水口，并由三通分别通过净水支管和反清洗支管接到净水总管和反清洗总管上，各支管上设有阀门。
具体的，所述圆环形过滤层采用过滤板铺设固定在支架上，过滤板为针剌的耐水纤维板或金属孔板，金属孔板的过滤孔径在500目以上。
具体的，所述圆环形过滤层采用模块化的中空平板膜组件固定并密封在孔板上，中空平板膜组件出口上方为净水室，每个小室布置若干组中空平板膜组件，各中空平板膜组件呈扇形布置。
方案三：
该絮凝旋流沉淀过滤一体化的污水处理设备，它包括从里到外同轴嵌套的内筒体和外筒体;外筒体的顶部设置有顶板，顶板的上方安装有旋流式絮凝池，内筒体的上端伸入旋流絮凝池中并与池体同心;旋流式絮凝池的上部设有污水进口和絮凝剂加注口，内筒体伸入旋流絮凝池中的部分,在与顶板连拉处开有与内筒外径切向的污水进口;在内筒体底部与外筒体底部之间设有斜管沉淀填料层，斜管沉淀填料层安装于斜管填料支架上，内筒体下端稍伸出斜管填料支架外;所述外筒体下方设有集泥斗，集泥斗底部设有污泥出口和阀门，集泥斗下方设有钢支架;所述斜管沉淀填料层与顶板之间的外筒体内部是以内筒体为中心的圆环形净水出水室，并通过呈幅射状的径向出水室隔板将出水室分隔成若干个独立的净水小室;每个独立的净水小室底部通过斜管沉淀填料层与集泥斗连通;所述外筒体上沿圆周方向对应于每个净水小室分别设有净水出水口同时也是反清洗进水口，并由三通分别通过净水支管和反清洗支管接到净水总管和反清洗总管上，各支管上设有阀门。
本发明的有益效果表现如下：
(1)本发明将絮凝、旋流、斜管沉淀、过滤等四种净化机理有机地结合在一起，组成一体化结构，水流方向为竖流，从上部进入内筒体高速旋流而下，然后，从内筒体出口经外筒体与内筒体之间的通道从下向上低速流动，不论是水流方向，还是结构方式,都具有较好的新颖性和实用性。
(2)本发明在斜管沉淀填料上方的出水区域，增加过滤层，在外筒与顶板的上方布置絮凝池，不仅使外部占地空间进一步减少，而且内部空间也得到了更高的利用，从而使结构更紧凑，占地面积更少。
(3)本发明分别采用隔板把整个过滤筒体前后(或水平过滤层上下)的进水室和出水室分成若干个小室，每个小室通过填料层与集泥斗相通，这样，通过阀门的切换，可以实现单个小室的离线反清洗，而整个系统的运行可连续进行。
(4)本发明净化效率高，处理能力大。在顶部设计旋流絮凝池，并通过旋流的方式快速凝聚成大颗粒，进而通过内筒的高速旋流，颗粒物去除效率更高，内筒旋流未除去的细小颗料，通过斜管沉淀填料层沉淀，由于表面负荷较大，得到了进一步净化;经斜管沉淀填料层沉淀后，水体中只有小量细微的颗粒物，通过过滤层时，得到进一步的净化，虽然是精过滤，但是，负荷少，过滤通量较大。这样多级净化的水质，可以直接排放和回用。
(5)性价比高。传统的平流式污水处理工艺，絮凝，混凝，斜管(板)沉淀,采用水平布置的混凝土结构水池，其土建成本较高。采用本发明的一体化结构后，筒体采用钢结构，并且，通过科学合理的组合方式，节省材料，从而使制造成本要低很多。（发明人王海桥;谢星明;王庆耀;秦志刚;梁建波）