申请日2021.01.07
公开日期2021.11.12
IPC分类C02F9/04
摘要
本实用新型公开了一种新型超微分离一体化设备，包括：絮凝反应区，对污水进行絮凝净化处理；微气泡发生装置，用于产生气水混合物，以与絮凝净化处理后的污水混合形成气水混合液；超微净化反应区，包括由下至上分布的泥水存储单元、布水单元、高效分离单元和撇渣单元，布水单元将气水混合液均匀排入至高效分离单元；气水混合液中的微小颗粒悬浮物通过高效分离单元上升至液面，大尺寸颗粒悬浮物通过高效分离单元的拦截作用重力沉降至泥水存储单元；撇渣单元撇刮液面累计的微小颗粒悬浮物；排放区，包括泥渣槽和出水槽，泥渣槽接收撇渣单元排出的废渣，出水槽接收高效分离单元排出的产水。该设备集成度高、表面负荷高、占地面积小、净化效率高。
权利要求
1.一种新型超微分离一体化设备，其特征在于，包括：
絮凝反应区，用于接收外界待处理的污水，并对污水进行絮凝净化处理；
微气泡发生装置，用于产生气水混合物，气水混合物与经过絮凝净化处理的污水混合形成气水混合液；
超微净化反应区，包括由下至上分布的泥水存储单元、布水单元、高效分离单元和撇渣单元，所述布水单元用于将气水混合液均匀排入至所述高效分离单元；气水混合液中的微小颗粒悬浮物通过所述高效分离单元上升至液面，气水混合液中的大尺寸颗粒悬浮物通过所述高效分离单元的拦截作用重力沉降至所述泥水存储单元；所述撇渣单元用于撇刮液面累计的微小颗粒悬浮物；
排放区，包括泥渣槽和出水槽，所述泥渣槽用于接收撇渣单元排出的废渣，所述出水槽用于接收所述高效分离单元排出的产水。
2.根据权利要求1所述的新型超微分离一体化设备，其特征在于，所述絮凝反应区包括：
混凝反应单元，包括混凝池和设置于所述混凝池中的混凝搅拌机，所述混凝池用于接收外界待处理的污水；
絮凝反应单元，包括絮凝池和设置于所述絮凝池中的絮凝搅拌机，所述絮凝池与所述混凝池连通，且所述絮凝池用于对所述混凝池排出的污水进行絮凝处理后排至所述超微净化反应区。
3.根据权利要求1所述新型超微分离一体化设备，其特征在于，所述微气泡发生装置包括气泡发生器和输送管，所述气泡发生器用于产生大量纳米、微米、亚微米级的超微气泡，所述输送管用于将超微气泡输送至超微净化反应区，以形成气水混合液。
4.根据权利要求3所述新型超微分离一体化设备，其特征在于，所述超微净化反应区还包括混合单元，所述混合单元位于与所述泥水存储单元和所述絮凝反应区之间，且所述混合单元与所述布水单元连通，所述混合单元用于接收气水混合物和经过絮凝净化处理的污水，以形成气水混合液。
5.根据权利要求3所述新型超微分离一体化设备，其特征在于，所述高效分离单元包括若干间隔排列的斜置异形板，所述斜置异形板相对于所述布水单元倾斜设置，所述斜置异形板之间形成导流通道；所述斜置异形板具有中空内部，且所述斜置异形板的靠近所述布水单元的一端为密封端，所述斜置异形板的远离所述布水单元的一端为开口端，所述斜置异形板的侧板用于阻挡升流气水混合物中的大尺寸颗粒悬浮物，微小颗粒悬浮物形成的浮渣位于所述开口端的上方，所述斜置异形板的中空内部收集产水。
6.根据权利要求5所述新型超微分离一体化设备，其特征在于，所述超微净化反应区还包括相互连通的产水收集管和产水收集通道，所述产水收集管位于所述中空内部的靠近所述密封端的一侧，且所述产水收集管具有集水开口，所述产水收集通道分布于所述超微净化反应区的相对两侧且与所述出水槽连通。
7.根据权利要求5所述新型超微分离一体化设备，其特征在于，所述斜置异形板还具有斜向挡板，所述斜向挡板与所述开口端连接，所述斜向挡板用于减缓和导流微小颗粒悬浮物的流速和流向。
8.根据权利要求1所述新型超微分离一体化设备，其特征在于，所述布水单元自所述絮凝反应区至所述排放区的方向上延伸，且所述布水单元具有阵列排布的出水口。
9.根据权利要求6所述新型超微分离一体化设备，其特征在于，所述一体化设备还包括溶气回流装置和空压机，所述溶气回流装置分别与所述产水收集通道和所述气泡发生器连通，所述溶气回流装置用于回流所述产水收集通道中的部分产水，以向气泡发生器提供水源，所述空压机用于向气泡发生器提供气源。
10.根据权利要求1所述新型超微分离一体化设备，其特征在于，所述泥水存储单元包括若干泥渣斗，所述泥渣斗位于所述布水单元下方，且所述泥渣斗的底部具有泥渣排空口。
说明书
新型超微分离一体化设备
技术领域
本实用新型属于污水处理技术领域，具体地讲，涉及一种新型超微分离一体化设备。
背景技术
黑臭水体应急处理是快速消除水体黑臭的重要途径。城市河流黑臭问题已经成为我国环境治理过程中面临的难题之一，积极开展黑臭水体应急处理技术研制，对我国城市黑臭河流治理工作具有重大意义。
目前较成熟的黑臭水体应急治理技术有混凝沉淀，MBR膜生物反应器、气浮机等，从多方面技术特点比较可知，在处理同样规模的黑臭水体情况下，混凝沉淀技术水力负荷低，水力停留时间长，占地面积较大；MBR膜生物反应器的膜组件易堵，需配套反洗设备以及反洗排水处理系统，运行和维护量较大；气浮机是利用溶气系统在水中产生大量微气泡，使空气以高度分散的微小气泡形式附着在悬浮颗粒上，造成密度小于水的状态，利用气浮原理使其浮在水面，从而实现固-液分离的水处理设备。现有气浮机表面负荷普遍在5-8m3/m2·h，负荷偏低，占地面积偏大，在处理污染水体时，水质变化对气浮机处理效果影响较大，而且气浮机存在微气泡分布不均匀的情况，导致污水处理不彻底，气浮机内部区域未得到充分净化。
实用新型内容
(一)本实用新型所要解决的技术问题
如何提供一种集成度高、表面负荷高、占地面积小、净化效率高的新型超微分离一体化设备。
(二)本实用新型所采用的技术方案
一种新型超微分离一体化设备，包括：
絮凝反应区，用于接收外界待处理的污水，并对污水进行絮凝净化处理；
微气泡发生装置，用于产生气水混合物，气水混合物与经过絮凝净化处理的污水混合形成气水混合液；
超微净化反应区，包括由下至上分布的泥水存储单元、布水单元、高效分离单元和撇渣单元，所述布水单元用于将气水混合液均匀排入至所述高效分离单元；气水混合液中的微小颗粒悬浮物通过所述高效分离单元上升至液面，气水混合液中的大尺寸颗粒悬浮物通过所述高效分离单元的拦截作用重力沉降至所述泥水存储单元；所述撇渣单元用于撇刮液面累计的颗粒悬浮物；
排放区，包括泥渣槽和出水槽，所述泥渣槽用于接收撇渣单元排出的废渣，所述出水槽用于接收所述高效分离单元排出的产水。
优选地，所述絮凝反应区包括：
混凝反应单元，包括混凝池和设置于所述混凝池中的混凝搅拌机，所述混凝池用于接收外界待处理的污水；
絮凝反应单元，包括絮凝池和设置于所述絮凝池中的絮凝搅拌机，所述絮凝池与所述混凝池连通，且所述絮凝池用于对所述混凝池排出的污水进行絮凝处理后排至所述超微净化反应区。
优选地，所述微气泡发生装置包括气泡发生器和输送管，所述气泡发生器用于产生大量纳米、微米、亚微米级的超微气泡，所述输送管用于将超微气泡输送至超微净化反应区，以形成气水混合液。
优选地，所述超微净化反应区还包括混合单元，所述混合单元与所述泥水存储单元相邻，且所述混合单元与所述布水单元连通，所述混合单元用于接收气水混合物和经过絮凝净化处理的污水，以形成气水混合液。
优选地，所述高效分离单元包括若干间隔排列的斜置异形板，所述斜置异形板相对于所述布水单元倾斜设置，所述斜置异形板之间形成导流通道；所述斜置异形板具有中空内部，且所述斜置异形板的靠近所述布水单元的一端为密封端，所述斜置异形板的远离所述布水单元的一端为开口端，所述斜置异形板的侧板用于阻挡升流气水混合物中的大尺寸颗粒悬浮物，微小颗粒悬浮物形成的浮渣位于所述开口端的上方，所述斜置异形板的中空内部收集产水。
优选地，所述超微净化反应区还包括相互连通的产水收集管和产水收集通道，所述产水收集管位于所述中空内部的靠近所述密封端的一侧，且所述产水收集管具有集水开口，所述产水收集通道分布于所述超微净化反应区的相对两侧且与所述出水槽连通。
优选地，所述斜置异形板还具有斜向挡板，所述斜向挡板与所述开口端连接，所述斜向挡板用于减缓和导流微小颗粒悬浮物的流速和流向。
优选地，所述布水单元自所述絮凝反应区至所述排放区的方向上延伸，且所述布水单元具有阵列排布的出水口。
优选地，所述一体化设备还包括溶气回流装置和空压机，所述溶气回流装置分别与所述产水收集通道和所述气泡发生器连通，所述溶气回流装置用于回流所述产水收集通道中的部分产水，以向气泡发生器提供水源，所述空压机用于向气泡发生器提供气源。
优选地，所述泥水存储单元包括若干泥渣斗，所述泥渣斗位于所述布水单元下方，且所述泥渣斗的底部具有泥渣排空口。
(三)有益效果
本实用新型公开了一种新型超微分离一体化设备，相对于现有技术，具有如下技术效果：
(1)布水单元可将絮凝状的气水混合液均匀分布于布水区内，并均匀地进入高效分离单元中，可有效提高超微净化反应区的有效反应区域，有效提升处理负荷。
(2)高效分离单元的特殊结构形式，通过相邻斜置异型板强化机构形成的通道导流作用，结合斜置异型板内设置的产水收集管的特殊设置方式，可有效延长分离路径，延长停留时间，更有利于絮凝状小颗粒悬浮物形成浮渣而上浮到水面经撇渣单元排出超微净化反应区外，产水则通过产水收集管和产水收集通道输送至出水槽内。
(3)根据Hazen浅层理论，所述的高效分离机构利用若干间隔且平行设置的斜置异型板分割成一系列浅层沉淀通道，在所述的超微净化反应池长度不变的条件下，通过间隔设置斜置异型板可缩短反应池有效池深，进而效缩短比重大于1的大絮凝悬浮颗粒沉淀距离，缩短沉淀时间，所述斜置异型板拦截的比重大于1的大絮凝状悬浮物可快速沉降至泥渣储存区内，实现固液分离。
(4)所述的新型超微分离一体化设备集絮凝反应区、微气泡发生装置、超微净化反应区和排放区于一体，设备集成化程度高；
(5)通过微气泡发生装置可高速制造大量纳米、微米、亚微米混合超微气泡，粘附于悬浮颗粒形成表观密度小于水的絮凝状浮渣而上浮至水面，通过所述的撇渣单元排出至泥渣槽。