申请日2021.08.31
公开日期2021.12.24
IPC分类C02F9/02
摘要
本实用新型涉及一种污水除砂系统，包括用于提升污水的提升泵，旋流除砂器，所述旋流除砂器的进水口通过管道与所述提升泵相连通，且旋流除砂器的底部构造有用于输出砂水混合物的排砂口；及砂水分离器，所述砂水分离器的入口与所述排砂口相连通，用于通过沉淀分离所述砂水混合物中的砂和水；本污水除砂系统，不仅可以有效去除污水中200μm以上的砂粒，而且可以显著提高200μm以下细砂粒的去除效率和去除效果，从而可以有效解决现有技术存在的不足。
权利要求
1.一种污水除砂系统，其特征在于，包括用于提升污水的提升泵，
旋流除砂器，所述旋流除砂器的进水口通过管道与所述提升泵相连通，且旋流除砂器的底部构造有用于输出砂水混合物的排砂口；
及砂水分离器，所述砂水分离器的入口与所述排砂口相连通，用于通过沉淀分离所述砂水混合物中的砂和水。
2.根据权利要求1所述的污水除砂系统，其特征在于，所述旋流除砂器中排砂口的高度高于所述砂水分离器中入口的高度。
3.根据权利要求1所述的污水除砂系统，其特征在于，还包括用于拦截杂物的格栅装置，所述格栅装置设置于所述提升泵的上游，污水穿过格栅装置后被提升泵送入所述旋流除砂器。
4.根据权利要求1所述的污水除砂系统，其特征在于，所述砂水分离器包括用于提供沉淀空间的沉淀部和输送部，其中，
所述沉淀部包括壳体，所述壳体构造有内部沉淀腔、出水部以及所述入口，所述入口和出水部分别与所述内部沉淀腔相连通；
所述输送部与所述内部沉淀腔相连通，用于将内部沉淀腔内所沉淀的砂粒输送出去。
5.根据权利要求4所述的污水除砂系统，其特征在于，所述出水部包括构造于所述壳体的溢流口；
和/或，所述出水部包括构造于所述壳体的排水口，且所述排水口构造于所述入口的下方，用于排放内部沉淀腔中的上清液；所述旋流除砂器与砂水分离器的连通路径上设置有用于控制通/断的第一阀门；还包括第二阀门，所述第二阀门用于控制所述排水口的通/断。
6.根据权利要求5所述的污水除砂系统，其特征在于，所述溢流口的设置高度与入口的设置高度一致或高于入口的设置高度；
和/或，所述排水口构造于对应内部沉淀腔下部的位置处；
和/或，所述第一阀门为手动阀、电动阀、气动阀或电磁阀；
和/或，所述第二阀门为手动阀、电动阀、气动阀或电磁阀。
7.根据权利要求5所述的污水除砂系统，其特征在于，还包括用于存储砂水混合物的第二容器，所述第二容器与旋流除砂器的排砂口相连通，且旋流除砂器通过管道与所述砂水分离器的入口相连通，所述第一阀门设置于该管道。
8.根据权利要求7所述的污水除砂系统，其特征在于，所述第二容器安装于所述排砂口的下方，且第二容器的高度高于所述砂水分离器中入口的高度；
和/或，所述第二容器为砂缸、箱体或罐体。
9.根据权利要求5所述的污水除砂系统，其特征在于，还包括用于容纳污水的第一容器，所述砂水分离器的出水部与所述第一容器相连通，且所述提升泵与所述第一容器相连通；
和/或，所述输送部包括螺旋输送装置，所述螺旋输送装置包括输送槽及设置于所述输送槽的螺旋输送机构，所述输送槽倾斜安装，壳体的下端连接于所述输送槽，且所述内部沉淀腔与输送槽相连通，所述螺旋输送机构用于驱动所沉淀的砂粒沿输送槽输送，并从构造于输送槽的出料口排出。
10.根据权利要求9所述的污水除砂系统，其特征在于，所述第一容器为水池、水箱或沟渠；
和/或，所述提升泵安装于所述第一容器内；
和/或，所述溢流口与所述第一容器相连通；
和/或，所述排水口与所述第一容器相连通；
和/或，还包括机架，所述壳体和/或输送槽固定安装于所述机架，并使所述输送槽处于倾斜状态；
和/或，所述螺旋输送机构包括电机和适配所述输送槽并可转动安装于所述输送槽内的螺旋叶片，所述电机与所述螺旋叶片传动连接，用于驱动螺旋叶片。
说明书
一种污水除砂系统
技术领域
本实用新型涉及污水处理技术领域，具体涉及一种污水除砂系统。
背景技术
污水预处理除砂是污水处理厂不可缺失的环节之一，除砂效果的好坏直接关系到后续处理单元的处理效果及运行维护工作量；传统的除砂系统主要包括平流沉砂池、曝气沉砂池及旋流沉砂池，其中，平流沉砂池由于占地面积大，没有洗砂的功能，且除砂效果不理想，目前使用较少；曝气沉砂池占地面积相对平流沉淀池较小，由于设置了曝气的功能，在处理过程中，砂粒之间可以互相摩擦并承受曝气的剪切力，使得砂粒上附着的有机污染物能够被去除，此外，砂粒在曝气的作用下呈螺旋运动，会产生离心力，可使砂粒迅速沉降，除砂效果较好，但曝气沉砂池存在气水比难以控制、运行成本较高，出水溶解氧较高等问题，对后续生化厌氧段工艺及缺氧段工艺有一定的影响；旋流沉砂池占地面积是上述三者中最小的，具有安装方便，能耗低，维护简单等特点，但是洗砂功能相对曝气沉淀池较弱，通常需要另设单独的洗砂设备，除砂效果相对曝气沉淀池要差；此外，上述三种除砂系统的排砂方式均为泵抽或者气提，长期使用对泵等装置的磨损较严重。
从实际处理效果来看，上述三种传统除砂系统仅对粒径大于200μm的砂粒有一定的去除效果，对于粒径200μm左右的砂粒去除效果较差，去除效率只有60%左右；此外，由于我国排水体制和土壤特性的关系，绝大多数污水厂实际进入粒径大于200μm的砂粒占比很小，个别污水厂进水200μm以下砂粒占比甚至超过80%，导致上述传统的除砂系统对这部分细砂几乎没有去除效果；而粒径较小的细砂，容易悬浮于污泥混合液中，一方面，使得活性污泥的MLVSS/MLSS比值下降，导致单位体积活性污泥微生物数量降低，影响了污泥的活性，另一方面，砂粒容易造成池底淤积，给后续的运行维护带来较大的难度，亟待解决。
实用新型内容
本实用新型第一方面要解决传统除砂系统对于粒径大于200μm的砂粒的去除效果欠佳，对于200μm以下细砂粒几乎没有去除效果的问题，提供了一种污水除砂系统，该污水除砂系统不仅可以有效去除污水中200μm以上的砂粒，而且可以显著提高200μm以下细砂粒的去除效果和去除效率，主要构思为：
一种污水除砂系统，包括用于提升污水的提升泵，
旋流除砂器，所述旋流除砂器的进水口通过管道与所述提升泵相连通，且旋流除砂器的底部构造有用于输出砂水混合物的排砂口；
及砂水分离器，所述砂水分离器的入口与所述排砂口相连通，用于通过沉淀分离所述砂水混合物中的砂和水。在本系统中，通过构造提升泵，一方面可以为污水提供输送动力，解决将污水送入旋流除砂器的问题，另一方面可以使污水以一定的压力和速度进入旋流除砂器，更有利于提高旋流除砂器的分离效果；通过构造旋流除砂器，可以利用离心力的作用，从污水中初步分离砂粒，使得含水和砂粒的砂水混合物经由旋流除砂器的排砂口排出，剩余污水经由旋流除砂器的出水口排出，以便进行后续处理；而通过设置砂水分离器，可以利用沉淀的方式进一步分离砂水混合物中的水和砂粒，尤其是可以分离细砂粒，从而获得含水量低的砂粒，以便外运；本系统通过提升泵、旋流除砂器以及砂水分离器的配合，在实际运行过程中，不仅可以有效去除污水中200μm以上的砂粒，而且可以显著提高200μm以下细砂粒的去除效率，从而可以有效提高对污水中细砂粒的去除效果。
为降低成本，进一步的，所述旋流除砂器中排砂口的高度高于所述砂水分离器中入口的高度。即排砂口与入口之间存在高度差，使得从排砂口排出的砂水混合物可以在内压和自身重力的作用下自动流入砂水分离器中，无需设置额外的动力，既有利于简化结构，又可以降低成本。
为利用沉淀的原理分离砂水混合物中的砂和水，进一步的，所述砂水分离器包括用于提供沉淀空间的沉淀部和输送部，其中，
所述沉淀部包括壳体，所述壳体构造有内部沉淀腔、出水部以及所述入口，所述入口和出水部分别与所述内部沉淀腔相连通；
所述输送部与所述内部沉淀腔相连通，用于将内部沉淀腔内所沉淀的砂粒输送出去。在本方案中，内部沉淀腔可以为砂水混合物中的砂粒的沉淀提供场所，使得砂水混合物中的砂粒可以沉淀于内部沉淀腔的底部，输送部可以将内部沉淀腔内所沉淀的砂粒输送出去，从而实现砂水分离。
优选的，所述输送部包括螺旋输送装置，所述螺旋输送装置包括输送槽及设置于所述输送槽的螺旋输送机构，所述输送槽倾斜安装，壳体的下端连接于所述输送槽，且所述内部沉淀腔与输送槽相连通，所述螺旋输送机构用于驱动所沉淀的砂粒沿输送槽输送，并从构造于输送槽的出料口排出。在本方案中，沉淀于内部沉淀腔底部的砂粒可以通过螺旋输送机构、沿输送槽排出内部沉淀腔，而内部沉淀腔内的上清液可以经由出水部排出内部沉淀腔，从而实现砂水分离。
为解决输送槽的倾斜安装问题，进一步的，还包括机架，所述壳体和/或输送槽固定安装于所述机架，并使所述输送槽处于倾斜状态。通过将输送槽倾斜安装，既可以节约场地，又可以起到沥水的作用，有利于获得含水量更低的砂粒，更便于砂粒的后续处理。
优选的，所述螺旋输送机构包括电机和适配所述输送槽并可转动安装于所述输送槽内的螺旋叶片，所述电机与所述螺旋叶片传动连接，用于驱动螺旋叶片。以便利用螺旋叶片的旋转达到提升和分离砂粒的目的。
为解决污水的储存问题，进一步的，还包括用于容纳污水的第一容器，所述砂水分离器的出水部与所述第一容器相连通，且所述提升泵与所述第一容器相连通。第一容器既可以暂存待处理的污水，又可以容纳从砂水分离器分离出来的水，解决砂水分离器出水的排放问题。
优选的，所述第一容器为水池、水箱或沟渠。
优选的，所述提升泵安装于所述第一容器内。
为解决本系统的连续运行问题，进一步的，所述出水部包括构造于所述壳体的溢流口。通过在砂水分离器的壳体构造溢流口，使得本除砂系统可以采用溢流的方式连续运行。
优选的，所述溢流口的设置高度与入口的设置高度一致或高于入口的设置高度。既可以提高内部沉淀腔的空间利用率，又可以以溢流的方式实现设备的连续运行。
优选的，所述溢流口与所述第一容器相连通。使得从溢流口流出的水可以回流到第一容器中，以便再次进行除砂。
本实用新型第二方面要解决提高200μm以下细砂粒去除效率的问题，进一步的，所述旋流除砂器与砂水分离器的连通路径上设置有用于控制通/断的第一阀门；
所述出水部包括构造于所述壳体的排水口，且所述排水口构造于所述入口的下方，用于排放内部沉淀腔中的上清液；
还包括第二阀门，所述第二阀门用于控制所述排水口的通/断。在本方案中，通过在内部沉淀腔的上游设置第一阀门，用于控制砂水混合物是/否进入内部沉淀腔；通过在内部沉淀腔的下游设置第二阀门，用于控制是/否经由排水口排放内部沉淀腔中的上清液；通过第一阀门与第二阀门的配合，使得本系统中的砂水分离器可以采用序批式的运行方式工作，可以大大降低内部沉淀腔中水体流动或波动对沉淀砂粒的扰动，在这种环境中，非常有利于200μm以下细砂的有效沉降和提升分离，不仅可以显著提高除砂效率，而且可以显著提高200μm以下细砂粒去除效率。
为便于单独排放内部沉淀腔中的上清液，优选的，所述排水口构造于对应内部沉淀腔下部的位置处。
优选的，所述排水口与所述第一容器相连通。使得从排水口流出的水可以回流到第一容器中，以便再次进行除砂。
优选的，所述第一阀门为手动阀、电动阀、气动阀或电磁阀。以便手动控制或自动控制入口的通/断状态。
优选的，所述第二阀门为手动阀、电动阀、气动阀或电磁阀。以便手动控制或自动控制排水口的通/断状态。
为解决旋流除砂器与序批式砂水分离器配合运行的问题，进一步的，还包括用于存储砂水混合物的第二容器，所述第二容器与旋流除砂器的排砂口相连通，且旋流除砂器通过管道与所述砂水分离器的入口相连通，所述第一阀门设置于该管道。在本方案中，第二容器主要用于暂存排砂口所排出的砂水混合物，使得在实际运行过程中，设置于第二容器上游的提升泵和旋流除砂器可以连续运行，而设置于第二容器下游的第一阀门、螺旋输送机构以及第二阀门可以采用序批式的运行方式工作，从而使得整套系统可以序批式的实现砂水分离，可以显著提高200μm以下细砂粒的去除效率。
优选的，所述第二容器安装于所述排砂口的下方，且第二容器的高度高于所述砂水分离器中入口的高度。使得脱离排砂口的砂水混合物可以在内压及重力的作用下落入下方的第二容器内，而第二容器内的砂水混合物同样也可以在余压及重力的作用下自动流入砂水分离器中，无需设置额外的动力，既有利于简化结构，又可以降低成本。
优选的，所述第二容器为砂缸、箱体或罐体。
为解决防止旋流除砂器堵塞的问题，进一步的，还包括用于拦截杂物的格栅装置，所述格栅装置设置于所述提升泵的上游，污水穿过格栅装置后被提升泵送入所述旋流除砂器。通过设置格栅装置，可以有效拦截污水中较大的杂物，避免杂物进入旋流除砂器，从而可以有效解决旋流除砂器的堵塞问题。
与现有技术相比，使用本实用新型提供的一种污水除砂系统，不仅可以有效去除污水中200μm以上的砂粒，而且可以显著提高200μm以下细砂粒的去除效果和去除效率，可以有效解决现有技术存在的不足。
（发明人：袁华洁; 毕永伟; 夏茂川; 肖波; 舒峰）