申請日2014.11.07

　　公開(公告)日2015.03.04

　　IPC分類號C02F1/52

　　摘要

　　一種微渦流強化混凝分散式污水處理裝置，涉及一種微渦流強化混凝技術(shù)用于分散式污水處理的裝置。原水與混凝劑及回流污泥一起由澄清池底部的進(jìn)水管流入，經(jīng)配水分配器(15)后進(jìn)入第一渦流反應(yīng)室(1)和第二渦流反應(yīng)室(2)，在第一反應(yīng)室內(nèi)設(shè)置有開孔率不同的兩種型號的渦流絮凝反應(yīng)器(3、9)，第二渦流反應(yīng)室內(nèi)設(shè)置有微渦流-網(wǎng)格絮凝反應(yīng)器(6);在沉淀單元設(shè)有蜂窩斜管沉淀區(qū)(7);在池底部設(shè)有污泥濃縮單元(10)。本實用新型用于分散式污水處理工藝中，不僅可以有效地提高絮凝反應(yīng)的效率和效果、縮短絮凝時間、減少水頭損失、降低能耗、提高凈水水質(zhì)，且結(jié)構(gòu)合理緊湊、安裝施工方便的特點。本實用新型適宜于分散式污水處理中應(yīng)用。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種微渦流強化混凝分散式污水處理裝置，其特征在于，所述裝置包括筒體、渦流強化絮凝單元、斜管澄清單元和污泥濃縮單元，所述筒體是一個上部為圓筒形、下部為圓錐形的立式筒形結(jié)構(gòu)，渦流強化絮凝單元設(shè)置在筒體的中軸部位，從頂部直至下部圓錐面;斜管澄清單元設(shè)置在筒體內(nèi)壁與渦流強化絮凝單元之間的環(huán)形區(qū)域;污泥濃縮單元設(shè)置在筒體內(nèi)圓錐區(qū)域。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微渦流強化混凝分散式污水處理裝置，其特征在于，所述渦流強化絮凝單元包括第一渦流反應(yīng)室、第二渦流反應(yīng)室、微渦流-網(wǎng)格絮凝反應(yīng)器、HJTM1型渦流反應(yīng)器和HJTM2型渦流反應(yīng)器;所述第一渦流反應(yīng)室為一圓筒狀結(jié)構(gòu)，位于筒體中軸位置，高度從頂部直至下部圓錐面;所述第二渦流反應(yīng)室是與第一渦流反應(yīng)室同軸，環(huán)繞第一渦流反應(yīng)室外圍上部的環(huán)圓筒狀結(jié)構(gòu)，所述第二渦流反應(yīng)室的高度為第一渦流反應(yīng)室高度的1/2~2/3;

　　在所述第一渦流反應(yīng)室的上部安放多個HJTM2型渦流反應(yīng)器，下部安放多個HJTM1型渦流反應(yīng)器;所述第二渦流反應(yīng)室內(nèi)設(shè)有多個微渦流-網(wǎng)格絮凝反應(yīng)器。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微渦流強化混凝分散式污水處理裝置，其特征在于，所述斜管澄清單元包括蜂窩斜管沉淀區(qū)、斜管澄清分離室和蜂窩斜管;蜂窩斜管沉淀區(qū)設(shè)置在第二渦流反應(yīng)室外壁中部與筒體內(nèi)壁之間的區(qū)域，蜂窩斜管沉淀區(qū)下面設(shè)有緩沖區(qū)，上面設(shè)有清水區(qū);蜂窩斜管安裝在斜管澄清分離室內(nèi);第二渦流反應(yīng)室與斜管澄清分離室連通。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微渦流強化混凝分散式污水處理裝置，其特征在于，所述污泥濃縮單元設(shè)置在斜管澄清分離室和第二渦流反應(yīng)室的底部，所述污泥濃縮單元包括污泥濃縮區(qū)、環(huán)形穿孔排泥管和污泥排放管;所述污泥濃縮區(qū)底面設(shè)置了環(huán)形穿孔排泥管，環(huán)形穿孔排泥管一端與污泥排放管連通。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微渦流強化混凝分散式污水處理裝置，其特征在于，所述筒體頂部外緣設(shè)置了與筒體頂面等高的環(huán)形出水槽。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種微渦流強化混凝分散式污水處理裝置，其特征在于，所述進(jìn)水管上設(shè)有管道混合器，進(jìn)水管和污泥排放管由污泥回流系統(tǒng)連通，污泥回流系統(tǒng)由水射器組成;混凝劑經(jīng)過加藥泵進(jìn)入管道混合器后與原水混合，利用水射器從污泥排放管吸入部分活性污泥后與原污水一起進(jìn)入強化絮凝反應(yīng)階段。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種微渦流強化混凝分散式污水處理裝置，其特征在于，所述HJTM1型渦流反應(yīng)器為中空球體，球面開有孔徑為25mm的孔洞，開孔率約為50%，球徑為200mm。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種微渦流強化混凝分散式污水處理裝置，其特征在于，所述HJTM2型渦流反應(yīng)器為中空球體，球面開有孔徑為35mm的孔洞，開孔率約為65%，球徑為200mm。

　　9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種微渦流強化混凝分散式污水處理裝置，其特征在于，所述微渦流-網(wǎng)格絮凝反應(yīng)器(6)是由具有一定粗糙度的實心繩狀弧邊及實心園環(huán)組成的空心球體，開孔率為55%～75%。

　　10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種微渦流強化混凝分散式污水處理裝置，其特征在于，所述蜂窩斜管沉淀區(qū)內(nèi)設(shè)置的蜂窩斜管，蜂窩斜管斜長為800～1000mm，蜂窩斜管與水平面之間的安裝角度為60°。

　　說明書

　　一種微渦流強化混凝分散式污水處理裝置

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本實用新型涉及一種微渦流強化混凝分散式污水處理裝置，屬水處理技術(shù)領(lǐng)域。

　　背景技術(shù)

　　隨著我國城市污水處理日益推廣，污水處理廠的規(guī)模也越來越大，這些污水處理廠的出現(xiàn)，在當(dāng)時的情況下,進(jìn)行污水的集中處理具有運行費用低、管理維護(hù)方便的優(yōu)點，但對于居住比較分散的中小城市(鎮(zhèn))、廣大農(nóng)村及偏遠(yuǎn)地區(qū)，進(jìn)行大規(guī)模污水集中處理時必然要進(jìn)行相應(yīng)的管道系統(tǒng)的建設(shè)，且長距離的輸送存在能量損失和滲漏問題，這樣投資巨大、運行維護(hù)費用非常昂貴。受到這些地理條件和經(jīng)濟(jì)因素制約，因此不宜進(jìn)行生活污水的集中處理，此時應(yīng)因地制宜地選擇和發(fā)展生活污水分散式和就地處理技術(shù)，降低污染物濃度，減少污染物排放量。結(jié)合我國水處理發(fā)展的趨勢及當(dāng)前經(jīng)濟(jì)情況，分散式污水處理系統(tǒng)是集中式污水處理模式的有效補充，在未來逐步地取代集中式系統(tǒng)，是一種新型的、經(jīng)濟(jì)環(huán)保的污水處理系統(tǒng)。構(gòu)建中心城區(qū)以集中處理外排為主、郊區(qū)以分散處理排放為主的方式，將成為我國提高污水處理率甚至河流綜合治理效率的發(fā)展趨勢。

　　污水的分散處理技術(shù)已經(jīng)成為國內(nèi)外生活污水處理的一種新理念，將是污水處理的一個研究方向。國外研制的新型澄清技術(shù)，因其是專利產(chǎn)品，設(shè)備、材料價格相對較貴，透支很高，很難在國內(nèi)大面積推廣。國內(nèi)開發(fā)渦流澄清池通常也包括絮凝反應(yīng)單元、澄清單元和污泥濃縮單元，但其絮凝反應(yīng)單元通常缺少輔助絮凝的針對不同進(jìn)水水質(zhì)而設(shè)計的微渦流-網(wǎng)格絮凝反應(yīng)器。為了改善澄清池的性能，使其應(yīng)用于處理農(nóng)村生活污水或高速公路服務(wù)區(qū)污水等分散式污水，有效的提高混凝效果，節(jié)省投資和降低制水成本，有必要研制一種以微渦流強化混凝技術(shù)為核心的分散式污水處理裝置。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　針對一些中心城區(qū)污水進(jìn)行集中處理，而郊區(qū)及農(nóng)村生活污水或高速公路服務(wù)區(qū)的污水等集中處理投資大、運行費用高且不維護(hù)不便等不足，本實用新型的目的是提供一種以微渦流強化混凝技術(shù)為核心的分散式污水處理裝置，該裝置不僅能提高絮凝工藝的反應(yīng)效率、有效降低污染物濃度，減少污染物排放量，節(jié)省整體工程投資，易于自動控制，運行穩(wěn)定及維護(hù)方便。

　　本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

　　本實用新型一種微渦流強化混凝分散式污水處理裝置包括筒體、渦流強化絮凝單元、斜管澄清單元和污泥濃縮單元，所述筒體是一個上部為圓筒形、下部為圓錐形的立式筒形結(jié)構(gòu)，渦流強化絮凝單元設(shè)置在筒體的中軸部位，從頂部直至下部圓錐面;斜管澄清單元設(shè)置在筒體內(nèi)壁與渦流強化絮凝單元之間的環(huán)形區(qū)域;污泥濃縮單元設(shè)置在筒體內(nèi)圓錐區(qū)域。

　　所述渦流強化絮凝單元包括第一渦流反應(yīng)室、第二渦流反應(yīng)室、微渦流-網(wǎng)格絮凝反應(yīng)器、HJTM1型渦流反應(yīng)器和HJTM2型渦流反應(yīng)器;所述第一渦流反應(yīng)室為一圓筒狀結(jié)構(gòu)，位于筒體中軸位置，高度從頂部直至下部圓錐面;所述第二渦流反應(yīng)室是與第一渦流反應(yīng)室同軸，環(huán)繞第一渦流反應(yīng)室外圍上部的環(huán)圓筒狀結(jié)構(gòu)，所述第二渦流反應(yīng)室的高度為第一渦流反應(yīng)室高度的1/2~2/3;渦流強化絮凝單元最低端中央處設(shè)進(jìn)水管;第二渦流反應(yīng)室外圍設(shè)有斜管澄清分離室;第二渦流反應(yīng)室與斜管澄清分離室連通;斜管澄清分離室內(nèi)設(shè)有蜂窩斜管，蜂窩斜管沉淀區(qū)下面設(shè)有緩沖區(qū)，上面設(shè)有清水區(qū);清水區(qū)與環(huán)形出水槽相通，環(huán)形出水槽與出水管相連，斜管澄清分離室和第二渦流反應(yīng)室底部共同設(shè)有污泥濃縮單元;污泥濃縮單元底面設(shè)一環(huán)形穿孔排泥管，環(huán)形穿孔排泥管一端的外面處連通一帶法蘭座的污泥排放管。

　　微渦流強化混凝分散式污水處理裝置，其中：進(jìn)水管上設(shè)有管道混合器，進(jìn)水管和污泥排放管由污泥回流系統(tǒng)連通，污泥回流系統(tǒng)主要由水射器組成�；炷齽┙�(jīng)過加藥泵進(jìn)入管道混合器后與原水混合，利用水射器從污泥排放管吸入部分活性污泥后與原污水一起進(jìn)入強化絮凝反應(yīng)階段，強化絮凝反應(yīng)，提高絮凝效果。

　　微渦流強化混凝分散式污水處理裝置，其中：第一渦流反應(yīng)室內(nèi)中下部安放HJTM1型渦流反應(yīng)器，上部安放HJTM2型渦流反應(yīng)器，安放的兩種渦流反應(yīng)器均為中空球體，球面開有孔徑分別為25mm、35mm的孔洞，開孔率約為50%、65%，球徑為200mm;第二渦流反應(yīng)室內(nèi)安放微渦流-網(wǎng)格絮凝反應(yīng)器，微渦流-網(wǎng)格絮凝反應(yīng)器是由具有一定粗糙度的實心繩狀弧邊及實心園環(huán)組成的空心球體，開孔率為70%～75%;球徑為200mm。

　　微渦流強化混凝分散式污水處理裝置，其中：蜂窩斜管沉淀區(qū)內(nèi)設(shè)置蜂窩斜管，斜管斜長為800～1000mm，斜管與水平面之間的安裝角度為60°。

　　本實用新型的微渦流強化混凝分散式污水處理裝置的工藝流程如下：

　　原水與加藥泵打入的混凝劑一同進(jìn)入管道混合器混合，混合后的水再與污泥回流系統(tǒng)吸入的部分回流污泥一起由澄清池底部的進(jìn)水管流入，經(jīng)配水分配器完成配水后再向上流入第一渦流反應(yīng)室，經(jīng)過過渡區(qū)后流入第二渦流反應(yīng)室，從第二渦流反應(yīng)室底部流出的水由緩沖區(qū)進(jìn)入蜂窩斜管區(qū)，向上流入清水區(qū)，再進(jìn)入環(huán)形出水槽，最后流出池外。水流經(jīng)過第一渦流反應(yīng)室內(nèi)兩種型號的渦流反應(yīng)器和第二渦流反應(yīng)室內(nèi)的微渦流-網(wǎng)格絮凝反應(yīng)器后完成強化絮凝反應(yīng)過程，然后水流再從第二渦流反應(yīng)室底部流出至斜管澄清分離室，強化絮凝工序形成的絮凝體由于重力作用和斜管沉淀作用下沉至污泥濃縮區(qū)完成斜管澄清工序，固液分離后的水經(jīng)清水區(qū)向上溢流進(jìn)入環(huán)形出水槽，最后流出池外。

　　本實用新型在渦流強化絮凝單元設(shè)置在澄清池的中部，由第一渦流反應(yīng)室和第二渦流反應(yīng)室組成，按照速度梯度在第一渦流反應(yīng)室內(nèi)由下到上設(shè)置了開孔率不同的兩種型號的渦流反應(yīng)器，在第二渦流反應(yīng)室內(nèi)設(shè)置了微渦流-網(wǎng)格絮凝反應(yīng)器，改善各個反應(yīng)室內(nèi)的水力條件。加入混凝劑的水流通過渦流反應(yīng)器形成微小的渦旋流動，促進(jìn)水中微粒的脫穩(wěn)和擴(kuò)散，充分利用流體能量增加脫穩(wěn)膠粒的碰撞機(jī)率，強化絮凝反應(yīng)，使形成高密度、高強度的絮體，提高絮凝反應(yīng)效率，降低絮凝時間和反應(yīng)室容積。

　　本實用新型的澄清池進(jìn)水管上設(shè)置有污泥回流系統(tǒng)，污泥回流系統(tǒng)主要由水射器組成。污泥回流采用水力回流方式，污泥回流量通過水射器形成的真空度以及污泥回流管上的閥門開啟度控制。污泥回流增大了絮體污泥濃度，有利于強化混凝反應(yīng)。

　　本實用新型的第二渦流反應(yīng)室和斜管澄清單元的下部設(shè)置有共同的污泥濃縮單元，采用污泥濃縮單元與渦流絮凝反應(yīng)器的組合技術(shù)，有效地完成污泥濃縮，排放的污泥濃度高，一體化污泥濃縮避免了后續(xù)的濃縮工藝，減少后續(xù)污泥處理設(shè)施的壓力，降低了污泥處理費用。

　　因此，本實用新型結(jié)構(gòu)合理緊湊，安裝施工方便，絮凝效果好、出水水質(zhì)好，運行成本低，是一種理想的新型微渦流強化混凝分散式污水處理裝置。

　　與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是：本實用新型的微渦流強化混凝分散式污水處理裝置將絮凝、沉淀工藝優(yōu)化組合，絮凝工藝根據(jù)速度梯度選用了開孔率不同的兩種型號的渦流反應(yīng)器和微渦流-網(wǎng)格絮凝反應(yīng)器組合，強化了絮凝反應(yīng)，沉淀工藝根據(jù)不同水質(zhì)情況設(shè)置不同長度的蜂窩斜管，強化了-顆粒物的沉淀，使得絮凝和凈化的效果好、效率高。