公布日：2022.03.11
申請日：2021.11.29
分類號：C02F9/04(2006.01)I;B01D21/00(2006.01)I;B01D21/01(2006.01)I;B01D21/02(2006.01)I
摘要
一種適用于重介質(zhì)絮凝的混凝澄清一體化系統(tǒng)和方法，包括凝聚池和絮凝池，配水區(qū)與凝聚池相連，凝聚池底部與絮凝池相連；絮凝池與斜板沉淀池相連；斜板沉淀池內(nèi)設(shè)置有側(cè)向流斜板，側(cè)向流斜板上方設(shè)置有擋水墻，擋水墻一側(cè)設(shè)置有上向流斜板；壓縮空氣系統(tǒng)與凝聚池和絮凝池相連。本發(fā)明適用于高硬度的循環(huán)水排污水或礦井疏干水，可有效降低重介質(zhì)顆粒對澄清池的污堵，大幅度提高重介質(zhì)顆粒的利用效率，維持了重介質(zhì)顆粒在反應(yīng)器中的懸浮濃度，進而可保證出水水質(zhì)，提高設(shè)備的最大處理量，并強化系統(tǒng)在來水水量波動和頻繁啟停工況下的抗波動能力，具有良好的經(jīng)濟效益。
權(quán)利要求書
1.一種適用于重介質(zhì)絮凝的混凝澄清一體化系統(tǒng)，其特征在于，包括凝聚池(1)、凝聚池攪拌器(2)、絮凝池(3)、絮凝池攪拌器(4)、導(dǎo)流筒(5)、斜板沉淀池(6)、斜板元件、上向流斜板(8)、集泥槽(9)、刮泥機(10)以及壓縮空氣系統(tǒng)(18)；其中，配水區(qū)與凝聚池(1)相連，凝聚池(1)底部通過連通管與絮凝池(3)相連；絮凝池(3)與斜板沉淀池(6)相連；凝聚池(1)內(nèi)設(shè)置有凝聚池攪拌器(2)；絮凝池(3)內(nèi)設(shè)置有絮凝池攪拌器(4)和導(dǎo)流筒(5)，并且絮凝池攪拌器(4)的下部位于導(dǎo)流筒(5)內(nèi)；斜板沉淀池(6)內(nèi)設(shè)置有斜板元件，斜板元件上方設(shè)置有擋水墻，擋水墻一側(cè)設(shè)置有上向流斜板(8)；壓縮空氣系統(tǒng)(18)與凝聚池(1)和絮凝池(3)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于重介質(zhì)絮凝的混凝澄清一體化系統(tǒng)，其特征在于，上向流斜板(8)上方設(shè)置有集水槽(15)，集水槽(15)與出水渠(16)相連；斜板沉淀池(6)底部設(shè)置有集泥槽(9)，集泥槽(9)上方設(shè)置有刮泥機(10)，集泥槽(9)出口一路經(jīng)污泥解絮機(12)與磁粉回收裝置(13)相連，另一路與絮凝池(3)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于重介質(zhì)絮凝的混凝澄清一體化系統(tǒng)，其特征在于，絮凝池(3)底端開設(shè)有接口，接口經(jīng)回流水泵(17)與配水區(qū)相連，回流水泵(17)出口處設(shè)置有回流流量計(21)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種適用于重介質(zhì)絮凝的混凝澄清一體化系統(tǒng)，其特征在于，回流水泵(17)的回流流量Qh通過下式進行估算：
式中：Qh——回流水泵回流流量；Q循——循環(huán)污泥泵回流流量；Q——進水流量；QA——僅投加重介質(zhì)顆粒前提下維持重介質(zhì)顆粒穩(wěn)定懸浮狀態(tài)的最小流量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于重介質(zhì)絮凝的混凝澄清一體化系統(tǒng)，其特征在于，配水區(qū)連接有進水管路，進水管路上設(shè)置有進水流量計(20)；絮凝池(3)連接有重介質(zhì)液態(tài)投加裝置(23)，絮凝池(3)內(nèi)設(shè)置有線pH計。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于重介質(zhì)絮凝的混凝澄清一體化系統(tǒng)，其特征在于，壓縮空氣系統(tǒng)(18)包括壓縮空氣儲罐和壓縮空氣管道(19)；壓縮空氣管道(19)入口與壓縮空氣儲罐相連，出口分為三路，一路沿凝聚池(1)側(cè)壁伸入到凝聚池(1)底部，另一路沿絮凝池(3)側(cè)壁伸入到絮凝池(3)底部，第三路與連通管相連通，伸入到凝聚池(1)和絮凝池(3)底部的壓縮空氣管道(19)上設(shè)置有若干安裝有噴頭。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于重介質(zhì)絮凝的混凝澄清一體化系統(tǒng)，其特征在于，所述絮凝池攪拌器(4)采用推進式槳葉攪拌器；所述斜板沉淀池(6)出水側(cè)設(shè)置有若干污泥取樣口；絮凝池(3)與斜板沉淀池(6)通過過水洞相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于重介質(zhì)絮凝的混凝澄清一體化系統(tǒng)，其特征在于，斜板元件為若干個，相鄰兩個斜板元件之間間距為50mm，每個斜板元件包括若干從上向下依次布置的側(cè)向流斜板(7)，側(cè)向流斜板(7)包括兩塊相連的斜板，兩塊斜板之間的夾角為40°-80°，相鄰側(cè)向流斜板(7)間距為30-50mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種適用于重介質(zhì)絮凝的混凝澄清一體化系統(tǒng)，其特征在于，斜板的寬度通過下式估算：
式中：a——單塊斜板寬度；b——斜板間距；α——2塊斜板間的夾角；Re——雷諾數(shù)；ν——混合液的動力粘度；c——過水洞的長；f——過水洞的寬；Q——通過過水洞的水流流量；β——修正系數(shù)；
斜板元件總長度L通過下式估算：
式中：L——斜板元件總長度；b——斜板間距；n——預(yù)期沉淀時間系數(shù)；q——懸浮物再側(cè)向流斜板中的平均沉降速度；e——歐拉常數(shù)；δ——修正系數(shù)。
10.一種基于權(quán)利要求1-9中任意一項所述的系統(tǒng)的適用于重介質(zhì)絮凝的混凝澄清一體化方法，其特征在于，包括以下步驟：1)疏干水或循環(huán)水排污水經(jīng)經(jīng)配水區(qū)后進入凝聚池(1)中，向凝聚池(1)加入凝聚劑及氫氧化鈉，在凝聚池攪拌器(2)攪拌下，經(jīng)反應(yīng)后去除鎂硬后，通過水流作用混合均勻，形成凝聚池混合液；2)凝聚池混合液經(jīng)連通管進入絮凝池(3)中，向絮凝池(3)中投加碳酸鈉溶液，去除凝聚池混合液中的鈣硬度，并投加助凝劑溶液，經(jīng)絮凝池攪拌器(4)攪拌，形成絮凝池混合液；3)絮凝池混合液首先進入斜板沉淀池(6)內(nèi)部，經(jīng)斜板元件去除部分懸浮物后進入斜板沉淀池(6)底部，再進入上向流斜板(8)下部，經(jīng)固液分離后去除懸浮物。
（發(fā)明人：胡明睿;葉治安;康少鑫;張江濤;徐兆郢;董娟;尹萍;吳有兵;邢文斌）
