[发明专利]组合式水澄清装置

说明书

技术领域

本发明是对水处理澄清装置的改进，尤其涉及一种可以在同一澄清装置中能同时实现澄清、浓缩、沉淀、过滤功能的组合式水澄清装置。

背景技术

水处理澄清主要用于如地表水、高浊度原水，以及污水处理及回用处理等的泥砂水分离及水的澄清处理，目的是使泥砂、悬浮物与水分离，使处理水得到快速澄清。为实现快速澄清，现有技术较多采用将混合、絮凝反应及沉淀工艺组合在一个装置或池内的机械搅拌澄清池，基本结构如图1所示。基本结构及工作过程为：在处理池中部区域通过一喇叭环形隔板1分隔，喇叭口中部为机械搅拌混凝反应区3，底部为沉淀分离、刮泥区2，喇叭口上部外周为斜管/斜板加速沉淀分离区7，上部为中心(沉淀分离区内侧)为稳流配水区5，以及上下设置有二个动力分别带动的可提升搅拌机8及偏置驱动刮泥机6。澄清处理进水通过中部环形布水口进入混凝反应区3，在搅拌装置提升式叶片4搅拌下作混凝反应，增絮并使大颗粒泥砂自然下沉至锥形池底，由刮泥机6刮向中心排泥口排出；经初步泥砂分离水在提升式搅拌叶轮抬起，水从叶轮中部上升进入上部中心稳流配水区5稳流后，再沿喇叭环形隔板1外侧向下，而后上升流进入斜管/斜板分离区7，进行泥水二次分离，澄清出水进入顶面集水槽排出，二次沉淀泥砂通过喇叭环形隔板1底部进入锥形池底。搅拌叶轮（提升式叶片4）通过定时上下提升及调速确保有效沉淀的混凝反应效果，但实际操作中，操作人员为减少工作量，往往会采用将搅拌叶轮定制于中部定速运行，导致新进入水未充分经混凝反应，就通过半提升状态叶轮进入上部稳流配水区5，不仅降低了絮凝反应效果影响后续悬浮物的分离，而且使进入上部水中泥砂、悬浮物量增多，同样影响后续分离处理及处理出水效果。此外，采用机械搅拌加速混合絮凝，不仅电耗较大，通常机械搅拌功率要较刮泥动力大得多，不间断连续运行，用电量大，机械损耗也大，还增加了运行及维护成本；并且加药量较大，更是增加了处理成本；机械搅拌必须要有足够的面积，而沉淀分离则又需要水稳流相对静止，在剧烈搅拌混凝反应后必须设置占用较大面积的缓冲稳流区，占用相当池容难以充分利用澄清池容积设置其他功能区。再就是，客观上澄清处理水停留时间短，遇曝雨等大水量冲击，因缺乏加速沉淀分离能力，处理出水达不到要求。

此外，现有技术澄清装置，只有分离泥砂、悬浮物的澄清作用，只能用于分离泥砂及相对较大的悬浮物，对于出水SS要求较高的还需经后续过滤处理，例如中国专利CN1990397钢铁污水混凝沉淀及过滤处理系统，在集反应、澄清、浓缩为一体的高密度澄清池后增设后混凝及pH调节池，之后设置有过滤池。由于澄清出水无压力，后续单独设置过滤，不仅需增设中间池，而且需增加泵提升，沉淀、澄清后排出泥水需单独设立污泥浓缩池及浓缩刮泥机。不仅使得处理流程变长，占地面积增大，管线增多，一次性投资费用大，运行动力消耗增多，运行费用高。此外，泵提升压力也导致反冲洗过程中，水头损失较大，造成已经处理水浪费大。

为提高澄清装置处理效果及能力，人们对上述机械搅拌澄清装置进行多种改进，例如。

中国专利CN1715200循环澄清池，通过在澄清池体构筑物中部设置套筒结构的内外反应室，以及连接内反应室的射流器，通过射流器吸入泥渣高速喷向内反应室实现水力循环混凝，达到省略机械搅拌，及通过内外套筒夹层提供混凝缓冲，省略单独设置稳流配水区，增大了混凝反应区。但对要求高出水后续仍然需配置过滤处理。

中国专利CN2528764公开的水旋澄清气浮池，通过在混合反应区中心筒进水管处设有网格，在混合反应区中心筒外设有导流板，在导流板与中心筒之间形成导流区III，以及在分离区上部由气浮池底板分隔出气浮接触区和气浮分离区，从而将强化混凝、澄清、气浮工艺综合在一个构筑物内。通过气浮虽然可以进一步分离其中悬浮物，但气浮是不能去除微小杂质，即达不到过滤效果，因此出水仍需进行过滤处理；此外，增加气浮更是增加了运行动力消耗。

申请人中国专利CN200820215488.X机械加速澄清池，采用由相邻机械搅拌和折板反应串联组成矩形混凝反应池，并与正方形澄清池相邻串联设置。申请人中国专利CN200810242781.X快速澄清池，在澄清池壁上部设置环绕的混凝反应槽，竖向相间波纹板构成的内置混凝反应室，澄清池中下部采用相间“人”字或倒“W”结构涡流絮凝反应装置。同样只是改进澄清效果，并没有解决澄清出水的过滤问题。