[发明专利]一种曝气絮凝水处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及水处理装置，尤其是涉及絮凝水处理装置。

背景技术

絮凝主要指脱稳的胶体或微小悬浮物在一定的水力条件下相互碰撞、聚集或投加少量助凝剂助凝，以形成大的絮凝体的过程。絮凝前需要混合作用，即使原水中投加的混凝剂迅速均匀扩散于处理水中以创造良好的水解反应条件，使胶体分散系脱稳。混合和絮凝，通常又称为混凝。

目前国内絮凝装置分为水力絮凝和机械絮凝两大类。水力絮凝池有隔板絮凝池、折板絮凝池、网格絮凝池等，除折板絮凝池构造复杂外，其余水力絮凝池虽构造简单，但不能适应流量的变化。机械絮凝池虽然可以进行调节，水头损失小，可适应水质水量的变化，但需要机械设备，且加工较困难、机械维修工作量较大，国内采用较少。现有絮凝池均难以避免絮粒在絮凝池中沉淀的问题，常需设置排泥设施来定期排除池底沉泥。

发明内容

针对现有水处理絮凝技术存在的不足，本发明提供一种利用曝气进行空气搅拌来实现水絮凝处理的曝气絮凝水处理装置。

本发明涉及的曝气絮凝水处理装置包括水处理池和曝气装置，曝气装置的空气连接管和曝气管设置在水处理池中，曝气装置通过曝气管向水处理池通入曝气。

所述水处理池为上部开口的箱体结构，水处理池内由导流墙分隔为进水区、曝气絮凝区和出水区，水处理池的进水区上部设置进水管，水处理池的曝气絮凝区上部设置集渣管，水处理池底部设置排空管。

导流墙为垂直于水处理池底面的隔板，导流墙Ⅰ、导流墙Ⅱ、导流墙Ⅲ和导流墙Ⅳ将水处理池分隔为进水区、曝气絮凝Ⅰ区、曝气絮凝Ⅱ区、曝气絮凝Ⅲ区和出水区。进水区上部设置的进水管与外部连通，导流墙Ⅰ的两侧为进水区和曝气絮凝Ⅰ区，导流墙Ⅱ的两侧为曝气絮凝Ⅰ区和曝气絮凝Ⅱ区，导流墙Ⅲ的两侧为曝气絮凝Ⅱ区和曝气絮凝Ⅲ区，导流墙Ⅳ的两侧为曝气絮凝Ⅲ区和出水区。

排空管设置在水处理池底部，用于水处理池排水。排空管包括排空管Ⅰ和排空管Ⅱ，排空管Ⅰ设置在进水区与曝气絮凝Ⅰ区连接处的底部，排空管Ⅱ设置在曝气絮凝Ⅱ区与曝气絮凝Ⅲ区连接处的底部，排空管Ⅰ和排空管Ⅱ上分别安装有排空阀Ⅰ和排空阀Ⅱ。

集渣管为上部开口的圆管，由集渣管Ⅰ和集渣管Ⅱ组成，水平设置在导流墙Ⅲ的上部左右两侧。

导流墙与水处理池底部相间封闭，与水处理池上端口相间持平。即，导流墙Ⅰ和导流墙Ⅲ的上端与水处理池上端口持平并且其下端与水处理池底部留有间距；导流墙Ⅱ和导流墙Ⅳ与水处理池底部封闭并且其上端低于水处理池上端口。

所述曝气装置包括鼓风机、空气连接管和曝气管。鼓风机设置在水处理池外部，曝气管设置在水处理池内的底部，鼓风机通过空气连接管与曝气管连通。

曝气管有三组，曝气管Ⅰ组设置在曝气絮凝Ⅰ区，曝气管Ⅱ组设置在曝气絮凝Ⅱ区，曝气管Ⅲ组设置在曝气絮凝Ⅲ区。每个曝气管组至少有三根曝气管，每组的曝气管均匀布置在相应曝气絮凝区底部。

每组曝气管组由一根空气连接管与鼓风机连接，曝气管Ⅰ组由空气连接管Ⅰ与鼓风机连接，曝气管Ⅱ组由空气连接管Ⅱ与鼓风机连接，曝气管Ⅲ组由空气连接管Ⅲ与鼓风机连接。

每根曝气管上设置一排曝气头，曝气头上有气孔。曝气头的气孔将进入曝气管的空气传入曝气絮凝区。

本发明涉及的曝气絮凝水处理装置应用时，待处理原水与混凝剂充分混合后，由进水管进入水处理池，经进水区依次进入曝气絮凝Ⅰ区、曝气絮凝Ⅱ区、曝气絮凝Ⅲ区。鼓风机使空气经空气连接管Ⅰ、空气连接管Ⅱ、空气连接管Ⅲ以及曝气管Ⅰ组、曝气管Ⅱ组、曝气管Ⅲ组分别进入曝气絮凝Ⅰ区、曝气絮凝Ⅱ区、曝气絮凝Ⅲ区。利用曝气进行空气搅拌，已投加混凝剂的原水在絮凝区发生絮凝反应，出水经出水区进入沉淀池沉淀处理，气浮产生的浮渣由集渣管Ⅰ和集渣管Ⅱ收集处理，从而完成曝气絮凝水处理过程。

在上述水处理过程中，通过调节单位时间内鼓风机输入曝气絮凝Ⅰ区、曝气絮凝Ⅱ区、曝气絮凝Ⅲ区中的曝气量，使曝气絮凝Ⅰ区的曝气强度最强，以便已投加混凝剂的原水在絮凝区可以和混凝剂进一步混合，促进药剂水解、缩聚反应，使胶体分散系脱稳和凝聚，从而利于细小絮粒形成，并逐渐形成较大絮粒；曝气絮凝Ⅱ区、曝气絮凝Ⅲ区的曝气强度逐渐减弱，曝气絮凝Ⅲ区的曝气强度最弱，这样利于较大絮体的形成，可有效防止较大絮体因水力作用被破坏，其絮凝反应时间T在10～30min之间，絮凝池的平均速度梯度G在20～70s^-1之间，GT值在10⁴～10⁵之间，且速度梯度G在曝气絮凝Ⅰ区、曝气絮凝Ⅱ区、曝气絮凝Ⅲ区逐渐由大到小，从而较好的实现原水絮凝处理过程。