[发明专利]一种用于污水中砂粒高效分离的砂水分离系统及使用方法

说明书

本发明提供一种用于污水中砂粒高效分离的砂水分离系统及其使用方法，所述系统包括折板流变型多向流砂水分离器处理单元、第一非均质新生砂过滤器处理单元和第二非均质新生砂过滤器处理单元；所述折板流变型多向流砂水分离器处理单元，包括切向进水管、出水渠、壳筒板、透水外筒板、透水内筒板、环壁斜板、楔形溢流堰板、异重流折板、瓶形板、锁砂盖、锁砂桨、排砂泵、循环阀；所述非均质新生砂过滤器处理单元，包括壳体、预置砂滤层、耙砂孔、曝气阀、浑液排口、鼓风口、过滤阀、回流泵。本发明利用流体力学原理与创新优化设计，在提升砂水分离效果的同时，消除了传统除砂工艺中存在的跑砂现象，为污水处理厂稳定运行和效能提升提供了技术支撑。

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种用于污水中砂粒高效分离的砂水分离系统及使用方法。

背景技术

市政污水中往往携带着大量砂粒，依据《室外排水设计规范(2016年版)》(GB50014-2006)测算，1座处理规模为10000m³/d的市政污水处理厂每年接收到的砂量高达110m³，而在一些污水厂的实测数据中，污水中的含砂量甚至会比设计规范中高出数倍。这些砂粒如不能在源头得到及时有效的分离而持续累积在污水处理系统内，将对后续处理构筑物产生一系列持久性不利影响，例如设备磨损、管道堵塞、污水处理池淤积等，严重影响污水处理设施的稳定运行。同时，污水处理系统中的砂粒还会进一步进入污水厂剩余污泥系统中，导致污泥量增加、砂粒分离难度增大、污泥热值降低、厌氧资源化效率低下等衍生问题。在实际生产中，这常常导致污泥处理处置项目的运行成本居高不下，甚至难以为继。因此，在国家持续推进污水资源化及无废城市试点建设的大背景下，污水处理系统中砂粒的高效去除是保障污水厂处理效能和运行稳定性的关键瓶颈问题。

市政污水中砂粒的粒径分布较广(通常在0-300μm范围内)，而传统的除砂工艺主要针对粒径大于200μm、比重大于2.65的砂粒的去除，对粒径小于200μm微砂的拦截效率较低，且在砂水二次分离时存在明显跑砂现象，因此导致整体除砂效率低下。甚至在一些雨污合流制污水厂中，雨季引发的沉砂池湍流会搅动集浑砂锁砂区中的砂重新带回水中，使得砂水分离形同虚设。由此可见，污水处理厂传统除砂工艺的提质增效迫在眉睫。

发明内容

本发明针对上述传统除砂工艺缺陷，为进一步提升污水处理厂污水中砂粒去除效率，为后续处理设施提供稳定的运行环境，同时为满足污水处理系统应对补短板、强弱项、提质增效的内在需求，提供一种用于污水中砂粒高效分离的砂水分离系统及使用方法，该系统由折板流变型多向流砂水分离器和非均质新生砂过滤器及相应连接部件构成，其中，折板流变型多向流砂水分离器通过内环层流区注水正压导入、异重流区分层、锁砂区离心防跑砂等多环节设计保证砂水分离效果，提升除砂效率；随后通过非均质新生砂过滤器对前述砂水分离器产生的浑砂进行再利用，通过原位清洗自生新生砂过滤层对污水中微砂进一步过滤，实现小颗粒微砂的高效去除，进一步保证系统除砂效果的稳定性。

本发明提供如下技术方案：一种用于污水中砂粒高效分离的砂水分离系统，包括相连通的折板流变型多向流砂水分离器处理单元、第一非均质新生砂过滤器处理单元和第二非均质新生砂过滤器处理单元；

所述折板流变型多向流砂水分离器处理单元包括壳筒板、位于壳筒板一侧的切向进水管、位于壳筒板上侧的两个透水内筒板和两个透水外筒板、位于所述壳筒板另一侧的切向出水渠，所述透水内筒板与所述透水外筒板通过环壁斜板连接，所述切向出水渠位于所述环壁斜板上侧并与所述透水外筒板相连；所述两个透水内筒板与所述环壁斜板内侧形成注压区，所述两个透水内筒板和两个透水外筒板之间形成内环层流区，所述两个透水外筒板与所述壳筒板之间形成外环层流区，所述注压区、内环层流区和所述外环层流区构成折板流变区；