申请日2017.04.18
公开(公告)日2017.06.13
IPC分类号C02F1/52; C02F1/56
摘要
一种具有载体絮凝沉淀功能的一体式水处理装置，包括一体成型池体，池体包括混凝池、加砂池、絮凝池以及高速沉淀池;混凝池外接有进水管，进水管用于向混凝池内注入污水和高效混凝剂，混凝池的上端与加砂池的上端连通;加砂池用于向污水中投放微砂，加砂池的下端与絮凝池的下端连通;絮凝池用于向经加砂池反应后的污水中投放助凝剂，絮凝池的上端与高速沉淀池上端连通;高速沉淀池用于使经絮凝池反应后的污水中的水与矾花颗粒分离;高速沉淀池外接有泥砂分离器;该一体化水处理装置具有设计灵活、结构紧凑、占地面积小、耐冲击、处理效率高、成本低以及负荷能力强等特点，可以用于黑臭污染水体的水质净化和悬浮物含量较高的工业废水的处理。
1.一种具有载体絮凝沉淀功能的一体式水处理装置，其特征在于，包括池体，所述池体包括从左至右依次设置的混凝池、加砂池、絮凝池以及高速沉淀池;
所述混凝池外接有进水管，所述进水管用于向所述混凝池内注入污水和高效混凝剂;所述混凝池用于使污水与高效混凝剂充分混合从而促使污水中的悬浮物以及胶体物质与高效混凝剂作用发生脱稳和凝聚形成初始絮凝体，所述混凝池的上端与所述加砂池的上端连通;
所述加砂池用于向经所述混凝池反应后的污水中投放微砂并通过搅拌促使初始絮凝体包裹微砂以及污水中的悬浮颗粒形成带有泥砂的、大和重的粗大化絮凝体，所述加砂池的下端与所述絮凝池的下端连通;
所述絮凝池用于向经所述加砂池反应后的污水中投放助凝剂从而促使粗大化絮凝体熟化并形成以微砂为核心的矾花颗粒，所述絮凝池的上端与所述高速沉淀池上端连通;
所述高速沉淀池用于使经所述絮凝池反应后的污水中的水与矾花颗粒分离。
2.根据权利要求1所述的具有载体絮凝沉淀功能的一体式水处理装置，其特征在于，所述进水管外接有高效混凝剂注入管，所述高效混凝剂注入管远离所述进水管的一端设置在高效混凝剂加药池内;所述高效混凝剂加药池内设有第一搅拌器。
3.根据权利要求2所述的具有载体絮凝沉淀功能的一体式水处理装置，其特征在于，所述进水管内设有管道混合器，所述管道混合器设置于所述高效混凝剂注入管与所述混凝池之间，所述管道混合器用于使污水与高效混凝剂初步混合。
4.根据权利要求1所述的具有载体絮凝沉淀功能的一体式水处理装置，其特征在于，所述混凝池内设有第二搅拌器，所述第二搅拌器用于搅拌污水和高效混凝剂的混合液;所述混凝池的上部右壁上开设有与所述加砂池连通的第一过水孔。
5.根据权利要求1所述的具有载体絮凝沉淀功能的一体式水处理装置，其特征在于，所述加砂池的上方固设有加砂管，所述加砂管用于向所述加砂池内加入微砂;所述加砂池内还设有第三搅拌器，所述第三搅拌器用于搅拌经所述混凝池反应后的污水使污水中的初始絮凝体与微砂结合;所述加砂池的下部右壁上开设有与所述絮凝池相连通的第二过水孔。
6.根据权利要求1所述的具有载体絮凝沉淀功能的一体式水处理装置，其特征在于，所述絮凝池上端固设有助凝剂注入管，所述助凝剂注入管远离所述絮凝池的一端设置在助凝剂加药池内，所述助凝剂加药池内设有第四搅拌器;所述絮凝池的上方设有第五搅拌器，所述第五搅拌器用于搅拌经所述加砂池处理的污水和助凝剂的混合液;所述絮凝池的上部右壁上固设有与所述高速沉淀池连通的过水渠。
7.根据权利要求1所述的具有载体絮凝沉淀功能的一体式水处理装置，其特征在于，所述高速沉淀池的内部上方固设有集水槽，所述集水槽与所述高速沉淀池通过若干倾斜设置的挡泥过水管连通，且，所述挡泥过水管的上端设置在所述集水槽内，所述集水槽外接有出水管;
所述高速沉淀池的底部固设有上端大、下端小的泥砂收集斗，所述泥砂收集斗的底部连接有泥砂回流管，所述泥砂回流管远离所述高速沉淀池的一端与泥砂分离器连接，所述泥砂分离器外接有出砂管和出泥管，所述出砂管远离所述泥砂分离器的一端设置在所述加砂池上方，所述出泥管与污泥脱水处理系统连接。
8.根据权利要求1所述的具有载体絮凝沉淀功能的一体式水处理装置，其特征在于，所述池体由碳钢、不锈钢或者玻璃钢一体成型。
9.根据权利要求1所述的具有载体絮凝沉淀功能的一体式水处理装置，其特征在于，所述微砂为圆形石英砂，其硅含量>95%，均匀系数(d60/d10)<1.5，微砂的有效粒径为100～200μm;加砂池微砂浓度为5～10g/L。
10.根据权利要求1所述的具有载体絮凝沉淀功能的一体式水处理装置，其特征在于，所述高效混凝剂包括聚合硫酸铁(PFS)、聚合氯化铝(PAC)、污水处理复合剂中的至少一种;
所述污水处理复合剂包括如下按重量百分比计的组分：
所述主剂包括硫酸铝、碳酸钠、生石灰中的至少一种;所述PH调节剂为水泥或柠檬酸;所述比重增加剂包括水泥、磁粉、铁粉中的至少一种;所述吸附剂包括羧甲基纤维素钠、海藻酸钠、甲壳素、甲壳素衍生物中的至少一种;
所述助凝剂为聚丙烯酰胺、海藻酸钠、活化硅酸中的至少一种。
说明书
具有载体絮凝沉淀功能的一体式水处理装置
技术领域
本发明涉及一种具有载体絮凝沉淀功能的一体式水处理装置。
背景技术
由于城市基础设施建设不足，随着城镇化和工业化进程的加速发展，一些城市的河道和湖泊等，尤其是中小城镇的下水道和河道直接成为工业、农业及生活废水的主要排放通道和场所，导致城市水体大面积污染，水体富营养化，形成黑臭水体。
由于历史原因，原来很多石材加工企业均在城市上游，石材加工项目建设缺乏规划管理，随处分散建设，环保设施配套不齐全，大量含有高浓度悬浮物(SS)的生产废水未经处理就排入下游河段，其不仅浪费大量宝贵的水资源，而且还对环境造成严重污染;同样，陶瓷工业迅猛发展，陶瓷工业产生的废水具有污水量大、细小固体颗物浓度高、SS大(一般在1000～10,000mg/L)以及难生化降解等特点;这些废水绝大部分未经处理直接排入河道，对河道的生态环境造成了严重威胁。
加载絮凝沉淀技术是一种快速絮凝沉淀技术，其特点是在混凝阶段投加高密度的不溶介质颗粒(如微砂)，利用介质的重力沉降及载体的吸附作用加快絮体的“生长”及沉淀，与传统絮凝工艺相比，该技术具有占地面积小、工程造价低、耐冲击负荷等优点，近几年来，加载絮凝沉淀技术在国内供水和污水处理领域应用广泛，但运行效果差异很大。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种具有载体絮凝沉淀功能的一体式水处理装置，该装置制备简单、能够有效处理黑臭污水和悬浮物含量较高的工业废水。
本发明是这样实现的，一种具有载体絮凝沉淀功能的一体式水处理装置，包括池体，所述池体包括从左至右依次设置的混凝池、加砂池、絮凝池以及高速沉淀池;
所述混凝池外接有进水管，所述进水管用于向所述混凝池内注入污水和高效混凝剂;所述混凝池用于使污水与高效混凝剂充分混合从而促使污水中的悬浮物以及胶体物质与高效混凝剂作用发生脱稳和凝聚形成初始絮凝体，所述混凝池的上端与所述加砂池的上端连通;
所述加砂池用于向经所述混凝池反应后的污水中投放微砂并通过搅拌促使初始絮凝体包裹微砂以及污水中的悬浮颗粒形成带有泥砂的、大和重的粗大化絮凝体，所述加砂池的下端与所述絮凝池的下端连通;
所述絮凝池用于向经所述加砂池反应后的污水中投放助凝剂从而促使粗大化絮凝体熟化并形成以微砂为核心的矾花颗粒，所述絮凝池的上端与所述高速沉淀池上端连通;
所述高速沉淀池用于使经所述絮凝池反应后的污水中的水与矾花颗粒分离。
进一步地，所述进水管外接有高效混凝剂注入管，所述高效混凝剂注入管远离所述进水管的一端设置在高效混凝剂加药池内;所述高效混凝剂加药池内设有第一搅拌器。
进一步地，所述进水管内设有管道混合器，所述管道混合器设置于所述高效混凝剂注入管与所述混凝池之间，所述管道混合器用于使污水与高效混凝剂初步混合。
进一步地，所述混凝池内设有第二搅拌器，所述第二搅拌器用于搅拌污水和高效混凝剂的混合液;所述混凝池的上部右壁上开设有与所述加砂池连通的第一过水孔。
进一步地，所述加砂池的上方固设有加砂管，所述加砂管用于向所述加砂池内加入微砂;所述加砂池内还设有第三搅拌器，所述第三搅拌器用于搅拌经所述混凝池反应后的污水使污水中的初始絮凝体与微砂结合;所述加砂池的下部右壁上开设有与所述絮凝池相连通的第二过水孔。
进一步地，所述絮凝池上端固设有助凝剂注入管，所述助凝剂注入管远离所述絮凝池的一端设置在助凝剂加药池内，所述助凝剂加药池内设有第四搅拌器;所述絮凝池的上方设有第五搅拌器，所述第五搅拌器用于搅拌经所述加砂池处理的污水和助凝剂的混合液;所述絮凝池的上部右壁上固设有与所述高速沉淀池连通的过水渠。
进一步地，所述高速沉淀池的内部上方固设有集水槽，所述集水槽与所述高速沉淀池通过若干倾斜设置的挡泥过水管连通，且，所述挡泥过水管的上端设置在所述集水槽内，所述集水槽外接有出水管;
所述高速沉淀池的底部固设有上端大、下端小的泥砂收集斗，所述泥砂收集斗的底部连接有泥砂回流管，所述泥砂回流管远离所述高速沉淀池的一端与泥砂分离器连接，所述泥砂分离器外接有出砂管和出泥管，所述出砂管远离所述泥砂分离器的一端设置在所述加砂池上方，所述出泥管与污泥脱水处理系统连接。
优选地，所述池体由碳钢、不锈钢或者玻璃钢一体成型。
具体地，所述微砂为圆形石英砂，其硅含量>95%，均匀系数(d60/d10)<1.5，微砂的有效粒径为100～200μm;加砂池微砂浓度为5～10g/L。
优选地，所述高效混凝剂包括聚合硫酸铁(PFS)、聚合氯化铝(PAC)、污水处理复合剂中的至少一种;
所述污水处理复合剂包括如下按重量百分比计的组分：
所述主剂包括硫酸铝、碳酸钠、生石灰中的至少一种;所述PH调节剂为水泥或柠檬酸;所述比重增加剂包括水泥、磁粉、铁粉中的至少一种;所述吸附剂包括羧甲基纤维素钠、海藻酸钠、甲壳素、甲壳素衍生物中的至少一种;
所述助凝剂为聚丙烯酰胺、海藻酸钠、活化硅酸中的至少一种。
本发明实施例提供的具有载体絮凝沉淀功能的一体式水处理装置，管道混合器使污水与高效混凝剂初步混合后进入混凝池，通过混凝池内的第二搅拌器搅拌使污水中的污染物(悬浮物和胶体物质)与高效混凝剂的充分混合后形成初始絮凝体，污水中的初始絮凝体进入加砂池后在加砂池的第三搅拌器的搅拌作用下与微砂结合形成粗大化絮凝体，粗大化絮凝体进入絮凝池后在第五搅拌器的搅拌作用下与助凝剂反应形成体积大且密实的矾花颗粒，矾花颗粒通过过水渠进入高速沉淀池后会快速自然下降到泥砂收集斗底部，而清水则会进入集水槽，并由集水槽的出水管排出，通过泥砂回流管可以将泥砂收集斗底部的矾花颗粒集中输送至泥砂分离器，通过泥砂分离器可以使微砂与污泥(包括水中的污染物、高效混凝剂以及助凝剂)分离，分离后的微砂再次投入加砂池重新利用，而污泥则通过污泥脱水处理系统进行脱水处理;该一体化水处理装置具有设计灵活、结构紧凑、占地面积小以及耐冲击等特点，可以由拖车运送并在几天内安装完毕;并且，该一体化水处理装置还具有处理效率高、成本低以及负荷能力强等特点，可以用于江河、湖泊、河涌等黑臭污染水体的水质净化，也可用于悬浮物含量较高的工业废水的处理。
