申请日1993.12.10
公开(公告)日1994.08.10
IPC分类号C02F1/52
摘要
本实用新型是三重环流混疑沉淀水处理设备，属环保设备。它由外壳、反应池内、外管、泥水回流管、分离管、分流板、隔板、污水进水管、进气管、污泥排出管、排空阀、清水出水管、沉降分离斜管、加药管等共同构成。其关键是同时设置有三重环流的加速混凝反应单元、泥水分流板和斜管填料构成的泥水分离单元、石英砂或石英管构成的过滤单元。本设备实现了强化反应、污泥回流、泥水分离及过滤净化一体化，效率高、能耗低、体积小的目的。
権利要求書
1、一种三重环流混凝沉淀水处理设备，其特征在于它由设备外壳(1)、反应池外管(2)、反应池内管(3)、泥水回流管(4)、泥水分离管(5)、C区与D区的隔板(6)、D区与G区的隔板(7)、泥水分流板(8)、污水进水管(9)、进气管(10)、污泥排出管(11)、排空阀(12)、清水出水管(13)、沉降分离斜管(14)、无机药剂加药管(15)、有机药剂加药管(16)、隔板(17)、(18)、滤料(19)等共同构成，其相互连接关系为：设备外壳(1)由底部支承腿支承;反应池外管(2)下端由泥水分离板(8)支承，其上端固定于外壳顶部;反应池内管(3)装置于反应池外管(2)的中央，管(3)内构成污水、上升气流、药剂混合反应区A，管(3)与管(2)之间构成回流区B，管(3)通过泥水回流管(4)及管(3)上方的拉筋固定;泥水回流管(4)横向套装在管(2)并与管(3)相连通，泥水分离管(5)固装在C区与D区间的隔板(6)上，管(5)的出口与管(4)的入口相对准并靠近;隔板(6)和隔板(7)由C区与D区的顶板相连接，并用拉筋与外壳(1)固定在一起;管(2)外壁与隔板(6)及顶板围成强悬浮区C;隔板(6)与隔板(7)及顶板围成弱悬浮区D;泥水分流板(8)由外壳底部支承柱支承;污水进水管(9)及进气管(10)的一端分别与水泵和空气压缩机相连通，其另一端穿过泥水分流板(8)，管口对准并靠近反应池内管(3)下端口，无机、有机药剂加药管(15)、(16)固装于外壳顶部，其入药端口伸出外壳(1)与加药泵连接，另一端插进管道(3)内反应区A的中上部;污泥排出管(11)一端通过阀门与外面的污泥处理装置连通，其另一端外壳内污泥区相通;排空阀(12)安装于底部的管道(11)上;装有阀门的清水出水管(13)安装于外壳(1)内的上部，其一端口伸出外壳外，另一端口与过滤后的二次清水区I相连;设备外壳内底部是污泥区E，污泥区E上部由沉降分斜管(14)构成泥水分离区F，强弱悬浮区C、D区的顶板与外壳(1)上部构成上升的清水区G，由隔板(17)与(18)围成过滤区H，H区内填放滤料石英砂或石英过滤管，内管(2)外壁与隔板(18)围成清水区I均被固定在管(2)的上方;其关键是同时设置有由药剂与污染物接触的第一环流混凝作用、强制回流部分污泥作为反应絮核的第二环流作用及将大颗粒絮团与小颗粒絮团加以筛分的第三环流作用构成的反应器单元、由斜管填料构成的泥水快速分离单元及由石英砂或石英管作滤料构成的过滤单元;设备中心用空气作升流作用，使内部流体进行多级循环反应，使反应彻底、效率提高。
说明书
本实用新型是三重环流混凝沉淀水处理设备，属环保设备，主要用于废水处理或高浊度水的净化。
现有的混凝法处理废水是采用在反应池中投加水处理药剂、充分搅拌反应、生成絮体后在沉淀分离池中实现泥水分离的设施。这种处理设施占地面积大，而且因不采用污泥回流，其处理效果不理想;虽然，日本《特许公报》平1-38523和平3-76996(平1为年号平成1年，平3为年号平成3年)的两项发明对常规处理工艺分别进行了改进，通过回流污泥实现强化反应的目的，减小了处理设施的占地面积，但它们都需通过泵力将污泥循环回流，这样的强制性循环使不能再参加反应的成熟污泥再流入反应区，这不但不利于絮体间的吸附，并额外增加了能耗。
本实用新型的目的就是为了克服现有混凝处理废水设施占地面积大、处理效果不理想，且需通过泵力循环回流，使成熟污泥再流入反应区、不利于絮体间的吸附并增加能耗的缺点，设计一种能通过气体动力来支配设备内部循环运动，从而实现强化反应、污泥回流、泥水分离一体化、处理效率高、能耗较低、体积较小的三重环流混凝沉淀水处理设备。
本实用新型通过下述技术方案来实现：三重环流混凝沉淀水处理设备的结构示意图如图1所示，它由设备外壳1、反应池外管2、反应池内管3、泥水回流管4、泥水分离管5、C区与D区的隔板6、D区与G区的隔板7、泥水分流板8、污水进水管9、进气管10、污泥排出管11、排空阀12、清水出水管13、沉降分离斜管14、无机药剂加药管15、有机药剂加药管16及过滤区隔板17、18、滤料19等共同连接构成，其相互连接关系为：设备外壳1由底部的支承腿支承;反应池外管2下端由泥水分流板8支承，其上端固定于外壳顶部;反应池内管3装置于反应池外管2的中央，管3内构成污水、上升气流、药剂混合反应区A，管3与管2之间构成回流区B，管3通过泥水回流管4及管3上方的拉筋固定;泥水回流管4横向套装在管2上并与管3相连通;泥水分离管5固装在C区与D区间的隔板6上，管5的出口与管4的入口相对准并靠近;隔板6和隔板7和C区与D区的顶板相连接，并用拉筋与外壳1固定在一起;管2外壁与隔板6及顶板围成强悬浮区C;隔板6与隔板7及顶板围成弱悬 浮区D;泥水分流板8由外壳底部支承柱支承;污水进水管9及进气管10的一端分别与水泵和空气压缩机相连通，其另一端穿过泥水分流板8，管口对准并靠近反应池内管3下端口，以保证污水和气体全部从管道3中上升;无机、有机药剂加药管15、16固装于外壳1顶部，其入药端口伸出外壳1与加药泵连接，另一端插进管道3内反应区A的中上部，以使药剂可与刚进的污水直接参加反应;污泥排出管11一端通过阀门与外壳旁的污泥处理装置相连通，其另一端与外壳内污泥区相通，打开阀门便可利用静水的压力作用将底部污泥挤出;排空阀12安装于管道11上，当需要排空设备内的全部泥水时，打开排空阀12即可;装有阀门的清水出水管13安装于外壳1内的上部，其一端口伸出外壳外，另一端口与过滤后的二次清水区I相连;设备底部是污泥区E，污泥区E上部由沉降分离斜管14构成泥水分离区F，强、弱悬浮区C、D区的顶板与外壳1上部构成上升的清水区G、由隔板17和18围成过滤区H，H区内填敷滤料石英砂或石英过滤管，由管2外壁与隔板18围成的二次清水区I均被固定在管2的上方。其关键是同时设置具有由药剂与污染物接触的第一环流混凝作用、强制回流部分污泥作为反应絮核的第二环流作用及将大颗粒絮团与小颗粒絮团加以筛分的第三环流作用构成的反应器单元;由斜管填料构成的泥水快速分离单元及由石英砂或石英管作滤料构成的过滤单元;设备中心用空气作升流作用，使内部流体进行多级循环反应，使反应彻底、效率提高。
本设备的运行原理为：经调节酸碱度pH后的污水从管道9压入反应区A与来自管道15、16的定量药剂充分接触反应，并因从管道10输送的气体的升流作用而在反应区A和回流区B快速循环反应，小颗粒污泥通过泥水分离管5回流，大颗粒絮体进入C区，由于泥水回流管4的吸流作用，使C区形成污泥悬浮区，污泥根据其粒径大小呈梯度分布，小颗粒絮体回流到A区充当絮核的作用，有利于刚进入的污水与药剂的反应;D区内可自由筛分絮体，部分絮体回流，而成熟的比重较大的絮体随水流被输送到E区、泥水在F区得到充分分离，泥团沉降在设备的底部，清水在G区上升并在H区得到过滤，达到排放标准的清水从I区经管道13排出，实现了全部处理过程;沉降的污泥可利用本设备内静水压力作用从管道11排出到污泥处理装置;若设备需要检修或移动地方，可利用排空阀12将设备内的泥水全部排空;H区内的滤料可通过管道13的高压水反冲洗。
本实用新型与现有技术相比有如下的优点和效果：(1)因本设备采用内吸污泥回流的 方法，并且能在设备内自动分离成熟和未成熟污泥絮团，把未成熟的小颗粒污泥回流进行二次或多次反应，使污泥颗粒变得足够大，因此可提高分离效果3～5倍;(2)现有的最先进的沉降分离设备，允许水流上升速度只为3～5m3/m2·h，而本设备可达到15～20m3/m2·h;且不需要回流污泥泵，可减少对污泥区的扰动;(3)由于本设备能使反应彻底，排出水无二次沉淀产生;(4)由于设备内的B、C、D区底部存在泥水异重流分布，即较重的、大颗粒的污泥絮体在泥水分流板上向四周流动，而较轻的、小颗粒的污泥随水力循环向上流动，絮体大小得到筛分。污泥在E区沉降，在F区得到更好分离，在C区和D区的中部形成絮体悬浮层，颗粒间不断碰撞增大，加上药剂的助凝作用，絮体脱水、比重增大、自然沉降到底部而不致于被吸回到A区去参加剧烈反应，重新破碎。利用大颗粒絮体对微小絮体的吸附作用，可比现有设备减少药耗10～20%;(5)整个设备主要以气动控制，容易掌握反应程度、循环流量和容易控制投药量;反应区、沉降分离区严格分开，互不干扰;(6)由于本设备在强化反应、药剂配合、流程控制上有独特的技术特点而使本设备处理效率提高30～50%，与同类设备相比较，本设备体积减小30～50%，(7)本设备采用静水压力作用排泥，且仅允许以存化后的污泥排出，排出的污泥的含水率仅为90～93%，方便下步的污泥脱水处理，排泥时不影响设备的正常运行;(8)本设备结合了三相流化与混凝技术，包括了完全混合反应器和悬浮床反应器的机理，因此可在较小的反应空间里获得较长的反应停留时间，有利于药剂与废水的充分接触反应，并且可利用悬浮区内絮体的增长和絮体间的吸附获得颗粒较大、密实的絮团为泥水快速分离创造了条件，提高了综合处理的效率。
对说明书附图进一步说明如下：图1为三重环流混凝沉淀水处理设备结构示意图。图中：1为设备外壳、2为反应池外管、3为反应池内管、4为泥水回流管、5为泥水分离管、6为C区与D区的隔板、7为D区与G区的隔板、8为泥水分流板、9为污水进水管、10为进气管、11为污泥排出管、12为排空阀、13为清水出水管、14为沉降分离斜管、15为无机药剂加药管、16为有机药剂加药管、17为G区与H区的隔板、18为H区与I区的隔板。19为滤料石英砂或石英过滤管。A为反应区、B为回流区、C为强悬浮区、D为弱悬浮区、E为污泥区、F为泥水分离区、G为清水区、H为过虑区、I为过滤后的二次清水区。
