申请日2018.01.17
公开(公告)日2018.07.27
IPC分类号C02F9/04; B01D21/01; B01D21/08; B01D21/28
摘要
本发明公开了一种水处理装置，包括:沿水流方向依次连通设置的进水池、混合池、反应池、过渡池、沉淀池;所述的混合池底部设置有微孔曝气盘，所述的反应池内竖直地设置有导流筒，在所述的导流筒内部设置有桨式搅拌机，导流管用以连通所述的混合池底部与导流筒底部;所述的反应池底部形成有与过渡池连通的出水通孔，所述的过渡池内设置有导流墙，所述的导流墙的前侧的流道上设置有前网格。混合池采用微孔曝气进行空气搅拌，取代桨式搅拌机进行搅拌的方式。微孔曝气穿透性强，有助于混合池内水体的湍流程度，增加污染物与絮凝剂的接触几率，同时避免了污泥沉积在混合池的问题。
权利要求书
1.一种水处理装置，其特征在于包括:
沿水流方向依次连通设置的进水池、混合池、反应池、过渡池、沉淀池;
所述的混合池底部设置有微孔曝气盘，所述的反应池内竖直地设置有导流筒，在所述的导流筒内部设置有桨式搅拌机，导流管用以连通所述的混合池底部与导流筒底部;所述的反应池底部形成有与过渡池连通的出水通孔，
所述的过渡池内设置有导流墙，所述的导流墙的前侧的流道上设置有前网格。
2.如权利要求1所述的水处理装置，其特征在于：
所述的沉淀池包括设置在底部的刮泥机以及设置在刮泥机上方的斜板或斜管，所述的斜板或斜管的底部前方设置有挡板。
3.如权利要求1或2所述的水处理装置，其特征在于：
所述的导流墙为弧形。
4.如权利要求3所述的水处理装置，其特征在于：所述的导流墙后侧的流道上设置有后网格。
5.如权利要求4所述的水处理装置，其特征在于：所述的后网格的网孔直径大于所述的前网格的网孔直径。
6.如权利要求3所述的水处理装置，其特征在于：
所述的混合池为与进水池对应溢流式连通的两个，所述的反应池和过过渡池分别为对应设置的两个，两个所述的过渡池连通至同一斜板沉淀池，所述的进水池、混合池、反应池、过渡池和沉淀池为对应的矩形。
7.如权利要求1所述的水处理装置，其特征在于：
所述的进水池底部设置有污泥泵房，污泥泵房池壁设检修孔。
8.如权利要求7所述的水处理装置，其特征在于：
还包括与沉淀池底部连通的污泥处理机构，所述的污泥处理机构包括回流至混合池底部的回流污泥管，以及设置在混合池内的污泥浓度计。
9.一种利用如权利要求1-8任一项所述的水处理装置的水处理方法，其特征在于，包括以下步骤，
1)进水池的原水溢流至混合池，
2)在混合池内投加混凝剂，并通过曝气使水体中悬浮物与混凝剂及回流污泥快速混合形成小的絮体;
3)自导流管进入反应池的导流筒内，在搅拌机搅拌下水体中悬浮物与助凝剂进入小的絮体形成更大的絮体，自导流筒顶部流入反应池内形成高密度絮体;
4)自反应池底部进入过渡池，经前网格缓流及后网格布水后进入沉淀池;
5)水体的大颗粒絮状物进入底部，水体底部进入斜管或斜板后上清液排出。
10.如权利要求9所述的水处理方法，其特征在于，所述的步骤1)中所述的原水为低温低浊水、低温高浊水或微污染水。
说明书
一种水处理装置及水处理方法
技术领域
本发明涉及给水处理领域，特别涉及一种水处理装置及水处理方法。
背景技术
随着我国经济的快速发展，我国饮用水水源水也遭受着日益严重的破坏，水体水质恶化，而随着人们生活水平的提高，人们对饮用水水质要求也越来越高。我国于2006年颁布了新的《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)，对水厂出水水质要求更加严格，增加了水处理的难度和复杂性。面对如此严峻的水处理现状，现有的常规饮用水净化工艺很难满足高标准的水质要求，但我国现阶段仍有超过90%的饮用水处理工艺采用的是常规水处理工艺。
因此，如何升级改造或改善常规处理工艺的效能是我国水处理领域如今函待解决的技术难题。常规的饮用水处理工艺包括:混凝、沉淀、过滤、消毒。混凝过程是给水处理工艺中最关键的部分，其处理效果的好坏直接影响后续单元的处理效果，所以混凝过程一直是业内研究和应用的焦点之一。改善和强化混凝过程是提高饮用水处理效果的最重要的途径之一。
在这方面，国内外已经开展了多种技术的研究和应用，其中在原水中投加泥液、污泥、微砂等物质，提高原水混凝过程所需的载体数量，是提高混凝速度、改善絮凝体凝结程度、提升低温低浊水体处理效果、提高污染物去除率的有效方法。在多年前研究人员和水厂就已经在低温低浊的原水中投加泥液，以增加胶体颗粒与混凝剂的反应速度，提高混凝效果。近年来国外在这方面取得了比较大的进展，研发和应用了多种介质添加方式的强化混凝工艺，具有代表性的主要是法国得利满公司的Densadeg高密度沉淀池、德国帕萨旺-洛蒂格公司的Turbo-LME高速沉淀池、法国威立雅公司的Actiflo高效澄清池等。上述工艺在国外已经应用多年，近年来在国内的多个水处理领域也逐步得到应用。由于我国的水源水质多样，污染程度较重，国内尚没有建立相关的行业设计规范、标准等，该工艺在实际应用过程中还不能得以大规模推广。
针对我国的水质情况和处理工艺现状，有必要对这些典型高效混凝沉淀工艺的工程设计特点和适用性进行对比和分析。
在实现本发明的过程中，发现至少存在如下问题：
1.高效混凝沉淀池是一种高效的水处理设备，但目前存在的问题是絮凝剂适应能力较差，处理效果不稳定的缺陷。
2.由于我国各地区的水体水质不尽相同，该工艺在实际运行中还存在污泥成分及污泥浓度不易掌控，回流比需要调试设定等不足之处。
3.实际的沉淀情况总是偏离理想的沉淀假设，沉淀池内总会存在不同程度的死角、短流、异重流等影响出水水质的因素。
4.沉淀区内的流态并不理想，存在着异重流、短流及漩涡现象，这势必会影响矾花的沉降效果。
发明内容
本发明的目的是提出一种占地面积小，处理效率高的水处理装置。
本发明的目的是提出一种适用于处理低温低浊水、低温高浊水、微污染水的水处理装置。
根据本发明实施例的一个方面，提供一种水处理装置，包括:
沿水流方向依次连通设置的进水池、混合池、反应池、过渡池、沉淀池;
所述的混合池底部设置有微孔曝气盘，所述的反应池内竖直地设置有导流筒，在所述的导流筒内部设置有桨式搅拌机，导流管用以连通所述的混合池底部与导流筒底部;所述的反应池底部形成有与过渡池连通的出水通孔，
所述的过渡池内设置有导流墙，所述的导流墙的前侧的流道上设置有前网格。
根据本发明的另一个方面，所述的沉淀池包括设置在底部的刮泥机以及设置在刮泥机上方的斜板或斜管，所述的斜板或斜管的底部前方设置有挡板。
根据本发明的另一个方面，所述的导流墙为弧形。所述的导流墙后侧的流道上设置有后网格。
根据本发明的另一个方面，所述的混合池为与进水池对应溢流式连通的两个，所述的反应池和过过渡池分别为对应设置的两个，两个所述的过渡池连通至同一斜板沉淀池，所述的进水池、混合池、反应池、过渡池和沉淀池为对应的矩形。
根据本发明的另一个方面，还包括与沉淀池底部连通的污泥处理机构，所述的污泥处理机构包括回流至混合池底部的回流污泥管，以及设置在混合池内的污泥浓度计。
一种利用所述的水处理装置的水处理方法，包括以下步骤，
1)进水池的原水溢流至混合池，
2)在混合池内投加混凝剂，并通过曝气使水体中悬浮物与混凝剂及回流污泥快速混合形成小的絮体;
3)自导流管进入反应池的导流筒内，在搅拌机搅拌下水体悬浮物与助凝剂进入小的絮体形成更大的絮体，自导流筒顶部流入反应池内形成高密度絮体;
4)自反应池底部进入过渡池，经前网格缓流及后网格布水后进入沉淀池;
5)水体的大颗粒絮状物进入底部，水体自底部进入斜管或斜板后上清液排出。
本发明的水处理装置的有益效果为:
一、混合池采用微孔曝气进行空气搅拌，取代桨式搅拌机进行搅拌的方式。微孔曝气穿透性强，有助于混合池内原水的湍流程度，增加污染物与絮凝剂的接触几率，同时避免了污泥沉积在混合池的问题。
二、过渡池与沉淀区进口处设有前网格，使得水力有效分布开来，从而进一步提高配水状态，防止水流出现短路而影响沉淀实际效果。多层前网格消耗了水流能量，有效减小水体流速，降低出水湍流程度，防止絮体在此过程中出现破碎现象，保证颗粒大的絮体沉淀到池底，从而保证泥水有效分离。
三、过渡池弧形导流墙的设计。将导流墙改为弧形后，部分来水在沉淀区内形成循环流动，水力停留时间延长，并能通过控制水流流型的稳定性，以降低来水与底部沉积的污泥之间发生相对运动的速率，从而能减轻池底的异重流现象，减轻斜板的回流现象，减小出水的污泥浓度，使出水效果变好。
四、在斜板底部前端设置0.75m的挡板。来水经斜板区挡板潜入池底，此时流态相当于沉淀池下端进水，水流由下至上纵向运动，随着动能的耗散，来水将向上流，形成一个回流区，增加水力停留时间，矾花沉降时间随之增加，从而提高沉淀物除去效率。且挡板的设置在很大程度上抑制斜板前端短流。
五、指形槽进水采用孔口式集水槽，因为其受水头变化影响最小，最易实现均匀出水，是较为理想的集水方式。
六、在前、后网格、弧形墙以及挡板联合作用下，有效防止水体进入斜板沉淀区后垂直下落，冲击沉淀区污泥，带动周围水体产生涡旋，部分进水未经过沉淀就直接排出，不利于沉淀;水流直接冲击池底污泥层，污泥絮体被扰动而浮起，大大影响出水水质。因此，这些改进措施有效改善了常规斜板沉淀区异重流的问题。
