公布日：2022.02.11
申请日：2021.06.25
分类号：C02F9/04(2006.01)I;B01D21/00(2006.01)I;B01D21/02(2006.01)I;C02F1/52(2006.01)N
摘要
本发明涉及水处理设备技术领域，提供一种自平衡悬浮污泥高速沉淀池，包括：混凝区，集水管，用以收集所述混凝区中的水体；絮凝区，设置在所述混凝区下游，所述集水管的另一端进入所述絮凝区；水体加速装置，分别设置在所述混凝区和所述絮凝区中；配水管组，一端与所述絮凝区相通，另一端设置在所述沉淀区中。该自平衡悬浮污泥高速沉淀池依靠水体自身的动能进行搅拌，无需在混凝区以及絮凝区设置搅拌器，降低了整个自平衡悬浮污泥高速沉淀池的电力负荷，有利于降低运行成本，并且，在絮凝区与沉淀区之间设置配水管组，通过配水管组将絮凝区的水体引入沉淀区，以减少水体的能耗，从而改善水体行进乏力的问题。
权利要求书
1.一种自平衡悬浮污泥高速沉淀池，其特征在于，包括：混凝区(1)，其上设置有反应器进水口(8)；集水管(13)，一端设置在所述混凝区(1)中，用以收集所述混凝区(1)中的水体；絮凝区(2)，设置在所述混凝区(1)下游，所述集水管(13)的另一端进入所述絮凝区(2)；水体加速装置，分别设置在所述混凝区(1)和所述絮凝区(2)中，包括：喷管(10)，适于连接所述反应器进水口(8)或所述集水管(13)的另一端，沿水体的流动方向，所述喷管(10)的内径的至少一部分发生减小；喉管(11)，包括喉管(11)进水口以及喉管(11)出水口，所述喉管(11)进水口罩设在所述喷管(10)上方，所述喷管(10)与所述喉管(11)之间形成加速水道；沉淀区(3)，设置在所述絮凝区(2)的下游，所述沉淀区(3)上设置有反应器出水口(9)；配水管组，一端与所述絮凝区(2)相通，另一端设置在所述沉淀区(3)中。
2.根据权利要求1所述的自平衡悬浮污泥高速沉淀池，其特征在于，所述配水管组包括引水管(14)与布水管(25)；所述引水管(14)的进水口与所述絮凝区(2)相通，所述引水管(14)的出水口朝向所述沉淀区(3)的底部设置，所述布水管(25)与所述引水管(14)的出水口相连，所述布水管(25)沿所述自平衡悬浮污泥高速沉淀池的宽度方向布设，所述布水管(25)的管壁设置有若干喷水孔(26)。
3.根据权利要求2所述的自平衡悬浮污泥高速沉淀池，其特征在于，沿所述布水管(25)的轴向设置两排所述喷水孔(26)，两排所述喷水孔(26)均位于所述布水管(25)朝向所述沉淀区(3)的底部的管壁上，且不同排相邻的两个所述喷水孔(26)错缝布置。
4.根据权利要求1所述的自平衡悬浮污泥高速沉淀池，其特征在于，所述沉淀区(3)中设置有至少一个高密度絮体收集斗(16)，部分水体进入所述高密度絮体收集斗(16)中；至少一个絮体循环装置(17)，一端作用在所述高密度絮体收集斗(16)中，另一端与至少一个所述水体加速装置的所述喷管(10)相连。
5.根据权利要求1 4任一所述的自平衡悬浮污泥高速沉淀池，其特征在于，沿水体的流动方向，所述喷管(10)的至少一部分呈锥形设置。
6.根据权利要求5所述的自平衡悬浮污泥高速沉淀池，其特征在于，所述喉管(11)与所述喷管(10)相对应的区域，至少一部分呈锥形设置。
7.根据权利要求4所述的自平衡悬浮污泥高速沉淀池，其特征在于，还包括絮凝污泥悬浮区(5)，设置在所述高密度絮体收集斗(16)下游，所述絮凝污泥悬浮区(5)与所述高密度絮体收集斗(16)之间设置有絮体聚拢区(4)，所述絮凝污泥悬浮区(5)包括：絮凝污泥悬浮区(5)进口，适于承接上游的水体；缓冲板(19)，与所述絮凝污泥悬浮区(5)进口相对设置，沿高度方向，所述缓冲板(19)逐渐远离所述絮凝污泥悬浮区(5)进口设置。
8.根据权利要求7所述的自平衡悬浮污泥高速沉淀池，其特征在于，还包括低密度絮体浓缩室(6)，设置在所述絮凝污泥悬浮区(5)下游，通过所述缓冲板(19)流出的水体进入到所述低密度絮体浓缩室(6)中。
9.根据权利要求8所述的自平衡悬浮污泥高速沉淀池，其特征在于，还包括斜板分离管组(7)，设置在所述絮凝污泥悬浮区(5)及所述低密度絮体浓缩室(6)上方，所述斜板分离管组(7)包括若干倾斜设置的导流板。
10.根据权利要求9所述的自平衡悬浮污泥高速沉淀池，其特征在于，还包括清水收集装置(23)，设置在所述斜板分离管组(7)上方，并与所述反应器出水口(9)相连接。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服相关技术中的反应器的絮凝区与沉淀分离区之间的水体通道结构设置不合理，水体能耗较多，水体流速降低，导致水体行进乏力的缺陷，从而提供一种自平衡悬浮污泥高速沉淀池。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
本发明提供一种自平衡悬浮污泥高速沉淀池，包括：混凝区，其上设置有反应器进水口；集水管，一端设置在所述混凝区中，用以收集所述混凝区中的水体；絮凝区，设置在所述混凝区下游，所述集水管的另一端进入所述絮凝区；水体加速装置，分别设置在所述混凝区和所述絮凝区中，包括：喷管，适于连接所述反应器进水口或所述集水管的另一端，沿水体的流动方向，所述喷管的内径的至少一部分发生减小；喉管，包括喉管进水口以及喉管出水口，所述喉管进水口罩设在所述喷管上方，所述喷管与所述喉管之间形成加速水道；沉淀区，设置在所述絮凝区的下游，所述沉淀区上设置有反应器出水口；配水管组，一端与所述絮凝区相通，另一端设置在所述沉淀区中。
进一步地，所述配水管组包括引水管与布水管；所述引水管的进水口与所述絮凝区相通，所述引水管的出水口朝向所述沉淀区的底部设置，所述布水管与所述引水管的出水口相连，所述布水管沿所述自平衡悬浮污泥高速沉淀池的宽度方向布设，所述布水管的管壁设置有若干喷水孔。
进一步地，沿所述布水管的轴向设置两排所述喷水孔，两排所述喷水孔均位于所述布水管朝向所述沉淀区的底部的管壁上，且不同排相邻的两个所述喷水孔错缝布置。
进一步地，所述沉淀区中设置有至少一个高密度絮体收集斗，部分水体进入所述高密度絮体收集斗中；至少一个絮体循环装置，一端作用在所述高密度絮体收集斗中，另一端与至少一个所述水体加速装置的所述喷管相连。
进一步地，沿水体的流动方向，所述喷管的至少一部分呈锥形设置。
进一步地，所述喉管与所述喷管相对应的区域，至少一部分呈锥形设置。
进一步地，该自平衡悬浮污泥高速沉淀池还包括絮凝污泥悬浮区，设置在所述高密度絮体收集斗下游，所述絮凝污泥悬浮区与所述高密度絮体收集斗之间设置有絮体聚拢区，所述絮凝污泥悬浮区包括：絮凝污泥悬浮区进口，适于承接上游的水体；缓冲板，与所述絮凝污泥悬浮区进口相对设置，沿高度方向，所述缓冲板逐渐远离所述絮凝污泥悬浮区进口设置。
进一步地，该自平衡悬浮污泥高速沉淀池还包括低密度絮体浓缩室，设置在所述絮凝污泥悬浮区下游，通过所述缓冲板流出的水体进入到所述低密度絮体浓缩室中。
进一步地，该自平衡悬浮污泥高速沉淀池还包括斜板分离管组，设置在所述絮凝污泥悬浮区及所述低密度絮体浓缩室上方，所述斜板分离管组包括若干倾斜设置的导流板。
进一步地，该自平衡悬浮污泥高速沉淀池还包括清水收集装置，设置在所述斜板分离管组上方，并与所述反应器出水口相连接。
本发明技术方案，具有如下优点：
1.本发明提供的自平衡悬浮污泥高速沉淀池，在混凝区和絮凝区中分别设置有水体加速装置，该水体加速装置具有喷管与喉管，喉管的进水口罩设在喷管上方，形成加速水道。从反应器进水口进入到喷管后，由于喷管的内径至少有一部分发生减小，因此水体在流出喷管后，可以被加速，之后再经过加速水道，水体从喉管的顶部开口喷出，并向四周散开。在重力的作用下，水体下落，在低压作用下，水体再经喉管与喷管之间的间隔进入到加速水道，以水力循环的方式对混凝区内的水体及药物进行搅拌。集水管的一端设置在混凝区中，另一端与絮凝区内的喷管相连通，设置在絮凝区的喷管与喉管同样以水力循环的方式对絮凝区内的水体及药物进行搅拌，搅拌好的水体可以流入下游的沉淀区进行后续净化。整个过程中，依靠水体自身的动能进行搅拌，无需在混凝区以及絮凝区设置搅拌器，降低了整个自平衡悬浮污泥高速沉淀池的电力负荷，有利于降低运行成本；并且，在絮凝区与沉淀区之间设置配水管组，通过配水管组将絮凝区的水体引入沉淀区，以减少水体的能耗，从而改善水体行进乏力的问题。
2.本发明提供的自平衡悬浮污泥高速沉淀池，通过设置絮体循环装置，使原水、药剂、高密度絮体收集斗内的高密度絮体混合。絮体的吸附能力，能有效吸附水体中的悬浮物及部分胶体物质。另外回流絮体中残留的药剂再次发生反应，在两者的共同作用下，使药剂使用量大大降低，提高了药剂有效率，大大减少了排放水体中的化学药剂残留，减少环境污染。
3.本发明提供的自平衡悬浮污泥高速沉淀池，喷管在沿水体的流动方向上至少一部分呈锥形设置，可以对流经的水体进行加速，加速后的水体具有更大的动能，有利于提高搅拌效果。
4.本发明提供的自平衡悬浮污泥高速沉淀池，水流在碰到缓冲板后，使水流爬升，在爬升的过程中，絮体不断增大，与此同时，絮凝污泥悬浮区内的低密度絮体循环装置将絮体抽出，在低压的作用下使该区域内的水体有下降的趋势，一上一下两个力达到平衡的点位，形成一个动态的悬浮絮体层，称为絮体滤床区，具有过滤、吸附的作用，使较小的絮体进一步增大，较大的絮体会沉降至絮凝污泥悬浮区的底部，通过低密度絮体循环装置回流至上游混凝区再利用。经过筛分剩余微粒径污泥絮体进入低密度絮体浓缩室中。缓冲板的高度可根据特定水质设计，不同高度入角度设计，可以保证絮凝污泥悬浮区的力的相比静止状态，减少扰动，提高泥水分离效率。
5.本发明提供的自平衡悬浮污泥高速沉淀池，低密度絮体循环装置与位于絮凝区中的水体加速装置相连接，絮体循环装置与位于混凝区中的水体加速装置相连接。如此设置，使得高密度絮体可以进入搅拌较为激烈的混凝区，同时高密度絮体可以对絮凝区中的絮体进行补充，从而有助于提高絮凝区中的净化效果，提高药物的利用效率，低密度絮体可以进入搅拌相对稳定的絮凝区，有利于整个水体的循环。
6.本发明提供的自平衡悬浮污泥高速沉淀池，在絮凝污泥悬浮区下游设置有低密度絮体浓缩室，再利用价值较低的微絮体，可以在该低密度絮体浓缩室浓缩后通过排泥、排空管路排入污泥处理系统。
7.本发明提供的自平衡悬浮污泥高速沉淀池，在沉淀区设置有高密度絮体收集斗，水体携带絮体流经时，高密度的絮体优先沉降到高密度絮体收集斗内，即先对优质的高密度絮体进行回收利用。
（发明人：张崭华;张恒）
