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一種曝氣絮凝水處理裝置.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510810125.5

申請日:

2015.11.20

公開號:

CN105236542A

公開日:

2016.01.13

當前法律狀態:

撤回

有效性:

無權

法律詳情: 發明專利申請公布后的視為撤回IPC(主分類):C02F 1/52申請公布日:20160113|||實質審查的生效IPC(主分類):C02F 1/52申請日:20151120|||公開
IPC分類號: C02F1/52; C02F1/24 主分類號: C02F1/52
申請人: 鐵道第三勘察設計院集團有限公司
發明人: 蔣曉陽; 翟計紅; 李炩; 薛林海; 車躍龍; 陳為民
地址: 300142天津市河北區中山路10號
優先權:
專利代理機構: 天津市鼎和專利商標代理有限公司12101 代理人: 崔立增
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510810125.5

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.06.05|||2016.02.10|||2016.01.13

法律狀態類型:

發明專利申請公布后的視為撤回|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開了一種曝氣絮凝水處理裝置,包括水處理池和曝氣裝置。水處理池內由垂直于其底面的導流墻分隔為進水區、三個曝氣絮凝區和出水區,曝氣裝置包括鼓風機、空氣連接管和曝氣管,曝氣絮凝區內有曝氣管設置在水處理池底部,曝氣管由空氣連接管與鼓風機連接,曝氣管上的曝氣頭將來自鼓風機的空氣傳入曝氣絮凝區。待處理原水與混凝劑充分混合后,由進水區上部進水管進入水處理池,經進水區依次進入三個曝氣絮凝區完成絮凝反應和氣浮浮渣收集后,進入出水區。本發明可適應水質水量的變化,有效避免絮粒在絮凝池中沉淀,水頭損失小,構造簡單,是一種高效可靠、運行維護方便的水處理設施。

權利要求書

權利要求書
1.  一種曝氣絮凝水處理裝置,其特征在于:包括水處理池和曝氣裝置,曝氣裝置的空氣連接管和曝氣管設置在水處理池中,曝氣裝置通過曝氣管向水處理池內通入曝氣;
所述水處理池為上部開口的箱體結構,水處理池內由導流墻分隔為進水區、曝氣絮凝區和出水區,水處理池的進水區上部設置進水管,水處理池的曝氣絮凝區上部設置集渣管,水處理池底部設置排空管;
所述導流墻為垂直于水處理池底面的隔板,導流墻Ⅰ、導流墻Ⅱ、導流墻Ⅲ和導流墻Ⅳ將水處理池分隔為進水區、曝氣絮凝Ⅰ區、曝氣絮凝Ⅱ區、曝氣絮凝Ⅲ區和出水區;
所述曝氣裝置包括鼓風機、空氣連接管和曝氣管,鼓風機設置在水處理池外部,曝氣管設置在水處理池內的底部,鼓風機通過空氣連接管與曝氣管連通。

2.  根據權利要求1所述的曝氣絮凝水處理裝置,其特征在于:所述進水區的上部設置的進水管與外部連通,所述導流墻Ⅰ的兩側為進水區和曝氣絮凝Ⅰ區,所述導流墻Ⅱ的兩側為曝氣絮凝Ⅰ區和曝氣絮凝Ⅱ區,所述導流墻Ⅲ的兩側為曝氣絮凝Ⅱ區和曝氣絮凝Ⅲ區,所述導流墻Ⅳ的兩側為曝氣絮凝Ⅲ區和出水區;
所述導流墻與水處理池底部相間封閉,與水處理池上端口相間持平;導流墻Ⅰ和導流墻Ⅲ的上端與水處理池上端口持平并且其下端與水處理池底部留有間距;導流墻Ⅱ和導流墻Ⅳ與水處理池底部封閉并且其上端低于水處理池上端口。

3.  根據權利要求1所述的曝氣絮凝水處理裝置,其特征在于:所述曝氣管有三組,曝氣管Ⅰ組設置在曝氣絮凝Ⅰ區,曝氣管Ⅱ組設置在曝氣絮凝Ⅱ區,曝氣管Ⅲ組設置在曝氣絮凝Ⅲ區;每個曝氣管組至少有三根曝氣管,每組的曝氣管均勻布置在相應曝氣絮凝區底部;每組曝氣管組由一根空氣連接管與鼓風機連接,曝氣管Ⅰ組由空氣連接管Ⅰ與鼓風機連接,曝氣管Ⅱ組由空氣連接管Ⅱ與鼓風機連接,曝氣管Ⅲ組由空氣連接管Ⅲ與鼓風機連接。

4.  根據權利要求3所述的曝氣絮凝水處理裝置,其特征在于:所述曝氣管的每根曝氣管上設置一排曝氣頭,曝氣頭上有氣孔,曝氣頭的氣孔將進入曝氣管的空氣傳入曝氣絮凝區。

5.  根據權利要求1所述的曝氣絮凝水處理裝置,其特征在于:所述集 渣管為上部開口的圓管,由集渣管Ⅰ和集渣管Ⅱ組成,水平設置在導流墻Ⅲ的上部左右兩側。

6.  根據權利要求1所述的曝氣絮凝水處理裝置,其特征在于:所述排空管設置在水處理池底部,包括排空管Ⅰ和排空管Ⅱ,排空管Ⅰ設置在進水區與曝氣絮凝Ⅰ區連接處的底部,排空管Ⅱ設置在曝氣絮凝Ⅱ區與曝氣絮凝Ⅲ區連接處的底部,排空管Ⅰ和排空管Ⅱ上分別安裝有排空閥Ⅰ和排空閥Ⅱ。

說明書

說明書一種曝氣絮凝水處理裝置
技術領域
本發明涉及水處理裝置,尤其是涉及絮凝水處理裝置。
背景技術
絮凝主要指脫穩的膠體或微小懸浮物在一定的水力條件下相互碰撞、聚集或投加少量助凝劑助凝,以形成大的絮凝體的過程。絮凝前需要混合作用,即使原水中投加的混凝劑迅速均勻擴散于處理水中以創造良好的水解反應條件,使膠體分散系脫穩。混合和絮凝,通常又稱為混凝。
目前國內絮凝裝置分為水力絮凝和機械絮凝兩大類。水力絮凝池有隔板絮凝池、折板絮凝池、網格絮凝池等,除折板絮凝池構造復雜外,其余水力絮凝池雖構造簡單,但不能適應流量的變化。機械絮凝池雖然可以進行調節,水頭損失小,可適應水質水量的變化,但需要機械設備,且加工較困難、機械維修工作量較大,國內采用較少。現有絮凝池均難以避免絮粒在絮凝池中沉淀的問題,常需設置排泥設施來定期排除池底沉泥。
發明內容
針對現有水處理絮凝技術存在的不足,本發明提供一種利用曝氣進行空氣攪拌來實現水絮凝處理的曝氣絮凝水處理裝置。
本發明涉及的曝氣絮凝水處理裝置包括水處理池和曝氣裝置,曝氣裝置的空氣連接管和曝氣管設置在水處理池中,曝氣裝置通過曝氣管向水處理池通入曝氣。
所述水處理池為上部開口的箱體結構,水處理池內由導流墻分隔為進水區、曝氣絮凝區和出水區,水處理池的進水區上部設置進水管,水處理池的曝氣絮凝區上部設置集渣管,水處理池底部設置排空管。
導流墻為垂直于水處理池底面的隔板,導流墻Ⅰ、導流墻Ⅱ、導流墻Ⅲ和導流墻Ⅳ將水處理池分隔為進水區、曝氣絮凝Ⅰ區、曝氣絮凝Ⅱ區、曝氣絮凝Ⅲ區和出水區。進水區上部設置的進水管與外部連通,導流墻Ⅰ的兩側為進水區和曝氣絮凝Ⅰ區,導流墻Ⅱ的兩側為曝氣絮凝Ⅰ區和曝氣絮凝Ⅱ區,導流墻Ⅲ的兩側為曝氣絮凝Ⅱ區和曝氣絮凝Ⅲ區,導流墻Ⅳ的兩側為曝氣絮凝Ⅲ區和出水區。
排空管設置在水處理池底部,用于水處理池排水。排空管包括排空管Ⅰ和排空管Ⅱ,排空管Ⅰ設置在進水區與曝氣絮凝Ⅰ區連接處的底部,排空管 Ⅱ設置在曝氣絮凝Ⅱ區與曝氣絮凝Ⅲ區連接處的底部,排空管Ⅰ和排空管Ⅱ上分別安裝有排空閥Ⅰ和排空閥Ⅱ。
集渣管為上部開口的圓管,由集渣管Ⅰ和集渣管Ⅱ組成,水平設置在導流墻Ⅲ的上部左右兩側。
導流墻與水處理池底部相間封閉,與水處理池上端口相間持平。即,導流墻Ⅰ和導流墻Ⅲ的上端與水處理池上端口持平并且其下端與水處理池底部留有間距;導流墻Ⅱ和導流墻Ⅳ與水處理池底部封閉并且其上端低于水處理池上端口。
所述曝氣裝置包括鼓風機、空氣連接管和曝氣管。鼓風機設置在水處理池外部,曝氣管設置在水處理池內的底部,鼓風機通過空氣連接管與曝氣管連通。
曝氣管有三組,曝氣管Ⅰ組設置在曝氣絮凝Ⅰ區,曝氣管Ⅱ組設置在曝氣絮凝Ⅱ區,曝氣管Ⅲ組設置在曝氣絮凝Ⅲ區。每個曝氣管組至少有三根曝氣管,每組的曝氣管均勻布置在相應曝氣絮凝區底部。
每組曝氣管組由一根空氣連接管與鼓風機連接,曝氣管Ⅰ組由空氣連接管Ⅰ與鼓風機連接,曝氣管Ⅱ組由空氣連接管Ⅱ與鼓風機連接,曝氣管Ⅲ組由空氣連接管Ⅲ與鼓風機連接。
每根曝氣管上設置一排曝氣頭,曝氣頭上有氣孔。曝氣頭的氣孔將進入曝氣管的空氣傳入曝氣絮凝區。
本發明涉及的曝氣絮凝水處理裝置應用時,待處理原水與混凝劑充分混合后,由進水管進入水處理池,經進水區依次進入曝氣絮凝Ⅰ區、曝氣絮凝Ⅱ區、曝氣絮凝Ⅲ區。鼓風機使空氣經空氣連接管Ⅰ、空氣連接管Ⅱ、空氣連接管Ⅲ以及曝氣管Ⅰ組、曝氣管Ⅱ組、曝氣管Ⅲ組分別進入曝氣絮凝Ⅰ區、曝氣絮凝Ⅱ區、曝氣絮凝Ⅲ區。利用曝氣進行空氣攪拌,已投加混凝劑的原水在絮凝區發生絮凝反應,出水經出水區進入沉淀池沉淀處理,氣浮產生的浮渣由集渣管Ⅰ和集渣管Ⅱ收集處理,從而完成曝氣絮凝水處理過程。
在上述水處理過程中,通過調節單位時間內鼓風機輸入曝氣絮凝Ⅰ區、曝氣絮凝Ⅱ區、曝氣絮凝Ⅲ區中的曝氣量,使曝氣絮凝Ⅰ區的曝氣強度最強,以便已投加混凝劑的原水在絮凝區可以和混凝劑進一步混合,促進藥劑水解、縮聚反應,使膠體分散系脫穩和凝聚,從而利于細小絮粒形成,并逐漸形成較大絮粒;曝氣絮凝Ⅱ區、曝氣絮凝Ⅲ區的曝氣強度逐漸減弱,曝氣絮凝Ⅲ 區的曝氣強度最弱,這樣利于較大絮體的形成,可有效防止較大絮體因水力作用被破壞,其絮凝反應時間T在10~30min之間,絮凝池的平均速度梯度G在20~70s-1之間,GT值在104~105之間,且速度梯度G在曝氣絮凝Ⅰ區、曝氣絮凝Ⅱ區、曝氣絮凝Ⅲ區逐漸由大到小,從而較好的實現原水絮凝處理過程。
因采用曝氣進行空氣攪拌,加之空氣的浮力作用,可有效避免絮粒在絮凝池中沉淀;同時,天然水源中的泥砂親水性比較強,一般難于吸附在氣泡上,且水中的泥砂和氣泡一般都帶負電,由于同性電荷的相斥作用二者難以相互粘附。對原水進行混凝,可降低兩者表面的負電性,使氣泡和泥砂相互易于粘附,本裝置具有的氣浮效果更有利于絮凝水處理。
本發明的水處理絮凝過程可適應水質水量的變化,有效避免絮粒在絮凝池中沉淀,水頭損失小,構造簡單,有一定氣浮處理效果,可節省混凝劑,是一種高效可靠、運行維護方便的給水處理設施。
附圖說明
圖1是本發明所述的曝氣絮凝水處理裝置的平面圖;
圖2是圖1的A—A剖面圖。
圖中標記說明:
1、進水管2、導流墻Ⅰ
3、曝氣絮凝Ⅰ區4、空氣連接管Ⅰ
5、曝氣絮凝Ⅱ區6、空氣連接管Ⅱ
7、集渣管Ⅰ8、導流墻Ⅲ
9、集渣管Ⅱ10、空氣連接管Ⅲ
11、曝氣絮凝Ⅲ區12、水處理池
13、進水區14、出水區
15、排空管Ⅰ16、排空閥Ⅰ
17、曝氣管Ⅰ組18、導流墻Ⅱ
19、曝氣管Ⅱ組20、排空管Ⅱ
21、排空閥Ⅱ22、曝氣管Ⅲ組
23、導流墻Ⅳ
具體實施方式
為能進一步了解本發明的內容、特點及功效,結合附圖對本發明的技術 方案做進一步說明:
本發明涉及的曝氣絮凝水處理裝置包括水處理池12和曝氣裝置,曝氣裝置的空氣連接管和曝氣管設置在水處理池12中。
所述水處理池12為上部開口的箱體結構,水處理池12內由導流墻分隔為進水區13、曝氣絮凝區和出水區14,水處理池12上部設置進水管1,水處理池12的曝氣絮凝區上部設置集渣管,水處理池12底部設置排空管。
導流墻為垂直于水處理池底面的隔板,導流墻Ⅰ2、導流墻Ⅱ18、導流墻Ⅲ8和導流墻Ⅳ23將水處理池12分隔為進水區13、曝氣絮凝Ⅰ區3、曝氣絮凝Ⅱ區5、曝氣絮凝Ⅲ區11和出水區14。進水區13上部設置進水管1,導流墻Ⅰ2的兩側為進水區13和曝氣絮凝Ⅰ區3,導流墻Ⅱ18的兩側為曝氣絮凝Ⅰ區3和曝氣絮凝Ⅱ區5,導流墻Ⅲ8的兩側為曝氣絮凝Ⅱ區5和曝氣絮凝Ⅲ區11,導流墻Ⅳ23的兩側為曝氣絮凝Ⅲ區11和出水區14。
排空管設置在水處理池12底部,包括排空管Ⅰ15和排空管Ⅱ20。排空管Ⅰ15設置在進水區13與曝氣絮凝Ⅰ區3連接處的底部,排空管Ⅱ20設置在曝氣絮凝Ⅱ區5與曝氣絮凝Ⅲ區11連接處的底部,排空管Ⅰ15和排空管Ⅱ20上分別安裝有排空閥Ⅰ16和排空閥Ⅱ21。
集渣管由集渣管Ⅰ7和集渣管Ⅱ9組成。集渣管上部開口,水平設置在導流墻Ⅲ8上部左右兩側。
導流墻與水處理池12底部相間封閉,與水處理池12上端口相間持平。即,導流墻Ⅰ2和導流墻Ⅲ8的上端與水處理池12上端口持平并且其下端與水處理池12底部留有間距;導流墻Ⅱ18和導流墻Ⅳ23與水處理池12底部封閉并且其上端低于水處理池12上端口。
所述曝氣裝置包括鼓風機、空氣連接管和曝氣管。鼓風機設置水處理池12外部,曝氣管設置水處理池12內底部,鼓風機通過空氣連接管與曝氣管連通。
曝氣管有三組,曝氣管Ⅰ組17設置在曝氣絮凝Ⅰ區3,曝氣管Ⅱ組19設置在曝氣絮凝Ⅱ區5,曝氣管Ⅲ組22設置在曝氣絮凝Ⅲ區11。每組曝氣管至少有三根曝氣管,每組的曝氣管均勻布置在相應曝氣絮凝區底部。
每組曝氣管由一根空氣連接管與鼓風機連接,曝氣管Ⅰ組17由空氣連接管Ⅰ4與鼓風機連接,曝氣管Ⅱ組19由空氣連接管Ⅱ6與鼓風機連接,曝氣管Ⅲ組22由空氣連接管Ⅲ10與鼓風機連接。
每根曝氣管上設置一排曝氣頭,曝氣頭上有氣孔。曝氣頭的氣孔將進入曝氣管的空氣傳入曝氣絮凝區。
本發明涉及的曝氣絮凝水處理裝置應用時,待處理原水與混凝劑充分混合后,由進水管1進入水處理池12,經進水區13依次進入曝氣絮凝Ⅰ區3、曝氣絮凝Ⅱ區5、曝氣絮凝Ⅲ區11。鼓風機使空氣經空氣連接管Ⅰ4、空氣連接管Ⅱ6、空氣連接管Ⅲ10以及曝氣管Ⅰ組17、曝氣管Ⅱ組19、曝氣管Ⅲ組22分別進入曝氣絮凝Ⅰ區3、曝氣絮凝Ⅱ區5、曝氣絮凝Ⅲ區11。利用曝氣進行空氣攪拌,已投加混凝劑的原水在絮凝區發生絮凝反應,出水經出水區14進入沉淀池沉淀處理,氣浮產生的浮渣由集渣管Ⅰ7和集渣管Ⅱ9收集處理,從而完成曝氣絮凝水處理裝置過程。
在上述水處理過程中,通過調節單位時間內鼓風機輸入曝氣絮凝Ⅰ區3、曝氣絮凝Ⅱ區5、曝氣絮凝Ⅲ區11中的曝氣量,使曝氣絮凝Ⅰ3區的曝氣強度最強,以便已投加混凝劑的原水在絮凝區可以和混凝劑進一步混合,促進藥劑水解、縮聚反應,使膠體分散系脫穩和凝聚,從而利于細小絮粒形成,并逐漸形成較大絮粒;曝氣絮凝Ⅱ區5、曝氣絮凝Ⅲ區11的曝氣強度逐漸減弱,曝氣絮凝Ⅲ區11的曝氣強度最弱,這樣利于較大絮體的形成,可有效防止較大絮體因水力作用被破壞,其絮凝反應時間T在10~30min之間,絮凝池的平均速度梯度G在20~70s-1之間,GT值在104~105之間,且速度梯度G在曝氣絮凝Ⅰ區3、曝氣絮凝Ⅱ區5、曝氣絮凝Ⅲ區11逐漸由大到小,從而較好的實現原水絮凝處理過程。

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一種 絮凝 水處理 裝置
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