一種重輔絮凝澄清裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種水處理裝置，特別涉及一種重輔絮凝澄清 裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 作為水處理的重要方法之一，混凝技術(shù)廣泛應(yīng)用于各種水處理工藝流程中，決定 著后續(xù)流程的運(yùn)行工況，以及最終出水質(zhì)量與成本費(fèi)用，在我國(guó)水處理技術(shù)的發(fā)展中占有 重要地位。但是隨著環(huán)境污染問(wèn)題日趨嚴(yán)重以及水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越嚴(yán)格化，常規(guī)混凝技術(shù)顯 然已經(jīng)不能滿足人們對(duì)水質(zhì)的更高要求。因此，基于傳統(tǒng)混凝技術(shù)的強(qiáng)化混凝概念隨之提 出。強(qiáng)化混凝從工藝研究的角度而言，側(cè)重于在現(xiàn)有水處理工藝設(shè)施上的改進(jìn)與提高，其一 便是重輔絮凝澄清技術(shù)。
[0003] 重輔絮凝澄清技術(shù)作為新興水處理技術(shù)之一，近幾年來(lái)在國(guó)內(nèi)外開(kāi)始發(fā)展并創(chuàng)新 應(yīng)用于實(shí)際工程中。該技術(shù)通過(guò)絮凝、吸附和架橋的作用將污水中的微小懸浮物或不溶性 污染物與粒徑微小的重輔介質(zhì)顆粒(如鐵粉、微砂)進(jìn)行有效的結(jié)合，以此增加絮體的體積 和密度，從而加快絮體的沉降速度，有效降低后續(xù)環(huán)節(jié)的水力停留時(shí)間和增大處理裝置表 面負(fù)荷。同時(shí)，污泥中的重輔介質(zhì)顆粒經(jīng)過(guò)一定的分離方法進(jìn)行回收，實(shí)現(xiàn)循環(huán)使用，達(dá)到 資源再用目的。該方法具有高沉降性，占地面積小和處理效果優(yōu)良等特點(diǎn)。
[0004] 目前國(guó)內(nèi)已將重輔絮凝澄清技術(shù)應(yīng)用于水處理領(lǐng)域，如磁絮凝技術(shù)應(yīng)用于鋼廠鐵 磁性廢水的處理，微砂絮凝技術(shù)應(yīng)用于低濁度江河水的給水凈化處理中。但針對(duì)市政污水、 含油廢水和其他工業(yè)廢水等非鐵磁性廢水的處理研究相對(duì)較少，在含懸浮物的高濁度煤礦 礦井水處理中更是少見(jiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明針對(duì)傳統(tǒng)混凝技術(shù)處理高濁度煤礦礦井水的不足，結(jié)合重輔絮凝澄清技術(shù) 提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，效果良好的重輔絮凝澄清裝置。
[0006] 本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：
[0007] -種重輔絮凝澄清裝置，該裝置的主體為一箱體，該箱體外設(shè)有待處理水進(jìn)水管 和出水管，以及設(shè)置在箱體底部的排泥管，該箱體內(nèi)分隔成進(jìn)水配水區(qū)、混凝反應(yīng)區(qū)、澄清 配水區(qū)、澄清區(qū)、導(dǎo)泥區(qū)、污泥聚集區(qū)和出水區(qū)，導(dǎo)泥區(qū)和污泥聚集區(qū)位于箱體軸心處且導(dǎo) 泥區(qū)位于污泥聚集區(qū)的上方，澄清區(qū)位于導(dǎo)泥區(qū)和污泥聚集區(qū)的兩側(cè)，混凝反應(yīng)區(qū)位于澄 清區(qū)的下方且兩者由傾斜設(shè)置的不透水隔板隔開(kāi)，不透水隔板向內(nèi)傾斜使澄清區(qū)的污泥與 水分離后沿不透水隔板進(jìn)入污泥聚集區(qū)；
[0008] 待處理水進(jìn)水管與進(jìn)水配水區(qū)連通，混凝反應(yīng)區(qū)沿水流流程的始端與末端分別設(shè) 有混凝進(jìn)水孔和混凝出水孔，進(jìn)水配水區(qū)與混凝反應(yīng)區(qū)之間通過(guò)混凝進(jìn)水孔連通，混凝反 應(yīng)區(qū)內(nèi)由豎直且間隔設(shè)置的多個(gè)波紋板分隔成折流的水流流程組成，波紋板的頂部和底部 分別與不透水隔板和箱體底部固定，相鄰波紋板組成空間的每個(gè)沿程轉(zhuǎn)彎處底部均設(shè)有與 排泥管相連的排泥孔;澄清配水區(qū)與進(jìn)水配水區(qū)分別位于箱體的兩端，混凝反應(yīng)區(qū)與澄清 配水區(qū)之間通過(guò)混凝出水孔連通;澄清配水區(qū)與澄清區(qū)之間通過(guò)帶有透水孔的澄清布水板 分隔，澄清區(qū)與出水區(qū)采用帶有透水孔的出水集水板隔開(kāi)，出水管與出水區(qū)連通。進(jìn)一步 的，出水區(qū)位于進(jìn)水配水區(qū)上方，進(jìn)水配水區(qū)與出水區(qū)兩者之間是隔開(kāi)的，不透水。
[0009] 所述澄清配水區(qū)匯集混凝反應(yīng)區(qū)對(duì)稱兩部分的混凝出水，同時(shí)在此區(qū)內(nèi)投加助凝 劑，將含有重輔介質(zhì)的微絮團(tuán)在助凝劑吸附、架橋和網(wǎng)捕作用下進(jìn)一步增大增重，再經(jīng)澄清 布水板上的透水孔均勻布水流入側(cè)向流斜板進(jìn)入澄清區(qū)。
[0010] 所述澄清區(qū)主要進(jìn)行泥水分離，將水中較大顆粒的絮體通過(guò)斜板輔助重力沉降的 原理去除，降低出水濁度。
[0011] 所述導(dǎo)泥區(qū)，位于所述澄清區(qū)對(duì)稱兩部分中間，主要作用是將所述澄清區(qū)沉積下 來(lái)的污泥收集至污泥聚集區(qū)，使污泥盡可能快地脫離澄清區(qū)，同時(shí)防止水流沖積翻漿。
[0012] 所述污泥聚集區(qū)，位于所述導(dǎo)泥區(qū)下方，導(dǎo)泥區(qū)和污泥聚集區(qū)兩區(qū)相互貫通，主要 作用是將污泥進(jìn)一步重力脫水濃縮。污泥聚集區(qū)底部相隔200mm的間距分別設(shè)有與排泥管 相連的排泥孔，以便將濃縮后的污泥及時(shí)外排。
[0013] 所述出水區(qū)，位于水流沿程未端，澄清后的清水經(jīng)出水集水板上的透水孔均勻收 集后，匯入所述出水區(qū)。所述出水區(qū)上部設(shè)有出水堰，由薄壁堰溢流保證出流穩(wěn)定。
[0014] 作為優(yōu)選，待處理水進(jìn)水管和出水管位于箱體的同一側(cè)，待處理水進(jìn)水管位于箱 體的底部。
[0015] 作為優(yōu)選，所述混凝反應(yīng)區(qū)在箱體內(nèi)沿水流流程方向呈兩側(cè)三棱柱對(duì)稱分布，所 述各波紋板之間"異波"設(shè)置。異波設(shè)置即波紋板波谷對(duì)波谷，波峰對(duì)波峰平行焊接而成，水 流通道呈"窄一寬一窄"變化，既可增加波紋板間水流紊動(dòng)性，又使絮凝過(guò)程中的速度梯度 由大到小緩慢變化，適應(yīng)絮凝過(guò)程中絮凝體由小到大的變化規(guī)律，從而提高絮凝效果。
[00?6] 作為優(yōu)選，所述波紋板厚度為0 · 5 ± 0 · 2mm，波紋板波高為30 ± 2mm，波距180 ± 5mm〇 同時(shí)，相鄰波紋板組成空間的過(guò)流面積滿足混凝水力條件要求，既保證廢水與絮凝劑和重 輔介質(zhì)得到充分混合反應(yīng)，又能達(dá)到適宜流速防止絮體沿程提前沉淀或剪切破碎。
[0017] 作為優(yōu)選，混凝進(jìn)水孔（2)由距離最近的兩塊波紋板形成，混凝出水孔(8)由距離 最遠(yuǎn)的兩塊波紋板與不透水隔板（14)的開(kāi)孔形成。作為優(yōu)選，所述澄清區(qū)在箱體內(nèi)沿水流 流程方向呈兩側(cè)對(duì)稱分布，澄清區(qū)內(nèi)部設(shè)置多個(gè)相互平行且與水平方向呈60~65°傾角的 偵響流斜板，各側(cè)向流斜板之間的間距為50~60mm。該結(jié)構(gòu)將裝置空間利用極至，充分發(fā)揮 澄清作用，同時(shí)也便于制造安裝。傾斜角度不同直接改變著斜板沉淀的有效沉淀面積，因此 對(duì)處理效果影響較大，根據(jù)《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50013-2006中相關(guān)規(guī)定，為了使斜板上 的沉泥能自然連續(xù)地向底部滑落，斜板傾角大多采用60度。
[0018] 作為優(yōu)選，所述導(dǎo)泥區(qū)內(nèi)設(shè)置多個(gè)相互平行的逆向流導(dǎo)泥板，各逆向流導(dǎo)泥板與 水平方向呈65~67°傾角，各逆向流導(dǎo)泥板之間的間距為100~120mm。該結(jié)構(gòu)將裝置空間利 用極至，充分發(fā)揮導(dǎo)泥排泥功能，同時(shí)也便于制造安裝。導(dǎo)泥區(qū)污泥的含固率比澄清區(qū)內(nèi)的 高，需將大量的污泥及時(shí)排除，不得過(guò)量積聚，對(duì)處理效果有一定影響，因此導(dǎo)泥區(qū)斜板所 采用的傾角比澄清區(qū)的要大些。
[0019 ]作為優(yōu)選，所述側(cè)向流斜板和逆向流導(dǎo)泥板均為5_6mm厚的聚氯乙烯板。
[0020] 作為優(yōu)選，導(dǎo)泥區(qū)和污泥聚集區(qū)兩區(qū)相互貫通，污泥聚集區(qū)底部相隔200mm的間距 分別設(shè)有與排泥管相連的排泥孔;所述出水區(qū)上部設(shè)有出水堰，出水堰中部開(kāi)孔與出水管 連接。
[0021] -種采用所述的重輔絮凝澄清裝置的重輔絮凝澄清方法，含懸浮物的高濁度廢水 由待處理水進(jìn)水管流入進(jìn)水配水區(qū)，投加絮凝劑后分成兩路分別進(jìn)入混凝反應(yīng)區(qū)的對(duì)稱兩 部分，在所述混凝反應(yīng)區(qū)沿往復(fù)設(shè)置的波紋板狹長(zhǎng)空間內(nèi)進(jìn)行絮凝反應(yīng)，形成較小絮體，含 有較小絮體的廢水從兩側(cè)混凝出水孔分別流出后，匯合流入澄清配水區(qū)；
[0022] 在澄清配水區(qū)內(nèi)投加重輔介質(zhì)和助凝劑，短暫反應(yīng)后形成以重輔介質(zhì)為晶核的大 比重"微絮團(tuán)"；
[0023] 含"微絮團(tuán)"的廢水流經(jīng)澄清布水板上的透水孔，分別進(jìn)入所述澄清區(qū)的對(duì)稱部 分，在