一种改进型核心泥水分离池及水泥浆污水处理系统的制作方法

本实用新型涉及一种改进型核心泥水分离池及水泥浆污水处理系统，属于污水处理技术领域。

背景技术：

球墨铸管生产过程排出的污水中，水泥、黄沙含量高，水泥的密度大、初凝期短，极易发生沉积，而且能迅速凝结成块状物，这是国内铸管企业未采用机械方式而采用常规的矩形水池对该污水进行固液分离的主要原因。其次是，分离后的水泥浆渣要由人工和铲车同时下池开挖，因此，矩形水池深度严重不足，不能满足泥水分离要求，导致泥水分离效果不好，外排水质中的悬浮物含量超国家标准数倍之多，极易造成市政下水管道淤积、堵塞。第三是，挖出的水泥浆渣含水率高、需要露天晾晒，对环境污染较重；同时还存在操作人员劳动强度大、土地占用面积多、由于污水悬浮物含量高生产不能使用，只能直接排放，浪费了大量的水资源（一个中型铸管企业每天的用水量约在5000吨左右）。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服当前现有技术存在的不足，提供一种改进型核心泥水分离池及水泥浆污水处理系统。

本实用新型提供的技术方案之一是：

一种泥水分离池，其包括钢筋混凝土结构的池体和搅拌刮泥装置，所述池体为双层结构，上层为反应分离区，下层为集泥排污区，所述反应分离区内设有三角配水槽、第一反应室、第二反应室、导流通道和分离室，所述三角配水槽连接进水管，且三角配水槽与第一反应室相连通，第一反应室位于第二反应室的下方，并且其与第二反应室的底部相连通，所述第二反应室为悬挂式钢结构，其悬挂在所述池体的顶部，第二反应室的上部通过导流通道与位于池体内部四周的分离室相连通，所述分离室的上方设有集水槽，集水槽连通出水管，分离室和第一反应室的下方为反应分离区池底，该池底的四周到中心呈斜坡结构且在其中心处设有排泥口，所述排泥口垂直设置并与下层的集泥排污区相连通；所述搅拌刮泥装置包括驱动机构、搅拌机构和刮泥机构，所述驱动机构位于池体的顶部，驱动机构的驱动端从上到下依次与搅拌机构和刮泥机构相连接，所述搅拌机构位于第一反应室和第二反应室之间，刮泥机构位于分离室和第一反应室的下方。

作为优选，所述刮泥机构包括主粑和辅粑，在主粑和辅粑上设有刮泥板，同时在主粑端部设有边刷。

作为优选，所述搅拌机构包括叶轮以及设置在叶轮下方的搅拌叶片。

作为优选，所述叶轮通过套轴连接驱动机构的驱动端，在套轴内设有中心轴，所述中心轴穿过叶轮并与刮泥机构中心的法兰盘连接。

作为优选，所述第一反应室由伞状隔离板围成，伞状隔离板上方设有导流板，导流板与伞状隔离板之间形成导流通道。

作为优选，所述反应分离区池底的坡度为10度，所述排泥口下方垂直设置有排泥管，排泥管与渣浆泵连接。

上述方案中，浆水分离池是在机械搅拌澄清池技术基础上，结合了水泥浆废水水质特点，开发的一项新型池形结构，应用在处理水泥浆废水上取得了很好的效果。

浆水分离池体及反应室结构由钢筋混凝土结构和钢结构两部分组成，即：浆水分离池池体为钢筋混凝土结构；第二反应室为悬挂式钢结构，由于二反应采用了悬挂结构，这为污泥收集设备全池收集提供了条件。

(1)澄清池布水区设计修改：

原澄清池布水区空间窄，泄水孔径小、孔间距大，导致水泥浆在布水槽内淤积，90%的空间被堵塞，布水区失去了布水功能。设计扩大布水区空间，将原泄水圆孔改为矩形孔洞、缩小孔洞之间的间距，使其适应了水泥浆污水的布水。

(2)分离室及一反应室设计调整：

原澄清池分离室及一反应室泥斗角度25度，其第二反应室是由斜柱支撑，因而刮泥机的刮耙不能延伸至池边收集泥浆，以致池内出现了盲区。又因水泥在盲区内不断淤积，最终导致浆水分离池整池淤塞。本设计取消原澄清池泥斗，池底坡度设计为10度，再在刮耙两端安装边刷，清除池阴角内的积泥、消除由此产生的池阴角内水泥不断积集，刮耙阻力逐步增大而不能运行，发生的水池水泥浆淤积、堵塞问题。

(3)二反应室设计调整：

二反应室取消支撑斜柱，改用悬挂方式固定，即：钢结构二反应室悬挂在池顶的井字形、钢筋混凝土梁上（5000m3/d以下处理量采用钢梁固定）。这为刮泥设备整体清除沉至池底的水泥浆形成了条件，解决了因此发生的水池堵塞问题。

由于二反应室积泥严重，水流不畅、导致进出水不平衡，水池发生满问题。设计收缩了二反应室空间尺寸，减少水力停留时间，提升了污水上升速度，不让水泥在二反应室发生沉淀，积泥情况被克服，解决了水池满溢问题。

(4)浆水分离池架空设置：

原澄清池排泥管敷设在水池的底板下部，由于水泥浆污水中的水泥尚存活性，粘黏度大，水泥不断的在内管壁上粘附，管径变窄、排泥不畅。由于排泥管敷设在水池地板下部，排泥泵安装在泵井内，清理非常不便，这也是造成水池发生堵塞的因素之一。同时由于排泥管管阻大、排泥泵磨损也大，导致设备使用寿命短。为改变这一状况。设计将浆水分离池整体架空，将原澄清池采用的水平管道排泥，改为竖向垂直排泥，由于池体整体架空，池下部空间可直接安装排泥泵，这就缩短了排泥管长度，排泥管两端连接点设置双阀门控制（即：池底出泥口及泵进口安装阀门，直管下部安装三通，只要关闭上部阀门、开启下部阀门后、就可排出带入污水中的小颗粒物，延长污泥泵使用寿命），通过这些调整措施，达到了日常管理方便、清理维护简单，浆水分离池再未出现排泥不畅发生的堵塞问题，排泥泵的使用期延长了一倍多时间。

(5)泥浆收集设备：

泥浆收集设备是根据水泥浆介质的特点进行的专项设计。解决了由于水泥浆密度大、阻力大，导致常规刮泥机运行过程，发生中心轴扭曲变形、连接件损坏等多项问题。改进后的搅拌刮泥机“套轴及中心直径加大”；加强了“主、辅耙支撑架的刚度，刮板数量增加”；“中心轴与刮耙改由法兰连接”；蜗轮蜗杆传动力度及电机功率相应提高。通过改进设计后，刮泥机对泥浆收集效果好，主、辅耙之间介质传递达到了有机衔接，池底积泥产生的堵塞问题得到解决，改进设计后的泥浆收集设备满足了运行要求。

本实用新型提供的技术方案之二是：

一种连续处理水泥浆污水处理系统，其包括上述权1至6中任一项所述的泥水分离池，同时还包括沙水分离器、搅拌调节池、混凝反应A/B池、泥浆脱水单元、清水回用池，所述沙水分离器接收车间的水泥浆污水并且其出口依次连接搅拌调节池、混凝反应A/B池，所述搅拌调节池和混凝反应A/B池为一体结构且两者底部相通，在搅拌调节池和混凝反应A/B池内均设有搅拌机，混凝反应A/B池中反应后的混合液通过污水泵抽至所述泥水分离池，泥水分离池上部的上清液自流入所述清水回用池，泥水分离池底部的水泥渣浆由渣浆泵抽送至泥浆脱水单元处理。

作为优选，所述泥浆脱水单元包括泥浆调质池和泥浆脱水机，所述泥浆调质池内设有搅拌机，渣浆泵将水泥渣浆抽送至泥浆调质池调质，并经搅拌机搅拌反应后，由渣浆泵抽入污泥脱水机脱水。

作为优选，所述搅拌调节池内调节剂由与其连接的酸储站提供。

作为优选，所述混凝反应A/B池和泥浆调质池分别连接加药装置，所述加药装置向混凝反应A/B池和泥浆调质池中提供调理剂。

上述方案中，本系统共分为四个处理单元——污水收集及pH值调节、混凝反应及泥水分离、泥浆脱水、清水回用。

1、废水收集及pH值调节单元：

废水中的黄沙经过沙水分离器分离后，自流进入搅拌调节池，池内加酸调节废水pH值至中性，由安装在池内的机械搅拌混合，污水中的水泥在搅拌作用下，始终处于悬浮态，达到控制固物积集，解决了水池淤积问题。

2、混凝反应及泥水分离单元：

污水由搅拌调节池推流进入混凝反应A池，投加混凝剂经过安装在池内的搅拌机混合后，推流进入混凝B池，再经安装B池内的搅拌机搅拌混合后，由污水泵抽入浆水分离池进行泥水分离，浆水分离池上清液自流进入清水池，沉入池底部的水泥浆由渣浆泵抽入泥浆调质池进行后续处理。

浆水分离池是根据“机械搅拌澄清池（下称澄清池）”处理效率高、工艺成熟的优势，结合水泥浆污水介质特点，进行了较大幅度的设计修改，原因如下：

①机械搅拌澄清池布水槽空间小，水泥浆在水槽内很快发生淤积，布水槽被堵塞，布水效果丧失，出水悬浮物含量高。

②澄清池第二反应室采用斜柱支撑，泥浆收集设备展不开而出现盲区，以致水泥浆在池内发生堆积，这是造成整个水池堵塞原因之一；其二，澄清池泥斗角度不适应水泥浆介质，水泥沉淀后流动性不好，一部分水泥积集在泥斗上，而导致整个水池发生堵塞的又一因素；第三是，排泥管敷设在水池的底板下，由于废水中的水泥尚存活性，粘黏度大、水泥粘附在内管壁上，清理又不便、导致排泥不畅，这也是造成水池发生堵塞的因素之一。

③二反应室内积泥严重、水流不畅、导致进出水不平衡，水池发生满溢。

通过对澄清池结构形式、进水方式、二反应室固定方式、泥斗角度、水力停留时间等参数的修改，再建的浆水分离池投入使用后，泥水分离速度快，出水水质好。未再出现因水泥淤积而产生的水池及管阀堵塞等问题，运行取得了较好的效果。

泥浆脱水单元：

(1)浆水分离池浓缩后的泥浆比重很大、为防止发生板结，设计污泥调质池为浅池并相应提高搅拌机转速，控制其沉淀、凝结，从而保证了泥浆脱水的正常进行。

(2)由于水泥的硬度导致脱水设备磨损大，汇同设备制造商对污泥脱水机的结构进行了修改，关键部分的材质进行了强化，不仅解决了浆渣分离过程发生的设备堵塞问题，也提高了设备的使用寿命。

清水回用单元：

清水回用单元由清水池、清水输送泵及供水管路组成。供水泵将处理后的清水输送至车间，使污水达到再生使用，不仅提高了水资源的利用率，也为企业降低了生产成本。

本实用新型的有益效果是：本系统具有自动化程度高，出水水质好、能达到循环使用，占地面积小，操作人员劳动强度低，不对环境造成二次污染的优点；此外，脱水后的水泥浆渣可用于制作人行彩道板，节省了大量的水资源及填埋土地。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1是水泥浆污水处理系统的流程示意图。

图中标记为：

构筑物：1-搅拌调节池、2-混凝反应A/B池、3-浆水分离池、4-泥浆调质池、5-清水池。

设备：6-沙水分离器、7-酸储站、8-搅拌机、9-污水泵、10-搅拌刮泥装置、11-加药装置、12-渣浆泵、13-污泥脱水机、14-清水泵、15-行车。

图2是泥水分离池整体结构示意图。

图中标记为：16-第一反应室、17-第二反应室、18-分离室、19-导流通道、20-三角配水槽、21-排泥口、22-伞状隔离板、23-导流板、24-集水槽。

图3是搅拌刮泥装置结构示意图。

图中标记为：25-驱动机构、26-搅拌机构、27-刮泥机构、28-叶轮、29-搅拌叶片、30-主粑、31-辅粑、32-边刷、33-套轴、34-中心轴。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例一。

如图1所示，一种连续处理水泥浆污水处理系统，其包括沙水分离器6、搅拌调节池1、混凝反应A/B池2、泥水分离池3，泥浆脱水单元、清水回用池5，所述沙水分离器6接收车间的水泥浆污水并且其出口依次连接搅拌调节池1、混凝反应A/B池2，所述搅拌调节池1和混凝反应A/B池2为一体结构且两者底部相通，在搅拌调节池1和混凝反应A/B池2内均设有搅拌机8，混凝反应A/B池2中反应后的混合液通过污水泵9抽至所述泥水分离池3，泥水分离池3上部的上清液自流入所述清水回用池5，泥水分离池3底部的水泥渣浆由渣浆泵12抽送至泥浆脱水单元处理。

本实施例中，所述泥浆脱水单元包括泥浆调质池4和泥浆脱水机13，所述泥浆调质池4内设有搅拌机8，渣浆泵12将水泥渣浆抽送至泥浆调质池4调质，并经搅拌机8搅拌反应后，由渣浆泵抽入污泥脱水机13脱水。所述搅拌调节池1内调节剂由与其连接的酸储站7提供。所述混凝反应A/B池2和泥浆调质池4分别连接加药装置11，所述加药装置11向混凝反应A/B池2和泥浆调质池4中提供调理剂。

实施例二。

如图2和图3所示，一种泥水分离池，其包括钢筋混凝土结构的池体和搅拌刮泥装置10，所述池体为双层结构，上层为反应分离区，下层为集泥排污区，所述反应分离区内设有三角配水槽20、第一反应室16、第二反应室17、导流通道19和分离室18，所述三角配水槽20连接进水管，且三角配水槽20与第一反应室16相连通，第一反应室16位于第二反应室17的下方，并且其与第二反应室17的底部相连通，所述第二反应室17为悬挂式钢结构，其悬挂在所述池体的顶部，第二反应室17的上部通过导流通道19与位于池体内部四周的分离室18相连通，所述分离室18的上方设有集水槽24，集水槽24连通出水管，分离室18和第一反应室16的下方为反应分离区池底，该池底的四周到中心呈斜坡结构且在其中心处设有排泥口21，所述排泥口21垂直设置并与下层的集泥排污区相连通；所述搅拌刮泥装置10包括驱动机构25、搅拌机构26和刮泥机构27，所述驱动机构25位于池体的顶部，驱动机构25的驱动端从上到下依次与搅拌机构26和刮泥机构27相连接，所述搅拌机构26位于第一反应室16和第二反应室17之间，刮泥机构27位于分离室18和第一反应室16的下方。

本实施例中，所述刮泥机构27包括主粑30和辅粑31，在主粑30和辅粑31上设有刮泥板，同时在主粑30端部设有边刷32。所述搅拌机构26包括叶轮28以及设置在叶轮28下方的搅拌叶片29。所述叶轮28通过套轴33连接驱动机构25的驱动端，在套轴33内设有中心轴34，所述中心轴34穿过叶轮28并与刮泥机构27中心的法兰盘连接。所述第一反应室16由伞状隔离板22围成，伞状隔离板22上方设有导流板23，导流板23与伞状隔离板22之间形成导流通道19。所述反应分离区池底的坡度为10度，所述排泥口21下方垂直设置有排泥管，排泥管与渣浆泵12连接。

在上述两个实施例的基础上，本实用新型的工作过程为：水泥浆污水由车间污水泵抽入污水站的砂水分离器6进行沙水分离，分离出的黄沙回车间使用，污水自流进入搅拌调节池1进行后续处理，污水pH值呈碱性，采用H₂SO₄调节pH值至中性、H₂SO₄由酸储站7供给，酸、水由调节池内的搅拌机8进行混合；混合后的污水推流进入反应A池和反应B池，混凝剂、助凝剂溶液由加药装置 11分别投加在混凝反应A/B池内，再经过安装在池内的搅拌机8搅拌、混合反应后，由污水泵9抽入泥水分离池3进行泥水分离，泥水分离池3上部清液自流入清水回收池5，由清水泵14抽至车间生产线使用。沉入泥水分离池3底部的水泥渣浆由搅拌刮泥装置10收集，再由渣浆泵12 抽入泥浆调质池4调质，调理剂由加药装置11投加，并由安装在池内的搅拌机 8 搅拌反应后，由渣浆泵12抽入污泥脱水机13脱水，脱水后水泥渣落入脱水机下部料场，由铲车装运，送至厂区内的制砖厂制作人行道板使用。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本领域的普通技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本实用新型的保护范围，凡采用等同替换等方式所获得的技术方案，均落于本实用新型的保护范围内。

本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。