一种耐冲击的高效气浮系统的制作方法

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种耐冲击的高效气浮系统。

背景技术：

很多工业污水处理厂生化池出水悬浮物浓度随着季节变化波动很大(例如冬季低、夏季高)、或者随着进水污染物(包括SS-悬浮固体和COD-化学耗氧量)的变化，生化池出水SS也会由较大波动；在水体(例如黑臭河道等)的治理中，暴雨季节进入水体的SS远远高于平时且波动较大；在规划雨水资源化利用时，往往需要对初期雨水进行处理，而初雨同样具有SS变化幅度大的特点。因此，需要开发一种耐SS冲击且高效的处理装置对该类废水进行处理。

基于现有溶气气浮工艺抗悬浮物负荷冲击能力差、处理负荷低、占地面积大等缺点，结合溶气气浮和斜管(板)沉淀的特点和优势，开发出一种抗悬浮物负荷波动冲击，同时具备水力负荷高、出水水质稳定的新型组合气浮系统。

技术实现要素：

本发明的目的正是为了解决上述问题，而提出一种耐冲击的高效气浮系统，使得进水SS从几十mg/L到1000mg/L的波动情况下，出水水质稳定，而且处理负荷高、出水水质好且稳定、同时可以降低絮凝剂的加药量和絮凝反应的时间。

本发明提供了一种耐冲击的高效气浮系统，主要包括混凝区、第一絮凝区、第二絮凝区和泥水分离区，所述混凝区、第一絮凝区、第二絮凝区内分别设有第一搅拌装置、第二搅拌装置和第三搅拌装置，所述泥水分离区包括溶气气浮区、沉降区、浮渣区和清水区，所述溶气气浮区与第二絮凝区相邻处设有溶气释放头，所述溶气气浮区靠近浮渣区的边缘处设有刮泥机。

作为优选手段，所述混凝区、第一絮凝区、第二絮凝区之间采用竖流廊道式结构设置。

作为进一步地优选手段，所述混凝区内液位上端设有混凝剂投加口。

作为进一步地优选手段，所述第一絮凝区底端设有絮凝剂投加口。

作为进一步地优选手段，所述溶气释放头包括溶气放大器和溶气管，溶气管设置在溶气放大器下方，溶气管产生丰富的微气泡。

作为进一步地优选手段，所述沉降区上部设有斜管层，下部设有沉降斗，所述斜管层设有倾斜的斜管，斜管的倾斜角度为60°，斜管长度为75cm。

一种耐冲击的高效气浮的污水处理方法，具体步骤如下：

1)添加混凝剂：待处理水通入到混凝区内，在混凝区液位上端投加混凝剂，通过第一搅拌装置将混凝剂与待处理水混凝，待处理水从上至下流出混凝区进入到第一絮凝区底端；

2)添加絮凝剂：在第一絮凝区底端添加絮凝剂，处理水从下至上流出第一絮凝区进入到第二絮凝区顶端，通过第二搅拌装置将絮凝剂与处理水混合，流进第二絮凝区，再在第三搅拌装置下使得絮凝剂与处理水达到均匀混合和絮凝的效果；

3)泥水分离：第二絮凝区出水自下而上流进溶气气浮区，溶气气浮区设置多个高效溶气释放头，溶气释放头产生丰富的微气泡，絮凝区出水在微气泡的作用下，在溶气气浮区进行泥水分离，絮凝物在微气泡的浮升作用下，积聚于溶气气浮区水面上端，一部分未能浮起的大颗粒或较重的悬浮物，则自上而下流经斜管，在斜管的沉淀作用下，实现有效的截留去除，浮在水面上的颗粒或悬浮物通过刮泥机将颗粒或悬浮物刮入到浮渣区内；

4)排水、排泥：从斜管层流出的水经过沉降区流入到清水区，斜管层截留的污泥沉淀在沉降斗内，通过沉降斗将污泥排。

采用本发明有益效果：该装置采用浮选和斜管沉淀相结合的方式，巧妙的将气浮的功能和斜管的沉淀功能结合在一起，当来水SS波动较大时，上部浮选不能实现有效去除的SS，可以通过下部的斜管得到进一步去除，而且为同向流斜管沉淀，同向流由于水流方向与颗粒沉降方向相同，即使黏度大、难沉降的颗粒也可借助水流冲力而沉降，解决了异向流、侧向流中斜板堵塞等问题，且理论沉淀效果最佳，不管是由于较轻的SS数量突然增加引起的进水波动，还是较重SS的突然增加引起的进水波动，都可以通过该装置实现有效去除，在进水SS从几十mg/L到1000mg/L的波动情况下，出水水质稳定，而且处理负荷高、出水水质好且稳定、同时可以降低絮凝剂的加药量和絮凝反应的时间。

附图说明

图1是本发明提出的一种耐冲击的高效气浮系统结构示意图。

图中：1、第一搅拌装置；2、第二搅拌装置；3、第三搅拌装置；4、溶气释放头；5、斜管层；6、刮泥机；11、混凝区；12、第一絮凝区；13、第二絮凝区；14、泥水分离区；14-1、溶气气浮区；14-2、沉降区；14-3、浮渣区；14-4、清水区；21、待处理水；22、混凝剂；23、絮凝剂；24、压缩空气；25、出水；26、排渣；27、排泥。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述：

本发明的一种耐冲击的高效气浮系统，主要包括混凝区11、第一絮凝区12、第二絮凝区13和泥水分离区14，所述混凝区11、第一絮凝区12、第二絮凝区13内分别设有第一搅拌装置1、第二搅拌装置2和第三搅拌装置3，所述泥水分离区14包括溶气气浮区14-1、沉降区14-2、浮渣区14-3和清水区14-4，所述溶气气浮区14-1与第二絮凝区13相邻处设有溶气释放头4，所述溶气气浮区14-1靠近浮渣区14-3的边缘处设有刮泥机6。

所述混凝区11、第一絮凝区12、第二絮凝区13之间采用竖流廊道式结构设置。

所述混凝区11内液位上端设有混凝剂投加口。混凝剂通过混凝剂投加口加入到混凝区11液位上端，通过第一搅拌装置1将混凝剂与待处理水21均匀混合。混凝剂为FeCl3，投加量在5-20mg/L(以Fe计)，采用管道投加。

所述第一絮凝区12底端设有絮凝剂投加口。絮凝剂通过絮凝剂投加口加入到第一絮凝区12底端，处理水从下至上流动，并通过第二搅拌装置2搅拌使得絮凝剂与水均匀混合和絮凝的效果。絮凝剂投加PAM，投加量0.3-0.5mg/L，管道投加。

所述溶气释放头4包括溶气放大器和溶气管，溶气管设置在溶气放大器下方，溶气管产生丰富的微气泡。

所述沉降区14-2上部设有斜管层5，下部设有沉降斗，沉降斗为锥形泥斗，所述斜管层5设有倾斜的斜管，斜管的倾斜角度为60°，斜管长度为75cm，斜管材质PP。斜管可以换成斜板。

待处理原水21首先进入混凝区11，在混凝搅拌器1的搅拌作用下，实现混凝剂22和原水21的均匀混合，确保系统混凝效果。混凝出水进入第一絮凝区12，在此区加入絮凝剂23，水中的杂质在絮凝剂的作用絮凝，然后进入第二絮凝区13絮凝体进一步集结长大，两级絮凝均采用机械搅拌，以充分实现絮凝反应。絮凝后的水进入泥水分离区14，自下而上流经溶气释放区14-1，溶气释放区设置多个高效溶气释放头4，可产生丰富的微气泡。絮凝区出水在微气泡的作用下，在泥水分离区进行泥水分离，絮凝物(密度较小)在微气泡的浮升作用下，积聚于分离区水面上称为泥渣；一部分未能浮起的大颗粒或较重的悬浮物(密度较大)，则自上而下流经斜管，在斜管的沉淀作用下，实现有效的截留去除。分离区上部设置刮泥机6，可将泥水分离区14上部浮泥刮至浮渣区14-3，下部设置锥形泥斗，用于收集斜管区14-2截留的污泥。

由于传统的气浮，需要SS在絮凝剂的作用下，形成大的絮体，才能实现有效去除。而下部斜管沉淀区的存在，弱化了对絮凝效果的要求，可以降低絮凝剂投加量、缩短絮凝反应时间，从而节约了运行费用和投资。

一种耐冲击的高效气浮的污水处理方法，具体步骤如下：

1)添加混凝剂：待处理水21通入到混凝区11内，在混凝区11液位上端投加混凝剂，通过第一搅拌装置1将混凝剂与待处理水混凝，待处理水21从上至下流出混凝区11进入到第一絮凝区12底端；

2)添加絮凝剂：在第一絮凝区12底端添加絮凝剂，处理水从下至上流出第一絮凝区12进入到第二絮凝区13顶端，通过第二搅拌装置2将絮凝剂与处理水混合，流进第二絮凝区13，再在第三搅拌装置3下使得絮凝剂与处理水达到均匀混合和絮凝的效果；

3)泥水分离：第二絮凝区13出水自下而上流进溶气气浮区14-1，溶气气浮区14-1设置多个高效溶气释放头4，溶气释放头4产生丰富的微气泡，絮凝区14-1出水在微气泡的作用下，在溶气气浮区14-1进行泥水分离，絮凝物在微气泡的浮升作用下，积聚于溶气气浮区14-1水面上端，一部分未能浮起的大颗粒或较重的悬浮物，则自上而下流经斜管，在斜管的沉淀作用下，实现有效的截留去除，浮在水面上的颗粒或悬浮物通过刮泥机6将颗粒或悬浮物刮入到浮渣区14-3内；

4)排水、排泥：从斜管层5流出的水经过沉降区14-2流入到清水区14-4，斜管层5截留的污泥沉淀在沉降斗内，通过沉降斗将污泥排出。

实施例

用于处理受污染河道：旱季，河水SS大概在60-100mg/L之间波动，雨季特别是暴雨季节，河水SS可高达800-1200mg/L。

将河水投入到该耐冲击的高效气浮系统，混凝区投加混凝剂FeCl3，投加量10mg/L(以Fe计)，混凝区采用机械搅拌，停留时间2min，搅拌速度梯度G＝250s^-1，K＝28；絮凝区投加絮凝剂PAM，投加量0.4mg/L，采用机械搅拌，停留时间7min，搅拌功率密度＝3W.h/m³，出水SS稳定在10mg/L。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

本发明不限于以上对实施例的描述，本领域技术人员根据本发明揭示的内容，在本发明基础上不必经过创造性劳动所进行的改进和修改，都应该在本发明的保护范围之内。