兼具预絮凝功能的载体回收装置的制作方法

1.本实用新型涉及水污染处理技术领域，尤其涉及一种兼具预絮凝功能的载体回收装置。


背景技术：

2.在污水处理过程中所采用的多效澄清系统，可以通过混凝和絮凝的方式对待处理的水源进行处理。在絮凝过程中，可以添加絮凝载体，使载体和初步形成的微小絮体充分混合，促使形成体积较大、密实、均匀的矾花。
3.絮凝载体的回收能够节约处理成本，一般回收絮凝载体的方式是旋流分离的方式，这种方法在分离和排出污泥、絮凝载体时会产生极大的压力，絮凝体在导入絮凝池内时会产生强烈的扰动，极大阻碍了絮凝体的形成。


技术实现要素：

4.本实用新型实施例提供了一种兼具预絮凝功能的载体回收装置，以解决现有技术在回收絮凝载体过程中由于旋流器导致絮凝池内扰动过大导致絮凝效果下降的问题。
5.本实用新型解决问题所采用的技术方案是：
6.提供一种兼具预絮凝功能的载体回收装置，包括：
7.至少一个旋流分离器，用于分离污泥和絮凝载体；
8.沉淀污泥管，连接所述旋流分离器的侧面，用于导入沉淀池中的污泥；污泥外排管，连接所述旋流分离器的顶部出口，用于排出旋流分离得到的污泥；絮凝剂入口，连接所述旋流分离器的底部出口，用于排出絮凝载体的同时添加絮凝剂；汇料箱，设置在所述旋流分离器的底部出口端，用于缓冲所述旋流分离器排出的絮凝载体，并以低速输入絮凝反应池。
9.在一些实施例中，所述装置还可以包括：
10.套筒，所述套筒上下两端分别连接所述旋流分离器的底部出口以及所述汇料箱的顶部入口，所述套筒的侧面设有絮凝剂入口，所述絮凝剂入口可以沿所述套筒圆周切线方向设置。
11.在一些实施例中，所述套筒包括可拆卸的外部防腐材料层以及内部抗磨材料层。
12.在一些实施例中，所述外部防腐材料层可以为碳钢防腐层，所述内部抗磨材料层可以为聚乙烯材料层。
13.在一些实施例中，所述汇料箱可以为倒锥台形，所述汇料箱底部和顶部设有通孔，所述汇料箱一侧的斜边与所述旋流分离器的底部出口端对齐。
14.在一些实施例中，所述污泥外排管还连接污泥脱水装置。
15.在一些实施例中，所述沉淀污泥管上设有第一阀门，所述污泥外排管上设有第二阀门。
16.在一些实施例中，所述第一阀门和所述第二阀门为电动阀门。
17.在一些实施例中，所述装置还包括：
18.控制器，用于生成第一触发信号以控制所述第一阀门开关，生成第二触发信号以控制所述第二阀门开关。
19.本实用新型的有益效果至少是：
20.所述兼具预絮凝功能的载体回收装置，通过在旋流分离器底部设置汇料箱，对分离后的絮凝载体进行截流，能够有效防止旋流分离器中高压排出的絮凝载体扰动絮凝沉淀池打散所形成的絮凝物。同时，在旋流分离器底部设置絮凝剂的入口，通过汇料箱的截流作用使絮凝载体和絮凝剂进行充分混合，使絮凝物更容易依附絮凝载体形成较大、密实且均匀的絮体。
21.进一步地，套筒设有可拆卸的双层结构，外部防腐材料层能够有效防止外部腐蚀，内部抗磨材料层能够有效抵抗絮凝载体对套筒的磨损。同时，采用可拆卸结构能够保证在任何一部分结构损坏的情况下，快速更换。
22.本实用新型的附加优点、目的，以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本实用新型的实践而获知。本实用新型的目的和其它优点可以通过在本公开内容以及附图中具体指出的结构实现到并获得。
23.本领域技术人员将会理解的是，能够用本实用新型实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本实用新型能够实现的上述和其他目的。
附图说明
24.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本技术的一部分，并不构成对本实用新型的限定。附图中的部件不是成比例绘制的，而只是为了示出本实用新型的原理。为了便于示出和描述本实用新型的一些部分，附图中对应部分可能被放大，即，相对于依据本实用新型实际制造的示例性装置中的其它部件可能变得更大。在附图中：
25.图1为本实用新型一实施例所述兼具预絮凝功能的载体回收装置的结构示意图。
26.附图标记说明：
27.110：旋流分离器；
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120：沉淀污泥管；
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121：第一阀门；
28.130：污泥外排管；
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131：第二阀门；
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140：絮凝剂入口；
29.150：汇料箱；
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160：套筒。
具体实施方式
30.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本实用新型做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
31.在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本实用新型，在附图中仅仅示出了与根据本实用新型的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本实用新型关系不大的其他细节。
32.应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并
不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。
33.在此，还需要说明的是，如果没有特殊说明，术语“连接”在本文不仅可以指直接连接，也可以表示存在中间物的间接连接。
34.在下文中，将参考附图描述本实用新型的实施例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的部件，或者相同或类似的步骤。
35.一体化多效澄清系统的工艺流程一般可以包括如下步骤：1)污水经过进水泵体后，经过格栅去除粒径较大的颗粒物和垃圾。2)污水进入混凝反应池，在混凝反应池内投加混凝剂，使胶体脱稳，初步形成絮体。3)混凝反应后的待絮凝污水和载体混合液进入絮凝反应池，在絮凝反应池中投加絮凝剂，使絮凝剂、回收的载体和回流污泥、待絮凝混凝水进行充分的搅拌混合，并推动混合液在反应器内不断循环流动，促使体积较大、密实、均匀的矾花的形成。3)含有较大絮体的泥水混合物进入沉淀池进行快速沉淀，上清液作为系统出水外排或回用，沉淀下来的污泥一部分作为回流污泥由污泥泵送回系统，其余部分进入载体回收装置。回收的载体回到絮凝反应池再次絮凝沉淀，不含载体的剩余污泥进入脱水机脱水，泥饼外运。
36.相应的，一体化多效澄清系统可以包括：依次连接的进水泵、格栅、混凝反应池、絮凝反应池和沉淀池，混凝反应池连接装载混凝剂的药箱，絮凝反应池连接装载有絮凝剂的药箱。沉淀池还连接载体回收装置用于分离絮凝载体和剩余污泥，其中絮凝载体回流至絮凝反应池，剩余污泥经过污泥脱水机干化后排出。同时，沉淀池还通过污泥回流管连接絮凝反应池。
37.混凝作用机理是凝聚和絮凝两种作用过程。凝聚过程是胶体颗粒脱稳并形成细小的凝聚体的过程，而絮凝过程是所形成的细小的凝聚体在絮凝剂的桥连下生成大体积的絮凝物的过程。絮凝载体在絮凝过程中作为絮凝物的依附，能够促进生成体积更大、密度更高的絮凝物。絮凝载体可以采用高密度不容介质颗粒，利用絮凝载体的重力沉降和吸附作用提高絮凝效果。
38.为了降低净水成本，絮凝载体可以循环利用。现有技术中，通常将沉淀池中的沉淀污泥分离为絮凝载体和污泥。絮凝载体在分离过程中通常带有巨大的动能，在输送回絮凝反应池时，高速流动的絮凝载体会在絮凝反应池内产生强烈扰动，会导致已经初步产生的絮凝物被打散，极大影响絮凝效果。
39.本实用新型提供一种兼具预絮凝功能的载体回收装置，包括：至少一个旋流分离器110、沉淀污泥管120、污泥外排管130、絮凝剂入口140以及汇料箱150。
40.旋流分离器110，用于分离污泥和絮凝载体。旋流器主体结构一般由入口段、圆柱段旋流腔、锥段、尾管段和出口管组成。锥段还可分为单锥和双锥，一般对于固
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液、气
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液和气
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固旋流器为单锥，且通常无尾管；液
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液旋流器通常为双锥结构，带尾管。在一些实施例中，旋流分离器110可以并列的设置多个，以提高对沉淀池中污泥的处理能力。
41.沉淀污泥管120，连接旋流分离器110的侧面，用于导入沉淀池中的污泥。沉淀污泥管120可以通过污泥泵连接沉淀池的底部，以将沉淀池中的污泥输送至一个或多个旋流分离器110。
42.污泥外排管130，连接旋流分离器110的顶部出口，用于排出旋流分离得到的污泥。沉淀池中的污泥通过沉淀污泥管120进入旋流分离器110后，在旋流分离器110内部旋转而
以涡流的形式存在。旋流腔内的混合介质边旋转边向旋流器的锥段运动，运动路线呈螺旋形态。介质在进入圆锥段后，由于内径的逐渐缩小，液体旋转速度逐步加快。在液体呈现涡流运动时，径向压力不等；旋流器边壁处的压力最高。由于旋流器的底流口径较小，使得分离后得到的剩余污泥无法全部从底部排出，而旋流腔顶部有一溢流口，这样一部分剩余污泥向压力较低的中心处流动，呈螺旋状，边旋转边向溢流管处运动，即形成内旋流，并最终从溢流口排出。同时，固体絮凝载体受到离心力作用，当该力大于颗粒所受的液体阻力时，固体颗粒向旋流器边壁移动，与液体分开，并随部分液体自底部排出。
43.絮凝剂入口140，连接旋流分离器110的底部出口，用于排出絮凝载体的同时添加絮凝剂。分离后的絮凝载体要回流至絮凝反应池中进行新一轮的絮凝反应。为了提高絮凝效果，防止进入的絮凝载体扰动已经形成的絮凝物，旋流分离器110的底部出口处连接设置絮凝剂入口140，使得絮凝剂和絮凝载体同步混合输出，同步作用，能够提升絮凝物的生成效率。
44.汇料箱150，设置在旋流分离器110的底部出口端，用于缓冲旋流分离器110排出的絮凝载体的冲击力，使絮凝载体以低速输入絮凝反应池。通孔的面积应当大于旋流分离器110底部出口端截面积。旋流分离器110在工作过程中内部伴随着高压高动量，絮凝载体在输出的过程中带有较大的动能，会极大扰动絮凝反应池，打散已经形成的絮凝物。本实施例中，通过设置汇料箱150，在旋流分离器110的出口设置一道屏障，以阻隔絮凝体直接输入絮凝反应池。旋流分离器110输出的絮凝载体，与絮凝剂入口140导入的絮凝剂混合后，在原输出方向上被汇料箱150阻隔，改变流向路径后，经汇料箱150上的通孔流出，极大缓解了对絮凝反应池的扰动效果，
45.在一些实施例中，所述装置还包括：
46.套筒160，套筒160上下两端分别连接旋流分离器110的底部出口以及汇料箱150的顶部入口，套筒160的侧面设有絮凝剂入口140，絮凝剂入口沿套筒160圆周切线方向设置。
47.在本实施例中，经旋流器分离后含有絮凝载体的污泥继续以螺旋的方式流入套筒160内，套筒160侧面的絮凝剂入口140可投加絮凝剂。污泥螺旋流动的方式具有搅拌作用，可使絮凝剂与载体充分均匀混合。经过混凝反应后的待絮凝混合液流入絮凝池，与投加到絮凝池内的絮凝剂充分混合，可快速形成高密度，大体积的絮体，有利于污泥的快速沉降。
48.絮凝剂入口沿套筒160圆周切线方向设置，能够有效提升旋流效果，使絮凝载体与絮凝剂混合更均匀。
49.在一些实施例中，套筒160可以包括可拆卸的外部防腐材料层以及内部抗磨材料层。外部防腐材料层可以为碳钢防腐层，内部抗磨材料层可以为聚乙烯材料层。
50.在本实施例中，套筒160内通过旋流的方式混合絮凝载体以及絮凝剂，絮凝载体为硬度较大的固体，长期在套筒160内部旋流导致套筒160磨碎。为了提升套筒160的运行稳定性，将套筒160设置为内外两层，内部抗磨材料层以抵抗固体絮凝载体的摩擦，可以采用聚乙烯材料层、不锈钢层或其他抗磨材料；外部防腐材料层用于放置外部环境雨水侵蚀或试剂腐蚀，可以采用碳钢防腐层。外部防腐材料层以及内部抗磨材料层采用可拆卸的方式连接，以便于在内部抗磨材料层损坏的情况下更换。具体的，外部防腐材料层以及内部抗磨材料层可以采用不同内径的倒锥形结构筒体，重叠设置。也可以采用其他可拆卸的连接结构。
51.在一些实施例中，汇料箱150为倒锥台形，汇料箱150底部和顶部设有通孔，汇料箱
150一侧的斜边与旋流分离器110的底部出口端对齐。
52.在本实施例中，汇料箱150采用倒锥台形，由于汇料箱150一侧的斜边与旋流分离器110的底部出口端对齐，因此，当絮凝载体被输入时，在汇料箱150一侧的斜边处被截流方向变化，动量降低，速度减缓，并经汇料箱150顶部和底部的通孔缓慢流出，减少了对絮凝反应池内絮凝物的扰动。
53.在一些实施例中，汇料箱150内可以设置搅拌机，用于充分混合絮凝载体和絮凝剂。但是应当在一定程度上控制搅拌机的搅动速度，以防止混合后的絮凝载体和絮凝剂在自汇料箱150输出时，速度过大。
54.在一些实施例中，污泥外排管130还连接污泥脱水装置，用于直接对经过旋流分离后产生的剩余污泥进行脱水处理，方便外排和运输。
55.在一些实施例中，沉淀污泥管120上设有第一阀门121，污泥外排管130上设有第二阀门131。通过设置阀门能够主动控制污泥的回流，实现更精确化的控制。第一阀门121和第二阀门131可以为电动阀门，可以基于触发信号自动调节流量大小。
56.在一些实施例中，絮凝回收装置还包括：控制器，用于生成第一触发信号以控制第一阀门121开关，生成第二触发信号以控制第二阀门131开关。通过设置控制器，能够实现对载体絮凝回收装置的自动化操控，更精确的控制絮凝载体回收的启停。
57.在一些实施例中，载体絮凝回收装置的工作方式是：
58.1)载体分离，沉淀池污泥由泵带有一定压力送入旋流分离器110上部，在压力下产生离心力，使载体从沉淀池污泥中分离，不含载体的污泥从旋流分离器110顶部流入脱水机。含有载体的污泥从旋流分离器110底部流出。2)预絮凝，经旋流分离器110分离后含有絮凝载体的污泥继续以螺旋的方式流入套筒160内，套筒160侧面的絮凝剂入口140可投加絮凝剂。污泥螺旋流动的方式具有搅拌作用，可使絮凝剂与絮凝载体充分均匀混合。套筒160有双层，外层材质是碳钢防腐，内层选用耐磨材质，并且可拆卸。一旦内层被损坏，可以换新。3)进入汇料箱150，再自流入絮凝反应池。旋流分离器110下面设有汇料箱150，含有载体的污泥与絮凝剂混匀后首先流入汇料箱150内，再自流进絮凝反应池。汇料箱150承受了来自旋流分离器110底部污泥的全部冲击，再以低流速流入絮凝反应池，避免了水流冲击给絮凝反应带来的影响。
59.经过混凝反应后的待絮凝混合液流入絮凝池，与投加到絮凝池内的絮凝剂充分混合。与絮凝剂充分混合的待絮凝混合液和与絮凝剂充分混合后的载体经导流筒和搅拌机搅拌，可快速形成高密度，大体积的絮体，有利于污泥的快速沉降。
60.综上所述，所述兼具预絮凝功能的载体回收装置通过在旋流分离器底部设置汇料箱，对分离后的絮凝载体进行截流，能够有效防止旋流分离器中高压排出的絮凝载体扰动絮凝沉淀池打散所形成的絮凝物。同时，在旋流分离器底部设置絮凝剂的入口，通过汇料箱的截流作用使絮凝载体和絮凝剂进行充分混合，使絮凝物更容易依附絮凝载体形成较大、密实且均匀的絮体。
61.进一步地，套筒设有可拆卸的双层结构，外部防腐材料层能够有效防止外部腐蚀，内部抗磨材料层能够有效抵抗絮凝载体对套筒的磨损。同时，采用可拆卸结构能够保证在任何一部分结构损坏的情况下，快速更换。
62.这些仅仅是想要明确表达的示例，可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的
所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。
63.描述组合的术语“基本由
…
构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其它元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。
64.多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其它的元件、成分、部件或步骤。
65.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型实施例可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。