一体化预处理净化设备的制作方法

1.本发明涉及污水处理技术领域，特别是一体化预处理净化设备。


背景技术：

2.针对脱盐水原水、常规高悬浮物地表水、工业生产用水等硬度高、悬浮物高、碱度高或磷氟含量超标的特点。如何通过对此类水进行预处理，进一步保证后续反渗透装置、离子交换装置等深度处理装置的长期稳定运行，提高传统污水处理工艺的生产能力，保障安全供水，已成为给排水和工业生产用水行业需要解决的重要问题。
3.其一，现有技术中的预处理多是通过调节池、反应池、沉淀池、过滤装置组合工艺进行处理，占地面积大很大。
4.其二，现有污水预处理系统处理效果不彻底，运行成本高。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于：鉴于背景技术之缘由，提出了一体化预处理净化设备，用于污水预处理，能够保障后续反渗透装置、离子交换装置等深度处理装置的长期稳定运行，提高传统污水处理工艺的生产能力，且具有使用占地面积较小的优势。
6.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
7.一体化预处理净化设备，包括竖直设置的净化池，所述净化池内设置有圆筒状的混凝筒，混凝筒的上侧设置有倒锥形反应筒，所述混凝筒底端固定在净化池内的底部，所述反应筒的下端与混凝筒的上端对接，上端的四周与净化池内壁连接，所述反应筒内同轴地设置有集污筒，所述集污筒的底部封闭，顶部开口，所述集污筒的底部设置有向下倾斜的连通管，所述连通管的下端连通至反应筒外侧，上端与集污筒内连通，且所述连通管上设置有开关阀门，所述反应筒上方设置有由滤料填充的过滤层，所述过滤层的上方设置有安装架，所述安装架上设置有至少一个平板膜装置，所述平板膜装置上部设置有出水管，且所述平板膜下部连接有曝气管，所述混凝筒外的净化池底部设置有排污装置，所述净化池下部设置有进水管，所述进水管从净化池外延伸至混凝筒，并从混凝筒下端的外壁切向连通至混凝筒内。
8.在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述集污筒通过支撑杆固定连接在反应筒上。
9.在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述集污筒下端呈向内收拢的引导结构，所述集污筒内底部具有一个上凸的锥形底板，锥形底板的下沿与引导结构下侧的内沿连接，所述连通管的上端连接在所述引导结构上与锥形底板的锥面相切。
10.在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所集污筒的上沿位置高于反应筒，且所述集污筒的上端具有呈喇叭状向外扩张的收集部。
11.在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述排污装置包括环绕混凝筒地设置在净化池内底部的排污环管，和从净化池外延伸至净化池内并连通排污环管的排污
管，所述排污环管上设置有出污口，所述排污管的远离排污环管方向端设置有排污阀门。
12.在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述净化池上设置有澄清水导管，所述澄清水导管位于反应筒上沿的下方位置。
13.在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述过滤层包括固定连接在净化池内壁上的上滤板和下滤板，所述上滤板与下滤板之间填充轻质的滤料，所述上滤板的过水孔上设置有滤头。
14.在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述出水管与平板膜装置连接处还设置有反冲洗管。
15.在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述净化池上部靠近上沿位置设置有溢流口。
16.在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述过滤层与反应筒之间设置有斜管。
17.本发明的有益效果在于：
18.本发明的一体化预处理净化设备，用于污水预处理。
19.本发明的一体化预处理净化设备，通过物理化学吸附，实现固体颗粒杂质与水的分离净化，提高了自身预处理的净化能力，保障后续反渗透装置、离子交换装置等深度处理装置的长期稳定运行，由此以提高传统污水处理工艺的生产能力。
20.本发明的一体化预处理净化设备，通过自身结构以实现进入本一体化预处理净化设备的污水首先通过急速旋流进行自动混合污水和药剂，然后自动对混合了药剂的污水沉淀澄清，并自行实现固液分离(沉淀固体颗粒杂质以析出清水)。
21.本发明的一体化预处理净化设备，通过平板膜装置对清水进行增强过滤，以充分保障预处理的效果。更特别之处在于，本一体化预处理净化设备为一体化的垂直设计结构，并且没有设置常规的调节池、反应池、沉淀池以及过滤装置的组合方式，从而具有结构紧凑合理，占地面积小，同时处理效率高的优点。
附图说明
22.图1为本发明的一体化预处理净化设备结构示意图；
23.图2为本发明的a部放大图。
24.图中：净化池-1、混凝筒-2、反应筒-3、集污筒-4、连通管-5、开关阀门-6、滤料-7、过滤层-8、安装架-9、平板膜装置-10、出水管-11、进水管-12、支撑杆-13、引导结构-14、锥形底板-15、收集部-16、排污环管-17、排污管-18、排污阀门-19、澄清水导管-20、上滤板-21、下滤板-22、滤头-23、反冲洗管-24、有溢流口-25、斜管-26、观察窗-27、放空管-28、曝气管-29。
具体实施方式
25.下面结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
26.参阅图1-2，公开了一体化预处理净化设备，本一体化预处理净化设备，用于污水预处理，能够保障后续反渗透装置、离子交换装置等深度处理装置的长期稳定运行，提高传
统污水处理工艺的生产能力。
27.本公开实施例中，如图1所示，一体化预处理净化设备，包括竖直设置的直筒状净化池1，所述净化池1内设置有圆筒状的混凝筒2，混凝筒2的上侧设置有倒锥形反应筒3，所述混凝筒2底端密封固定在净化池1内的底部，所述反应筒3的下端与混凝筒2的上端密封对接，上端的四周与净化池1内壁密封连接，所述反应筒3内同轴地设置有集污筒4，所述集污筒4的底部封闭，顶部开口，所述集污筒4的底部设置有向下倾斜的连通管5，所述连通管5的下端连通至反应筒3外侧，上端与集污筒4内连通，且所述反应筒3外侧设置有能够封堵连通管5下端的开关阀门6，所述反应筒3上方设置有由滤料7填充的过滤层8，所述过滤层8的上方设置有固定连接于净化池1内壁的安装架9，所述安装架9上设置有至少一个平板膜装置10，所述平板膜装置10上部设置有能够从平板膜装置10抽水的出水管11，且所述平板膜下部连接有曝气用的曝气管29，所述混凝筒2外的净化池1底部设置有排污装置，所述净化池1下部设置有进水管12，所述进水管12从净化池1外延伸至混凝筒2，并从混凝筒2下端的外壁切向连通至混凝筒2内。
28.本公开实施例的污水处理过程中，污水在进入进水管12之前，已经加完碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钙等除钙、镁、硅、磷、氟离子的化学物质，同时在此之后还已经加入了药剂(聚合氯化铝和聚丙烯酰胺)，添加了药剂的污水经进水管12从混凝筒2的圆切向进入混凝筒2，然后经混凝筒2、反应筒3后继续沿净化池1上升，上升过程通过沉淀以分离固体颗粒杂质、析出清水，并使析出的清水经由平板膜装置10过滤后通过出水管11抽出。具体如下：
29.添加了药剂的污水经进水管12从混凝筒2的圆切向进入混凝筒2，由于污水圆切向进入混凝筒2而致使污水在混凝筒2形成急速旋转的涡流，呈螺旋上升的状态，从而实现在混凝筒2中快速混合药剂和污水，污水与药剂充分混合后螺旋进入反应筒3；由于反应筒3的倒锥形设计结构，混合了药剂的污水从混凝筒2进入反应筒3水流旋转速度逐渐变慢，此时，污水在反应筒3中开始发生絮凝反应以捕捉污水的固体颗粒杂质；污水在反应筒3中发生絮凝并继续沿净化池1上升，污水进入反应筒3之上的净化池1部位后捕捉了固体颗粒杂质的絮状网相互捕捉、碰撞凝聚变大而逐渐开始沉淀，由于水流处于螺旋上升的状态，使得沉淀物自动地汇聚于净化池1的中间轴线附近，并下沉，从而能够在净化池1的上层方向析出干净的清水；沉淀物在下沉过程中便会自动地进入到集污筒4被收集；然后集污筒4中的沉淀物可以从连通管5进入到混凝筒2、反应筒3与净化池1之间构成的集污室内；并在该集污室内沉淀汇集后通过排污装置将沉淀物排出至净化池1外；其中在反应筒3之上部位中析出的清水继续上升之后，将会被过滤层8过滤，然后才通过平板膜装置10净化后从出水管11抽出。
30.通过上述手段，实现通过物理化学吸附，实现固体颗粒杂质与水的分离净化，提高了自身预处理的净化能力，保障后续反渗透装置、离子交换装置等深度处理装置的长期稳定运行，以提高传统污水处理工艺的生产能力。同时实现通过平板膜装置对清水进行增强过滤，以充分保障预处理的效果。更特别之处在于，本一体化预处理净化设备为一体化的垂直设计结构，并且没有设置常规的调节池、反应池、沉淀池以及过滤装置的组合方式，从而具有结构紧凑合理，占地面积小，同时处理效率高的优点。
31.其中，集污筒4还能够隔离反应筒3螺旋上升的水流对沉淀物下沉带来的不利影响。
32.其中，平板膜装置10，通过膜组件进行过滤，膜组件具有mbr膜，具体可采用浸没式的平板膜，过滤的孔径为0.01-0.4um；其中曝气管29能够通过曝气方式对平板膜装置10进行清洗，在污水处理过程中能够通过曝气方式让固体杂质不附着在过滤膜(mbr膜)上。
33.其中，开关阀门6能够控制连通管5的开闭。如果连通管5常开，那么集污筒4重的沉淀物便可以通过连通管5自然进入混凝筒2、反应筒3与净化池1之间构成的集污室内。但是具有开关阀门6后，可以设置连通管5常闭，然后在排污装置排污的时候在打开开关阀门6，这样排污装置便能够对连通管5形成负压，以此促进沉淀物从集污筒4进入集污室。
34.一些实施例中，在所述安装架9上设置有平板膜装置10以提升水净化效率。
35.一些实施例中，所述集污筒4可以直接通过连通管5的支撑以固定在反应筒3上。
36.本公开实施例中，所述集污筒4通过支撑杆13的加强，已将集污筒4稳固地固定连接在反应筒3上。因为集污筒4处于反应筒3正中间轴线上，所以反应筒3呈螺旋上升的水流会作用于集污筒4使集污筒4产生振动，所以通过支撑杆13的加强，降低集污筒4在污水处理过程中的振动，避免振动影响集污筒4中沉淀物的下沉。
37.一些实施例中，所述集污筒4下端呈直筒状，底部向下收拢的圆弧底部或平面底部。
38.本公开实施例中，所述集污筒4下端呈向内收拢的引导结构14，所述集污筒4内底部具有一个上凸的锥形底板15，锥形底板15的下沿与引导结构14下侧的内沿连接，所述连通管5的上端连接在所述引导结构14上与锥形底板15的锥面相切，下沉到集污筒4沉淀物即将到达集污筒4底部使通过引导结构14和锥形底板15进行引导，由于连通管5的上端连接在所述引导结构14上与锥形底板15的锥面相切，所以集污筒4底部的沉淀物能够顺利地进入连通管5中。
39.一些实施例中，所述集污筒4的上沿位置会平齐或低于反应筒3，但是由于在反应筒3还是会存在强度相对较大的螺旋上升水流，所以这种情况并不利于沉淀物的下沉，也不利于集污筒4对沉淀物的收集。
40.本公开实施例中，所集污筒4的上沿位置高于反应筒3，且所述集污筒4的上端具有呈喇叭状向外扩张的收集部16，通过集污筒4的上沿位置高于反应筒3以避开影响沉淀物下沉的较强螺旋水流区段，同时通过呈喇叭状向外扩张的收集部16形成较大的收集面积以更好地有效收集沉淀物。
41.一些实施例中，所述排污装置包括设置在所述混凝筒2、反应筒3与净化池1之间构成的集污室内的底部设置清污泵，然后通过连接在清污泵上的清污管道将沉淀物排出至净化池1外。
42.本公开实施例中，所述排污装置包括环绕混凝筒2地设置在净化池1内底部的排污环管17，和从净化池1外延伸至净化池1内并连通排污环管17的排污管18，所述排污环管17上设置有出污口，所述排污管18的远离排污环管17方向端设置有排污阀门19；如此，通过打开排污阀门19便可以很方便地将沉淀物经出污口进入排污环管17，然后在排污管18引导下排出净化池1。该方案特别之处是环绕设置的排污环管17可以全方位吸收集污室内的底部的沉淀物，同时排污这个过程也不需要其他外加动力源的附加动力装置。
43.本公开实施例中，所述净化池1上设置有澄清水导管20，所述澄清水导管20位于反应筒3上沿的下方位置，通过图1可以看出，所述澄清水导管20是位于反应筒3上沿之下，同
时处于混凝筒2、反应筒3与净化池1之间构成的集污室内的上部，这样，集污室内中的澄清水就能够经过在澄清水导管20设置相应的连接管道以将澄清水引导至进水管12重新进入进水管12并净化。
44.一些实施例中，过滤层8的滤料7可能是石料颗粒或者是陶粒层。
45.本公开实施例中，如图2所示，所述过滤层8包括固定连接在净化池1内壁上的上滤板21和下滤板22，所述上滤板21与下滤板22之间填充轻质的滤料7，所述上滤板21的过水孔上设置有滤头23，使上升的清水经过滤料7层过滤后从滤头23进入到净化池1上部，之后才能被平板膜装置10净化处理。
46.其中，所述轻质的滤料7可以是泡沫滤珠、塑料球、纤维球等，过滤规格在5-50mm。
47.本公开实施例中，所述过滤层8与反应筒3之间设置有斜管26，由斜管26构成一个拦截层，上升过程中清水中含有的中型絮体便能够通过斜管26进一步进行拦截沉淀，使得上升的水更加清澈。再继续上升的清水便由过滤层8过滤更为细小的絮体。
48.一些实施例中，所述平板膜装置10不具有反冲洗管24，这样便不能够对平板膜装置10进行反冲洗，便不方便维护。
49.本公开实施例中，所述出水管11与平板膜装置10连接处还设置有反冲洗管24，反洗时，通过外接反冲洗泵将产水泵入反冲洗管24以对平板膜装置10进行清洗，所述的反洗时可以根据需要加入化学清洗药剂。
50.本公开实施例中，所述净化池1上部靠近上沿位置还设置有溢流口25。
51.本公开实施例中，所述净化池1还设置有观察窗27，所述观察窗27位于斜管26与反应筒3之间，或者直接是设置在靠近反应筒3位置，方便观察反应筒3上方的水质是否清澈。进一步地，所述进水管12上还可以设置能够在对本一体化预处理净化设备进行检修时放空净化池1中水的放空管28。
52.本发明提供的一体化预处理净化设备，为一体化的垂直设计结构，装置整体结构紧凑，呈竖直分布结构，空间布置合理，大大缩小了设备体积，占地面积小，投资省，维修量小，建设周期短，可以制作成一体成套设备，运输方便。
53.本发明的一体化预处理净化设备，能够用于处理季节性期间雨水和洪水这类地表水(悬浮物高达1000-4000mg/l)后，出水可一次性达到10mg/l。在处理反渗透进水(钙、镁浓度在2000mg/l左右)后，出水可一次性达到100-200mg/l。在处理磷化工废水(磷、氟浓度在20-200mg/l)后，出水可达到tp≤0.5mg/l，氟化物≤10mg/l。在处理纸厂有机废水(cod在300-1000mg/l)后，出水去除率可达到40％-55％。
54.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。