气浮与沉淀耦合一体化装置的制作方法

本发明属于污水深度处理技术领域，特别涉及一种气浮与沉淀耦合一体化装置。

背景技术：

城市污水与工业废水的再生处理与利用是缓解我国面临水资源短缺、水源分布不均等问题的有效途径。随社会经济发展，城市污水和工业废水中成分日趋复杂，生物难降解污染物含量和种类日益升高，生物处理后的二级出水中含有一定浓度的固体悬浮物和溶解性难降解有机物等复杂污染物，为满足城市污水和工业废水的再生利用，通常需对二级出水进行深度处理。常见的污水深度处理以“混凝+沉淀+过滤”技术为主，可有效去除废水中固体悬浮物和难降解有机物，其中也会引入臭氧气浮工艺，由内筒体11和外筒体12构成气浮反应区3，内筒体11的上端低于外筒体12的上端，内筒体11的内部构成接触区，外筒体12的内部高出内筒体11的部分构成臭氧气浮区，臭氧气浮区上层是浮渣区，内筒体11与外筒体12之间构成净水区。但传统工艺中，混凝、沉淀、过滤工艺与臭氧气浮工艺结合时都是作为不同的的处理单元独立配置，存在占地面积大、能耗高等问题。因此，针对上述问题，有必要开发一种在同一个体系中实现混凝沉淀和臭氧气浮的装置，以解决传统工艺流程长、占地面积大等问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种气浮与沉淀耦合一体化装置，在同一个体系中实现混凝沉淀以及臭氧气浮，解决传统污水深度处理中工艺流程长、占地面积大的问题。

为了实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种气浮与沉淀耦合一体化装置，包括同轴布置的内筒体与外筒体，所述内筒体与所述外筒体构成气浮反应区，所述外筒体的外周布置有围板一，所述围板一与所述外筒体之间构成混凝沉淀区，所述混凝沉淀区通入原水与混凝剂，所述内筒体的下端口通入臭氧溶气水，所述混凝沉淀区与所述内筒体的下端口连通。

可选的，所述围板一呈筒状与所述外筒体同轴布置。

可选的，所述围板一的外周还同轴布置有筒状的围板二，所述围板二与所述围板一之间构成臭氧氧化区，所述臭氧氧化区的上部与所述混凝沉淀区的上部连通，所述臭氧氧化区通入原水与臭氧。

可选的，还包括锥尖朝下的与所述内筒体同轴布置的锥形筒底，所述围板二的下端和所述围板一的下端均与所述锥形筒底连接，所述锥形筒底的锥尖与污泥管连通。

可选的，还包括锥尖朝上的与所述内筒体同轴布置的锥形筒盖，所述围板二的上端和所述外筒体的上端均与所述锥形筒盖连接，所述锥形筒盖的锥尖与排渣管连通。

可选的，所述臭氧氧化区的底部设置有环形臭氧曝气盘，所述臭氧氧化区的底部与原水进水管连通。

可选的，所述内筒体的下端与所述外筒体的下端通过底板连接，所述底板自所述外筒体的下端经所述内筒体的下端斜向上延伸至所述内筒体的内部，所述底板的下方还设置有锥尖朝上的锥形挡板，所述锥形挡板的下端与所述锥形筒底的内壁间隔布置。

可选的，所述臭氧氧化区的上部、所述混凝沉淀区的上部及所述外筒体的上部皆与臭氧排气管连通。

可选的，所述内筒体的下端口与臭氧溶气水进水管连通。

可选的，所述内筒体与所述外筒体构成的围合空间的下部与排水管连通。

本发明具有以下有益效果：利用气浮反应区的外围空间构成混凝沉淀区，混凝沉淀区先对原水进行混凝沉淀处理，可预先将一部分的有机物或其他污染物进行混凝沉淀排出，然后剩余废水中残余的污染物再进入臭氧气浮区进行下一步处理，如此可以提升废水中污染物的去除效果，混凝沉淀区的下部出水口直接与内筒体的下端口连通，无需额外的设置废水输送装置，处理之后的上清液直接进入内筒体，随后进行臭氧气浮反应，相较于现有技术，本发明的一体化装置处理流程较短、操作简单方便并且占地面积小，同时也提升了整体的污水处理效果。

附图说明

图1为本发明装置结构示意图。

附图标记：

1、臭氧氧化区；2、混凝沉淀区；3、气浮反应区；11、内筒体；12、外筒体；13、围板一；14、围板二；15、锥形筒底；16、锥形筒盖；17、环形臭氧曝气盘；18、原水进水管；19、底板；20、臭氧排气管；21、污泥管；22、排渣管；23、臭氧溶气水进水管；24、排水管；25、锥形挡板。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供的一种气浮与沉淀耦合一体化装置，该装置包括同轴布置的内筒体11与外筒体12，内筒体11与外筒体12构成气浮反应区3，利用外筒体12在其外周布置围板一13从而围合构成混凝沉淀区2，从混凝沉淀区2的上部通入原水与混凝剂使得有机物发生混凝沉淀反应，污泥沉淀在底部而上清液进入内筒体11构成的接触区，内筒体11的下端口通入臭氧溶气水，在接触区内上清液中残余的混凝剂作为臭氧催化剂产生强氧化性的羟基自由基，臭氧改善混凝剂的凝聚性能，实现臭氧混凝的互促增效，随后废水上升进入臭氧气浮区，臭氧微气泡降解有机物的同时将臭氧混凝生成的不溶性絮体与水相分离，此时产生的气浮浮渣上升进入浮渣区被排出，而处理完成之后的废水进入内筒体11与外筒体12之间围合的净水区被排出。

本发明具有以下有益效果：利用气浮反应区3的外围空间构成混凝沉淀区2，混凝沉淀区2先对原水进行混凝沉淀处理，可预先将一部分的有机物或其他污染物进行混凝沉淀排出，然后剩余废水中残余的污染物再进入臭氧气浮区3进行下一步处理，如此可以提升废水中污染物的去除效果，混凝沉淀区2的下部出水口直接与内筒体11的下端口连通，无需额外的设置废水输送装置，处理之后的上清液直接进入内筒体11，随后进行臭氧气浮反应，相较于现有技术，本发明的一体化装置处理流程较短、操作简单方便并且占地面积小。

在一些实施例中，围板一13呈筒状与外筒体12同轴布置，形成圆环状的夹腔构成混凝沉淀区2，此优选方案使得一体化装置合理利用占地面积，结构更为紧凑。

在一些实施例中，围板一13的外周还同轴布置有筒状的围板二14，围板二14与围板一13之间构成臭氧氧化区1，臭氧氧化区1通入原水与臭氧，在对原水进行混凝沉淀前首先进行臭氧氧化反应，将不饱和、大分子有机物氧化为小分子、饱和有机物，进一步的改善有机物的凝聚性能，同时经臭氧氧化反应后的废水中含有一定量臭氧，废水经围板一13的上端翻折流入混凝沉淀区2，此时在混凝沉淀区2的上部通入混凝剂和助凝剂，废水自上而下发生混凝沉淀反应，沉淀物也会自上而下沉淀，上清液进入内筒体11的下端口，此时含有一定量臭氧的废水也会进一步的提升废水在气浮反应区3的臭氧气浮反应效果。

上述布置形式中围板一13、围板二14可以为圆筒状也可以为其他任何形式的形状，主要是利用外筒体12的外围空间，原水自下而上进行臭氧氧化处理，再自上而下进行混凝沉淀处理，最终再自下而上进行臭氧气浮处理，由外至内将臭氧氧化、混凝沉淀、臭氧气浮串联到一起，这样简化了结构，且三个流程中间没有间断依次进行反应，无须考虑采用送水泵等装置对流程与流程之间进行送水，优化了处理流程，并且合理的利用占地空间。

在一些实施例中，还包括锥尖朝下的与内筒体11同轴布置的锥形筒底15，围板二14的下端和围板一13的下端均与锥形筒底15连接，锥形筒底15可将混凝沉淀区2与气浮反应区3的底部连接在一起，锥形筒底15更有利于混凝沉淀产生的污泥进行聚集，当累积到一定量之后通过污泥管21将污泥排出，锥形筒底15内的上清液自下而上进入内筒体11进行后续的臭氧气浮反应。

在一些实施例中，还包括锥尖朝上的与内筒体11同轴布置的锥形筒盖16，围板二14的上端和外筒体12的上端均与锥形筒盖16连接，锥形筒盖16保证了臭氧氧化区1、混凝沉淀区2、气浮反应区3的密封，同时锥形筒盖16有利于浮渣区的气浮浮渣进行聚集，当累积到一定量之后通过排渣管22将污泥排出。

在一些实施例中，臭氧氧化区1的底部设置有环形臭氧曝气盘17，臭氧氧化区1的底部与原水进水管18连通。臭氧质量较轻都是自下而上流动，从臭氧氧化区1的底部通入臭氧和原水，原水发生臭氧氧化反应后，自围板一12的上端翻折流入混凝沉淀区2。

在一些实施例中，内筒体11的下端与外筒体12的下端通过底板19连接，底板19自外筒体12的下端经内筒体11的下端斜向上延伸至内筒体11的内部，底板19的下方还设置有锥尖朝上的锥形挡板25，锥形挡板25的下端与锥形筒底15的内壁间隔布置。底板19的中心位置处开设一个通孔让废水进入内筒体11，因为常规在内筒体11的下端口通入臭氧溶气水时，出水方向是朝下，锥形筒底15的底部聚集有污泥，此时出水可能会扰动污泥，设置锥形挡板25一方面可以避免出水扰动，另一方面锥形挡板25可以与底板19形成一个夹腔起到导流的作用让上清液通入内筒体11，一些沉淀污泥也会顺延锥形挡板25滑入至锥形筒底15的底部，锥形筒底15与锥形挡板25配合提升了了污泥处理效果，节省了过滤这一程序，使得上清液直接进入内筒体11进行臭氧气浮反应。

在一些实施例中，臭氧氧化区1的上部、混凝沉淀区2的上部及外筒体12的上部皆与臭氧排气管20连通，臭氧质量较轻都会从废水中逸出，设置臭氧排气管20便于收集臭氧，同时收集的臭氧可与环形臭氧曝气盘17连通，便于循环利用臭氧。

在一些实施例中，内筒体11的下端口与臭氧溶气水进水管23连通。

在一些实施例中，内筒体11与外筒体12构成的围合空间为净水区，通过下部的排水管24将净水排出。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。