一种固液分离浓缩装置及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种固液分离浓缩装置及其方法，具体是一种应用于水处理及工业固液分离处理中达到固液分离浓缩目的装置，也可应用于低温低浊及含藻水的处理工艺中，属于固液分离浓缩技术领域。
【背景技术】
[0002]目前，针对高砂原水或含泥复杂工业固液分离处理中，专业上存在着认识偏见，认为气浮方法不适用于高砂原水，仅通过单一沉淀方式进行处理。常规采用平流沉淀池、机械搅拌澄清池、斜管沉淀池、离心分离等传统方式达到固液分离浓缩的目的。其中，平流沉淀池处理常规水质虽然能达到待滤水要求，且管理方便、耐冲击负荷，但占地面积较大，排泥含固率低;机械搅拌澄清池虽然占地面积较小，但混合絮凝部分泥渣浓度较难控制，出水水质易受影响;斜管沉淀池沉淀效率虽高，但因机械刮泥的原因，池型大型化发展受限制，并且由于配水的不均匀，使出水水质总体提高困难较大;离心分离则存在规模小、分离效果较差等缺点。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种固液分离浓缩装置及其方法，能够处理既包含易沉颗粒又包含漂浮物的原水，后续处理负荷少，出水水质得到保证，并且提高了浓缩污泥的浓度。
[0004]为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现:一种固液分离浓缩装置，其特点是，包含:
通过连通渠道连接的沉淀处理单元及气浮处理单元；
所述的沉淀处理单元包含混合搅拌区、提升絮凝区及主池体;所述的混合搅拌区与原水进水管道连接;所述的混合搅拌区与提升絮凝区通过出水堰连通;所述的混合搅拌区内设置有混合搅拌机;所述的提升絮凝区内设有提升搅拌机;所述的提升搅拌机的外部套置有筒体，所述筒体将混合搅拌后的原水提升至主池体;所述的主池体的底部设有一集泥斗，中间部位设有中心传动型污泥浓缩刮泥机，顶部设有沉淀出水管路连接至连通渠道，将沉淀后的原水经连通渠道输送至气浮处理单元进行后续处理；
该固液分离浓缩装置还包含与集泥斗连接的污泥排放模块及与污泥排放模块连接的污泥回流模块；
所述的污泥排放模块包含依次连通的吸泥管、污泥排放栗及污泥排放管，所述的吸泥管与集泥斗的底部连接；
所述的污泥回流模块包含依次连通的污泥回流进水管、污泥回流栗及污泥回流管，所述的污泥回流进水管与所述的污泥排放管连通，所述的污泥回流管连通至原水进水管道的入口端。
[0005]所述的气浮处理单元包含相互连通接触区、分离区及附属廊道;所述的接触区与连通渠道连通，所述的接触区的底部设有释放器;所述的分离区的底部设有出水总渠道及分别与出水总渠道连通的若干根集水管，顶部设有刮渣机，侧边设有排渣槽;所述的附属廊道内设有与所述释放器通过管道连接的溶气罐。
[0006]所述的原水进水管道与所述混合搅拌区的底部连接，并且在原水进水管道与混合搅拌区连通的位置设有混凝剂投加模块。
[0007]所述的出水堰处设置有助凝剂投加模块。
[0008]所述的主池体的底部内表面设有预设弧度。
[0009]所述的沉淀出水管路包含依次连通的斜管区、矩形出水槽及沉淀出水渠;所述的斜管区设置在中心传动型污泥浓缩刮泥机的上方，所述的矩形出水槽及沉淀出水渠设置在所述斜管区的上方，所述的沉淀出水渠与所述连通渠道连接。
[0010]所述的连通渠道包含依次连通的第一管路及第二管路，其中，第一管路与所述沉淀处理单元连通，所述的第二管路与所述气浮处理单元连通，所述的固液分离浓缩装置还包含超越单元;所述的超越单元包含闸阀、沉淀处理出水管道及气浮处理进水管道，所述的闸阀设置在第一管路与第二管路之间；所述的沉淀处理出水管道与所述第一管路连通;所述的气浮处理进水管道分别与原水进水管道及第二管路连通;所述的沉淀处理出水管道上设有第一超越阀，所述的气浮处理进水管道上设有第二超越阀。
[0011]所述的气浮处理单元还包含一分别与所述溶气罐及出水总渠道连通的气浮回流模块;所述的气浮回流模块设置在附属廊道内，所述的气浮回流模块包含与所述溶气罐连接的空压机组及加压回流栗，所述的加压回流栗分别通过管道与所述出水总渠道及溶气罐连通。
[0012]—种固液分离浓缩装置的固液分离浓缩方法，其特点是，包含以下步骤:
所述固液分离浓缩装置处在组合运行模式、单一沉淀处理单元运行模式、单一气浮处理单元运行模式、污泥回流运行模式中的任意一种；
处于组合运行模式时，原水经原水进水管道进入沉淀处理单元的混合搅拌区，混合搅拌机将混凝剂与原水进行充分混合后经出水堰，并添加助凝剂后进入提升絮凝区，提升搅拌机及其外部的筒体将混合后的原水送入主池体，中心传动型污泥浓缩刮泥机对原水进行压缩处理，其中，污泥沉淀至底部的集泥斗，后经污泥排放模块将污泥排出沉淀处理单元之夕卜，上层的沉淀水经沉淀出水管路、连通渠道流至气浮处理单元的接触区，接触区的释放器释放的容气与沉淀水充分接触，后进入分离区，顶部的刮渣机将上层泥渣刮至排渣槽，底部的经处理后的沉淀水经若干根集水管汇集至出水总渠道，排出气浮处理单元之外，气浮回流模块的加压回流栗从出水总渠道抽取部分回流水进入溶气罐，同时空压机组向溶气罐中加压；
处于单一沉淀处理单元运行模式时，原水经原水进水管道进入沉淀处理单元的混合搅拌区，混合搅拌机将混凝剂与原水进行充分混合后经出水堰，并添加助凝剂后进入提升絮凝区，提升搅拌机及其外部的筒体将混合后的原水送入主池体，中心传动型污泥浓缩刮泥机对原水进行压缩处理，其中，污泥沉淀至底部的集泥斗，后经污泥排放模块将污泥排出沉淀处理单元之外，上层的沉淀水经路沉淀出水管路、第一管路及沉淀处理出水管道排出沉淀处理单元之外；
处于单一气浮处理单元运行模式时，原水经原水进水管道、第二管路及气浮处理进水管道进入气浮处理单元的接触区，接触区的释放器释放的容气与沉淀水充分接触，后进入分离区，顶部的刮渣机将上层泥渣刮至排渣槽，底部的经处理后的沉淀水经若干根集水管汇集至出水总渠道，排出气浮处理单元之外，气浮回流模块的加压回流栗从出水总渠道抽取部分回流水进入溶气罐，同时空压机组向溶气罐中加压；
处于污泥回流运行模式时，原水经原水进水管道进入沉淀处理单元的混合搅拌区，混合搅拌机将混凝剂与原水进行充分混合后经出水堰，并添加助凝剂后进入提升絮凝区，提升搅拌机及其外部的筒体将混合后的原水送入主池体，中心传动型污泥浓缩刮泥机对原水进行压缩处理，其中，污泥沉淀至底部的集泥斗，后经污泥排放模块将污泥排出沉淀处理单元之外，或者，通过污泥回流模块将污泥输送至原水进水管道的入口处，上层的沉淀水经沉淀出水管路、连通渠道流至气浮处理单元的接触区，接触区的释放器释放的容气与沉淀水充分接触，后进入分离区，顶部的刮渣机将上层泥渣刮至排渣槽，底部的经处理后的沉淀水经若干根集水管汇集至出水总渠道，排出气浮处理单元之外，气浮回流模块的加压回流栗从出水总渠道抽取部分回流水进入溶气罐，同时空压机组向溶气罐中加压。
[0013]所述的固液分离浓缩方法还包含检测原水的浊度、第一管路处的出水水质的浊度；
当原水浊度大于100NTU时，所述的固液分离浓缩装置处在组合运行模式；
当原水浊度介于10NTU?100NTU之间时，所述的固液分离浓缩装置处在污泥回流运行模式，当检测到第一管路处的出水水质的浊度小于3 NTU或达到排放标准时，所述的固液分离浓缩装置切换至单一沉淀处理单元运行模式；
当原水浊度小于10NTU或原水中难沉颗粒、藻类占比大于阈值时，所述的固液分离浓缩装置处在单一气浮处理单元运行模式。
[0014]本发明一种固液分离浓缩装置及其方法与现有技术相比具有以下优点:采用两级分离压缩和排泥排渣同步处理，充分发挥组合工艺在固液分离方面的优势，进一步提高对高砂水、复杂工业水、特种水、高含藻水的固液分离效率和污泥浓缩效率，解决现有处理构筑物分离效率低、出水不均匀、排泥困难且含固率低、出水水质不稳定、后续处理负荷较重等方面的问题;设有混合搅拌区，确保混凝剂及高分子助凝剂以及回流污泥和来水的充分混合;提升絮凝区的提升搅拌机及其筒体，实现了循环污泥的充分混合;根据工况需要，可通过污泥回流模块将污泥回流至原水进水管道，从而实现污泥内循环;设有接触区，其内的释放器将回流水、空气充分反应，使得水中形成水-气-泥三相混合，难以下沉的污泥黏附气泡后形成漂浮絮体上浮，顶部的泥渣通过刮渣机慢速向排渣槽中