一种重辅絮凝澄清装置及方法
【技术领域】
[0001 ]本发明属于水处理技术领域，涉及一种水处理装置，特别涉及一种重辅絮凝澄清 装置及方法。
【背景技术】
[0002] 作为水处理的重要方法之一，混凝技术广泛应用于各种水处理工艺流程中，决定 着后续流程的运行工况，以及最终出水质量与成本费用，在我国水处理技术的发展中占有 重要地位。但是随着环境污染问题日趋严重以及水质标准越来越严格化，常规混凝技术显 然已经不能满足人们对水质的更高要求。因此，基于传统混凝技术的强化混凝概念随之提 出。强化混凝从工艺研究的角度而言，侧重于在现有水处理工艺设施上的改进与提高，其一 便是重辅絮凝澄清技术。
[0003] 重辅絮凝澄清技术作为新兴水处理技术之一，近几年来在国内外开始发展并创新 应用于实际工程中。该技术通过絮凝、吸附和架桥的作用将污水中的微小悬浮物或不溶性 污染物与粒径微小的重辅介质颗粒(如铁粉、微砂)进行有效的结合，以此增加絮体的体积 和密度，从而加快絮体的沉降速度，有效降低后续环节的水力停留时间和增大处理装置表 面负荷。同时，污泥中的重辅介质颗粒经过一定的分离方法进行回收，实现循环使用，达到 资源再用目的。该方法具有高沉降性，占地面积小和处理效果优良等特点。
[0004] 目前国内已将重辅絮凝澄清技术应用于水处理领域，如磁絮凝技术应用于钢厂铁 磁性废水的处理，微砂絮凝技术应用于低浊度江河水的给水净化处理中。但针对市政污水、 含油废水和其他工业废水等非铁磁性废水的处理研究相对较少，在含悬浮物的高浊度煤矿 矿井水处理中更是少见。
【发明内容】
[0005] 本发明针对传统混凝技术处理高浊度煤矿矿井水的不足，结合重辅絮凝澄清技术 提供一种结构简单，使用方便，效果良好的重辅絮凝澄清装置。
[0006] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0007] -种重辅絮凝澄清装置，该装置的主体为一箱体，该箱体外设有待处理水进水管 和出水管，以及设置在箱体底部的排泥管，该箱体内分隔成进水配水区、混凝反应区、澄清 配水区、澄清区、导泥区、污泥聚集区和出水区，导泥区和污泥聚集区位于箱体轴心处且导 泥区位于污泥聚集区的上方，澄清区位于导泥区和污泥聚集区的两侧，混凝反应区位于澄 清区的下方且两者由倾斜设置的不透水隔板隔开，不透水隔板向内倾斜使澄清区的污泥与 水分离后沿不透水隔板进入污泥聚集区；
[0008] 待处理水进水管与进水配水区连通，混凝反应区沿水流流程的始端与末端分别设 有混凝进水孔和混凝出水孔，进水配水区与混凝反应区之间通过混凝进水孔连通，混凝反 应区内由竖直且间隔设置的多个波纹板分隔成折流的水流流程组成，波纹板的顶部和底部 分别与不透水隔板和箱体底部固定，相邻波纹板组成空间的每个沿程转弯处底部均设有与 排泥管相连的排泥孔;澄清配水区与进水配水区分别位于箱体的两端，混凝反应区与澄清 配水区之间通过混凝出水孔连通;澄清配水区与澄清区之间通过带有透水孔的澄清布水板 分隔，澄清区与出水区采用带有透水孔的出水集水板隔开，出水管与出水区连通。进一步 的，出水区位于进水配水区上方，进水配水区与出水区两者之间是隔开的，不透水。
[0009] 所述澄清配水区汇集混凝反应区对称两部分的混凝出水，同时在此区内投加助凝 剂，将含有重辅介质的微絮团在助凝剂吸附、架桥和网捕作用下进一步增大增重，再经澄清 布水板上的透水孔均匀布水流入侧向流斜板进入澄清区。
[0010] 所述澄清区主要进行泥水分离，将水中较大颗粒的絮体通过斜板辅助重力沉降的 原理去除，降低出水浊度。
[0011] 所述导泥区，位于所述澄清区对称两部分中间，主要作用是将所述澄清区沉积下 来的污泥收集至污泥聚集区，使污泥尽可能快地脱离澄清区，同时防止水流冲积翻浆。
[0012] 所述污泥聚集区，位于所述导泥区下方，导泥区和污泥聚集区两区相互贯通，主要 作用是将污泥进一步重力脱水浓缩。污泥聚集区底部相隔200mm的间距分别设有与排泥管 相连的排泥孔，以便将浓缩后的污泥及时外排。
[0013] 所述出水区，位于水流沿程未端，澄清后的清水经出水集水板上的透水孔均匀收 集后，汇入所述出水区。所述出水区上部设有出水堰，由薄壁堰溢流保证出流稳定。
[0014] 作为优选，待处理水进水管和出水管位于箱体的同一侧，待处理水进水管位于箱 体的底部。
[0015] 作为优选，所述混凝反应区在箱体内沿水流流程方向呈两侧三棱柱对称分布，所 述各波纹板之间"异波"设置。异波设置即波纹板波谷对波谷，波峰对波峰平行焊接而成，水 流通道呈"窄一宽一窄"变化，既可增加波纹板间水流紊动性，又使絮凝过程中的速度梯度 由大到小缓慢变化，适应絮凝过程中絮凝体由小到大的变化规律，从而提高絮凝效果。
[00?6] 作为优选，所述波纹板厚度为0 · 5 ± 0 · 2mm，波纹板波高为30 ± 2mm，波距180 ± 5mm〇 同时，相邻波纹板组成空间的过流面积满足混凝水力条件要求，既保证废水与絮凝剂和重 辅介质得到充分混合反应，又能达到适宜流速防止絮体沿程提前沉淀或剪切破碎。
[0017] 作为优选，混凝进水孔（2)由距离最近的两块波纹板形成，混凝出水孔(8)由距离 最远的两块波纹板与不透水隔板（14)的开孔形成。作为优选，所述澄清区在箱体内沿水流 流程方向呈两侧对称分布，澄清区内部设置多个相互平行且与水平方向呈60~65°倾角的 侦响流斜板，各侧向流斜板之间的间距为50~60mm。该结构将装置空间利用极至，充分发挥 澄清作用，同时也便于制造安装。倾斜角度不同直接改变着斜板沉淀的有效沉淀面积，因此 对处理效果影响较大，根据《室外给水设计规范》GB50013-2006中相关规定，为了使斜板上 的沉泥能自然连续地向底部滑落，斜板倾角大多采用60度。
[0018] 作为优选，所述导泥区内设置多个相互平行的逆向流导泥板，各逆向流导泥板与 水平方向呈65~67°倾角，各逆向流导泥板之间的间距为100~120mm。该结构将装置空间利 用极至，充分发挥导泥排泥功能，同时也便于制造安装。导泥区污泥的含固率比澄清区内的 高，需将大量的污泥及时排除，不得过量积聚，对处理效果有一定影响，因此导泥区斜板所 采用的倾角比澄清区的要大些。
[0019 ]作为优选，所述侧向流斜板和逆向流导泥板均为5_6mm厚的聚氯乙烯板。
[0020] 作为优选，导泥区和污泥聚集区两区相互贯通，污泥聚集区底部相隔200mm的间距 分别设有与排泥管相连的排泥孔;所述出水区上部设有出水堰，出水堰中部开孔与出水管 连接。
[0021] -种采用所述的重辅絮凝澄清装置的重辅絮凝澄清方法，含悬浮物的高浊度废水 由待处理水进水管流入进水配水区，投加絮凝剂后分成两路分别进入混凝反应区的对称两 部分，在所述混凝反应区沿往复设置的波纹板狭长空间内进行絮凝反应，形成较小絮体，含 有较小絮体的废水从两侧混凝出水孔分别流出后，汇合流入澄清配水区；
[0022] 在澄清配水区内投加重辅介质和助凝剂，短暂反应后形成以重辅介质为晶核的大 比重"微絮团"；
[0023] 含"微絮团"的废水流经澄清布水板上的透水孔，分别进入所述澄清区的对称部 分，在