專利名稱：一種高密度活性炭沉淀池及其沉淀工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水處理，環(huán)境保護技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種以回流活性炭和污泥為循 環(huán)載體的高密度活性炭沉淀池及其沉淀工藝。
背景技術(shù)：
顆粒在水中的接觸，主要有三個途徑(1)顆粒的布朗運動；( 顆粒液體的流動；顆粒間的沉速差異。經(jīng)典的絮凝理論認為，在忽略布朗運動和絮凝階段顆粒沉速差的情 況下，單位時間單位體積內(nèi)顆粒碰撞數(shù)與速度梯度G的1次方，顆粒粒徑的3次方和單位體 積中顆粒數(shù)的2次方成正比。20世紀90年代國外開發(fā)了 ACTIFLO、DENSADEG等載體絮凝 技術(shù)，增加了絮凝階段的顆粒濃度。ACTIFLO、DENSADEG等工藝具有出水濁度低，占地面積 小的優(yōu)點，但是對臭味、色度、有機物的去除能力有限。本發(fā)明提出利用沉淀工藝本身對水 中濁度物質(zhì)和外加活性炭的濃縮分離作用，將富集的污泥和活性炭回流至混合池，獲得污 泥和活性炭顆粒濃度都很高的混合液，利用兩種載體的沉積網(wǎng)捕和吸附作用，強化對濁度 物質(zhì)和水中有機物的去除。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種高密度活性炭沉淀池，以回流活性炭和污泥為循環(huán)載 體，主要去除對象為懸浮物、小分子有機物、臭味和色度等項目。為了實現(xiàn)這一目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為一種高密度活性炭沉淀池，包括進水 管，其特征在于進水管與混合池連接，混合池設(shè)有補炭點，混合池與一級絮凝池連接，一級 絮凝池與二級絮凝吸附池連接，二級絮凝吸附池經(jīng)變速吸附推流區(qū)與沉淀區(qū)連接，變速吸 附推流區(qū)與沉淀區(qū)底部為污泥濃縮區(qū)，污泥濃縮區(qū)通過污泥管路連接到混合池，污泥濃縮 區(qū)還通過污泥管路與排泥管連接，沉淀區(qū)上部設(shè)有斜管，斜管上方為清水區(qū)，清水區(qū)設(shè)有穿 孔集水管，穿孔集水管與出水渠連接。進水管設(shè)有混凝劑投加點，混合池池壁上部設(shè)有上部 過水孔與一級絮凝池連通，上部過水孔處設(shè)助凝劑聚丙烯酰胺(PAM)投加管，一級絮凝池 底部設(shè)有底部過水孔與二級絮凝吸附池連通。污泥濃縮區(qū)設(shè)有濃縮型刮泥機和泥斗。本發(fā)明的另一目的在于提供一種高密度活性炭沉淀工藝。為了實現(xiàn)這一目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為一種高密度活性炭沉淀池的沉淀工藝， 其特征在于它包括以下步驟A、混合，在進水管加注混凝劑(鋁鹽或鐵鹽)，加注混凝劑的 原水進入混合池，污泥濃縮區(qū)的泥炭經(jīng)污泥管路回流至混合池，并在混合池中補充少量新 鮮活性炭，在混合池中將回流的泥炭和原水及混凝劑充分混合，獲得高濃度活性炭的混合 液；B、絮凝吸附，混合液從混合池的上部過水孔進入一級絮凝池，上部過水孔處設(shè)助凝劑 PAM投加管，通過機械攪拌使脫穩(wěn)的顆粒相互碰撞長大，在一級絮凝池后，混合液經(jīng)底部過 水孔進入二級絮凝吸附池，進一步完成絮凝過程，使新鮮活性炭充分發(fā)揮其吸附能力；C、預(yù) 沉，混合液熟化后進入變速吸附推流區(qū)，流速的緩慢減小，促進不同粒徑之間的沉速差，增 加沉積網(wǎng)捕的幾率，強化預(yù)沉效果；D、出水，經(jīng)過預(yù)沉的混合液經(jīng)沉淀區(qū)進一步沉淀后，經(jīng)穿孔集水管后從出水管流出；E、污泥濃縮區(qū)裝備具有污泥濃縮功能的底部刮泥機和泥斗， 對污泥進行濃縮，獲得高濃度回流泥炭，沉淀的泥炭經(jīng)污泥回流管路進入混合池，多余的泥 渣排走。本發(fā)明利用沉淀工藝本身對水中濁度物質(zhì)和外加活性炭的濃縮分離作用，對污泥 和活性炭進行富集后回流至混合池，獲得污泥和活性炭顆粒濃度都很高的混合液，利用兩 種載體的沉積網(wǎng)捕和吸附作用，強化對濁度物質(zhì)和水中有機物的去除。改進了以往在常規(guī) 處理工藝中投加活性炭利用率低的弊端，賦予了常規(guī)沉淀工藝對臭味、色度、有機物較強的 去除能力。具有出水水質(zhì)好，藥耗少，污泥含固率高，占地面積小，運行控制靈活和對原水水 質(zhì)適應(yīng)能力較強的特點。本發(fā)明是針對III類及III類以上原水開發(fā)的，具有常規(guī)處理和 深度處理的雙重功能，為劣質(zhì)原水處理工藝提供了一個全新的思路，既可單獨用于常規(guī)處 理工藝中，也可在原水水質(zhì)較差時，與深度處理工藝組合使用。


圖1為本發(fā)明一個實施例的平面示意圖。圖2為A-A剖面圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步的描述。一種高密度活性炭沉淀池，包括進水管，其特征在于進水管15與混合池1連接，混 合池1與設(shè)在混合池兩邊的一級絮凝池2連接，一級絮凝池2與二級絮凝吸附池3連接，二 級絮凝吸附池3經(jīng)變速吸附推流區(qū)4與沉淀區(qū)M連接，變速吸附推流池4與沉淀區(qū)M連接 處設(shè)有斜壁23，斜壁23底部與池底板之間有過流通道，變速吸附推流池4與沉淀區(qū)M通過 過流通道連通，該斜壁23下端向沉淀區(qū)M傾斜，傾斜后與垂直方向的夾角為50 70度， 變速吸附推流池4與沉淀區(qū)5底部為污泥濃縮區(qū)7，污泥濃縮區(qū)7通過污泥管路12連接到 混合池1，污泥濃縮區(qū)7還通過污泥管路12與排泥管22連接，沉淀區(qū)5上部設(shè)有斜管5，斜 管5上方為清水區(qū)6，清水區(qū)6設(shè)有穿孔集水管14，穿孔集水管14與出水管(圖中未示出) 連接。進水管15設(shè)有混凝劑投加點16，混合池1設(shè)有補炭點17，混合池1上部設(shè)有上部過 水孔18與一級絮凝池2連通，上部過水孔18處設(shè)助凝劑PAM投加管19，一級絮凝池2底部 設(shè)有底部過水孔20與二級絮凝吸附池3連通。污泥濃縮區(qū)7設(shè)有刮泥機10和泥斗21。進水管15上加注混凝劑(鋁鹽或鐵鹽)，加注混凝劑的原水進入機械快速混合池 1，混合池1投加回流的濃縮泥炭(含活性炭的污泥)和補充少量新鮮活性炭，新鮮炭一般 投加5mg/L，濃縮泥炭的回流比范圍一般為3% 10%，視濃縮污泥的濃度確定，使混合液 中濃縮泥炭的濃度為800 1000mg/L，新鮮活性炭的濃度為100 200mg/L為宜。該池主 要是將回流的泥炭和原水及混凝劑充分混合。絮凝吸附區(qū)分為兩級，混合液從混合池的上 部過水孔18進入一級絮凝池2，上部過水孔18處設(shè)助凝劑PAM投加管19，PAM投加量一般 為0. 1 0. ang/L，通過機械攪拌創(chuàng)造良好的水力條件，使脫穩(wěn)的顆粒相互碰撞長大。在一 級絮凝池2后，混合液經(jīng)底部過水孔20進入二級絮凝吸附池3，該池通過緩慢的攪拌和較長 的吸附時間，進一步完成絮凝過程，使新鮮活性炭充分發(fā)揮其吸附能力?；旌弦菏旎筮M入 變速吸附推流區(qū)4，該區(qū)采用變截面過水斷面設(shè)計，流速的緩慢減小，促進不同粒徑之間的沉速差，增加沉積網(wǎng)捕的幾率，強化預(yù)沉效果。污泥濃縮區(qū)7裝備底部刮泥機10和泥斗21， 該設(shè)備具有對污泥的自動濃縮功能，保證獲得穩(wěn)定和高濃度的回流泥炭。沉淀的泥炭經(jīng)污 泥回流管路12進入混合池，多余的泥渣排走。為增加混合區(qū)和絮凝區(qū)的操作靈活性，混合 池1，一級絮凝區(qū)2和二級絮凝吸附區(qū)3內(nèi)均設(shè)有變頻機械攪拌裝置9，如變頻攪拌機。污 泥回流管路12內(nèi)設(shè)有污泥計量設(shè)施13，通過流量調(diào)節(jié)閥控制剩余污泥的排放量，排泥量為 濁度的比例，不能集中排泥，以保證回流污泥量和濃度的穩(wěn)定。該高效絮凝沉淀池還設(shè)有污 泥泵房8，泵房設(shè)置有自吸無閥凸輪泵11和污泥管路12，自吸無閥凸輪泵11通過吸泥管25 與泥斗21連接，污泥管路與排泥管22連接。污泥泵房8可建于沉淀池的一端，也可建于沉 淀池之上，疊合布置。清水區(qū)6采用穿孔集水管14，減小沉淀池的高度。
本發(fā)明將載體絮凝技術(shù)和活性炭吸附工藝結(jié)合在反應(yīng)沉淀工藝中實施，繼承了 ACTIFLO、DENSADEG等傳統(tǒng)載體絮凝工藝出水濁度低，占地面積小等優(yōu)勢，賦予了載體絮凝 技術(shù)對臭味、色度、有機物較強的去除能力。改進了以往在常規(guī)處理工藝中投加活性炭利用 率低的弊端，具有出水水質(zhì)好，藥耗少，污泥含固率高，占地面積小，運行控制靈活和對水質(zhì) 適應(yīng)能力強的特點。是針對III類及III類以上原水開發(fā)的，主要去除對象為懸浮物、小 分子有機物、臭味和色度等項目。本發(fā)明與現(xiàn)有的ACTIFLO、DENSADEG及其它載體絮凝工 藝相比主要存在以下七方面的創(chuàng)新(1)外加活性炭，通過沉淀工藝本身的濃縮作用和對 污泥的回流使活性炭在絮凝沉淀池中循環(huán)，在混凝階段就獲得含高濃度活性炭的混合液， 充分發(fā)揮活性炭的吸附能力和絮凝核心作用，強化常規(guī)處理工藝對有機物的去除能力；(2) 將絮凝階段分為兩級，增加活性炭的吸附時間，充分利用補充新鮮活性炭的吸附能力；(3) 通過混合和絮凝工藝的參數(shù)優(yōu)化，采用低強度，長時間的混合、絮凝，減少對大顆?；亓魑?泥顆粒的破壞，提高載體絮凝技術(shù)的沉積網(wǎng)捕和吸附作用；(4)設(shè)置變速吸附推流區(qū)，通過 流速的逐步減小，突出不同粒徑之間的沉速差異，強化變速吸附推流區(qū)的預(yù)沉效果，采用至 斜管區(qū)兩側(cè)等流程的設(shè)計，使配水均勻；( 采用穿孔集水管代替集水槽，減少清水區(qū)的高 度；(6)回流污泥管上投加助凝劑，增強回流污泥的吸附和絮凝核心作用；(7)在沉淀池底 部設(shè)置污泥濃縮區(qū)，并采用底部刮泥機對污泥進行濃縮，可使池型的布置更加靈活。
權(quán)利要求
1.一種高密度活性炭沉淀池，包括進水管，其特征在于進水管與混合池連接，混合池設(shè) 有補炭點，混合池與一級絮凝池連接，一級絮凝池與二級絮凝吸附池連接，二級絮凝吸附池 經(jīng)變速吸附推流區(qū)與沉淀區(qū)連接，變速吸附推流池與沉淀區(qū)底部為污泥濃縮區(qū)，污泥濃縮 區(qū)通過污泥管路連接到混合池，污泥濃縮區(qū)還通過污泥管路與排泥管連接，沉淀區(qū)上部設(shè) 有斜管，斜管上方為清水區(qū)，清水區(qū)設(shè)有穿孔集水管，穿孔集水管與出水管連接。
2.權(quán)利要求1所述的一種高密度活性炭沉淀池，其特征在于進水管設(shè)有混凝劑投加 點，混合池上部設(shè)有上部過水孔與一級絮凝池連通，上部過水孔處設(shè)助凝劑PAM投加管，一 級絮凝池底部設(shè)有底部過水孔與二級絮凝吸附池連通。
3.權(quán)利要求1所述的一種高密度活性炭沉淀池，其特征在于污泥濃縮區(qū)設(shè)有刮泥機和 泥斗。
4.權(quán)利要求1所述的一種高密度活性炭沉淀池，其特征在于混合池，一級絮凝區(qū)和二 級絮凝吸附區(qū)內(nèi)均設(shè)有變頻機械攪拌裝置。
5.權(quán)利要求1所述的一種高效絮凝沉淀池，其特征在于變速吸附推流池與沉淀區(qū)連接 處設(shè)有斜壁，斜壁底部設(shè)有開口，變速吸附推流池與沉淀區(qū)通過該開口連通，該斜壁下端向 沉淀區(qū)傾斜，傾斜后與垂直方向的夾角為50 70度，。
6.一種高密度活性炭沉淀池的沉淀工藝，其特征在于它包括以下步驟A、混合，在進 水管加注混凝劑，加注混凝劑的原水進入混合池，污泥濃縮區(qū)的泥炭經(jīng)污泥管路回流至混 合池，并在混合池中補充少量新鮮活性炭，在混合池中將回流的泥炭和原水及混凝劑充分 混合；B、絮凝吸附，混合液從混合池的上部過水孔進入一級絮凝池，上部過水孔處設(shè)助凝劑 PAM投加管，通過機械攪拌使脫穩(wěn)的顆粒相互碰撞長大，在一級絮凝池后，混合液經(jīng)底部過 水孔進入二級絮凝吸附池，通過攪拌和吸附，進一步完成絮凝過程，使新鮮活性炭充分發(fā)揮 其吸附能力；C、預(yù)沉，混合液熟化后進入變速吸附推流區(qū)，流速的緩慢減小，促進不同粒徑 之間的沉速差，增加沉積網(wǎng)捕的幾率，強化預(yù)沉效果；D、出水，經(jīng)過預(yù)沉的混合液經(jīng)沉淀區(qū) 進一步沉淀后，經(jīng)穿孔集水管后從出水管流出；E、污泥濃縮區(qū)裝備底部刮泥機和泥斗，對污 泥進行濃縮，獲得高濃度回流泥炭，沉淀的泥炭經(jīng)污泥回流管路進入混合池，多余的泥渣排 走。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高密度活性炭沉淀池，其特征在于利用沉淀工藝本身對水中濁度物質(zhì)和外加活性炭的濃縮分離作用，將富集的污泥和活性炭回流至混合池，獲得污泥和活性炭顆粒濃度都很高的混合液，利用兩種載體的沉積網(wǎng)捕和吸附作用，強化對濁度物質(zhì)和水中有機物的去除。改進了以往在常規(guī)處理工藝中投加活性炭利用率低的弊端，賦予了常規(guī)沉淀工藝對臭味、色度、有機物較強的去除能力。具有出水水質(zhì)好，藥耗少，污泥含固率高，占地面積小，運行控制靈活和對原水水質(zhì)適應(yīng)能力較強的特點。本發(fā)明是針對III類及III類以上原水開發(fā)的，具有常規(guī)處理和深度處理的雙重功能，為劣質(zhì)原水處理工藝提供了一個全新的思路，既可單獨用于常規(guī)處理工藝中，也可在原水水質(zhì)較差時，與深度處理工藝組合使用。
文檔編號C02F1/28GK102078709SQ200910199629
公開日2011年6月1日 申請日期2009年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月27日
發(fā)明者周建平, 樊華青, 沈裘昌, 許龍, 鄭國興 申請人:上海市政工程設(shè)計研究總院