一種一體化凈水設(shè)備的制作方法
【專利摘要】一種一體化凈水設(shè)備，包括管式混合器、機(jī)械攪拌池、絮凝池、側(cè)向流斜板沉淀池、調(diào)節(jié)渠、溶氣渠、炭砂濾池和集水渠；管式混合器與機(jī)械攪拌池相連，管式混合器上設(shè)有加藥口；機(jī)械攪拌池與絮凝池之間設(shè)置有配水墻；絮凝池與斜板沉淀池的底部連通；側(cè)向流斜管沉淀池的底面為坡面，側(cè)向流斜板沉淀池的底部設(shè)置有集泥槽；側(cè)向流斜板沉淀池與調(diào)節(jié)渠相連，溶氣渠與炭砂濾池的上部相連通，溶氣渠中設(shè)置有溶氣釋放器；炭砂濾池內(nèi)自下至上依次設(shè)置有溶氣釋放器、活性炭濾層、石英砂濾層和反沖洗排水管；炭砂濾池與集水渠的底部相連通。該設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，且操作控制簡(jiǎn)單方便，有效去除水中污染物質(zhì)，凈化效果好，穩(wěn)定性高。
【專利說(shuō)明】一種一體化凈水設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于飲用水處理的集成式一體化的設(shè)備，屬于飲用水處理【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)水資源的開發(fā)和利用達(dá)到了一個(gè)前所未有的高度。與此同時(shí)，水源污染程度日益加劇，污染源逐漸增多，而隨著人們生活的不斷提高，對(duì)飲用水質(zhì)要求越來(lái)越高，使給水處理面臨巨大挑戰(zhàn)。目前我國(guó)給水廠供水范圍廣、供水水質(zhì)好，但仍有部分城鎮(zhèn)、農(nóng)村等偏遠(yuǎn)地區(qū)不在水廠的供水地域范圍內(nèi)，這些地區(qū)居民飲用水安全不能保障，存在嚴(yán)重的隱患。并且我國(guó)土地資源匱乏，而傳統(tǒng)的給水廠工藝流程長(zhǎng)、工藝復(fù)雜、能耗聞、占地面積大。
[0003]現(xiàn)有的一體化凈水設(shè)備多以傳統(tǒng)的混凝、沉淀、過(guò)濾三個(gè)凈水單元組合在同一設(shè)備里，再配以加藥、消毒，雖占地小，但對(duì)于低濁、高藻類水體的處理效果不理想，處理的水體具有局限性，因此不能大范圍的推廣應(yīng)用。如CN202576112U公開的《應(yīng)急車載凈水設(shè)備》，該設(shè)備裝配于車廂的獨(dú)立廂體內(nèi)，所述設(shè)備包括通過(guò)管道依次連接的原水潛水泵、斜管沉淀池、渦旋混合反應(yīng)一微絮凝直接接觸過(guò)濾裝置、生活水箱、一級(jí)精密過(guò)濾器、活性炭過(guò)濾器、二級(jí)精密過(guò)濾器、一級(jí)紫外線消毒器、直飲水箱和二級(jí)紫外線消毒器，該設(shè)備還包括有投藥機(jī)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有飲用水處理技術(shù) 存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種能夠有效去除水體中各種污染物、適用范圍廣、處理效果好、穩(wěn)定性高的一體化凈水設(shè)備。
[0005]本發(fā)明的一體化凈水設(shè)備，采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
該一體化凈水設(shè)備，包括依次連接的 管式混合器、機(jī)械攪拌池、絮凝池、側(cè)向流斜板沉淀池、調(diào)節(jié)渠、溶氣渠、炭砂濾池和集水渠；管式混合器與機(jī)械攪拌池相連，管式混合器上設(shè)有加藥口 ；機(jī)械攪拌池中設(shè)有攪拌器，機(jī)械攪拌池與絮凝池之間設(shè)置有配水墻，兩者通過(guò)配水墻連通；絮凝池與側(cè)向流斜板沉淀池之間設(shè)置有阻流墻，絮凝池與斜板沉淀池通過(guò)阻流墻的底部連通；側(cè)向流斜管沉淀池的底面為坡面，坡向機(jī)械絮凝池，側(cè)向流斜板沉淀池的底部設(shè)置有集泥槽，集泥槽上設(shè)有排泥管，側(cè)向流斜板沉淀池中的斜板與水平面呈60度；側(cè)向流斜板沉淀池與調(diào)節(jié)渠相連，調(diào)節(jié)渠的上部設(shè)有調(diào)節(jié)渠潷水器，調(diào)節(jié)渠與溶氣渠通過(guò)該潷水器相連通，溶氣渠中設(shè)置有溶氣釋放器；溶氣渠與炭砂濾池的上部相連通，溶氣渠中的水體通過(guò)溢流的方式進(jìn)入炭砂濾池；炭砂濾池內(nèi)自下至上依次設(shè)置有溶氣釋放器、活性炭濾層、石英砂濾層和反沖洗排水管，活性炭濾層內(nèi)裝填活性炭濾料，石英砂濾層內(nèi)裝填石英砂濾料；炭砂濾池與集水渠的底部相連通，集水渠的上部設(shè)置有集水渠潷水器，集水渠的下部設(shè)有出水管和反沖洗進(jìn)水管，出水管與集水渠潷水器連通，反沖洗進(jìn)水管上設(shè)有放空管；通過(guò)加藥口向管式混合器內(nèi)加入混凝劑，原水與混凝劑經(jīng)管式混合器充分混合后進(jìn)入機(jī)械攪拌池，通過(guò)攪拌形成礬花，機(jī)械攪拌池只設(shè)置一格，在這一格中水流速度梯度G是變化的，根據(jù)攪拌槳板位置，靠近攪拌槳板處的速度梯度G值大，離攪拌槳板越遠(yuǎn)速度梯度G值越小，在機(jī)械攪拌池中水流流速沿程逐漸減小，G值也沿程逐漸減小，有利于形成大而密實(shí)的礬花；礬花進(jìn)入絮凝池進(jìn)行絮凝；絮凝池和側(cè)向流斜管沉淀池在底部連通，減小了進(jìn)水對(duì)機(jī)械絮凝池池壁的沖擊；側(cè)向流斜管沉淀池解決了泥水分離問(wèn)題，側(cè)向流斜管沉淀池的底部坡向機(jī)械絮凝池，污泥自行回流至機(jī)械絮凝池，同時(shí)防止側(cè)向流斜管沉淀池內(nèi)形成污泥死角區(qū)，清水能夠有效穩(wěn)定的收集于調(diào)節(jié)渠，而大部分污泥收集于側(cè)向流斜管沉淀池底部的集泥槽，由集泥槽上的排泥管排出，少量污泥回流至絮凝池，與進(jìn)水混合，污泥回流能夠促進(jìn)澄清作用，污泥中的礬花顆粒能夠吸附水中的懸浮物和反應(yīng)生成的沉淀物，使懸浮物和沉淀物與水分離，反應(yīng)生成的沉淀物又起著結(jié)晶核心作用，促使沉聚物逐漸長(zhǎng)大，加速沉降分離；水繼續(xù)流向調(diào)節(jié)渠，調(diào)節(jié)渠中的水由調(diào)節(jié)渠潷水器進(jìn)入溶氣渠，溶氣渠中的水體通過(guò)溢流的方式進(jìn)入炭砂濾池，防止了跌水引起氣泡的破裂；炭砂濾池中的活性炭濾料同時(shí)發(fā)揮過(guò)濾、吸附和生物作用；石英砂濾料首先充當(dāng)承托層，以免炭屑泄露，其次，在活性炭的運(yùn)行過(guò)程中，由于活性炭表面生長(zhǎng)的生物膜脫落以及非生物顆粒的泄露，影響出水水質(zhì)，設(shè)置石英砂濾料能夠有效保證出水水質(zhì)，石英砂濾料的粗糙表面也能為微生物的生存提供良好的附著條件，起到生物降解作用；經(jīng)過(guò)活性炭濾層與石英砂濾層的過(guò)濾吸附后水匯入集水渠中。
[0006]本發(fā)明集管道混合、機(jī)械絮凝、斜板沉淀、氣浮、炭砂吸附過(guò)濾等工藝過(guò)程一體化巧妙結(jié)合，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，且操作控制簡(jiǎn)單方便，有效去除水中污染物質(zhì)，凈化效果好，穩(wěn)定性高。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是本發(fā)明一體化凈水設(shè)備的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]圖2是圖1中的A-A剖面示意圖。
[0009]圖3是圖1中的B-B剖面示意圖。
[0010]圖4是圖1中的C-C剖面示意圖。
[0011]圖5是本發(fā)明中阻流墻的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖中:1、管式混合器，2、機(jī)械攪拌池，3、絮凝池，4、側(cè)向流斜板沉淀池，5、調(diào)節(jié)渠，
6、溶氣渠，7、炭砂濾池，8、集水渠，9、攪拌器，10、配水墻，11、阻流墻，12、斜板，13、集泥槽，14、潷水器，15、溶氣釋放器，16、活性炭濾層，17、石英砂濾層，18、進(jìn)水管，19、加藥口，20、出水管,21、排泥管,22、放空管,23、反沖洗進(jìn)水管,24、反沖洗排水管。
【具體實(shí)施方式】
[0013]如圖1和圖2所示，本發(fā)明的一體化凈水設(shè)備主要包括依次連接的管式混合器1、機(jī)械攪拌池2、絮凝池3、側(cè)向流斜板沉淀池4、調(diào)節(jié)渠5、溶氣渠6、炭砂濾池7和集水渠8。管式混合器I 一端與進(jìn)水管18連接，一端與機(jī)械攪拌池2相連，管式混合器I上設(shè)有加藥口 19，通過(guò)加藥口 19向管式混合器I內(nèi)加入混凝劑。機(jī)械攪拌池2中設(shè)有攪拌器9，機(jī)械攪拌池2與絮凝池3之間設(shè)置有配水墻10，兩者通過(guò)配水墻10連通。絮凝池3與側(cè)向流斜板沉淀池4之間設(shè)置有阻流墻11，絮凝池3與斜板沉淀池4通過(guò)阻流墻11的底部連通，如圖5所示，阻流墻11呈工字型，其上部和下部均設(shè)有缺口，以使。機(jī)械絮凝池2和側(cè)向流斜管沉淀池4在底部連通，可減小進(jìn)水對(duì)機(jī)械絮凝池2池壁的沖擊，側(cè)向流斜管沉淀池4的底面為坡面，呈一定坡度，坡向機(jī)械絮凝池2，因此污泥可自行回流至絮凝池2，同時(shí)可防止側(cè)向流斜管沉淀池4內(nèi)形成污泥死角區(qū)。側(cè)向流斜板沉淀池4的底部設(shè)置有集泥槽13，集泥槽13上設(shè)有排泥管21。如圖3所示，側(cè)向流斜板沉淀池中的斜板12與水平面呈60°。側(cè)向流斜板沉淀池4與調(diào)節(jié)渠5相連，調(diào)節(jié)渠5的上部設(shè)有潷水器14，調(diào)節(jié)渠5與溶氣渠6通過(guò)潷水器14相連通，溶氣渠6中設(shè)置有溶氣釋放器15。溶氣渠6與炭砂濾池7的上部相連通，溶氣渠6中的水體通過(guò)溢流的方式進(jìn)入炭砂濾池7，可防止跌水引起氣泡的破裂。如圖4所示，炭砂濾池7內(nèi)自下至上依次設(shè)置有溶氣釋放器15、活性炭濾層16、石英砂濾層17和反沖洗排水管24?；钚蕴繛V層16內(nèi)裝填活性炭濾料，石英砂濾層17內(nèi)裝填石英砂濾料。活性炭濾料同時(shí)發(fā)揮過(guò)濾、吸附和生物作用；石英砂濾料首先可以充當(dāng)承托層，以免炭屑泄露，其次，在活性炭的運(yùn)行過(guò)程中，由于活性炭表面生長(zhǎng)的生物膜脫落以及非生物顆粒的泄露，影響出水水質(zhì)，設(shè)置石英砂墊層可以有效保證出水水質(zhì)。最后，石英砂濾料的粗糙表面也能為微生物的生存提供良好 的附著條件，起到一定的生物降解作用。炭砂濾池7在水面上發(fā)生氣浮過(guò)程，在水面下發(fā)生過(guò)濾與吸附過(guò)程，是常規(guī)處理與深度處理的一體化，可節(jié)約投資和運(yùn)行費(fèi)用。
[0014]水由溶氣渠6溢流進(jìn)入炭砂濾池7，經(jīng)過(guò)活性炭濾層16與石英砂濾層17的過(guò)濾吸附作用，過(guò)濾后水匯入集水渠8中，集水渠8的上部也設(shè)有潷水器，被收集的水由該潷水器通過(guò)出水管12排出。集水渠8的下部設(shè)有出水管20和反沖洗進(jìn)水管23，反沖洗進(jìn)水管23上設(shè)有放空管22，出水管20與集水渠中的潷水器連通。
[0015]攪拌器9采用垂直軸式，利用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)攪拌器對(duì)水進(jìn)行攪拌。機(jī)械攪拌池2只設(shè)置一格，在這一格中水流速度梯度G是變化的，根據(jù)攪拌槳板位置，靠近攪拌槳板處的速度梯度G值大，離攪拌槳板越遠(yuǎn)速度梯度G值越小。在機(jī)械攪拌池2中水流流速沿程逐漸減小，G值也沿程逐漸減小，有利于形成大而密實(shí)的礬花。
[0016]斜板沉淀池4采用側(cè)向流，相對(duì)于異向流，沉淀過(guò)程中泥流和水流方向成90°，有助于泥的下滑；相對(duì)于同向流，能夠很好地解決泥水分離問(wèn)題，清水能夠有效穩(wěn)定的收集于調(diào)節(jié)渠5，而大部分污泥收集于集泥槽13并由排泥管21排出，少量污泥回流至絮凝池3，同進(jìn)水混合。污泥回流能夠促進(jìn)澄清作用，污泥中的礬花顆粒是一種吸附劑、能夠吸附水中的懸浮物和反應(yīng)生成的沉淀物，使其與水分離。同時(shí)，反應(yīng)生成的沉淀物又起著結(jié)晶核心作用，促使沉聚物逐漸長(zhǎng)大，加速沉降分離。
[0017]原水通過(guò)進(jìn)水管18進(jìn)入管式混合器I中，通過(guò)加藥口 19向管式混合器I內(nèi)加入混凝劑，經(jīng)管式混合器I充分混合，首先進(jìn)入機(jī)械攪拌池2，通過(guò)攪拌器9攪拌形成礬花，進(jìn)入絮凝池3進(jìn)行絮凝，然后經(jīng)過(guò)側(cè)向流斜板沉淀池4，雜質(zhì)顆粒沉于斜板沉淀池4底部形成污泥，沉淀污泥主要收集于積泥區(qū)并排出，少部分回流至機(jī)械攪拌池2。水繼續(xù)流向調(diào)節(jié)渠5，調(diào)節(jié)渠5中的水由潷水器14進(jìn)入溶氣渠6，水在溶氣渠6中溶氣然后進(jìn)入炭砂濾池7，浮渣浮于炭砂濾池7的水面。氣浮是由溶氣釋放器15向溶氣渠6中釋放微氣泡，待濾水進(jìn)入后，微氣泡粘附于絮體上，從而實(shí)現(xiàn)絮體的強(qiáng)制性上浮，達(dá)到固液分離。氣浮主要去除水體中懸浮固體、油脂類、藻類等污染物。經(jīng)過(guò)氣浮、過(guò)濾、吸附處理，得到出水。[0018] 需要對(duì)活性炭濾層16和石英砂濾層17進(jìn)行反洗時(shí)，首先通過(guò)放空管22將炭砂濾池7中的水放空，然后再進(jìn)行反沖洗。反沖洗進(jìn)行時(shí)，將反沖洗進(jìn)水管23和反沖洗排水管24上的閥門打開，放空管22上的閥門關(guān)閉，反沖洗水由反沖洗進(jìn)水管23進(jìn)入炭砂濾池7，對(duì)活性炭濾層16和石英砂濾層17進(jìn)行反洗，反洗水由反沖洗排水管24排出。
【權(quán)利要求】
1.一種一體化凈水設(shè)備，包括依次連接的管式混合器、機(jī)械攪拌池、絮凝池、側(cè)向流斜板沉淀池、調(diào)節(jié)渠、溶氣渠、炭砂濾池和集水渠；其特征是:管式混合器與機(jī)械攪拌池相連，管式混合器上設(shè)有加藥口 ；機(jī)械攪拌池中設(shè)有攪拌器，機(jī)械攪拌池與絮凝池之間設(shè)置有配水墻，兩者通過(guò)配水墻連通；絮凝池與側(cè)向流斜板沉淀池之間設(shè)置有阻流墻，絮凝池與斜板沉淀池通過(guò)阻流墻的底部連通；側(cè)向流斜管沉淀池的底面為坡面，坡向機(jī)械絮凝池，側(cè)向流斜板沉淀池的底部設(shè)置有集泥槽，集泥槽上設(shè)有排泥管，側(cè)向流斜板沉淀池中的斜板與水平面呈60度；側(cè)向流斜板沉淀池與調(diào)節(jié)渠相連，調(diào)節(jié)渠的上部設(shè)有調(diào)節(jié)渠潷水器，調(diào)節(jié)渠與溶氣渠通過(guò)該潷水器相連通，溶氣渠中設(shè)置有溶氣釋放器；溶氣渠與炭砂濾池的上部相連通，溶氣渠中的水體通過(guò)溢流的方式進(jìn)入炭砂濾池；炭砂濾池內(nèi)自下至上依次設(shè)置有溶氣釋放器、活性炭濾層、石英砂濾層和反沖洗排水管，活性炭濾層內(nèi)裝填活性炭濾料，石英砂濾層內(nèi)裝填石英砂濾料；炭砂濾池與集水渠的底部相連通，集水渠的上部設(shè)置有集水渠潷水器，集水渠的下部設(shè)有出水管和反沖洗進(jìn)水管，出水管與集水渠潷水器連通，反沖洗進(jìn)水管上設(shè)有放空管； 通過(guò)加藥口向管式混合器內(nèi)加入混凝劑，原水與混凝劑經(jīng)管式混合器充分混合后進(jìn)入機(jī)械攪拌池，通過(guò)攪拌形成礬花，機(jī)械攪拌池只設(shè)置一格，在這一格中水流速度梯度G是變化的，根據(jù)攪拌槳板位置，靠近攪拌槳板處的速度梯度G值大，離攪拌槳板越遠(yuǎn)速度梯度G值越小，在機(jī)械攪拌池中水流流速沿程逐漸減小，G值也沿程逐漸減小，有利于形成大而密實(shí)的礬花；礬花進(jìn)入絮凝池進(jìn)行絮凝；絮凝池和側(cè)向流斜管沉淀池在底部連通，減小了進(jìn)水對(duì)機(jī)械絮凝池池壁的沖擊；側(cè)向流斜管沉淀池解決了泥水分離問(wèn)題，側(cè)向流斜管沉淀池的底部坡向機(jī)械絮凝池，污泥自行回流至機(jī)械絮凝池，同時(shí)防止側(cè)向流斜管沉淀池內(nèi)形成污泥死角區(qū)，清水能夠有效穩(wěn)定的收集于調(diào)節(jié)渠，而大部分污泥收集于側(cè)向流斜管沉淀池底部的集泥槽，由集泥槽上的排泥管排出，少量污泥回流至絮凝池，與進(jìn)水混合，污泥回流能夠促進(jìn)澄清作用，污泥中的礬花顆粒能夠吸附水中的懸浮物和反應(yīng)生成的沉淀物，使懸浮物和沉淀物與水分離，反應(yīng)生成的沉淀物又起著結(jié)晶核心作用，促使沉聚物逐漸長(zhǎng)大，加速沉降分離；水繼續(xù)流向調(diào)節(jié)渠，調(diào)節(jié)渠中的水由調(diào)節(jié)渠潷水器進(jìn)入溶氣渠，溶氣渠中的水體通過(guò)溢流的方式進(jìn)入炭砂濾池，防止了跌水引起氣泡的破裂；炭砂濾池中的活性炭濾料同時(shí)發(fā)揮過(guò)濾、吸附和生物作用；石英砂濾料首先充當(dāng)承托層，以免炭屑泄露，其次，在活性炭的運(yùn)行過(guò)程中，由于活性炭表面生長(zhǎng)的生物膜脫落以及非生物顆粒的泄露，影響出水水質(zhì)，設(shè)置石英砂濾料能夠有效保證出水水質(zhì)，石英砂濾料的粗糙表面也能為微生物的生存提供良好的附著條件，起到`生物降解作用；經(jīng)過(guò)活性炭濾層與石英砂濾層的過(guò)濾吸附后水匯入集水渠中。
【文檔編號(hào)】C02F9/04GK103523968SQ201310550225
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月8日
【發(fā)明者】譚鳳訓(xùn), 王菲, 武道吉, 成小翔, 許兵 申請(qǐng)人:山東建筑大學(xué)