本發(fā)明涉及一種污水處理設(shè)備，具體涉及一種一體化砂水分離裝置。

背景技術(shù)：

螺旋式砂水分離器在現(xiàn)有污水廠應用較廣泛，作為沉砂池配套的一種砂水分離設(shè)備，其結(jié)構(gòu)單一，設(shè)計簡單，是污水中砂粒及其它固體顆粒的分離和提升設(shè)備。據(jù)調(diào)研，沉砂池出來的砂水混合物裹挾部分有機物，而現(xiàn)有砂水分離器在去除砂表面有機物的功能上貢獻甚微；由于連續(xù)氣提裝置提升的砂水含氣量高,提砂量較少，為了提高提砂量，需要增加壓縮氣體量，但由于過量壓縮氣體無法有效溢出，使得螺旋式砂水分離器沉降區(qū)湍流顯著，砂水分離效果受到顯著影響。按照其特點來說，砂水分離器可分離出粒徑≥0.2mm的砂粒，而實際污水廠運行中常常會有大量細微砂隨出水流入后續(xù)處理環(huán)節(jié)，造成污水廠進水SS/BOD5 比值過高，大量無機懸浮固體攜細微泥砂進入生物處理系統(tǒng)，除造成生化池的泥砂淤積外，活性污泥的產(chǎn)率系數(shù)也會明顯升高（1～1.5kgDS/kgBOD5），污泥有機組分（MLVSS/MLSS）明顯低至0.30～0.50，淤砂中大部分是惰性的無機固體，使得生化池有效池容明顯降低，生物除磷脫氮系統(tǒng)的運行性能不穩(wěn)定。綜上所述，現(xiàn)有砂水分離器不具備剝離有機物質(zhì)功能，分離效果差、效率低、排砂異味明顯。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種一體化砂水分離裝置，能實現(xiàn)砂水分離，以及顆粒包裹有機物質(zhì)的剝離，并具有強化細微砂粒的去除功能。

本發(fā)明所述的一體化砂水分離裝置，包括進水管、消能器、混流式渦扇、導流槽、旋流分離器，中心管、平流池、導流板、出水管、螺旋輸送機和集砂斗；

所述進水管與消能器連接，混流式渦扇安裝在消能器內(nèi)，消能器通過導流槽與旋流分離器連接，所述導流槽的底部設(shè)置有一定的坡度，在旋流分離器的底部設(shè)有出砂口；

所述平流池的進水側(cè)通過中心管與旋流分離器連接；

所述出水管設(shè)置在平流池的出水側(cè)；

所述平流池的底部設(shè)有集砂斗，該集砂斗通過排砂管與旋流分離器的出砂口連通；

所述螺旋輸送機相對水平面傾斜設(shè)置，且螺旋輸送機的下端位于集砂斗內(nèi)，螺旋輸送機的上端部設(shè)有排砂口。

在所述平流池內(nèi)，位于集砂斗的上方設(shè)有斜板組件，該斜板組件包括相對于水平面對稱設(shè)置的上下兩層斜板，各斜板與水平面呈45°～ 60°夾角布置，且位于下層的各斜板的上端分別向出水側(cè)傾斜設(shè)置；確保了微小粒徑砂粒的沉降，以防止集砂斗內(nèi)的砂粒對平流池的影響。

所述平流池內(nèi)在靠近中心管的出水處設(shè)有第一豎直導流板，該第一豎直導流板的下端與平流池的底壁具有第一過流間隙；能夠防止平流池進水水力條件突變。

所述平流池內(nèi)在靠近出水管處設(shè)有第二豎直導流板，該第二豎直導流板的下端與平流池的底壁具有第二過流間隙，并在第二豎直導流板的上部設(shè)有浮渣去除槽，水經(jīng)平流池處理后依次經(jīng)第二過流間隙、出水管排除，平流池表層的雜質(zhì)通過浮渣去除槽去除。

在所述導流槽內(nèi)設(shè)有連通消能器與旋流分離器的擋板，該擋板與混流式渦扇的切線出水相平行，通過擋板將消能器的出水合理地引入旋流分離器，實現(xiàn)砂水分離。

所述進水管的軸線與混流式渦扇的葉面之間的夾角為45°～ 60°，混流式渦扇由水流沖擊轉(zhuǎn)動。

所述導流槽的底面的坡度為3%～10%，有利于將水流引入旋流分離器。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

（1）本發(fā)明將以往“以能消能”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙阅茏龉Α?，對于污水處理過程中大量大功率泵組的剩余有效水頭進行再利用，完成后排氣、剝離、消能等作用，不僅降低了流速，也有效節(jié)約了能源。其中混流式渦扇由水流沖擊轉(zhuǎn)動，一方面消除了氣提帶來的能量沖擊，減輕了直接進入砂水分離器所產(chǎn)生的擾流，另一方面借助高速碰撞的作用將大量氣泡擠破，從而降低含氣量。

（2）將平流條件下砂粒沉降與旋流條件下砂水分離進行功能整合，平流池流速低、水力條件穩(wěn)定，旋流器的砂水分離效果好，作為旋流沉砂池輔助設(shè)備更加具有應用前景。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖之一；

圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖之二；

圖3為本發(fā)明的原理圖；

其中：1、進水管，2、消能器，3、混流式渦扇，4、導流槽，5、旋流分離器，6、中心管，7、出砂口，8、第一豎直導流板，9、排砂管，10、集砂斗，11、斜板，12、浮渣去除槽，13、第二豎直導流板，14、出水管，15、排砂口，16、螺旋輸送機，17、平流池，18、旋流分離區(qū)，19、消能區(qū)，20、平流沉降區(qū)，21、排砂區(qū)，22、擋板。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明：

如圖1至圖3所示的一體化砂水分離裝置，包括進水消能區(qū)19、旋流分離區(qū)18、平流沉降區(qū)20、排砂區(qū)21四部分。其中：進水消能區(qū)19包括進水管1、混流式渦扇3、導流槽4和擋板22；旋流分離區(qū)18包括旋流分離器5和中心管6；平流沉降區(qū)20包括平流池17、第一豎直導流板8、第二豎直導流板13、斜板組件、浮渣去除槽12和出水管14；所述排砂區(qū)21包括螺旋輸送機16（包括無軸螺旋、電機、減速器）、集砂斗10和排砂管9。

如圖2所示，進水管1與消能器2連接，混流式渦扇3安裝在消能器2內(nèi)，進水管1的軸線與混流式渦扇3的葉面之間的夾角為60°，或為45°，或為50°，或為55°。消能器2通過導流槽4與旋流分離器5連接，在旋流分離器5的底部設(shè)有出砂口7。導流槽4的底面設(shè)置有一定的坡度（比如：3%，或5%，或8%，或10%等）。擋板22設(shè)置在導流槽4內(nèi)，通過擋板22能連通消能器2與旋流分離器5，該擋板22與混流式渦扇3的切線出水相平行。

如圖2所示，旋流分離器5與平流池17的進水側(cè)通過中心管6連通。

如圖2所示，第一豎直導流板8設(shè)置在平流池17內(nèi)靠近中心管6的出水處，該第一豎直導流板8的下端與平流池17的底壁具有第一過流間隙。斜板組件設(shè)置在平流池17內(nèi)，且位于集砂斗10的上方，該斜板組件包括相對于水平面對稱設(shè)置的上下兩層斜板11，各斜板11與水平面呈 60°（或45°，或50°，或55°）夾角布置，且位于下層的各斜板11的上端分別向出水側(cè)傾斜設(shè)置。出水管14設(shè)置在平流池17的出水側(cè)。第二豎直導流板13設(shè)置在平流池17內(nèi)靠近出水管14處，該第二豎直導流板13的下端與平流池17的底壁具有第二過流間隙，污水經(jīng)平流池17處理后依次經(jīng)第二過流間隙、出水管14排除。浮渣去除槽12固定在第二豎直導流板13的上部，平流池17表層的雜質(zhì)通過浮渣去除槽12去除。

如圖2所示，集砂斗10設(shè)置在平流池17的底部，該集砂斗10通過排砂管9與旋流分離器5的出砂口7連通。螺旋輸送機16相對水平面傾斜設(shè)置，且螺旋輸送機16的下端位于集砂斗10內(nèi)，螺旋輸送機16的上端部設(shè)有排砂口15。

圖3中的箭頭表示水和砂石的流動方向，本發(fā)明所述一體化砂水分離裝置中：

（1）消能器2的主要作用有兩個：一是氣提砂水沖洗混流式渦扇3高速旋轉(zhuǎn)，在撞擊過程中將氣提砂水中的大量壓縮氣體擠出，降低了進水含氣量；二是降低水頭，為旋流分離器5進水創(chuàng)造良好的水力條件。在混流式渦扇3的作用下，包裹在砂粒上的有機物質(zhì)也會散落進入砂水中，提高了砂水中有機物質(zhì)含量。

（2）旋流分離器5的高度為150㎜，主要防止進水溢出設(shè)置的超高，在導流槽4內(nèi)設(shè)置一塊擋板22，擋板22與混流式渦扇3切線出水平行，通過擋板22將消能器2的出水合理地引入旋流分離器5中，以實現(xiàn)砂水分離；分離出的大粒徑砂粒直接通過旋流分離器5底部的出砂口7進入集砂斗10，并通過螺旋輸送機16排出。旋流分離器5上表層內(nèi)循環(huán)出水中含有的砂粒的粒徑小，在旋流條件下很難自然沉降，通過中心管6進入平流池17，在接近層流的水力條件下能夠更好的進行沉降。中心管6為倒虹吸管，有利于加快表層內(nèi)循環(huán)出水平緩地進入平流池17，在中心管6的出口處設(shè)有第一豎直導流板8，第一豎直導流板8能夠防止平流池17進水水力條件突變。為了確保微小粒徑砂粒的沉降，以防止集砂斗10內(nèi)的砂粒對平流池17的影響，在集砂斗10的上方設(shè)置有一組對稱安放的斜板11，由于下層斜板11與水流同向，能夠強化沉降效果；上層斜板11與進水逆向，能夠減緩上升水流的速度，平流池17表層雜質(zhì)則通過浮渣去除槽12排出，斜板11的尺寸規(guī)格為300㎜×150㎜×1.2㎜。

（3）螺旋輸送機16與集砂斗10連通，將集砂斗10內(nèi)的砂粒排出，螺旋輸送機16上的排砂口15高于平流池17的頂板300㎜，從而保證螺旋輸送機16排砂的過程中不會溢流出砂水。