一种集成加药设备的小型混凝沉淀装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种集成加药设备的小型混凝沉淀装置，属于混凝沉淀装置技术领域。


背景技术：

2.混凝沉淀是供水和排水项目中最基本也是最为重要的处理工艺，通过向水中投加混凝剂及助凝剂如聚合氯化铝(pac)和聚丙烯酰胺(pam)等，与水体中难以沉淀的细小颗粒互相碰撞、聚合而凝聚成较大的絮体，并进而聚集沉淀，通过固液分离实现水体净化。混凝沉淀在供排水中的应用非常广泛，既用于降低原水的浊度、色度等感观指标，也用于去除cod、总磷等多种污染物。
3.随着国内小型分散的供排水项目日益增多，在此细分领域中，加药混凝沉淀是小型常规供排水项目中常用工艺，但由于缺乏小型供排水混凝沉淀的成熟技术装置，也没有能直接参考的行业技术规范。目前此类小型混凝沉淀设施的设计多直接套用大中型集中供排水项目中的混凝沉淀的做法，往往参照行业规范如《污水混凝与混凝处理工程技术规范》hj 2006-2010来进行设计，通常包括溶液池、溶药加药桶、加药计量泵、两级机械溶药搅拌机、絮凝搅拌池、沉淀池、刮吸泥机等多种构筑物和装置设备组成，设施较多，工艺流程较复杂，运行要求较多，操作较为繁琐。
4.现有的混凝沉淀工艺在小型供排水项目的实践中存在以下不足：1)不少小型供排水项目中的混凝沉淀设施沿用城镇集中规模化的设计，土建和工程建设占比较高，小型化设备化的设施较少；2)多数乡村地区缺乏技术人员，不易操控流程较为繁琐的药剂配置、药剂投加、混凝沉淀等工艺，现行主流的混凝沉淀系统机械动力部件较多，运维操作要求较高，需要定期维护，不够简单化和便利化；3)小型供排水项目，原水水量和水质变化均较大，而混凝沉淀设施体积通常较小，混凝沉淀过程中混凝剂的投加很难精准，药剂混合反应不够充分便沉积在污泥中，药剂投加存在一定的盲目性，增加了药剂的投加量。
5.因此，如何将小型供排水的混凝沉淀系统进行设备化、集成化、小型化、简便化，将药剂配置、药剂投加、混凝沉淀等过程连成一个整体，为小型供排水处理提供适用的成套设施，对改善乡村人居环境，提高乡村卫生环境，具有一定的环境效益，应用前景广泛。


技术实现要素：

6.本实用新型所要解决的技术问题在于：提供一种集成加药设备的小型混凝沉淀装置，它解决了现有技术中小型化设备少、操作不够简单化和便利化的问题。
7.本实用新型所要解决的技术问题采取以下技术方案来实现：
8.一种集成加药设备的小型混凝沉淀装置，包括：溶药加药装置、絮凝沉淀池和控制器，其中，
9.所述溶药加药装置，包括溶药加药桶、加药泵箱、加药泵、浮球液位计、气提溶药管、吸药管、过滤阀和空气泵，其中，加药泵箱设于溶药加药桶上，加药泵设于加药泵箱内
部，气提溶药管、吸药管和过滤阀设于加药泵箱内部，过滤阀设于吸药管底部；
10.所述加药泵、浮球液位计和空气泵均通过电缆线与控制器连接，气提溶药管通过第一供气管与空气泵连接，吸药管与加药泵连接；
11.所述絮凝沉淀池，包括混合反应区、集泥区和清水区，其中，所述混合反应区位于絮凝沉淀池中上部，集泥区位于絮凝沉淀池底部，清水区位于混合反应区一侧，清水区与混合反应区之间通过挡水沉淀板形成分区，絮凝沉淀池的两侧分别设有进水口和出水口，进水口位于混合反应区一侧，出水口位于清水区一侧；
12.所述混合反应区内设有混药管，混药管上设有进水端口、加药口、清污口、供气口和气提出水口，进水端口通过进水管与进水口连接，加药口通过出药管与加药泵连接，清污口设有堵头，供气口通过第二供气管与空气泵连接，气提出水口设于絮凝沉淀池内；
13.所述集泥区内设有集泥斗和气提排泥管，集泥斗设于絮凝沉淀池底部，气提排泥管上设有气提吸泥口、异径回泥口和外排泥口，气提吸泥口设于集泥斗内，外排泥口伸出絮凝沉淀池设置、异径回泥口设于絮凝沉淀池内，空气泵通过第三供气管与气提排泥管连通，第三供气管伸入气提排泥管内；
14.所述清水区内设有三角溢流堰出水槽，三角溢流堰出水槽与出水口连通。
15.优选地，所述溶药加药桶顶部还开设有补药液口。
16.更优选地，所述补药液口上盖设有防护罩。
17.优选地，所述挡水沉淀板包括第一板体和第二板体，其中，第一板体与第二板体之间形成的夹角为142
°
，夹角位于清水区。
18.优选地，所述混药管通过支架与絮凝沉淀池的池壁固定。
19.更优选地，所述混药管包括折流片段和气提混合段，折流片段中均匀对称设有多片折流片，每片折流片均向下倾斜45
°
。
20.优选地，所述第一供气管、第二供气管和第三供气管上分别设有第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀，其中，第一电磁阀和第一电磁阀均为常开型电磁阀，第三电磁阀为常闭型电磁阀。
21.优选地，所述集泥斗的侧壁水平夹角为52
°
。
22.本实用新型的有益效果是：
23.本实用新型提供的一种集成加药设备的小型混凝沉淀装置，通过设置溶药加药装置和絮凝沉淀池，将加药、混凝与沉淀系统一体化，并且可地埋式安装，实现药剂配置、药剂投加、混凝沉淀、排泥的设备化、简便化、减少处理工艺的占地面积，提高药剂的溶解和反应利用率，减少药剂配置和药价投加过程的工作强度，简化了后期运维操作，提高了溶药、加药和混凝沉淀技术在小型供排水项目中的经济适用性。
附图说明
24.图1为本实用新型的结构示意图。
25.图2为本实用新型供气管路的连接关系图。
26.图中：1、溶药加药桶；2、加药泵箱；3、加药泵；4、浮球液位计；5、气提溶药管；6、吸药管；7、过滤阀；8、空气泵；9、电缆线；10、补药液口；11、防护罩；12、絮凝沉淀池；13、混合反应区；14、集泥区；15、清水区；16、挡水沉淀板；17、进水口；18、出水口；19、混药管；20、加药
口；21、清污口；22、供气口；23、气提出水口；24、集泥斗；25、气提排泥管；26、气提吸泥口；27、异径回泥口；28、外排泥口；29、三角溢流堰出水槽；30、支架；31、折流片；32、第一供气管；33、第二供气管；34、第三供气管；35、第一电磁阀；36、第二电磁阀；37、第三电磁阀；38、出药管；39、絮凝污泥体。
具体实施方式
27.为了对本实用新型的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
28.请参阅图1-2，本技术的一种集成加药设备的小型混凝沉淀装置，包括：溶药加药装置、絮凝沉淀池12和控制器，实现将加药、混凝与沉淀系统一体化。
29.溶药加药装置，包括溶药加药桶1、加药泵箱2、加药泵3、浮球液位计4、气提溶药管5、吸药管6、过滤阀7和空气泵8，其中，加药泵箱2设于溶药加药桶1上，加药泵3设于加药泵箱2内部，气提溶药管5、吸药管6和过滤阀7设于加药泵箱2内部，过滤阀7设于吸药管6底部；加药泵3、浮球液位计4和空气泵8均通过电缆线9与控制器连接，气提溶药管5通过第一供气管32与空气泵8连接，吸药管6与加药泵3连接，浮球液位计4用于监控溶药加药桶1中药液的液位，控制器根据浮球液位计4反馈的信号控制加药泵3的启动或关闭，利用过滤阀7有效过滤、拦截药液中大颗粒杂质，防止大颗粒杂质进入吸药管6中，提高了该装置的使用效果。
30.絮凝沉淀池12，包括混合反应区13、集泥区14和清水区15，其中，混合反应区13位于絮凝沉淀池12中上部，集泥区14位于絮凝沉淀池12底部，清水区15位于混合反应区13一侧，清水区15与混合反应区13之间通过挡水沉淀板16形成分区，絮凝沉淀池12的两侧分别设有进水口17和出水口18，进水口17位于混合反应区13一侧，出水口18位于清水区15一侧。
31.混合反应区13内设有混药管19，混药管19上设有进水端口、加药口20、清污口21、供气口22和气提出水口23，进水端口通过进水管与进水口17连接，加药口20通过出药管38与加药泵3连接，清污口21设有堵头，堵头与清污口21螺纹连接，可定期拧开连接的堵头实现混药管19内的清理，供气口22通过第二供气管33与空气泵8连接，气提出水口23设于絮凝沉淀池12内，混药管19将药液与水混合反应形成絮凝混合液，絮凝混合液从气提出水口23流出。
32.集泥区14内设有集泥斗24和气提排泥管25，集泥斗24设于絮凝沉淀池12底部，气提排泥管25上设有气提吸泥口26、异径回泥口27和外排泥口28，气提吸泥口26位于气提排泥管25底部，异径回泥口27和外排泥口28均位于气提排泥管25上部，气提吸泥口26设于集泥斗24内，外排泥口28伸出絮凝沉淀池12设置、异径回泥口27设于絮凝沉淀池12内，空气泵8通过第三供气管34与气提排泥管25连通，第三供气管34伸入气提排泥管25内。
33.清水区15内设有三角溢流堰出水槽29，三角溢流堰出水槽29与出水口18连通。
34.在一种优选实施例中，溶药加药桶1顶部还开设有补药液口10，补药液口10用于随时向溶药加药桶1中补入药液，使溶药加药桶1中的液位始终处于所需液位高度。
35.在一种更优选实施例中，补药液口10上盖设有防护罩11，用于盖住补药液口10。
36.在一种优选实施例中，挡水沉淀板16包括第一板体和第二板体，其中，第一板体与第二板体之间形成的夹角为α，α为142
°
，参阅图1，夹角位于清水区15，挡水沉淀板16分隔了混合反应区13和清水区15。
37.在一种优选实施例中，混药管19通过支架30与絮凝沉淀池12的侧壁固定，防止混药管19在工作过程中移动。
38.在一种更优选实施例中，混药管19包括折流片31段和气提混合段，折流片31段中均匀对称设有多片折流片31，每片折流片31均向下倾斜45
°
，其中，清污口21位于气提混合段底部，供气口22位于气提混合段中下部。
39.在一种优选实施例中，第一供气管32、第二供气管33和第三供气管34上分别设有第一电磁阀35、第二电磁阀36和第三电磁阀37，其中，第一电磁阀35和第二电磁阀36均为常开型电磁阀，第三电磁阀37为常闭型电磁阀，第一电磁阀35用于控制气提溶药管5的气提工作运行，第二电磁阀36用于控制混药管19的气提工作运行，第三电磁阀37用于控制气提排泥管25的工作运行，第一电磁阀35、第二电磁阀36和第三电磁阀37均由控制器控制。
40.在一种优选实施例中，集泥斗24的侧壁与水平夹角为β，β为52
°
，参阅图1，使絮凝污泥体39沉积在侧壁上后滑落并聚集到集泥区14底部，在集泥区14进一步压缩絮凝污泥。
41.工作原理：
42.将絮凝药液从溶药加药桶1的补药液口10加入到溶药加药桶1中，直至溶药加药桶1的液位达到浮球液位计4标记处，从空气泵8中产生的带压气体经第一供气管32进入气提溶药管5中，在原位气提提升作用下，使溶药加药桶1中的药液不断在气提溶药管5中循环流动，实现了药液的溶解、混合。
43.当需要加药时，通过启动加药泵箱2中的加药泵3，在加药泵3脉冲式抽吸作用下，溶药加药桶1中的药液不断经吸药管6底部过滤阀7进入吸药管6中，吸药管6底部过滤阀7有效过滤、拦截药液中较大颗粒杂质，防止颗粒杂质进入吸药管6中，提高了该装置的使用效果。药液经加药泵3出口进入加药泵3出药管38，并不断流入到絮凝沉淀池12的混药管19中。
44.随着加药泵3不断工作运行，溶药加药桶1中的絮凝药液不断减少，当溶药加药桶1内液位达到浮球液位计4标记的低液位处时，浮球液位计4向控制器发出信号，暂停加药泵3工作运行，关闭第一电磁阀35，暂停气提溶药管5的气提工作；当通过补药液口10向溶药加药桶1内补药液达到浮球液位计4标记的高液位处时，浮球液位计4向控制器发出信号，重新启动加药泵3工作运行，重新打开第一电磁阀35。
45.原水通过进水口17进入絮凝沉淀池12，而后进入混药管19中，出药管38的絮凝药液从混药管19上方的加药口20滴加到混药管19内，滴加到混药管19内的絮凝药液与从进水口17进入的原水接触混合，絮凝药液与原水混合后顺着水流向下进入混药管19的折流片31段，折流片31均匀对称的分布于混药管19内，通过在折流片31段交替扩大/缩小混药管19内的过流通径，实现絮凝药液与原水充分混合；在经过折流片31段后自流到气提混合段；通过第二供气管33向混药管19的气提混合段连续供气，将气提混合段内的水流气提向上，使气提混合段内的药液与水流进一步混合反应形成絮凝混合液，经气提后的絮凝混合液从气提出水口23流出。
46.从气提出水口23流出的絮凝混合液在混合反应区13进一步发生絮凝成团反应，细小的絮凝颗粒体逐渐增大为大粒径的污泥体，较大的絮凝污泥体39发生成层反应逐渐沉淀到絮凝沉淀池12底部的集泥区14，絮凝污泥体39沉积在侧壁上后滑落并聚集到集泥区14底部，在集泥区14进一步压缩絮凝污泥。
47.第三供气管34通过第三电磁阀37与空气泵8连接，通过控制器定时间歇性的打开
第三电磁阀37，向第三供气管34中通入带压气体，使得气提排泥管25内形成向上的气提作用。在气提作用下，集泥区14的絮凝污泥体39向气提吸泥口26汇集并进入气提排泥管25的气提吸泥口26，气提排泥管25内的絮凝污泥体39被逐渐向上提升到异径回泥口27和外排泥口28，在气提排泥管25内气提上升的絮凝污泥体39大部分从外排泥口28流到外部的污泥贮存槽中，部分从异径回泥口27处流到混合反应区13，在混合反应区13较大水流流速状态下，发生解絮凝，絮凝污泥体39重新解散成为较多细小的颗粒体，并与从气提出水口23处流出的细小颗粒体碰撞、聚集，絮凝污泥体39中部分反应不充分的药剂与泥水再次发生反应，絮凝污泥体39中的药剂得以充分反应，在与细小颗粒体碰撞过程中，加速水中细小颗粒物的絮凝成团和成层沉淀，一起沉淀到集泥区14。
48.通过控制器打开第三电磁阀37启动气提排泥管25排泥时，自动关闭加药泵3和第二电磁阀36，停止向混药管19内投加药液，停止向混药管19内供气，停止混药管19的工作，减少对混药区水流的扰动。
49.在混合反应区13絮凝沉淀和泥水分离后，上清液进入清水区15，经三角溢流堰出水槽29从出水口18排出，上清液中部分细小的颗粒物继续发生沉淀，并沉积在挡水沉淀板16上并滑落到集泥区14。
50.本装置可安装于需要配药、加药、混凝沉淀的小型乡村供排水项目中，且可地埋式安装，相关功能段高度集成，具有较好的操作简便性，运行故障点少，运行维护简单。
51.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本领域的技术人员应当了解，本实用新型不受上述实施例的限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本实用新型要求保护的范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。