一种污泥沉淀罐以及泥水分离方法与流程

本技术涉及淤泥整治，更具体地说，涉及一种污泥沉淀罐以及泥水分离方法。

背景技术：

1、整治河道淤泥时，先使用绞吸船抽取河道淤泥，经过管道先送入污泥池，再经泵提升进入沉淀罐内，在沉淀罐中加沉淀剂，使得大部分悬浮物沉淀在罐体底部，上清液从沉淀罐上部溢流进入清水池内暂时贮存；沉淀罐底部污泥则运送至压滤机进一步脱水。

2、沉淀罐的主要作用是通过加沉淀剂沉淀，减少污泥含水量，减轻后续压滤机运行负荷，提高污泥处理效率。

3、一些沉淀罐的工作方式为，从外部抽取污泥进入沉淀罐的中心管自上而下进入沉淀罐之中，污泥在罐中扩散悬浮，同时还加入沉淀剂，污泥和沉淀剂在罐中自然扩散混合，在沉淀剂以及污泥自身重力的作用下，悬浮污泥逐渐沉降进入罐底锥形斗中，上清液从罐体上部溢流出去，上清液通过管道或长槽引流进入储水罐之中。底部污泥定期排出沉淀罐。使用这种沉淀罐来分离清水和污泥，污泥和沉淀剂没有较快的充分混合，污泥和沉淀剂的反应速度较慢，导致污泥沉降速度较慢。

技术实现思路

1、鉴于使用一些沉淀罐来分离清水和污泥，污泥和投入的沉淀剂没有较快的充分混合，污泥和沉淀剂的反应速度较慢，导致污泥沉降速度较慢的问题，本技术提出了一种污泥沉淀罐，以及使用该污泥沉淀罐进行泥水分离的方法。

2、第一方面，本技术提出了一种污泥沉淀罐，并采用如下技术方案。

3、一种污泥沉淀罐，包括罐体、包围筒、混合管、旋转驱动器和搅拌棒。所述包围筒固定在所述罐体之中；所述包围筒的上端和下端均开口；所述混合管固定在所述包围筒之中；所述混合管的上端为进料口，下端为出料口；所述包围筒间隔的包围所述出料口；所述旋转驱动器固定在所述罐体之上；所述旋转驱动器的输出端连接所述搅拌棒；所述搅拌棒插入所述混合管之中。

4、通过采用上述技术方案，在所述旋转驱动器的驱动下，所述搅拌棒可以旋转，从而可以搅拌注入混合管之中的污泥和沉淀剂，相比于自然扩散的方案，本方案能使得污泥和沉淀剂以较快的速度充分混合，从而加速污泥的聚集反应，使得污泥之中的固态成分能够快速沉降，从而提高污泥处理效率。

5、该污泥沉淀罐的一种优选方案为，所述包围筒具有从上至下依次连通的中空的颈部、中空的扩大部、中空的腹部和中空的缩小部；所述颈部的上端开口；所述缩小部的下端开口；所述扩大部由连接所述颈部的一端向连接所述腹部的一端逐渐扩大；所述缩小部由连接所述腹部的一端向远离所述腹部的一端逐渐缩小；所述颈部的外壁设计为竖向；所述扩大部的外壁为面向上方的第一倾斜环面；所述腹部的外壁设计为竖向；所述缩小部的外壁为面向下方的第二倾斜环面。

6、通过采用上述技术方案，将污泥在混合管中添加沉淀剂反应，沉淀泥从缩小部下端落入罐体底部，在持续加料条件和水压作用下，水可以沿缩小部的外壁向上移动，向上运动的水还可以推挤包围筒和罐体之间的水向上移动，这些水分别经过缩小部的外壁、腹部的外壁、扩大部的外壁和颈部的外壁向上移动，即使得污泥之中的一些水被分离出来，可以通过罐体顶部溢流或抽取而排出上清液。污泥之中的密度小于水的物体可以漂浮至颈部的上端开口水面，以及包围筒和罐体之间的上方水面，从而被收集，而不易残留在沉淀罐内部。同时，被水带动至上方的少量污泥也很容易沿着颈部的竖向外壁、扩大部的倾斜外壁、腹部的竖向外壁以及缩小部的倾斜外壁向下运动而落回罐体底部，从而有效将泥水分离，并分离出漂浮物。

7、具有上述形状的包围筒的污泥沉淀罐的进一步优选方案为，所述颈部和所述腹部为同轴的圆柱形；所述罐体具有一段圆柱壳段；所述颈部和所述腹部均安装在所述圆柱壳段的中心位置；所述颈部的外壁至所述圆柱壳段的内壁距离l1为所述腹部的外壁至所述圆柱壳段的内壁距离l2的3~10倍。

8、通过采用上述技术方案：包围筒上部和罐体之间的空间大，储水多，可以分离出较多的上清液；包围筒下部和罐体之间的空间小，配合缩小部形成的迂回通道，可以延长下方扰动的液体的流动路径，增加固态物的沉降机会，使通过腹部和罐体之间的水流含有的固态物比例较小。

9、上述污泥沉淀罐的进一步优选方案为，所述污泥沉淀罐还包括排水机构；所述排水机构的取水口设置于所述罐体的上部；所述排水机构的取水口朝向所述颈部的外壁。

10、通过采用上述技术方案，面向颈部取水，水沿颈部外壁向取水口流动，该处流动的水偏离腹部和罐体之间的通道，对腹部和罐体之间的水的吸力较小，从而减小对罐体底部沉淀泥水的扰动，提升了该污泥沉淀罐分离泥水的效率。

11、上述污泥沉淀罐的进一步优选方案为，所述排水机构为溢流管；所述溢流管插入所述罐体之中，所述溢流管的取水口朝向所述包围筒的颈部外壁；所述颈部的半径为r，所述腹部的半径为r，所述溢流管的取水口至所述颈部外壁的距离l3≤（r-r）/2。

12、通过采用上述技术方案，溢流水对罐体底部泥水的扰动较小，使得该污泥沉淀罐分离泥水的效率较高。

13、该污泥沉淀罐的一种优选方案为，所述污泥沉淀罐还包括阻挡件；所述阻挡件固定在所述包围筒之中；所述阻挡件设置于所述出料口的下方；所述阻挡件的外表面分为上锥面和下锥面；所述上锥面直径大的一端和所述下锥面直径大的一端相互对接。

14、通过采用上述技术方案，阻挡件可以较好的引导污泥倾斜向下运动，减小从排料口排出的泥水对底部沉淀泥的扰动，同时，阻挡件的上表面和下表面均不容易堆积沉淀污泥和漂浮物。

15、该污泥沉淀罐的一种优选方案为，所述搅拌棒包括中心杆和多个侧杆；每个所述侧杆的一端固定在所述中心杆上，另一端倾斜向下；所述中心杆的上端连接所述旋转驱动器；所述中心杆的下端通过轴承连接于所述阻挡件。

16、通过采用上述技术方案，水对该搅拌棒的阻力较小，同时，该倾斜的侧杆增大了搅动面积，提升了污泥和沉淀剂混合反应效率。中心杆的旋转不容易偏心，较为平稳。

17、该污泥沉淀罐的一种优选方案为，所述搅拌棒包括扇叶组；所述扇叶组的外直径小于所述混合管的内直径；所述扇叶组设置于所述出料口和所述阻挡件之间。

18、通过采用上述技术方案，搅拌棒可以从该污泥沉淀罐之中拆下出来，便于清理和修理。扇叶组可以高效的将出料口排出的泥水料向四周甩出来，提高了污泥的流转效率。

19、该污泥沉淀罐的一种优选方案为，所述腹部的内壁正对所述扇叶组和所述上锥面；所述缩小部的内壁正对所述下锥面。

20、通过采用上述技术方案，被扇叶组甩出的污泥被腹部内壁阻挡，可以沿着上锥面向下滑落，继而沿着缩小部的内壁向下滑落沉降，该设计有效降低了剧烈扰动的污泥对包围筒和罐体之间水体的扰动，减少了泥水之中的固态物向包围筒和罐体之间运动的能量。

21、第二方面，本技术提出一种泥水分离方法，并采用如下技术方案。

22、一种泥水分离方法，使用上述的污泥沉淀罐来分离出污泥之中的一部分水，包括：

23、启动所述旋转驱动器，设置所述旋转驱动器反复切换顺时针旋转和逆时针旋转，从而驱动所述搅拌棒同步切换顺时针旋转和逆时针旋转；

24、从所述进料口注入污泥和沉淀剂；

25、在搅拌棒的反复切换搅拌作用下，污泥和沉淀剂充分混合，污泥之中的固态泥和沉淀剂反应生成沉淀泥；

26、在扇叶组的旋转作用下，沉淀泥和水的混合物被甩出所述出料口；

27、在所述阻挡件的阻挡作用下，以及在所述腹部的围绕束缚下，沉淀泥和水的混合物沿着所述缩小部的内壁向下移动；

28、沉淀泥在重力作用下落入所述罐体的底部，从而挤压水向上运动；一部分水沿着所述缩小部的外壁向上移动，所述罐体上部的水流出所述罐体，从而分离出污泥之中的一部分水。

29、通过采用上述技术方案，所述搅拌棒同步切换顺时针旋转和逆时针旋转，使得污泥和沉淀剂的混合反应效率，包围筒和阻挡件降低了被扇叶组甩出的泥水对包围筒和罐体之间水体的扰动，提升了污泥的沉降效率，包围筒和罐体之间上部的上清液含有的固态物比例少，使得污泥之中的一部分水被高效的分离出来。

30、综上所述，本技术的污泥沉淀罐以及使用该污泥沉淀罐来分离泥水的方法具有如下有益效果：该污泥沉淀罐设置了旋转驱动器和搅拌棒，可以对注入混合管之中的污泥和沉淀剂进行搅拌，相比于污泥和沉淀剂自然扩散而结合的方案，本方案能使得污泥和沉淀剂以较快的速度充分混合，从而加速污泥和沉淀剂的聚集反应，使得污泥之中的固态成分能够快速沉降，从而提高污泥处理效率。