一种具有反冲洗的混凝旋流过滤的净化系统及其方法技术方案

本发明专利技术提供了一种具有反冲洗的混凝旋流过滤的净化系统及其方法，包括磁强化絮凝装置和具有反冲洗的涡流沉积分离装置；磁强化絮凝装置的进水口设置在絮凝主体侧壁上，通过依次加入磁粉、无机混凝剂和有机絮凝剂，使得水中污染物能够分阶段的逐一凝聚成团，形成絮凝体；絮凝装置的出水管道以与生物滤料层的圆周体相切的方式插入生物滤料层内壁；具有反冲洗功能的涡流沉积分离装置通过生物滤料层将分离装置主体分割为反冲洗进水区和旋流过滤区。本发明专利技术能大幅度去除污水中的悬浮物、油污、漂浮物等物质，同时该工艺方法极大地减少了对土地的占用。

A decontamination system with backwashing coagulation swirl filtration and its method

The present invention provides a swirl coagulation filtration purification system and method of backwashing, including magnetic flocculation and deposition apparatus with eddy current backwash water inlet separation device; magnetic flocculation device arranged on the side wall of the main body of flocculation, followed by adding magnetic powder, inorganic flocculant and organic flocculant, the pollutants in water can be divided into phases by forming clumps, floc formation; water pipe flocculation device in a circle tangent to the body biological filter layer is inserted into the biological filter layer wall; with vortex backwashing function integral from the sink device through the biological filter layer separating device body divided into backwash water inlet area and cyclone filter area. The invention can greatly remove the substances such as suspended matter, oil pollution, floating material and so on in the sewage, and the process method greatly reduces the occupation of land.

【技术实现步骤摘要】
一种具有反冲洗的混凝旋流过滤的净化系统及其方法
本专利技术属水处理设备
，涉及一种连续处理污水的高效净化系统及其方法，尤其涉及一种磁强化絮凝与涡流沉积分离的具有反冲洗的混凝旋流过滤的净化系统及其方法。
技术介绍
随着人类的快速发展，自然区域的森林、湿地、草地等不断被道路、广场、建筑等取代，并且城市的规模还在不断扩大中，城市水文、水质、水资源等问题日益突出。污水主要有生活污水、工业废水和初期雨水。大量的研究表明，颗粒物是污水中各类污染物的主要载体，在污水中起着前期吸附污染物，中期输送污染物和后期沉降释放污染物的作用，同时颗粒物自身又是影响水体透明度、浊度的重要水质指标。相对于发达国家，国内对污水处理虽然已渐进入正轨，但还需要进一步摸索和尝试。国内对污水的处理措施主要是包括两种：过滤拦截法和自然沉降法。过滤拦截法通过人工构建一些过滤系统，把污水引入到过滤系统进行简单的过滤处理，如采用不同级配石料盲沟或穿孔混凝土过滤板等来对污水进行一个简单的过滤。过滤拦截法存在过滤拦截系统容易堵死失效、且失效后清理服务困难等缺点。自然沉降法通过建设污水调蓄池，把污水排入到调蓄池后通过重力沉降来去除污水中污染物。但是存在污水调蓄池的占地面积大、人工清理难度大与不能连续运行等问题。
技术实现思路
为了解决上述含有悬浮物、油污或漂浮物等物质的污水中污染物的分离问题，本专利技术提供一种具有反冲洗的混凝旋流过滤的净化系统及其方法。将絮凝、涡流、过滤与微生物降解技术联合应用到污水处理装置中，通过絮凝、涡流与过滤技术来强化污水中污染物的分离，分离出的污染物进一步通过微生物技术降解去除，该工艺方法能大幅度去除污水中的悬浮物、油污、漂浮物等物质，同时该工艺方法极大地减少了对土地的占用。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有反冲洗的混凝旋流过滤的净化系统，包括磁强化絮凝装置和具有反冲洗功能的涡流沉积分离装置；磁强化絮凝装置包括进水口1、絮凝主体和药剂供应装置，进水口1位于絮凝主体的侧壁上，药剂供应装置包括设置在絮凝主体顶部上的3个药剂加入口，3个药剂加入口分别是磁粉加入口2、无机混凝剂加入口3和有机絮凝剂加入口4；磁粉加入口2、无机混凝剂加入口3和有机絮凝剂加入口4按照水流方向顺序布置在絮凝主体上；出水管道位于絮凝主体与进水口1相对的侧壁上；具有反冲洗功能的涡流沉积分离装置，包括外壳5，生物滤料层16，涡流出水口10和排渣口15；生物滤料层16间隔设置在外壳5内，并将分离装置主体分割为两个区域，生物滤料层16和外壳5之间的区域为反冲洗进水区，生物滤料层16内部为旋流过滤区；反冲洗水进入口21设置在反冲洗进水区顶部；絮凝装置的出水管道以与生物滤料层16的圆周体相切的方式插入生物滤料层16内壁固定；旋流过滤区内还设置有导流筒6，水流在生物滤料层16和导流筒6外筒之间形成涡流，导流筒6上部设置有涡流出水口10；涡流沉积分离装置底部设置有排渣口15。优选的，磁强化絮凝装置相对进水口1的侧壁底部还设置有磁粉回收口25；净化系统还包括磁粉回收利用设备，磁粉回收利用设备包括磁分离机17和再循环管道18，磁强化絮凝装置的磁粉回收口25和涡流沉积分离装置的排渣口15连通磁分离机17，磁分离机17的磁粉出口通过再循环管道18与磁粉加入口2连通，进行循环使用；优选的磁粉回收利用设备可以与磁粉回收口25和排渣口15直接连接，也可以通过运输设备将磁粉回收口25和排渣口15排出的污泥运送至磁粉回收利用设备进行操作。优选的，所述导流筒6还包括内筒8和外筒9，导流筒外筒9为上小下大的圆台形状，导流筒外筒9形成的圆台母线与其高线的夹角小于10°，优选的，该夹角是3°或者5°；导流筒内筒8为圆柱形。优选的，所述涡流沉积分离装置内部还设置有导流板12，所述导流板12位于所述导流筒6下方，从而在所述导流板12下方形成沉积物收集区13；所述导流板12底部具有向下表面，并且在所述导流板底部具有集泥口14，所述外壳5内壁沉积的污染物沿所述导流板12的向下表面引导至所述集泥口14，经所述集泥口14进入沉积物收集区13。优选的，磁粉加入口2伸入到絮凝主体上部，无机混凝剂加入口3伸入到絮凝主体下部，在磁粉加入口2和无机混凝剂加入口3之间设置有从絮凝主体顶部向下延伸的平直折流板23；有机絮凝剂加入口4伸入到絮凝主体上部；磁强化絮凝装置还包括L型折流板24，L型折流板24的竖直段位于无机混凝剂加入口和有机絮凝剂加入口之间。优选的，涡流沉积分离装置还包括总出水管道11，总出水管道11分别连通涡流出水口10与过滤出水口7，由此使得去除污染物的污水和反冲洗过滤后的水流经总出水管道11向外排出；磁强化絮凝装置和涡流沉积分离装置底部具有分别向排渣口15和磁粉回收口25方向倾斜向下的表面。优选的，生物滤料层16包括内外两层，内层为小颗粒生物滤料层19，外层为大颗粒生物滤料层20；优选的，小颗粒生物滤料层19由石英砂、微孔陶粒中任一种或两种组成，大颗粒生物滤料层20由沸石、火山石、大孔陶粒中的任一种或几种混合而成。优选的，生物滤料层16还设置有过滤出水口7，过滤出水口7位于涡流出水口10下方，反冲洗水进入口21的相对侧的生物滤料层16内壁并延伸出分离装置外部，优选的在过滤出水口7还设置有过滤出水口阀门22。优选的，药剂供应装置还包括自动加料设备；磁粉、无机混凝剂与有机絮凝剂的加入量均根据水的流量自动控制；和/或磁粉、无机混凝剂与有机絮凝剂的加入比例根据水流量自动调节；优选的，磁粉例如是包括四氧化三铁的磁粉；无机混凝剂可以是铝盐、铁盐和氯化钙的一种或几种混合；有机絮凝剂可以是聚丙烯酰胺及其衍生物等高分子有机物。优选的，涡流沉积分离装置为圆柱形筒体，该圆柱形筒体的高度是其底面直径的1.5～3倍；优选的，圆柱形筒体的高度是其底面直径的2倍或者2.5倍。优选的，絮凝装置的出水管道倾斜向下设置在涡流沉积分离装置的外壳(5)上；优选的，絮凝装置的出水管道与水平面的夹角小于30°；更优选的，出水管道与水平面的夹角是5°，10°或者15°。此外，本专利技术还提供一种具有反冲洗的混凝旋流过滤的净化方法，包括磁强化絮凝步骤、旋流强化过滤步骤和反冲洗步骤；磁强化絮凝步骤包括：将水从絮凝主体的进水口1引入絮凝装置内，水在絮凝主体内依次与加入的磁粉、无机絮凝剂和有机絮凝剂混合，发生絮凝反应，不同药剂与污水混合的位置和阶段均不相同；经过磁强化絮凝过程的水体切向引导至涡流沉积分离装置，使得水体沿着与涡流沉积分离装置的周向相切的方式进入分离装置主体内部；旋流强化过滤步骤包括：水切向进入生物滤料层16限定的旋流过滤区，在旋流过滤区形成涡流，旋流过滤区内还设置有导流筒6，强化涡流旋转；聚集在生物滤料层16的内壁附近的污染物在重力作用下沉积到沉积物收集区13，由排渣口15排出；去除污染物的水体进入导流筒6内部并由导流筒6的涡流出水口10排出；当生物填料层出现堵塞问题时或者当运行一定时间后，执行反冲洗步骤，以冲走沉积于生物滤料层16中的污物，提高吸附降解效率。优选的，反冲洗步骤包括：将洁净的水从反冲洗水进入口21引入反冲洗进水区，水流经生物滤料层16，冲走生物滤料层16中的污物，进入旋流过滤区，污泥等污染物沉降到沉积物收集区，通过排渣口本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有反冲洗的混凝旋流过滤的净化系统，其特征在于：包括磁强化絮凝装置和具有反冲洗功能的涡流沉积分离装置；磁强化絮凝装置包括进水口(1)、絮凝主体和药剂供应装置，进水口(1)位于絮凝主体的侧壁上，药剂供应装置包括设置在絮凝主体顶部上的3个药剂加入口，3个药剂加入口分别是磁粉加入口(2)、无机混凝剂加入口(3)和有机絮凝剂加入口(4)；磁粉加入口(2)、无机混凝剂加入口(3)和有机絮凝剂加入口(4)按照水流方向顺序布置在絮凝主体上；出水管道位于絮凝主体与进水口(1)相对的侧壁上；具有反冲洗功能的涡流沉积分离装置，包括外壳(5)，生物滤料层(16)，涡流出水口(10)和排渣口(15)；生物滤料层(16)间隔设置在外壳(5)内，并将分离装置主体分割为两个区域，生物滤料层(16)和外壳(5)之间的区域为反冲洗进水区，生物滤料层(16)内部为旋流过滤区；反冲洗水进入口(21)设置在反冲洗进水区顶部；絮凝装置的出水管道以与生物滤料层(16)的圆周体相切的方式插入生物滤料层(16)内壁固定；旋流过滤区内还设置有导流筒(6)，水流在生物滤料层(16)和导流筒(6)外筒之间形成涡流，导流筒(6)上部设置有涡流出水口(10)；涡流沉积分离装置底部设置有排渣口(15)。...

【技术特征摘要】
2017.08.24 CN 20171073338371.一种具有反冲洗的混凝旋流过滤的净化系统，其特征在于：包括磁强化絮凝装置和具有反冲洗功能的涡流沉积分离装置；磁强化絮凝装置包括进水口(1)、絮凝主体和药剂供应装置，进水口(1)位于絮凝主体的侧壁上，药剂供应装置包括设置在絮凝主体顶部上的3个药剂加入口，3个药剂加入口分别是磁粉加入口(2)、无机混凝剂加入口(3)和有机絮凝剂加入口(4)；磁粉加入口(2)、无机混凝剂加入口(3)和有机絮凝剂加入口(4)按照水流方向顺序布置在絮凝主体上；出水管道位于絮凝主体与进水口(1)相对的侧壁上；具有反冲洗功能的涡流沉积分离装置，包括外壳(5)，生物滤料层(16)，涡流出水口(10)和排渣口(15)；生物滤料层(16)间隔设置在外壳(5)内，并将分离装置主体分割为两个区域，生物滤料层(16)和外壳(5)之间的区域为反冲洗进水区，生物滤料层(16)内部为旋流过滤区；反冲洗水进入口(21)设置在反冲洗进水区顶部；絮凝装置的出水管道以与生物滤料层(16)的圆周体相切的方式插入生物滤料层(16)内壁固定；旋流过滤区内还设置有导流筒(6)，水流在生物滤料层(16)和导流筒(6)外筒之间形成涡流，导流筒(6)上部设置有涡流出水口(10)；涡流沉积分离装置底部设置有排渣口(15)。2.如权利要求1所述的一种具有反冲洗的混凝旋流过滤的净化系统，其特征在于：磁强化絮凝装置相对进水口(1)的侧壁底部还设置有磁粉回收口(25)；净化系统还包括磁粉回收利用设备，磁粉回收利用设备包括磁分离机(17)和再循环管道(18)，磁强化絮凝装置的磁粉回收口(25)和涡流沉积分离装置的排渣口(15)连通磁分离机(17)，磁分离机(17)的磁粉出口通过再循环管道(18)与磁粉加入口(2)连通，进行循环使用；优选的磁粉回收利用设备可以与磁粉回收口(25)和排渣口(15)直接连接，也可以通过运输设备将磁粉回收口(25)和排渣口(15)排出的污泥运送至磁粉回收利用设备进行操作。3.如权利要求1或2所述的一种具有反冲洗的混凝旋流过滤的净化系统，其特征在于：所述导流筒(6)还包括内筒(8)和外筒(9)，导流筒外筒(9)为上小下大的圆台形状，导流筒外筒(9)形成的圆台母线与其高线的夹角小于10°，优选的，该夹角是3°或者5°；导流筒内筒(8)为圆柱形。4.如权利要求1-3任一所述的一种具有反冲洗的混凝旋流过滤的净化系统，其特征在于：所述涡流沉积分离装置内部还设置有导流板(12)，所述导流板(12)位于所述导流筒(6)下方，从而在所述导流板(12)下方形成沉积物收集区(13)；所述导流板(12)底部具有向下表面，并且在所述导流板底部具有集泥口(14)，所述外壳(5)内壁沉积的污染物沿所述导流板(12)的向下表面引导至所述集泥口(14)，经所述集泥口(14)进入沉积物收集区(13)。5.如权利要求4所述的一种具有反冲洗的混凝旋流过滤的净化系统，其特征在于：磁粉加入口(2)伸入到絮凝主体上部，无机混凝剂加入口(3)伸入到絮凝主体下部，在磁粉加入口(2)和无机混凝剂加入口(3)之间设置有从絮凝主体顶部向下延伸的平直折流板(23)；有机絮凝剂加入口(4)伸入到絮凝主体上部；磁强化絮凝装置还包括L型折流板(24)，L型折流板(24)的竖直段位于无机混凝剂加入口和有机絮凝剂加入口之间，优选的，药剂供应装置还包括自动加料设备；磁粉、无机混凝剂与有机絮凝剂的加入...

【专利技术属性】
技术研发人员：常素云，占强，任必穷，董立新，吴涛，许伟，王松庆，张艳芬，
申请(专利权)人：天津市水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：天津,12