一种基于机械驱动脉冲澄清设备的水体水质保障装置，包括机械驱动脉冲澄清系统、浊度控制系统、自动加药系统和污泥处置系统，加药系统将絮凝剂和助凝剂投加入澄清池内，利用飞轮转动驱动活塞往复运动形成周期性的抽压过程产生水力脉冲；水力脉冲通过澄清池底部的配水管和整流层并诱导产生流向变换的脉冲水流，胁迫澄清池内的污泥悬浮层不断产生周期性的压缩和膨胀，促使原水中固体杂质与已形成的泥渣进行接触絮凝、吸附；形成的悬浮泥渣随水流继续上升并在清水区内完成固液分离，流出澄清池的处理水经过管道加压泵进入浊度控制系统进一步去除颗粒污染物以达到目标水质；本发明专利技术可通过改变飞轮转速方便控制脉冲周期，以达到良好的处理效果。
【技术实现步骤摘要】
一种基于机械驱动脉冲澄清设备的水体水质保障装置
本专利技术属于环保
，涉及水处理，特别涉及一种基于机械驱动脉冲澄清设备的水体水质保障装置。
技术介绍
我国国土面积的大部分地区降水量不足1000mm/y，使得这些地区的城市水体及人工景观水体补水量缺乏、水体更新频率较低。一般而言低更新频率水体的特点为：流动性差，自净能力低，水体富营养化严重。水体富营养化是指氮磷等营养物质过量排入天然水体中，而引起的水中藻类等浮游植物过度生长，进而造成水体中溶解氧下降，水生生物大量死亡，感官性状下降等一系列使得水生态环境恶化的现象。采用生物方法对水体中氮磷进行脱除是抑制水体富营养化的重要手段，例如人工湿地、生态浮床等等方式，然而该类手段需要较大的停留时间和工程占地面积，并且在西北地区还面临着冬季植物枯死的问题，使其应用受到极大的限制。许多研究表明可以通过N/P的比值来确定水体富营养化的限制性污染因子，目前广泛被研究人员认可的判定条件为：N/P比值大于7，限制性因子为P，小于或等于7:1，限制性因子为N；根据环保部发布的十大水系水质监测结果对比可知，我国大部分水系的N/P比值大于10，说明其限制性因子为P。对于低更新频率水体而言将水体中磷控制在0.02mg/L即可大幅度的降低水体发生富营养化的风险。与此同时，控制水体的浊度、色度则可大幅提升水体的观赏、娱乐价值。采用混凝-沉淀-过滤的方式即可使低更新频率水体拥有良好的除浊、除色和除磷效果。澄清池可同时完成水和废水的混凝、沉淀处理工艺，其包括水和药剂的混合、絮凝反应和固液分离等三个过程于一体。在澄清池中，起到截留分离杂质颗粒作用的介质是呈悬浮状的泥渣，而脉冲澄清池是一种利用创造适当的水力条件，诱导池内悬浮泥渣层产生周期性的膨胀与收缩，原水中微絮凝颗粒通过与悬浮层中的泥渣进行接触絮凝来去除悬浮杂质的处理单元。脉冲澄清池中没有搅拌系统，由于泥渣层的周期性膨胀、收缩运动，原水通过膨胀状态的泥渣层时会对水中的絮体产生过滤作用，并达到良好的处理效果。此外，脉冲澄清池采用底部配水管进水的方式，它可以使悬浮层的浓度趋于均匀，防止了污泥颗粒在池底沉积。根据水力脉冲发生方式的不同可将脉冲澄清池分为真空式脉冲澄清池、钟罩虹吸式脉冲澄清池等。脉冲澄清池虽然具有诸如：澄清效率高、池深较浅，施工方便，造价低、以及无水下设备，维修比较方便等优点，然而真空式脉冲澄清池需要增设一套真空设备，运营维护难度较大；虹吸式脉冲澄清池运行过程中水头损失较大、脉冲周期较难控制，操作管理要求较高。导致处理效果不佳，限值了其大面积应用。此外，常规的过滤工艺一般采用砂滤或者纤维滤料，其滤速较低、过滤面积大，工程投资较高；滤池反冲洗时，冲洗强度高、时间长，反冲洗用水量一般可达到处理水量的5~8%，浪费严重；这些限制因素均制约着利用混凝-沉淀-过滤处理工艺作为低更新频率水体水质保障措施的应用。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种基于机械驱动脉冲澄清设备的水体水质保障装置，通过加药系统将絮凝剂和助凝剂投加入澄清池内，在澄清池中心设置缸体，利用飞轮转动驱动活塞往复运动形成周期性的的抽压过程产生水力脉冲；水力脉冲通过澄清池底部的配水管和整流层并诱导产生流向变换的脉冲水流，胁迫澄清池内的污泥悬浮层不断产生周期性的压缩和膨胀，促使原水中固体杂质与已形成的泥渣进行接触絮凝、吸附；形成的悬浮泥渣随水流继续上升并在清水区内完成固液分离，流出澄清池的处理水经过管道加压泵进入浊度控制系统进一步去除颗粒污染物以达到目标水质；悬浮泥渣层、反冲洗废液排入污泥处理装置进行脱水以保证整个装置稳定、可靠运行；通过设置的在线监测装置和预置的控制程序可实现系统的自动运行，无需专业的操作运行人员、且劳动强度低。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种基于机械驱动脉冲澄清设备的水体水质保障装置，包括机械驱动脉冲澄清系统、浊度控制系统、自动加药系统和污泥处置系统，其中：所述机械驱动脉冲澄清系统包括澄清池主体，澄清池主体内设置有竖直的缸体，缸体中有活塞，活塞上部连接活塞杆的一端，活塞杆的另一端连接驱动飞轮，缸体内位于活塞下方的空间形成脉冲产生区；带有管道混合器的进水管从澄清池内穿过并连通缸体，将原水输送至脉冲发生区，缸体同时连通设置在澄清池内的配水管，在澄清池主体内位于配水管的上方设置有整流层，在整流层上方设置有泥渣排出管，在澄清池主体内位于上部位置设置有穿孔集水管，穿孔集水管连接有出水槽，在澄清池主体的内壁与缸体外壁之间，下部形成泥渣悬浮区，上部形成清水区；所述浊度控制系统包括管道一和管道二，管道一上设置管道加压泵一和止回阀一，管道二上设置管道加压泵二和止回阀二，管道一和管道二并联后，一端连接机械驱动脉冲澄清系统的出水管道，另一端连接碟片式过滤器的进出口，其中，与碟片式过滤器进口的连接管路上设置有电动阀门一，与碟片式过滤器出口的连接管路上设置有电动阀门二，碟片式过滤器的进口还连接带电动阀门三的反冲洗水出水管路，碟片式过滤器的出口还连接带电动阀门四的排水管路，碟片式过滤器的进口处设置有电传压力表一，出口处设置有电传压力表二；所述自动加药系统包括一体化的絮凝剂加药设备和助凝剂成套加药设备，絮凝剂通过管道投加入机械驱动脉冲澄清系统的管道混合器之前，助凝剂投加入脉冲发生缸体内；所述污泥处置系统包括叠螺式污泥离心脱水机，澄清池底部泥渣悬浮区中污泥和碟片式过滤器反冲洗废水由管道输送至叠螺式污泥离心脱水机，进行脱水处理，脱水污泥定期外运，污泥脱出水排入处理装置始端进行处理。所述机械驱动脉冲澄清系统中，利用驱动飞轮转动驱动活塞往复运动形成周期性的的抽压过程产生水力脉冲，通过澄清池底部的配水管和整流层中的整流器将水力脉冲传递至污泥悬浮层，胁迫澄清池内的悬浮絮体层不断产生周期性的压缩和膨胀，促使原水中固体杂质与已形成的泥渣进行接触絮凝、吸附。在正常工况下，所述管道加压泵一和管道加压泵二开启一台，电动阀门一和电动阀门四开启，电动阀门二和电动阀门三关闭，进水由碟片式过滤器顶部的进口进入，经过层层过滤、去除浊度物质后排放；当电传压力表一与电传压力表二压力差达到设定值后，进入反冲洗状态，此时管道加压泵一和管道加压泵二同时工作，电动阀门一和电动阀门四关闭，电动阀门二和电动阀门三开启，碟片式过滤器内的过滤盘片压紧装置松开，反冲洗水由底部出口进入，对过滤盘片进行反冲，使其恢复到较小的过滤压力损失状态。所述机械驱动脉冲澄清系统的澄清池主体设置用于检测悬浮泥渣层高度的泥水界面仪，所述泥水界面仪与驱动飞轮联动控制，所述电传压力表一与电传压力表二、各电动阀门以及管道加压泵联动控制；所述浊度控制系统中，在碟片式过滤器的进水管路上设置浊度在线监测仪，所述浊度在线监测仪与絮凝剂投加装置、助凝剂投加装置联动控制。当泥水界面仪测定的值低于50cm时，增加驱动飞轮的转速，降低脉冲发生周期至小于40s，增强水力扰动以达到将污泥絮体悬浮层厚度维持在180~250cm的最佳范围内。当电传压力表一与电传压力表二的压力差达到0.2Mpa后，设备的动作程序为管道加压泵一和管道加压泵二同时启动→电动阀门二开启→电动阀门三开启→电动阀门一和电动阀门四同时关闭→反冲洗持续时间40s→管道加压泵本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于机械驱动脉冲澄清设备的水体水质保障装置，包括机械驱动脉冲澄清系统、浊度控制系统、自动加药系统和污泥处置系统，其中：所述机械驱动脉冲澄清系统包括澄清池主体，澄清池主体内设置有竖直的缸体(4)，缸体(4)中有活塞(3)，活塞(3)上部连接活塞杆(2)的一端，活塞杆(2)的另一端连接驱动飞轮(1)，缸体(4)内位于活塞(3)下方的空间形成脉冲产生区；带有管道混合器(9)的进水管(10)从澄清池内穿过并连通缸体(4)，将原水输送至脉冲发生区，缸体(4)同时连通设置在澄清池内的配水管(5)，在澄清池主体内位于配水管(5)的上方设置有整流层(6)，在整流层(6)上方设置有泥渣排出管(11)，在澄清池主体内位于上部位置设置有穿孔集水管(7)，穿孔集水管(7)连接有出水槽(8)，在澄清池主体的内壁与缸体(4)外壁之间，下部形成泥渣悬浮区，上部形成清水区；所述浊度控制系统包括管道一和管道二，管道一上设置管道加压泵一(13)和止回阀一(15)，管道二上设置管道加压泵二(14)和止回阀二(16)，管道一和管道二并联后，一端连接机械驱动脉冲澄清系统的出水管道，另一端连接碟片式过滤器(23)的进出口，其中，与碟片式过滤器(23)进口的连接管路上设置有电动阀门一(17)，与碟片式过滤器(23)出口的连接管路上设置有电动阀门二(20)，碟片式过滤器(23)的进口还连接带电动阀门三(18)的反冲洗水出水管路，碟片式过滤器(23)的出口还连接带电动阀门四(22)的排水管路，碟片式过滤器(23)的进口处设置有电传压力表一(19)，出口处设置有电传压力表二(21)；所述自动加药系统包括一体化的絮凝剂加药设备(26)和助凝剂成套加药设备(25)，絮凝剂通过管道投加入机械驱动脉冲澄清系统的管道混合器(9)之前，助凝剂投加入脉冲发生缸体(4)内；所述污泥处置系统包括叠螺式污泥离心脱水机(24)，澄清池底部泥渣悬浮区中污泥和碟片式过滤器(23)反冲洗废水由管道输送至叠螺式污泥离心脱水机(24)，进行脱水处理，脱水污泥定期外运，污泥脱出水排入处理装置始端进行处理。...
【技术特征摘要】
1.一种基于机械驱动脉冲澄清设备的水体水质保障装置，包括机械驱动脉冲澄清系统、浊度控制系统、自动加药系统和污泥处置系统，其中：所述机械驱动脉冲澄清系统包括澄清池主体，澄清池主体内设置有竖直的缸体(4)，缸体(4)中有活塞(3)，活塞(3)上部连接活塞杆(2)的一端，活塞杆(2)的另一端连接驱动飞轮(1)，缸体(4)内位于活塞(3)下方的空间形成脉冲产生区；带有管道混合器(9)的进水管(10)从澄清池内穿过并连通缸体(4)，将原水输送至脉冲发生区，缸体(4)同时连通设置在澄清池内的配水管(5)，在澄清池主体内位于配水管(5)的上方设置有整流层(6)，在整流层(6)上方设置有泥渣排出管(11)，在澄清池主体内位于上部位置设置有穿孔集水管(7)，穿孔集水管(7)连接有出水槽(8)，在澄清池主体的内壁与缸体(4)外壁之间，下部形成泥渣悬浮区，上部形成清水区；所述浊度控制系统包括管道一和管道二，管道一上设置管道加压泵一(13)和止回阀一(15)，管道二上设置管道加压泵二(14)和止回阀二(16)，管道一和管道二并联后，一端连接机械驱动脉冲澄清系统的出水管道，另一端连接碟片式过滤器(23)的进出口，其中，与碟片式过滤器(23)进口的连接管路上设置有电动阀门一(17)，与碟片式过滤器(23)出口的连接管路上设置有电动阀门二(20)，碟片式过滤器(23)的进口还连接带电动阀门三(18)的反冲洗水出水管路，碟片式过滤器(23)的出口还连接带电动阀门四(22)的排水管路，碟片式过滤器(23)的进口处设置有电传压力表一(19)，出口处设置有电传压力表二(21)；所述自动加药系统包括一体化的絮凝剂加药设备(26)和助凝剂成套加药设备(25)，絮凝剂通过管道投加入机械驱动脉冲澄清系统的管道混合器(9)之前，助凝剂投加入脉冲发生缸体(4)内；所述污泥处置系统包括叠螺式污泥离心脱水机(24)，澄清池底部泥渣悬浮区中污泥和碟片式过滤器(23)反冲洗废水由管道输送至叠螺式污泥离心脱水机(24)，进行脱水处理，脱水污泥定期外运，污泥脱出水排入处理装置始端进行处理。2.根据权利要求1所述基于机械驱动脉冲澄清设备的水体水质保障装置，其特征在于，所述机械驱动脉冲澄清系统中，利用驱动飞轮(1)转动驱动活塞(3)往复运动形成周期性的的抽压过程产生水力脉冲，通过澄清池底部的配水管(5)和整流层(6)中的整流器将水力脉冲传递至污泥悬浮层，胁迫澄清池内的悬浮絮体层不断产生周期性的压缩和膨胀，促使原水中固体杂质与已形成的泥渣进行接触絮凝、吸附。3.根据权利要求1所述基于机械驱动脉冲澄清设备的水体水质保障装置，其特征在于，在正常工况下，所述管道加压泵一(13)和管道加压泵二(14)开启一台，电动阀门一(17)和电动阀门四(22)开启，电动阀门二(20)和电动阀门三(18)关闭，进水由碟片式过滤器(23)顶部的进口进入，经过层层过滤、去除浊度物质后排放；当电传压力表一(19)与电传压力表二(21)压力差达到设定值后，进入反冲洗状态，此时管道加压泵一(13)和管道加压泵二(14)同时工作，电动阀门一(17)和电动阀门四(22)关闭，电动阀门二(20)和电动阀门三(18)开启，碟片式过滤器(23)内的过滤盘片压紧装置松开，反冲洗水由底部出口进入，对过滤盘片进行反冲，使其恢复到...
【专利技术属性】
技术研发人员：王娜，
申请(专利权)人：王娜，
类型：发明
国别省市：陕西,61
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