一种新型分级压载紊动絮凝沉降装置及絮凝工艺的制作方法

    技术2026-05-13  11


    本发明涉及废弃泥浆处理,特别是一种新型分级压载紊动絮凝沉降装置及絮凝工艺。


    背景技术:

    1、水絮凝处理工艺所用到的絮凝剂大致可分为三类:无机、有机、微生物絮凝剂。其中传统无机絮凝剂性价比较高,投入成本较低,但适用性有限,残留的金属离子还会对环境造成一定污染;随着技术更迭和经济条件壮大,出现的高分子有机絮凝剂,稳定性好,吸附架桥能力强,以极少用量就能产生显著成效,适用性广泛,但处理后的物质不易降解,可能产生二次污染。

    2、压载絮凝是一种加速固液分离的技术。该工艺使用硅砂和聚合物絮凝剂,通过形成高比密度的大絮凝物来加速沉淀过程,它使其他条件相同的情况下絮凝沉淀是传统混凝沉淀的8~37倍,根据yoshihiro suzuki等人对于浊度波动很大的原水的试验研究,在满足以下条件时,也能实现高速压载絮凝:(1)适当剂量的混凝剂以形成悬浮固体;(2)絮凝物中可以容纳的最大数量的微砂;(3)维持絮凝物强度所需的聚合物絮凝剂。

    3、在传统絮凝沉淀装置中,如申请号202321607702.7,名为一种新型污水絮凝分离处理装置,该装置包括:箱体、盖板、搅拌器、絮凝输送箱和排水阀;絮凝输送箱中絮凝剂通过絮凝添加口进入箱体内,通过搅拌叶片与搅拌杆的配合将絮凝剂与污水充分混合,静置后絮凝沉淀从排水阀排出,絮凝沉淀排完后,废水从出水阀排出;该发明结构紧凑,功能完善,能有效将污水中胶凝物质絮凝分离出来,达到净化污水的目的;但现有絮凝装置及工艺,因为分批次对污水进行絮凝,导致絮凝效率低下,难以解决工程实况不断产生的废弃泥浆,且使用的絮凝剂絮凝效率仍有待提高,还易产生二次污染。


    技术实现思路

    1、本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足,而提供一种新型分级压载紊动絮凝沉降装置及絮凝工艺,该新型分级压载紊动絮凝沉降装置及絮凝工艺能够绿色高效处理工程废弃泥浆。

    2、为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:

    3、一种新型分级压载紊动絮凝沉降装置,包括药剂仓、搅拌仓、一级沉淀池和二级沉淀池;药剂仓包括多个药剂仓内面板,多个药剂仓内面板将药剂仓分割成多个储药空间,每个储药空间均设有输送管口,药剂仓内具有一级絮凝剂、助凝剂和二级絮凝剂;搅拌仓与药剂仓通过输送管连接,药剂仓的一级絮凝剂和助凝剂经输送管输入至搅拌仓中,搅拌仓设有搅拌仓自动调控装置;一级沉淀池与搅拌仓通过输送管连接,一级沉淀池设有一级沉淀池自动调控装置,底部设有一级絮体收集泵;二级沉淀池与一级沉淀池之间通过隔板相连接,一级沉淀池与二级沉淀池具有顶板和底板,隔板低于顶板,竖直设置在底板上,二级沉淀池设有二级沉淀池自动调控装置,底部设有二级絮体收集泵;二级沉淀池与药剂仓通过输送管连接,药剂仓的二级絮凝剂经输送管输入至二级沉淀池中;二级沉淀池右侧上部设置排水阀,底部设有第二搅拌器。

    4、优选的,一级沉淀池内部竖直设有一级沉淀池内面板,将一级沉淀池分为左右两槽,一级沉淀池内面板底部高于底板,顶部与顶板连接;二级沉淀池内部竖直设有二级沉淀池内面板,将二级沉淀池分为左右两槽,二级沉淀池内面板底部高于第二搅拌器,顶部与顶板连接。

    5、优选的,搅拌仓顶部设有一级絮凝剂蠕动泵、助凝剂蠕动泵、泥浆蠕动泵和设备总开关,搅拌仓底部设有第一搅拌器,第一搅拌器通过转轴与搅拌仓底部连接,搅拌仓与一级沉淀池连接的输送管上设有输送蠕动泵;二级沉淀池左槽顶部设有二级絮凝剂蠕动泵,右槽顶部设有净水剂蠕动泵。

    6、优选的,一级絮体收集泵和二级絮体收集泵均为圆台状,口径逐渐减小,内部设有螺旋叶片,末端开设有絮体输送孔,絮体输送孔一端与外部输送管相连。

    7、优选的,泥浆蠕动泵内部设有两层砂石筛网,两层砂石筛网之间具有空隙。

    8、优选的,一级絮凝剂蠕动泵、助凝剂蠕动泵、泥浆蠕动泵、输送蠕动泵、一级絮体收集泵、一级絮体收集泵、二级絮凝剂蠕动泵和净水剂蠕动泵和排水阀上均设有手动控制装置。

    9、优选的,一级絮凝剂和助凝剂包括硅砂、聚合氯化铁、阳离子型聚丙烯酰胺,二级絮凝剂包括粉煤灰。

    10、优选的,硅砂、聚合氯化铁、阳离子型聚丙烯酰胺以及粉煤灰的添加量分别为10~20g/l、400~1200mg/l、100~300mg/l、10~20g/l。

    11、优选的,排水阀末端设有过滤网。

    12、一种新型分级压载紊动絮凝工艺,包括如下步骤:第一步,混合反应:将废弃泥浆输入至搅拌仓中,将一级絮凝剂和助凝剂在药剂仓内与清水混合后输入搅拌仓中,搅拌仓充分将废弃泥浆、一级絮凝剂和助凝剂混合搅拌;第二步,一级絮凝沉淀:搅拌后的混合液通过输送蠕动泵输送至一级沉淀池中,进行高速压载絮凝,一级沉淀池内随着絮凝进行,密度较大的渣浆下沉到池底,密度较小的浊液上升;第三步,二级絮凝沉淀:随着混合液不断输送至一级沉淀池,上浊液通过隔板溢流进入二级沉淀池;将药剂仓内二级絮凝剂与清水混合后通过二级絮凝剂蠕动泵输送至二级沉淀池中,进行二级絮凝;第四步,絮体收集:随着絮凝进行,一级沉淀池和二级沉淀池底部絮体逐渐堆积,将絮体通过一级絮体收集泵和二级絮体收集泵泵送至外部;第五步,清液收集:二级沉淀池上方清液经由二级沉淀池自动调控装置检测,水质达标则从右槽溢出,将所述清液通过排水阀输送至外部,若未达标则将相应浓度明矾输入池内,直到水质达标后,排出上清液。

    13、本发明具有如下有益效果:

    14、1、将传统沉淀池改为一、二级沉淀池,动态絮凝的方式,能有效解决絮体堆积抑制絮凝效率的问题,提高絮凝效率;两级沉淀池间利用隔板相连,利用密度不同形成的分层的物理现象,使得一级沉淀池内密度较大的絮体下沉到池底排出,密度较小的上浊液通过溢流进入二级沉淀池再次进行絮凝,无需利用外力泵送,节约能源。

    15、2、在泥浆蠕动泵中直接设置两块砂石筛网,替代絮凝前泥浆过滤砂石工作,且在絮凝工作时可交替更换筛网,保持装置能够持续工作,可提高效率且节约资源。

    16、3、在各装置中均设置自动调控装置,从而能有效调节整个絮凝装置内的动态絮凝过程,包括絮凝剂的输入速率、一级沉淀池上浊液溢流进入二级沉淀池速率、絮体泵出速率等,从而实现多维高效絮凝过程。

    17、4、一级絮体收集泵和二级絮体收集泵内设置螺旋叶片及圆台形状设计,可将絮体进一步压滤处理,以及二级沉淀池和排水阀对上清液处理部件的设置,实现泥浆处理、泥浆输送、絮凝剂输送、絮凝、压滤、上清液处理一体化。



    技术特征:

    1.一种新型分级压载紊动絮凝沉降装置,其特征在于:包括药剂仓(1)、搅拌仓(2)、一级沉淀池(3)和二级沉淀池(4);

    2.根据权利要求1所述的新型分级压载紊动絮凝沉降装置,其特征在于:一级沉淀池(3)内部竖直设有一级沉淀池内面板(31),将一级沉淀池(3)分为左右两槽,一级沉淀池内面板(31)底部高于底板,顶部与顶板连接;

    3.根据权利要求2所述的新型分级压载紊动絮凝沉降装置,其特征在于:搅拌仓(2)顶部设有一级絮凝剂蠕动泵(24)、助凝剂蠕动泵(25)、泥浆蠕动泵(26)和设备总开关(27),搅拌仓(2)底部设有第一搅拌器(21),第一搅拌器(21)通过转轴与搅拌仓(2)底部连接,搅拌仓(2)与一级沉淀池(3)连接的输送管(22)上设有输送蠕动泵(23);

    4.根据权利要求1所述的新型分级压载紊动絮凝沉降装置,其特征在于:一级絮体收集泵(32)和二级絮体收集泵(44)均为圆台状,口径逐渐减小,内部设有螺旋叶片(321),末端开设有絮体输送孔(322),絮体输送孔(322)一端与外部输送管(22)相连。

    5.根据权利要求3所述的新型分级压载紊动絮凝沉降装置,其特征在于:泥浆蠕动泵(26)内部设有两层砂石筛网(261),两层砂石筛网(261)之间具有空隙。

    6.根据权利要求3所述的新型分级压载紊动絮凝沉降装置,其特征在于:一级絮凝剂蠕动泵(24)、助凝剂蠕动泵(25)、泥浆蠕动泵(26)、输送蠕动泵(23)、一级絮体收集泵(32)、一级絮体收集泵(32)、二级絮凝剂蠕动泵(45)和净水剂蠕动泵(46)和排水阀(41)上均设有手动控制装置(48)。

    7.根据权利要求1所述的新型分级压载紊动絮凝沉降装置,其特征在于:一级絮凝剂和助凝剂包括硅砂、聚合氯化铁、阳离子型聚丙烯酰胺,二级絮凝剂包括粉煤灰。

    8.根据权利要求7所述的新型分级压载紊动絮凝沉降装置,其特征在于:硅砂、聚合氯化铁、阳离子型聚丙烯酰胺以及粉煤灰的添加量分别为10~20g/l、400~1200mg/l、100~300mg/l、10~20g/l。

    9.根据权利要求1所述的新型分级压载紊动絮凝沉降装置,其特征在于:排水阀(41)末端设有过滤网(411)。

    10.一种新型分级压载紊动絮凝工艺,其特征在于:包括如下步骤:


    技术总结
    本发明公开了一种新型分级压载紊动絮凝沉降装置及絮凝工艺,包括药剂仓、搅拌仓、一级沉淀池和二级沉淀池,药剂仓的一级絮凝剂和助凝剂经输送管输入至搅拌仓中,搅拌仓设有搅拌仓自动调控装置;一级沉淀池与搅拌仓通过输送管连接,一级沉淀池设有一级沉淀池自动调控装置,底部设有一级絮体收集泵;二级沉淀池与一级沉淀池之间通过隔板相连接,隔板低于顶板,二级沉淀池设有二级沉淀池自动调控装置,底部设有二级絮体收集泵;药剂仓的二级絮凝剂经输送管输入至二级沉淀池中;二级沉淀池右侧上部设置排水阀,底部设有第二搅拌器,本发明能有效解决絮体堆积抑制絮凝效率的问题,提高絮凝效率,达到对废弃泥浆的绿色低碳多维快速处理的目的。

    技术研发人员:侯向阳,欧阳松彪,樊俞斌,胡威,丁天军,陆永庆
    受保护的技术使用者:中铁十六局集团第三工程有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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