[發明專利]一種高負荷晶核固液分離裝置及方法

在審

• 申請號: 202010891399.2
• 申請日: 2020-08-30
• 公開（公告）號: CN112062330A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 秦正兵;程星耀;王金晨;李娜;張雨軒
• 申請（專利權）人: 南京中電環保水務有限公司
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F11/12
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 秦秋星

本發明公開一種高負荷晶核固液分離裝置及方法，裝置包括內殼體和外殼體，外殼體內自上而下依次設有清水區、蜂窩填料、分離區、濃縮區和集泥區；內殼體設置于分離區，包括上下連通的造粒區和絮凝區，絮凝區的頂部入口尺寸大于造粒區底部出口尺寸；造粒區連接進水管、加晶種管，絮凝區連接混凝劑加藥管、助凝劑加藥管；造粒區和絮凝區分別設有攪拌器；集泥區與絮凝區底部之間連接有污泥回流管，污泥回流管上設有污泥回流泵。本發明通過投加晶體作為載體，增大絮體顆粒粒徑，強化結晶對軟化水、除濁水的凈化效果，同時晶體內的機械摩擦和擠壓，以及PAM的吸附架橋作用，增強了膠體態和懸浮態污染物的攔截效果，實現了對軟化水、除濁水的高效凈化。

技術領域

本發明涉及一種水質凈化裝置，具體涉及一種集結晶、造粒、混凝、絮凝、澄清、沉淀、污泥濃縮、污泥回流及出水于一體的高負荷晶核固液分離裝置及方法。可適用于循環水或除鹽水軟化澄清的凈化處理。

背景技術

隨著國家對環境保護工作的關注和水資源短缺的加劇，水質凈化和廢水回收利用越來越受到重視。以懸浮層固液分離為理論基礎的水處理技術與裝備大量被研制開發，并廣泛應用于實際工程，典型設備包括法國威立雅Actiflo澄清池、法國Degremont公司DensaDeg高密度澄清池和Philip等人研制的高效載體絮凝裝置等。上述設備均成功實現了水處理技術的集成與設備化，水質凈化效果明顯，但同時也存在一定的技術缺陷。如Actiflo澄清池通過在蜂窩填料區下部形成高密度、大顆粒絮體懸浮層，大幅縮短了絮凝時間，表面負荷可達50m/h以上，但絮凝區占地面積較大、附屬設備較多；DensaDeg高密度澄清池工藝，將混凝、澄清、蜂窩填料沉淀、污泥回流等工藝有機組合，表面負荷能達到20-50m/h，但絮凝區占地面積較大；載體絮凝裝置也能實現較高的表面負荷，但附屬設備過于繁雜。國內部分水廠還采用沉淀和濃縮，上清液排放或回收，污泥經脫水后排放。這種方法效率低，投資大，占地面積大，運行費用高，管理麻煩，效果也不夠理想。

現有設備均不同程度地存在以下幾方面的不足：

(1)顆粒性能差：①隨機型碰撞結合模式；②絮凝體結構松散、密度低，具典型分形構造特征；③有效密度隨粒徑增大呈冪函數的關系降低。

(2)工藝流程長、效率低。傳統工藝需要經過絮凝、沉淀過程，絮凝體松散、結構密度低，分離時間長，效率低。

(3)針對水質單一，適應性差。法國威立雅Actiflo澄清池、DensaDeg高密度澄清池和高效載體絮凝裝置都只能針對低溫低濁水，不能滿足高濁度原水的要求。

(4)占地面積大、附屬設備多，難以實現集成化、小型化。

(5)污泥的吸附作用未被利用。一般的沉淀分離設備不能將沉淀污泥循環利用，而絮凝過程和沉淀過程中沉淀的污泥，仍具有較好的吸附活性，且對于低溫低濁水而言，污泥可以起到助凝作用。污泥的循環使用，可以降低絮凝劑和助凝劑的用量。

(6)排泥水含固率低，設備產水率低。污泥沉淀區普遍采用自然沉降，不具備污泥濃縮的功能，沉淀效率低，導致大量水和污泥一起作為排泥水排出。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的在于提供一種高負荷晶核固液分離裝置及方法，解決現有的造粒流化床小顆粒流失，大顆粒形成率低，導致處理效率降低的技術問題。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種高負荷晶核固液分離裝置，包括內殼體和外殼體，所述外殼體內自上而下依次設有清水區、蜂窩填料、分離區、濃縮區和集泥區；所述內殼體設置于分離區，包括上下連通的造粒區和絮凝區，絮凝區的頂部入口尺寸大于造粒區底部出口尺寸；造粒區連接進水管、加晶種管，絮凝區連接混凝劑加藥管、助凝劑加藥管；造粒區和絮凝區分別設有攪拌器；所述集泥區與絮凝區底部之間連接有污泥回流管，污泥回流管上設有污泥回流泵。