[發明專利]一種用于污水中砂粒高效分離的砂水分離系統及使用方法

有效

• 申請號: 202011508272.4
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112642182B
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 朱羽廷;夏四清;劉新超;高連敬;欒永翔;吳宜全;紀威;夏藝珺;吳兵兵;夏博宇
• 申請（專利權）人: 同濟大學;同濟大學建筑設計研究院（集團）有限公司
• 主分類號: B01D21/02
• 分類號: B01D21/02;B01D21/24;B01D21/26;B01D36/04
• 代理公司: 北京挺立專利事務所(普通合伙) 11265
• 代理人: 余瑩

本發明提供一種用于污水中砂粒高效分離的砂水分離系統及其使用方法，所述系統包括折板流變型多向流砂水分離器處理單元、第一非均質新生砂過濾器處理單元和第二非均質新生砂過濾器處理單元；所述折板流變型多向流砂水分離器處理單元，包括切向進水管、出水渠、殼筒板、透水外筒板、透水內筒板、環壁斜板、楔形溢流堰板、異重流折板、瓶形板、鎖砂蓋、鎖砂槳、排砂泵、循環閥；所述非均質新生砂過濾器處理單元，包括殼體、預置砂濾層、耙砂孔、曝氣閥、渾液排口、鼓風口、過濾閥、回流泵。本發明利用流體力學原理與創新優化設計，在提升砂水分離效果的同時，消除了傳統除砂工藝中存在的跑砂現象，為污水處理廠穩定運行和效能提升提供了技術支撐。

技術領域

本發明屬于污水處理技術領域，具體涉及一種用于污水中砂粒高效分離的砂水分離系統及使用方法。

背景技術

市政污水中往往攜帶著大量砂粒，依據《室外排水設計規范(2016年版)》(GB50014-2006)測算，1座處理規模為10000m³/d的市政污水處理廠每年接收到的砂量高達110m³，而在一些污水廠的實測數據中，污水中的含砂量甚至會比設計規范中高出數倍。這些砂粒如不能在源頭得到及時有效的分離而持續累積在污水處理系統內，將對后續處理構筑物產生一系列持久性不利影響，例如設備磨損、管道堵塞、污水處理池淤積等，嚴重影響污水處理設施的穩定運行。同時，污水處理系統中的砂粒還會進一步進入污水廠剩余污泥系統中，導致污泥量增加、砂粒分離難度增大、污泥熱值降低、厭氧資源化效率低下等衍生問題。在實際生產中，這常常導致污泥處理處置項目的運行成本居高不下，甚至難以為繼。因此，在國家持續推進污水資源化及無廢城市試點建設的大背景下，污水處理系統中砂粒的高效去除是保障污水廠處理效能和運行穩定性的關鍵瓶頸問題。

市政污水中砂粒的粒徑分布較廣(通常在0-300μm范圍內)，而傳統的除砂工藝主要針對粒徑大于200μm、比重大于2.65的砂粒的去除，對粒徑小于200μm微砂的攔截效率較低，且在砂水二次分離時存在明顯跑砂現象，因此導致整體除砂效率低下。甚至在一些雨污合流制污水廠中，雨季引發的沉砂池湍流會攪動集渾砂鎖砂區中的砂重新帶回水中，使得砂水分離形同虛設。由此可見，污水處理廠傳統除砂工藝的提質增效迫在眉睫。

發明內容

本發明針對上述傳統除砂工藝缺陷，為進一步提升污水處理廠污水中砂粒去除效率，為后續處理設施提供穩定的運行環境，同時為滿足污水處理系統應對補短板、強弱項、提質增效的內在需求，提供一種用于污水中砂粒高效分離的砂水分離系統及使用方法，該系統由折板流變型多向流砂水分離器和非均質新生砂過濾器及相應連接部件構成，其中，折板流變型多向流砂水分離器通過內環層流區注水正壓導入、異重流區分層、鎖砂區離心防跑砂等多環節設計保證砂水分離效果，提升除砂效率；隨后通過非均質新生砂過濾器對前述砂水分離器產生的渾砂進行再利用，通過原位清洗自生新生砂過濾層對污水中微砂進一步過濾，實現小顆粒微砂的高效去除，進一步保證系統除砂效果的穩定性。

本發明提供如下技術方案：一種用于污水中砂粒高效分離的砂水分離系統，包括相連通的折板流變型多向流砂水分離器處理單元、第一非均質新生砂過濾器處理單元和第二非均質新生砂過濾器處理單元；

所述折板流變型多向流砂水分離器處理單元包括殼筒板、位于殼筒板一側的切向進水管、位于殼筒板上側的兩個透水內筒板和兩個透水外筒板、位于所述殼筒板另一側的切向出水渠，所述透水內筒板與所述透水外筒板通過環壁斜板連接，所述切向出水渠位于所述環壁斜板上側并與所述透水外筒板相連；所述兩個透水內筒板與所述環壁斜板內側形成注壓區，所述兩個透水內筒板和兩個透水外筒板之間形成內環層流區，所述兩個透水外筒板與所述殼筒板之間形成外環層流區，所述注壓區、內環層流區和所述外環層流區構成折板流變區；