[发明专利]一种节水型澄清净化系统及工艺

权利要求书

1.一种节水型澄清净化系统，其特征在于：包括原水池(a)、清水池(f)以及设置在原水池(a)与清水池(f)之间的由多段式管道混合器(b)、变孔径翼片絮凝反应器(c)、沉淀分离器(d)、过滤器(e)和泥渣回流装置(j)组成的一体式澄清净化器(M)，及与一体式澄清净化器(M)相连通的污泥处置系统(W)，其中原水池(a)、多段式管道混合器(b)、变孔径翼片絮凝反应器(c)、沉淀分离器(d)、过滤器(e)和清水池(f)依次相连，沉淀分离器(d)还通过泥渣回流装置(j)与变孔径翼片絮凝反应器(c)相连通，且多段式管道混合器(b)和变孔径翼片絮凝反应器(c)上还依次连接有一级加药系统(h)和二级加药系统(i)，所述的污泥处置系统(W)包括与沉淀分离器(d)相连的压滤装置(g)和滤液回收装置(k)、与过滤器(e)相连的反洗水回收装置(l)，其中滤液回收装置(k)和反洗水回收装置(l)的出口分别与原水池(a)相连。

2.根据权利要求1所述的节水型澄清净化系统，其特征在于：所述的多段式管道混合器(b)包括设置在进水管(1)上的与一级加药系统(h)相连的絮凝剂、碱化剂及惰性晶种加药接口(4)，在加药接口(4)后端安装有孔板(2)和列管(3)；

所述的变孔径翼片絮凝反应器(c)包括内、外絮凝桶(7、8)，内絮凝桶(7)下端设置有与多段式管道混合器(b)的进水管(1)相连的变孔径翼片絮凝反应器入口(6)，外絮凝桶(8)顶部设置有与二级加药系统(i)相连通的助凝剂加药接口(5)，且在内絮凝桶(7)内、内絮凝桶(7)与外絮凝桶(8)之间分别装填有内桶变孔径翼片絮凝板组件(9)和外桶变孔径翼片絮凝板组件(10)，内、外絮凝桶(7、8)通过支架与沉淀分离器(d)连接，所述的沉淀分离器(d)包括设置在上部的斜板或斜管(11)，设置在下部的积泥斗(19)及设置在底部的排泥口(20)；过滤器(e)设置在沉淀分离器(d)的上方，自下而上依次由多孔板(12)、过滤装置(13)、轻质滤层(14)和拦截网(15)组成，轻质滤层下方设置有与空气擦洗罗茨风机(18)相连的穿孔布气管，在拦截网(15)上部的外侧设置有集水槽(16)和与清水池(f)相连的出水口(17)，沉淀分离器(d)、过滤器(e)还分别通过排泥口(20)与压滤装置(g)、反洗水回收装置(l)相连；所述的泥渣回收装置(j)经管路与变孔径翼片絮凝反应器入口(6)相连，且在该管路上设置有活性泥渣循环泵(21)和泥渣密度/流量计(22)。

3.根据权利要求2所述的节水型澄清净化系统，其特征在于：所述的沉淀分离器(d)下部积泥斗(19)上层设置有活性泥渣收集管，与活性泥渣循环泵(21)相连，活性泥渣循环泵(21)采用变频泵，排泥口(20)上安装有排泥阀门。

4.根据权利要求2所述的节水型澄清净化系统，其特征在于：所述的多段式管道混合器(b)采用列管(3)与孔板(2)组合式，组合数量可调，列管(3)的管径和孔板(2)的孔径在横截面上由中心向外逐渐增大。

5.根据权利要求2所述的节水型澄清净化系统，其特征在于：所述的内、外桶变孔径翼片絮凝板组件采用非等距开孔，开孔为圆孔或方孔，由中心向外侧孔径逐渐增大；变孔径翼片絮凝板组件上下均布置有扰流翼片(25)，扰流翼片(25)在圆周上均布，翼片宽度为100～300mm。

6.根据权利要求2所述的节水型澄清净化系统，其特征在于：所述的斜板或斜管(11)的倾角为60°，斜板间距为20～40mm，斜管内切圆径为30～60mm。

7.根据权利要求2所述的节水型澄清净化系统，其特征在于：所述的轻质滤层(14)为聚苯乙烯或聚丙烯白球，其粒径为1.5～2.5mm；拦截网15采用孔径小于1.5mm的不锈钢滤网或孔板。

8.根据权利要求2所述的节水型澄清净化系统，其特征在于：所述的压滤装置(g)采用板框式压滤机或离心式脱水机。

9.根据权利要求2所述的节水型澄清净化系统，其特征在于：所述的絮凝剂为PAC、PFS或FeCl₃，碱化剂为Ca(OH)₂或NaOH，助凝剂为PAM，惰性晶种为CaCO₃或CaSO₄。

10.一种节水型澄清净化工艺，其特征在于包括以下步骤：原水池(a)中待处理的原水经泵提升进入多段式管道混合器(b)，在多段式管道混合器(b)中利用一级加药系统(h)加入化学药剂后在多段式管道混合器(b)中充分混合，旋流进入变孔径翼片絮凝反应器(c)进行絮凝反应，根据不同水质处理工艺需要，在变孔径絮凝反应器(c)处通过二级加药系统(i)加入化学药剂，再进入沉淀分离器(d)进行固液分离、泥渣浓缩，最后进入过滤器(e)过滤后进入清水池(f)待用；

沉淀分离器(d)的部分浓缩活性泥渣通过泥渣回流装置(j)回至变孔径翼片絮凝反应器(c)，剩余泥渣经过压滤装置(g)压滤，滤液通过滤液回收装置(k)回至原水池(a)，过滤器(e)反洗排水通过反洗水回收装置(l)回至原水池(a)。