一种气浮池和包括该气浮池的溢流污水处理系统的制作方法

1.本发明涉及污水处理技术领域，特别是涉及一种气浮池。


背景技术：

2.雨天溢流污染受气象、水文、污染物组成、管道沉积物、下垫面、截留倍数等多种因素影响，是一个较难处理的面源污染控制难题。现阶段，针对合流制溢流污染控制一般是新建调蓄池，主要作用是截流初期雨水，雨停后，再通过城市排水系统输送进污水厂进行净化处理。但这种模式受下游污水厂处理规模限制较大，易造成污水在厂前溢流，没有根本性解决污染问题。而且，溢流污水进入污水厂处理，还可能对污水厂本身的生化系统造成冲击，导致出厂水不达标。因此，有必要在调蓄池原位增加溢流污水就地处理单元。
3.污染的雨水含有各种大小污染物，有些会沉淀在调蓄池，而比重小的污染物则会保持漂浮状态。对于轻质污染物可采用气浮工艺进行有效处理。溶气气浮法(daf)是根据空气在高压水中充分溶解，释放到水中快速减压，形成微气泡附着在原水中的絮凝物上，通过浮力使污染物上升到水面，从而实现固液分离。另一方面，在固液分离前，水体中溶解氧浓度高，约10～65％的有机物可被氧化分解。因此，采用气浮工艺可带来良好的tp(总磷量)、ss(悬浮物)和有机物去除效果。
4.另一方面，现有的气浮法污水处理池通常需要在池中布置多个微气泡释放器，以达到使微气泡和污染水体充分混合的目的，因此这种气浮池存在建设成本较高的问题。尤其是随着气浮池的面积的增大，为了使微气泡与水体充分混合，需要的微气泡释放器的数量也越多，给气浮池的设计和建造都带来了难度。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种气浮池，以使用较少的微气泡释放器数量实现微气泡和进入到气浮池中的水体充分混合的目的。
6.一种气浮池，具有进水口，在所述气浮池内形成有进水喉道，所述进水喉道包括平直段和扩口段，所述平直段与进水口连接，所述进水喉道内设置有微气泡释放器，所述微气泡释放器与设置在所述气浮池外部的微气泡发生器连通。
7.可选地，所述平直段包括与所述进水口相对设置的隔板，所述扩口段包括向远离进水口方向倾斜的导流板，所述导流板连接在所述隔板的顶端，所述导流板相对于竖直面的倾斜角度为30度～60度。
8.可选地，在气浮池中还设置有渣槽，所述渣槽包括固定连接在气浮池内的箱体，所述箱体上部固定连接有向箱体外部倾斜的导向板，所述导向板的顶部高于所述气浮池的水面。
9.可选地，在气浮池的水面上方设置有刮渣机，所述刮渣机包括辊筒，所述辊筒表面连接有多个刮板或刮爪，所述辊筒底部的刮板或刮爪始终与所述气浮池的水面接触。
10.可选地，在气浮池池底形成有气浮沉淀槽，所述气浮沉淀槽设置在隔板远离进水
口的一侧。
11.本发明的有益效果包括：
12.1、本发明公开的气浮池通过在进水口处形成进水喉道，并将微气泡释放器布置在进水喉道内，由于进水喉道的设置限制了进水流路的截面积，使得进入气浮池的水流能和微气泡充分混合，微气泡能在水中充分扩散。而进入扩口段的水流流速降低，进一步提高了微气泡与水流的混合效果。另一方面，通过将微气泡释放器放置在进水喉道内，降低了对微气泡释放器的数量要求，通过少量的微气泡释放器便可以实现较好的微气泡和水流的混合效果。
13.2、本发明通过将气浮池与调蓄池相连接，使调蓄池中的水流进入到气浮池中，通过气浮法对污水水体作进一步处理，达到污水处理的目的，提高了污水处理效率，避免调蓄池中的污水不经处理即被排放掉，避免了溢流污水带来的污染。
14.3、本发明的溢流污水处理系统还包括污泥处理装置，通过在调蓄池和气浮池中连接污泥处理装置能集中调蓄池和气浮池中沉淀的具有污染性的污泥，可以对污泥做集约化的处理，进一步减少溢流污水带来的污染。
附图说明
15.图1为本发明公开的气浮池结构示意图。
16.图2为本发明公开的溢流污染处理系统第一实施例的结构示意图。
17.图3为本发明公开的溢流污染处理系统第二实施例的结构示意图。
18.图中：1、微气泡释放器；2、渣槽；3、导流板；4、微气泡发生器；5、刮渣机；6、隔板；7、集水管；8、调蓄池；9、混凝池；10、清水池；11、污泥处理装置；12、折流板；13、pac加药装置；14、pam加药装置；15、搅拌机；16、清水管；17、管道混合器；18、水泵。
具体实施方式
19.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
20.一种气浮池，通过气浮法对初期雨水等污染水体作净化处理。
21.如图1所示，本发明所公开的气浮池具有进水口，在气浮池内设置有至少一个微气泡释放器1，微气泡释放器1与设置在气浮池外部的微气泡发生器4相连接，微气泡发生器4上连接有清水管16，清水管16向微气泡发生器4中持续供应清水。微气泡发生器4将清水转化为大量的微气泡，并通过与微气泡释放器1的气泡输送管道输送到微气泡释放器1中，再通过微气泡释放器1与气浮池中的水流混合，这些微小气泡会吸附在污染水体中的悬浮物上，附着在悬浮物上的微气泡增大了悬浮物受到的浮力，使悬浮物漂浮到水面上。
22.为了能让进入气浮池的水体都能与微气泡释放器1释放的微气泡充分混合，在气浮池的进水口位置形成有进水喉道，进入到气浮池的水体均会通过进水喉道，而微气泡释放器1设置在进水喉道内，微气泡释放器1释放的微气泡在进水喉道内扩散到水体中，微气泡能与水体中的悬浮物充分接触。
23.所述进水喉道包括平直段和扩口段，平直段与气浮池的进水口连接，扩口段连接在平直段的末端，即从气浮池进水口进入到气浮池中的水流首先进入到平直段，再从平直段流入到扩口段中。平直段的截面面积大致相同，扩口段的截面面积沿水流流动方向逐渐
扩大，于是进入到扩口段的水流流速降低。
24.为了进一步提高微气泡与进入进水喉道的水体的混合效果，气浮池的进水口设置在靠近池底的位置，而进水喉道的平直段和扩口段沿竖直方向延伸。当水流进入到进水喉道时是从气浮池的底部向上涌流。
25.另一方面，进水喉道的设置可以减少水流对进水喉道外部水体的影响，使进水喉道外部的水体相对进水喉道内更加平稳，有利于进水喉道外部的水体中的密度较大的固体不溶物的自然沉淀。
26.优选地，微气泡释放器1设置在扩口段内，扩口段内较低的水流速度和扩口段较大的截面面积有利于微气泡在水中的扩散，并与水流的充分混合。
27.优选地，气浮池的进水口设置在气浮池的一端的底部，在与进水口处一定间隔处配置有与进水口相对的竖直隔板6，在隔板6顶端连接有向远离进水口方向倾斜的导流板3。隔板6与气浮池侧壁形成平直段，导流板3和气浮池的侧壁形成扩口段。
28.优选地，导流板3倾斜的角度为30
°
～60
°
。倾斜角度过大不利于微气泡与水流的混合，倾斜角度过小无法达到降低水流流速的目的，同样不利于水流与微气泡的充分混合接触。
29.在另一个示例性的实施例中，所述平直段包括连接在进水口上的管道，管道远离气浮池进水口的一端连接有直径沿水流方向逐渐扩大的扩口管道，扩口管道即为所述进水喉道的扩口段。对应地，微气泡释放器1布设在扩口管道内。
30.相比于使用管道组成的平直段和扩口段，使用隔板6和导流板3来形成平直段和扩口段，可以满足大流量的雨污水处理需求，处理效率更佳。
31.在另一些实施例中，考虑到气浮池中的进水喉道的平直段和扩口段的截面面积较大，可以在气浮池的进水喉道内配置多个微气泡释放器1。
32.优选地，微气泡发生器4采用多相流泵或空压机。
33.在气浮池远离微气泡释放器1的一侧还设置有用于收集气浮池水面上漂浮物的渣槽2，用于收集气浮池水面上的漂浮的固体污染物。渣槽2包括在气浮池侧壁连接的箱体，箱体具有底板和连接在底板上的多块侧板，箱体顶部形成有开口，开口低于气浮池的水面，箱体靠近微气泡释放器1的侧板上部还连接有导向板，导向板向箱体的外部倾斜。在水面波动和水流流动作用下，气浮池的水面上的固体不溶物会沿导向板进入到箱体中。导向板的顶部始终高于气浮池的液面，减少进入到渣槽2中的水流，避免影响渣槽2中的固体废物的收集。
34.具体地，导向板高于气浮池水面3cm～5cm。
35.通过水体本身作用将固体漂浮物推入到渣槽2中，往往效率较低，因此在气浮池上方还布设有刮渣机5。刮渣机5包括转动安装在气浮池上方的辊筒，辊筒的旋转轴线大致平行于气浮池的水面，辊筒表面设置有多个刮板或者刮爪，刮板和刮爪可伸入到气浮池的水面以下，辊筒向渣槽2方向转动，辊筒转动过程中刮板或刮爪结构可以持续拨动水面的水流向渣槽2方向流动，使水面上的固体漂浮物持续向渣槽2中移动，提高渣槽2的收集效率。将辊筒布置在靠近渣槽2的位置，使辊筒转动带起的固体漂浮物可以直接掉落到渣槽2中或掉落在导向板上落入到渣槽2的箱体内，提高对固体漂浮物的收集效率。
36.具体地，所述刮渣机5可以由电机驱动或内燃机驱动。
37.为了更好地收集气浮池中的沉淀物，在气浮池的池底还形成有气浮沉淀槽。隔板6远离进水口的那一侧的气浮池的池底中部隆起形成纵向切面大致为等腰梯形形状的凸起，相应的，在凸起两侧分别形成有一个料斗状的气浮沉淀槽。气浮池中的密度较大的固体不溶物沉淀到气浮沉淀槽中，集中收集沉淀污染物。
38.气浮池上还连接有集水管7，通过集水管7将经过气浮处理的水体输送到自然水系中，或作进一步处理。
39.优选地，微气泡发生器4上连接有清水管16，清水管16与集水管7连通，使经过气浮处理的清水可以用于生成微气泡。
40.为了提高对溢流污水的处理能力，提出一种包括本发明公开的气浮池的溢流污水处理系统。
41.第一实施例：
42.如图2所示，一种溢流污水处理系统，包括调蓄池8和气浮池，调蓄池8用于临时存蓄污水并使污水中的固体物沉淀，便于后续对污染水进行处理。气浮池和调蓄池8之间通过输水管实现水流的连通，输水管上连接有水泵18，通过水泵18和输水管将调蓄池8中沉淀后的污染水输送到气浮池中作进一步处理。
43.在调蓄池8底部形成有汇集沉淀物的调蓄沉淀槽，调蓄沉淀槽的底部低于调蓄池8的底部。调蓄池8中的污染水经过静置后，其中密度较大的固体不溶物会沉淀到调蓄池8的底部，其中大部分沉淀物在水流作用下会逐步进入到调蓄沉淀槽中。调蓄沉淀槽的设置可以有效提高沉淀物的汇集效果，提高沉淀物的集中度，便于对沉淀物的集中运输和处理。调蓄沉淀槽具有向调蓄池8侧壁倾斜的槽壁，提高沉淀物的汇集效果。
44.为了进一步提高气浮池对水中固体不溶物、有机污染物等多种杂质和污染物的处理效果，在调蓄池8和气浮池连通的输水管上还连接有pac即聚合氯化铝加药装置，在输水过程中使pac药剂溶液与水流充分混合，以使水中的杂质悬浮物形成絮凝胶体。
45.进一步地，为了使pac药剂与水流更充分地混合，在输水管上还连接有管道混合器17，pac加药装置连接到管道混合器17中，pac药剂溶液首先进入管道混合器17与输水管输送进管道混合器17的水流充分混合，再被输送到气浮池中。
46.为了进一步提高对污染水中的杂质、悬浮颗粒物、有机物等物质的絮凝效果，在靠近输水管的出水口位置处还配置有pam即聚丙烯酰胺加药管，加药管连接到pam加药装置上。当输水管中的水流流出时即迅速与加药管中释放出的pam药剂接触并实现混合。
47.pac药剂和pam药剂加入到加药装置中前一般为固体粉末状态，使用前需要加入清水予以溶解，再通过加药装置的加药管投加到进入混凝池9中的水体中。
48.在一个示例性的实施例中，加药装置包括用于临时存储溶解后的pac药剂或pam药剂的药剂储存容器和用于泵送药剂溶液的加药泵，加药泵将药剂溶剂泵入到混凝池9或输水管中。
49.进一步地，为了提高pam药剂溶液与水流的混合效果，在气浮池的上游还设置有混凝池9。
50.在本实施例中，混凝池9中布置有至少两块折流板12，以改变并延长水流在混凝池9中的流动路径，增加水流在混凝池9中的流动时间。这些折流板12的两端分别与混凝池9的两侧固定连接，但折流板12的高度均小于混凝池9的深度。
51.具体地，相邻的两块折流板12中的一块的底端高于混凝池9的底部，其顶端不低于混凝池9的顶端，另一块的折流板12底端与混凝池9的底部相连接。在本实施例中，输水管的出水口接近混凝池9的顶端，因此使最靠近输水管的折流板12与混凝池9的底部形成过水通道，使另一块折流板12的底端与混凝池9的底部连接，使输水管排出的水流需要依次流过两块折流板12并最终在混凝池9与气浮池连通的进水口处流入到气浮池中。由于进入混凝池9的水流的流路变长，使得污染水水流和pac药剂以及pam药剂的混合时间进一步延长，有助于进一步提高水流和化学药剂的絮凝效果。
52.进一步地，在混凝池9中还设置有搅拌机15用于搅拌混凝池9中的混合了pac、pam药剂的水流，进一步增加pac、pam药剂的絮凝效果。
53.本发明公开的溢流污水处理系统还包括清水池10，用于收集经过气浮池处理后形成的澄清水流。清水池10和气浮池通过集水管7连通，气浮池处理后的澄清水流通过集水管7流入到清水池10中。集水管7连接在气浮池远离微气泡释放器1的那一侧，使进入集水管7的水流经过充分沉淀，保证流入清水池10中水流的固体不溶物被充分分离。清水池10中的澄清水可以通过排水管道排出。
54.进一步地，为了减少不必要的净水损耗，清水管16连接到清水池10中，清水管16将清水池10中经过气浮处理后的清水输送到微气泡发生器4中，实现清水的循环利用。具体地，清水回流比5％～20％，也就是说清水管16从清水池中获得的清水流量占清水池10中清水流量的5％～20％。清水回流比的具体比例需要根据溢流污水处理系统的污水流量确定，污水流量大时，需要的微气泡量就大，相应的，需要的清水回流比例就越大。
55.本发明所公开的溢流污水处理系统还包括污泥处理装置11，污泥处理装置11通过第一污泥管与调蓄沉淀槽连通，通过第二污泥管与气浮沉淀槽连通，通过第三污泥管与渣槽2连通。污泥处理装置11将这些污泥汇集后作外运处理。污泥处理装置11的引入能够避免污染水产生的污泥带来的污染，进一步减少溢流污水带来的污染问题。
56.第二实施例：
57.如图3所示，第二实施例与第一实施例的不同之处在于，调蓄池8与混凝池9、混凝池9与气浮池分别共壁连接，或者如图3所示，将一个大的水池分别依照水流的处理过程依次划分为调蓄池8、混凝池9、气浮池和清水池10，各水池之间通过挡板实现分隔。
58.具体地，调蓄池8和混凝池9之间的第一挡板上形成有多个溢流孔道，调蓄池8中的污染水通过第一挡板上溢流孔道进入到混凝池9中。溢流孔道布设在第一挡板的上部，以确保进入到混凝池9中的水流在调蓄池8中经过充分沉淀。
59.在本实施例中，pac加药装置连接的加药管和pam加药装置连接的加药管的均伸入到混凝池9中，为了使pac药剂和pam药剂和混凝池9的水流的充分混合，在混凝池9中设置有多块折流板12，以延长水流在混凝池9中的流动路径。进一步地，在混凝池9中还设置有多个搅拌机15，多个搅拌机15的搅拌桨依次布置在水流的流动路径上，通过搅拌机15的搅拌进一步提高pac药剂、pam药剂与混凝池9中水体的混合度。
60.上述相关说明以及对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些内容做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其它实施例中而不必经过创造性的劳动。本发明不限于上述相关说明以及对实施例的描述，本领域的技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做
出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。