一种余水加药絮凝沉淀与过滤净化澄清系统的制作方法

1.本实用新型属于生态清淤技术领域，特别涉及一种余水加药絮凝沉淀与过滤净化澄清系统。


背景技术：

2.目前，污染水域的清淤工程，比如巢湖生态清淤试点工程，主要施工内容包括对水域区进行生态清淤、陆上压滤厂及水上排泥场的建设、底泥固结及干泥外运处理、余水净化处理等施工。其中，余水处理工程量较大，余水排放标准满足《污水综合排放标准》 (gb8978-1996)中的一级排放标准，即ss(固体悬浮物浓度)《70mg/l、cod(化学需氧量)《100mg/l、氨氮《15mg/l，ph值应符合《地表水环境质量标准》(gb3838-2002)标准。
3.由于污染水域长期受工业废水废渣及生活污水垃圾等污染，沿水域区农田大量施用化肥、农药，水土流失，经地面径流带入水内，使得水内氮、磷等元素超标严重，水体富营养化严重，水体含氧量降低，形成面源污染，受高温天气等因素影响，水内蓝藻快速生长、腐臭味重，引起水质恶化，严重时会耗尽水中氧气导致鱼类生物死亡，现状水质为劣四类和劣五类；水域内底泥虽然经陆上泥浆沉淀池、浓缩罐、压滤机生产线加药压滤后脱水固化，但余水水质依然无法达到设计和规范要求的一级排放标准；且项目陆上排泥场加药、絮凝、沉淀、过滤、净化和澄清属于围堰区域临水作业、受限狭小空间作业，排泥场所属的泥浆沉淀池、余水沉淀池施工现场机械设备多、交叉作业繁多，施工环境较复杂，现场存在较多影响安全生产的隐患。采用传统的余水净化方式无法在受限狭小空间内施展，无法快速高效的实现余水加药絮凝、沉淀过滤、净化澄清，工效低、净化效果差，无法达到余水水质一级排放的目标，且易造成二次环境污染，有较大的安全隐患。
4.因此，为满足室外陆上排泥场余水加药、絮凝、沉淀、过滤、净化和澄清工序流程有效衔接和自动监控的需求，快速高效解决水质达标排放的问题，克服受限狭小空间作业、临水作业和现场交叉作业难题，实现安全可靠、快速加药絮凝、充分沉淀过滤、高效净化澄清、一级达标排放、保护周边湿地环境和水质不受二次污染的目标，预研制开发了一种余水加药絮凝沉淀与过滤净化澄清系统，可以广泛适用于湖泊、江河、湿地、城镇、厂企等领域的淤泥或污泥脱水固化后的余水(尾水)加药絮凝、沉淀过滤及净化澄清等领域。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是在于克服现有技术的不足之处，提供一种余水加药絮凝沉淀与过滤净化澄清系统。
6.本实用新型的上述目的通过如下技术方案来实现：
7.一种余水加药絮凝沉淀与过滤净化澄清系统，其特征在于：包括加药溶药箱、药箱固定支架及操作平台、供水管及闸阀、水位报警器、搅拌泵组、增压泵、控制柜装置、药剂输送管道、药剂喷管、过滤格栅、格栅步道观测平台、设置在一级二级沉淀池之间的两处溢流坝口、信息化可视监控系统；
8.所述加药溶药箱设置在靠近蓄水池和药剂仓库位置的位置；药箱固定支架及操作平台固定在加药溶药箱外；所述供水管伸入加药溶药箱内，所述闸阀安装在供水管上用于控制供水管的通断；所述水位报警器安装在加药溶药箱内，用于检测加药溶药箱内的水位；所述搅拌泵组垂固安装在固定于加药溶药箱顶部的固定支架上，用于溶药搅拌和药液调理；所述增压泵安装在加药溶药箱外侧底部出药位置，其输入端管道与加药溶药箱底部连接，输出端管道与药剂输送管道相连；所述过滤格栅安装在一级和二级沉淀池之间的两处溢流堰口处，每处溢流堰口处的过滤格栅有多道，从一级沉淀池至二级沉淀池依次排列，且多道过滤格栅的过滤孔洞直径依次减小；格栅步道观测平台横跨固定在溢流坝堰口顶部；所述药剂喷管与药剂输送管道连接，在药剂喷管的管壁上均布设置有喷孔，药剂喷管固定在格栅步道观测平台上，在每相邻的两道过滤格栅之间均设置有一根药剂喷管；所述信息化可视监控系统安装在溢流坝口附近的围堰顶部，用于全天候监控现场加药、絮凝、沉淀、过滤、净化及澄清效果，监控现场取样过程，监视现场安全状况，并为远程控制提供视频影像资料；所述控制柜装置安装在加药溶药箱外的操作平台上，用于控制搅拌泵组、增压泵、水位报警器及信息化可视监控系统。
9.进一步的：每处溢流堰口处的过滤格栅有三道，三道过滤格栅的过滤孔洞直径分别为18
ꢀ㎜
、12
㎜
和8
㎜
。
10.进一步的：药剂喷管上的喷孔的直径5mm，喷孔间距约1m。
11.进一步的：该格栅步道观测平台的平台底部采用q235b热轧角钢，按照50mm
×
50mm
×
6mm 规格搭建，走道采用pp脚踏格栅板，规格为900mm
×
350mm
×
30mm，走道防护栏杆采用dn20 钢管焊接制作而成，壁厚2.8mm，防护高度1.2m。
12.进一步的：还包括设置在二级沉淀池和尾水池之间的溢流坝口，在该溢流坝口横跨固定有格栅步道观测平台，在该格栅步道观测平台固定有药剂喷管，并在该溢流坝口处安装一道或多道过滤格栅。
13.本实用新型具有的优点和积极效果
14.1、本系统可根据陆上一级沉淀池与二级沉淀池溢流堰口现场实际位置适当调整装置的布置，以适应临水区域、受限狭小空间、交叉作业区的作业需求，有利于消除安全隐患，实现安全环保施工作业。
15.2、该系统通过在一级沉淀池和二级沉淀池之间的溢流堰口安装多道过滤格栅，并安装药剂喷管，提高泥浆过滤工效，方便药剂投放，增强药剂反应效力，提高水质净化澄清效果，通过余水在一级沉淀池、二级沉淀池及尾水池之间的过滤沉淀，实现余水一级达标排放，占地少，避免了二次污染环境，便于施工人员操作。
16.3、本系统具有装置结构安全性、安装灵活性、运转高效性、操作简便性等优点，进而加快药剂投放、余水絮凝沉淀和过滤工作效率及提升水质净化效果，节省了大量时间和人力。
17.4、本系统装置取材简单、构造合理、快速高效、结构安全、环保节能、经济适用、使用方便，方位视频监控信息，具有环保节能效应，符合国家提倡的绿色建筑的设计理念。
附图说明
18.图1是本实用新型的整体结构布局示意图；
19.图2是本实用新型配药部分的结构示意图；
20.图3是本实用新型施药部分的侧视图。
具体实施方式
21.以下结合附图并通过实施例对本实用新型的结构作进一步说明。需要说明的是本实施例是叙述性的，而不是限定性的。
22.一种余水加药絮凝沉淀与过滤净化澄清系统，请参见图1-3，主要由加药溶药箱4、药箱固定支架及操作平台7、供水管1及闸阀2、水位报警器15、搅拌泵组3、增压泵8、控制柜装置5、药剂输送管道9、药剂喷管12、过滤格栅13、格栅步道观测平台11、设置在一级二级沉淀池之间的两处溢流坝口14、信息化可视监控系统10等组成。其中，加药溶药箱、药箱固定支架及操作平台、供水管及闸阀、水位报警器、搅拌泵组、增压泵、控制柜装置集中安装到一起，实现药液配置，可称为配药部分；药剂喷管、过滤格栅、格栅步道观测平台集中安装在溢流坝口位置，实现向余水中加药，并进行絮凝的泥团的拦截，可称为施药部分，施药部分与配药部分通过药剂输送管道连接。上述构件的材料规格尺寸及作用如下：
23.加药溶药箱：由q235b钢材制作，矩形箱体尺寸为长宽高2300mm
×
2200mm
×
2500mm，壁厚3mm，自带钢制操作平台和检修爬梯，其功能是用于加药、溶药和药液拌合。
24.药箱固定支架及操作平台：通过焊接等方式整体安装在加药溶药箱的外部一侧位置，由竖向支架、设置在竖向支架一侧的检修爬梯7.2及在顶部连接两者的操作平台7.1构成，主要作用是作为加药溶药箱的固定支架，存放控制柜，兼用于检修、观察、日常维修及上下爬梯的功能。主要由q235b钢材制作，壁厚2.75mm。
25.供水管及闸阀：采用φ50mm镀锌水管及球阀，其作用是为加药溶药箱提供水源。
26.水位报警器：采用浮球型水位自动报警器，其作用是自动监视加药溶药箱内水位，当水位过低或过高时将自动报警，提醒操作人员进行处置。
27.搅拌泵组：功率为5kw，安装在加药溶药箱加药口上方的固定支架6上，固定支架可采用附图所述的十字形支架，钢制固定支架为q235b型材制作，搅拌泵组上部位搅拌电机3.1，安装在固定支架上方，搅拌泵组下部为钢制轴承连接的搅拌叶片3.2，其作用是加药溶药箱加水、加药后，带动其下端的搅拌叶片进行溶药搅拌和药液调理。
28.增压泵：功率为3kw，最高可提供1.6mpa压力，安装在加药溶药箱外侧底部出药位置，输入端管道与加药溶药箱底部连接，输出端管道与药剂输送管道相连，其功能是用于加压输送药液至加药点。
29.控制柜装置：由多组电气控制柜装置组成，内有自动和手动控制系统及操作按钮，安装在加药溶药箱外的操作平台上，其功能是设备控制，主要控制搅拌泵组、增压泵、水位报警器及信息化可视监控系统等。
30.药剂输送管道：材质为q235b镀锌钢管，最大可承受1.6mpa压力，直径为dn100，壁厚 4.0mm。药剂输送管道与增压泵输出端相连接，作用是输送药液至加药点。
31.药剂喷管：药剂喷管为pe材质，主管直径dn90，壁厚5.4mm，支管直径dn40，壁厚3.7mm，最大可承受1.6mpa压力，药剂喷管与药剂输送管由转接头相连，喷管管壁上的喷药孔直径约 5mm，喷孔间距约1m。其作用是在加药点用于向流过的余水水面喷药液，药液为环保型脱水助剂。
32.过滤格栅：安装在一级和二级沉淀池之间的两处溢流堰口处，每处溢流堰口处的过滤格栅共有三道，格栅顶部长度16m，底部长度14m，高度0.6m，材质为聚丙烯，每道格栅之间的间距为0.65m，从一级沉淀池(泥浆池)至二级沉淀池(清水池)依次排列，过滤孔洞由大到小布置，三道过滤格栅的过滤孔洞直径为分别为18
㎜
、12
㎜
和8
㎜
。两道相邻过滤格栅之间的上方位置设置有药剂喷管，用于对格栅内外的水面进行脱水助剂药液喷洒，促进泥水絮凝沉淀。过滤格栅的作用是通过不同孔径的三道分级格栅，将一级沉淀池加药絮凝的底泥泥团进行过滤拦截，尾水则穿过孔洞流走，汇入二级沉淀池(清水池)。其中尺寸大于18mm 的絮凝泥团被过滤拦截在一级沉淀池内，尺寸介于18mm至12mm的絮凝泥团被过滤拦截在一级和二级过滤格栅之间，尺寸介于12mm至8mm的絮凝泥团被过滤拦截在二级和三级过滤格栅之间，尺寸小于8mm的絮凝泥团则随尾水流入二级沉淀池继续絮凝沉淀，后续可通过在二级沉淀池和尾水沉淀池之间的溢流堰口加药，进一步的净化澄清，使水质达到设计要求的一级排放标准。
33.格栅步道观测平台：在一级和二级沉淀池之间的两处溢流堰口的上方各搭建一格栅步道观测平台，该平台底部采用q235b热轧角钢，规格为50mm
×
50mm
×
6mm搭建，走道采用pp脚踏格栅板，规格为900mm
×
350mm
×
30mm，走道防护栏杆采用dn20钢管焊接制作而成，壁厚 2.8mm，防护高度1.2m。该平台用于固定其下部的过滤格栅、作为药剂输送管道的支架，兼做日常通行、观测取样及检修平台功能。
34.一级二级沉淀池之间的两处溢流坝口：溢流坝在一级二级沉淀池的分割围堰上，围堰为土质围堰，表面覆盖有普通防渗土工布。两处溢流堰口的顶部宽度2m，底部宽度8m，与围堰顶部落差为0.7m。溢流坝堰口的作用是作为过滤格栅的底基座，溢流坝堰口低于围堰顶，作为一级沉淀池内泥水的溢流通道，溢流坝顶部格栅围护的区域是加药、过滤、净化的主要场所，格栅步道观测平台横跨溢流坝堰口顶部。
35.信息化可视监控系统：主要由高清监控摄像头、立杆、监控抱杆箱、线路组成，安装在溢流坝口附近的围堰顶部，具体的，立杆下端埋置于围堰顶部，监控抱杆箱固定在立杆靠近杆顶的位置，监控抱杆箱内安装监控系统器件，高清监控摄像头安装于固定在立杆顶部位置的横向悬臂杆上，高清监控摄像头与监控系统通过线路连接。该信息化可视监控摄像头终端与项目部数据中心服务器及监控显示屏相连，并同时与公司总部的智慧工地数据中心系统相连通，用于全天候视频监控现场药剂喷管的加药状态，溢流堰口两侧水流水位和溢流状态，加药后的泥水絮凝和沉淀情况，过滤格栅的过滤状态，加药后的尾水净化和澄清效果，监控试验监测人员的现场取样过程及检测频率，监视现场临水作业安全状况等，该高清视频影像资料存储在服务器端，可通过手机端随时调取和拷贝，涉及试验检测的影像将作为工程过程实施资料存档。
36.本余水加药絮凝沉淀与过滤净化澄清系统的使用说明：
37.将本系统的加药溶药箱、药箱固定支架及操作平台、供水管及闸阀、水位报警器、搅拌泵组、增压泵、控制柜组件分别安装就位，放置在靠近蓄水池、药剂仓库位置，搅拌泵组在加药溶药箱的正上方安装，其下端连接搅拌叶片，搅拌泵组和搅拌叶片在加药溶药箱仓室内。输送药液的增压泵安装在加药溶药箱外侧底部，分别与加药溶药箱出药口及药剂输送管道相连接。在陆上一级沉淀池(泥浆池)与二级沉淀池(清水池)两处溢流堰口分别安装三道不同网孔直径的分级过滤格栅，在过滤格栅间安装药剂喷管，喷管与药剂输送管道连
接，药剂喷管管身有喷药孔用于喷洒药剂溶液，在溢流坝堰口和围堰上安装格栅步道观测平台及信息化可视监控系统终端。经通电蓄水、加药溶药、搅拌药液、试运转喷药、调试过滤格栅、调试药剂流量及压力，取样检测泥水絮凝、沉淀、过滤、净化澄清效果，检查智慧工地视频监控影像情况，联动正常后，即可供现场施工作业人员使用。
38.从药剂仓库中取出环保脱水助剂药剂，按照配比倒入加好清水的加药溶药箱仓体中，仓体中的水位警报器将会监视水位情况，如果达到最低或最高水位时会发出警报提醒工作人员。启动搅拌泵组带动其下端的搅拌叶片拌合药液，调理好后，即可启动增压泵，通过药剂输送管道向药剂喷管输送有压力的药液，压力大小可根据现场需要调整。两处溢流坝堰口在一级沉淀池和二级沉淀池中间，泥水从一级沉淀池经过溢流坝堰口上的三级过滤格栅，在药剂喷管喷洒的药液作用下快速絮凝、沉淀，絮凝的泥团经过三级过滤格栅逐级过滤拦截下来，尾水则流入二级沉淀池中，尾水在药剂的作用下继续净化澄清。二级沉淀池与尾水沉淀池相连，在两者的溢流堰口上方也可横跨固定上述格栅步道观测平台，并在该平台上安装有加药喷管，此外，溢流堰口位置也可安装一道或多道过滤格栅，将视余水净化效果适时加药，直至余水净化至一级排放标准，由出水口排出。溢流坝过滤格栅中间和二级沉淀池底部的少量絮凝沉淀的泥团，将被定期清理至一级沉淀池再次处理。为方便取样检测、检修、日常维护及远程安全监控，专门设置了药箱固定支架、爬梯及操作平台，溢流坝格栅步道观测平台，以及智慧工地视频监控系统。
39.采用该余水加药絮凝沉淀与过滤净化澄清系统，与传统的脱水净化工具相比具有构造科学合理、结构安全可靠、安装移动灵活、工作效率高、投药喷药便捷、絮凝沉淀迅速、过滤拦截充分、净化澄清效果好、运行费用低、操作简便安全、节能环保、适用范围广等优点。能适应临水区域、受限狭小空间、交叉作业区的作业需求，有利于消除安全隐患，能大大提升施工生产效率，降低施工成本，保证施工安全，不产生二次环境污染。该装置可以广泛适用于湖泊、江河、城镇、厂企等领域的淤泥或污泥脱水固化后的余水(尾水)加药絮凝、沉淀过滤及净化澄清，可在类似工程中推广应用。
40.尽管为说明目的公开了本实用新型的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本实用新型及所附权利要求的精神范围内，各种替换、变化和修改都是可以的，因此，本实用新型的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。