本發(fā)明屬于環(huán)保設(shè)備，更具體地說(shuō)，涉及一種多疊盤(pán)式除砂裝置及含砂污水處理方法。

背景技術(shù)：

1、當(dāng)前國(guó)內(nèi)外主流沉砂工藝以平流沉砂池、曝氣沉砂池、機(jī)械旋流式沉砂池為主。這些沉砂池通常以大于200μm的砂礫作為除砂設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。然而在實(shí)際運(yùn)行中，由于不同地區(qū)地質(zhì)地勢(shì)的差異，污水進(jìn)水中大于200μm的砂礫僅占20～40％，而大于106μm的砂礫所占比例達(dá)到了60％-80％以上。但傳統(tǒng)工藝對(duì)細(xì)微泥砂去除效率有限，受設(shè)計(jì)精度、現(xiàn)存技術(shù)、工藝研發(fā)深度等影響去除細(xì)微泥砂效率低，導(dǎo)致砂礫淤積在后續(xù)工藝段中造成一系列運(yùn)行問(wèn)題，基于此，多層旋流沉砂池因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，在一定程度上能夠提升現(xiàn)有沉砂池除砂精度和效率。

2、多層旋流沉砂池的工作原理為：利用淺層沉淀+渦流掃捕，使得污水通過(guò)廊道切向引入混凝土池體內(nèi)，通過(guò)布水器將污水均勻地分布到每個(gè)疊盤(pán)中，并形成渦流。砂礫通過(guò)淺層沉淀效應(yīng)強(qiáng)化的重力沉降作用沉降到疊盤(pán)表面，然后通過(guò)渦流掃捕作用將沉淀在疊盤(pán)表面得砂礫掃捕至底部砂斗中，實(shí)現(xiàn)除砂效率與精度同步提升。

3、經(jīng)檢索，中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?02321784148.x，申請(qǐng)日為：2023年7月10日，發(fā)明創(chuàng)造名稱(chēng)為：一種高效曝氣沉砂池。該申請(qǐng)案的高效曝氣沉砂池，包括曝氣沉淀池和多層旋流沉砂池，曝氣沉淀池的輸出端與多層旋流沉砂池相連通，曝氣沉砂池內(nèi)設(shè)置有曝氣管，多層旋流沉砂池設(shè)置有多層旋流固液分離器，多層旋流固液分離器包括分離碟盤(pán)，分離碟盤(pán)間隔套設(shè)，分離碟盤(pán)包括呈環(huán)形的導(dǎo)流板和導(dǎo)流管，導(dǎo)流管呈螺旋狀與導(dǎo)流板的外圓面切向相連，導(dǎo)流板的底部設(shè)置有錐形導(dǎo)板，且該錐形導(dǎo)板的底部設(shè)置有固體排放口。該申請(qǐng)案通過(guò)在曝氣沉砂池末端增加多層旋流沉砂池，利用多層旋流沉砂池中的多層旋流固液分離器實(shí)現(xiàn)精細(xì)除砂，解決曝氣沉砂池除砂精度低的問(wèn)題。但是，該申請(qǐng)案設(shè)置的多層旋流沉砂池在實(shí)際使用過(guò)程中，存在盤(pán)片之間布水不均，耐負(fù)荷沖擊能力差，處理效果不穩(wěn)定，難清淤等缺點(diǎn)，需要對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，以滿足實(shí)際沉砂需求，確保沉砂過(guò)程穩(wěn)定進(jìn)行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、1.要解決的問(wèn)題

2、針對(duì)現(xiàn)有多層旋流沉砂池存在的布水不均、耐負(fù)荷沖擊能力差，造成處理效果不穩(wěn)定的問(wèn)題，提出了一種多疊盤(pán)式除砂裝置，通過(guò)對(duì)現(xiàn)有多層旋流沉砂池的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，有效解決了上述問(wèn)題，提高沉砂效率和精度，并且保證裝置使用效果的穩(wěn)定性。

3、此外，本發(fā)明還提供了一種采用上述除砂裝置對(duì)含砂污水進(jìn)行處理的方法，在來(lái)水量波動(dòng)較大的場(chǎng)景下仍然可以保證沉砂過(guò)程穩(wěn)定運(yùn)行，除砂效果穩(wěn)定，且便于清理和維護(hù)設(shè)備。

4、2.技術(shù)方案

5、為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

6、其一，本發(fā)明的一種多疊盤(pán)式除砂裝置，包括箱體和設(shè)于箱體內(nèi)的多層疊盤(pán)，以及控制系統(tǒng)，其中：

7、每層疊盤(pán)的污水入口處涂覆有耐磨涂層，耐磨涂層可以有效抵擋污水中大顆粒對(duì)疊盤(pán)表面的沖擊，提高裝置耐負(fù)荷沖擊能力，保證裝置使用壽命。同時(shí)，每層疊盤(pán)連接的支管上單獨(dú)設(shè)置有支管流量計(jì)、電動(dòng)閥和壓力表，所有支管均通過(guò)分水器與進(jìn)水總管相連。

8、所述支管流量計(jì)、電動(dòng)閥和壓力表均與控制系統(tǒng)電連接。

9、通過(guò)設(shè)置控制系統(tǒng)對(duì)支管流量計(jì)和壓力表的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并對(duì)每個(gè)疊盤(pán)上電動(dòng)閥的開(kāi)啟程度進(jìn)行控制，可以有效確保每個(gè)疊盤(pán)的機(jī)械能差值在±5％以內(nèi)，有利于保證疊盤(pán)的布水均勻性，進(jìn)而提升除砂效果。同時(shí)，為了確保各個(gè)疊盤(pán)之間配水均勻，在面對(duì)波動(dòng)較大的應(yīng)用場(chǎng)景同樣可以通過(guò)調(diào)整對(duì)應(yīng)閥門(mén)的啟閉實(shí)現(xiàn)處理水量的寬閾調(diào)節(jié)。

10、作為本發(fā)明的優(yōu)選，每根支管均單獨(dú)通過(guò)管接頭和方管一端連接，方管中間區(qū)域可拆卸安裝有強(qiáng)化分離電場(chǎng)組件，方管另一端擠壓形成楔形管結(jié)構(gòu)，貼合在疊盤(pán)外側(cè)壁上。本發(fā)明通過(guò)設(shè)置方管便于裝卸強(qiáng)化分離電場(chǎng)組件，且設(shè)置的管接頭可以很好地將圓形的支管與方管進(jìn)行連接。安裝的強(qiáng)化分離電場(chǎng)組件可以在除砂過(guò)程中，利用施加的電場(chǎng)產(chǎn)生的各種自由基能夠?qū)ξ鬯械挠袡C(jī)物質(zhì)進(jìn)行初步氧化，降低后續(xù)處理難度，必要時(shí)可通過(guò)加藥泵向水箱中加入氧化劑，在電場(chǎng)作用下，氧化劑與電催化極板可以耦合產(chǎn)生更多自由基和強(qiáng)氧化物，對(duì)污廢水進(jìn)行強(qiáng)化預(yù)處理。

11、作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述強(qiáng)化分離電場(chǎng)組件包括對(duì)稱(chēng)設(shè)置的陰陽(yáng)電極板和外部電源，每根方管的水平管壁上對(duì)稱(chēng)加工有插槽，兩個(gè)電極板在豎直方向上貫穿所有方管設(shè)置，并插設(shè)在每根方管的插槽內(nèi)，電極板端部設(shè)有接線柱，接線柱與外部電源連接。

12、作為本發(fā)明的優(yōu)選，相鄰兩個(gè)方管之間的陰陽(yáng)電極板通過(guò)對(duì)拉螺桿連接，對(duì)拉螺桿采用絕緣材質(zhì)制成，可以將兩個(gè)電極板緊靠在方管上，在一定程度上保證了電極板安裝的密閉性和連接牢靠性。

13、作為本發(fā)明的優(yōu)選，還包括反洗管道，反洗管道一端與箱體連接，一端與進(jìn)水總管連接，且反洗管道上安裝有反洗泵和反洗閥，當(dāng)疊盤(pán)發(fā)生淤堵時(shí)，通過(guò)反洗管道并直接利用現(xiàn)有管道進(jìn)行沖洗清淤，可以大大節(jié)約占地和能耗需求，即可完成系統(tǒng)自清洗。

14、作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述進(jìn)水總管上設(shè)置有總管流量計(jì)和手動(dòng)閥，總管流量計(jì)便于監(jiān)控總來(lái)水量，手動(dòng)閥便于對(duì)除砂和反洗過(guò)程進(jìn)行單獨(dú)控制。

15、作為本發(fā)明的優(yōu)選，最下方的疊盤(pán)底部安裝有沉砂斗，沉砂斗與排沙管連接，且箱體上部還開(kāi)設(shè)有出水管。

16、其二，本發(fā)明的一種含砂污水處理方法，采用上述的除砂裝置進(jìn)行除砂，具體包括如下步驟：

17、步驟一、由進(jìn)水總管進(jìn)水，通過(guò)分水器向各支管進(jìn)行污水初次分配；

18、步驟二、由每根支管上單獨(dú)設(shè)置有支管流量計(jì)和壓力表對(duì)來(lái)水進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果傳輸至控制系統(tǒng)進(jìn)行處理；

19、步驟三、控制系統(tǒng)根據(jù)內(nèi)置算法進(jìn)行計(jì)算，并通過(guò)調(diào)節(jié)電動(dòng)閥的開(kāi)度保證疊盤(pán)的機(jī)械能在0.05～0.15mpa，且任意兩個(gè)疊盤(pán)之間的機(jī)械能差值在±5％以內(nèi)，即配水完成；

20、步驟四、進(jìn)水除砂。

21、作為本發(fā)明的優(yōu)選，步驟一中，根據(jù)來(lái)水量確定投入工作的疊盤(pán)數(shù)量，具體規(guī)則如下：

22、當(dāng)來(lái)水量為設(shè)計(jì)水量的90％以上時(shí)，所有疊盤(pán)進(jìn)行工作；

23、當(dāng)來(lái)水量為設(shè)計(jì)水量的65％～90％時(shí)，不低于80％的疊盤(pán)進(jìn)行工作；

24、當(dāng)來(lái)水量為設(shè)計(jì)水量的35％～65％，且不包含設(shè)計(jì)水量的65％時(shí)，不低于50％，且不高于80％的疊盤(pán)進(jìn)行工作；

25、當(dāng)來(lái)水量為設(shè)計(jì)水量的35％以下時(shí)，不超過(guò)30％的疊盤(pán)進(jìn)行工作。

26、作為本發(fā)明的優(yōu)選，步驟四中，在進(jìn)水除砂之前，通過(guò)開(kāi)啟支管上設(shè)置的強(qiáng)化分離電場(chǎng)組件，通過(guò)外加電場(chǎng)使帶電荷砂粒向疊盤(pán)靠近，實(shí)現(xiàn)對(duì)污水中帶相同電荷砂粒的分離，提高除砂效果。此外，施加電場(chǎng)產(chǎn)生的自由基和強(qiáng)氧化物也可以對(duì)污水中的有機(jī)物進(jìn)行氧化降解，以降低后續(xù)污水處理難度。

27、作為本發(fā)明的優(yōu)選，除砂完成后，當(dāng)疊盤(pán)發(fā)生淤堵時(shí)，進(jìn)行反沖洗，反沖洗步驟如下：

28、確定淤堵疊盤(pán)，關(guān)閉其余未淤堵的疊盤(pán)支管上的電動(dòng)閥和進(jìn)水總管上的手動(dòng)閥；

29、開(kāi)啟淤堵疊盤(pán)支管上的電動(dòng)閥和反洗管道上的反洗泵和反洗閥對(duì)淤堵疊盤(pán)進(jìn)行沖洗。

30、3.有益效果

31、相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為：

32、本發(fā)明提供的多疊盤(pán)式除砂裝置，通過(guò)對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以解決現(xiàn)有多層旋流沉砂池存在的布水不均、耐負(fù)荷沖擊能力差的問(wèn)題，不僅保證了除砂效果的穩(wěn)定，其自帶的反沖洗清淤的功能，無(wú)需外部引入其他沖洗設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)對(duì)疊盤(pán)細(xì)小縫隙的沖洗。

33、此外，本發(fā)明的除砂裝置，通過(guò)設(shè)置強(qiáng)化分離電場(chǎng)組件，一方面在除砂之前可以預(yù)先對(duì)污水中的有機(jī)物進(jìn)行氧化，有利于降低污水后續(xù)處理難度；另一方面，可以通過(guò)控制電場(chǎng)極性，將帶有某種極性電荷的砂粒向疊盤(pán)側(cè)壁運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)砂粒快速分離。

34、本發(fā)明的含砂污水處理方法，使用本發(fā)明的除砂裝置，自動(dòng)控制各個(gè)支管電動(dòng)閥門(mén)的開(kāi)啟程度，能夠有效保證裝置布水均勻性，以提高分離效果，同時(shí)，通過(guò)在除砂過(guò)程中施加外加電場(chǎng)，控制污水中帶電電荷向疊盤(pán)側(cè)壁靠近，有助于進(jìn)一步提高分離效果。此外，施加的電場(chǎng)能夠產(chǎn)生自由基，氧化污水中的有機(jī)物，降低后續(xù)污水處理的難度。更有優(yōu)化的，裝置長(zhǎng)久運(yùn)行后發(fā)生淤堵，還能夠通過(guò)反洗管進(jìn)行沖洗清淤。