一種泥渣分級自濾廢水處理方法與流程

本發明一種泥渣分級自濾廢水處理方法，涉及廢水處理領域。

背景技術：

砂石加工廢水如果直接排放，會造成水土流失、河道淤積、污染環境、資源浪費。即使建有廢水處理廠或者廢水處理車間，對于廢水處理都是粗過濾+加藥混凝+水池沉淀，但是由于砂石加工與拌合廢水泥渣含量高、處理困難，加上泥渣有一定的飽水性，脫水成本相當高。大部位廢水處理車間是處于停運或半停運狀態，很大一部份時段廢水直排、偷排。

目前，國內對砂石加工廢水的處理工藝基本可行，但經濟性不高。已建成的諸多工程大多都是簡單套用市政給排水中的構筑物形式和參數，而沒有對該類廢水的水質特性及泥渣特性進行更深入的研究，導致工藝運行過程中泥渣排放周期、排放方式與泥渣處理方式、處理時間之間嚴重脫節，并且在脫水過程中，泥渣中的粗顆粒物極易造成脫水設備的損壞。

根據廢水水質的特性，影響廢水水質的污染物主要為高濃度懸浮物。一般去除廢水中的可溶性雜質主要是通過加絮凝劑沉淀和自然沉淀等方法去除。根據可溶性雜質物的特性及粒徑來確定選擇不同的去除方法。對于這類廢水也可以利用自身特性，廢水中較多粒徑的顆粒沉淀形成類似于濾料層的渣層，對水中雜質按粒徑進行分級沉淀，廢水在經過沉淀物時，水中的部分顆粒被沉淀物攔截起到自濾的效果，從而達到廢水的自凈；同時對沉淀物按粒徑進行自然分級，提高了泥渣的滲透系數，便于泥渣干化。

技術實現要素：

本發明提供一種泥渣分級自濾廢水處理方法，針對廢水中含有較多粒徑的固體顆粒而設計，尤其適用于砂石加工系統廢水處理，也可以用于與砂石加工系統廢水水質相類似的洗礦廢水、洗煤廢水的回收利用等領域。

本發明所采用的技術方案是：

一種泥渣分級自濾廢水處理方法，包括配水堰，配水堰的上游至下游：依次設有一級隔墻、一級導流墻、二級隔墻、二級導流墻、三級隔墻。所述一級隔墻底部設有一級過水孔，二級隔墻底部設有二級過水孔，三級隔墻底部設有三級過水孔。所述配水堰的上游的側壁與一級隔墻之間構成大顆粒攔截中顆粒區；一級導流墻與二級隔墻之間構成中顆粒攔截細顆粒區；二級導流墻與三級隔墻之間構成細顆粒攔截微顆粒區域；三級隔墻與配水堰的下游的側壁構成斜管沉淀積泥區。

所述斜管沉淀積泥區內設置有斜管、清水槽，斜管沉淀積泥區底部設置有排泥管。

所述一級隔墻、一級導流墻、二級隔墻、二級導流墻、三級隔墻之間的間距逐步變大。

所述過水孔長度與所述隔墻長度一致，順著水流方向，過水孔高度逐步增大。

本發明一種泥渣分級自濾廢水處理方法，廢水經過配水堰沉淀，在不同流速的作用下，首先進行大顆粒廢渣沉淀、其次進行中顆粒廢渣沉淀、再次進行小顆粒廢渣沉淀，形成不同粒徑的濾渣層，攔截后續廢水中的雜質，達到水體自凈的目的。

附圖說明

圖1是本發明的平面結構示意圖；

圖2是本發明的剖面結構示意圖。

其中“→”為水流方向。

具體實施方式

如圖1、圖2所示，一種泥渣分級自濾廢水處理方法，包括配水堰1，配水堰1的上游至下游：依次設有一級隔墻3、一級導流墻4、二級隔墻6、二級導流墻7、三級隔墻。所述一級隔墻3底部設有一級過水孔2，二級隔墻6底部設有二級過水孔5，三級隔墻底部設有三級過水孔8。水流在所述隔墻、導流墻的作用下，上下折返流動，流速由快變慢。水流通過隔墻底部過水孔進入下一區域。

所述配水堰1的上游的側壁與一級隔墻3之間構成大顆粒攔截中顆粒區Ⅰ。

一級導流墻4與二級隔墻6之間構成中顆粒攔截細顆粒區Ⅱ。

二級導流墻7與三級隔墻之間構成細顆粒攔截微顆粒區域Ⅲ。

三級隔墻與配水堰1的下游的側壁構成斜管沉淀積泥區Ⅳ。

以砂石加工廢水為例：大顆粒攔截中顆粒區Ⅰ主要沉淀50μm以上顆粒；中顆粒攔截細顆粒區Ⅱ主要沉淀50~20μm以上顆粒；細顆粒攔截微顆粒區域Ⅲ主要沉淀20~10μm以上顆粒。

所述斜管沉淀積泥區Ⅳ內設置有斜管9、清水槽10，斜管沉淀積泥區Ⅳ底部設置有排泥管11。以砂石加工廢水為例：斜管沉淀積泥區Ⅳ中，斜管9設置于水池中上部位，斜管9以上約50cm清水區，其上是清水槽10，清水槽10收集出水。斜管9由斜管支架固定，斜管9下口有約50cm進水區，進水區下面是積泥斗，斜管沉淀下滑的細顆粒泥渣：主要是小于10μm的，在重力作用下滑入積泥斗，積泥斗底部是排泥管11。

所述一級隔墻3、一級導流墻4、二級隔墻6、二級導流墻7、三級隔墻之間的間距逐步變大。同質顆粒的沉降速度和顆粒大小有關，顆粒越大沉降越快，所需沉淀時間越短，顆粒越小所需沉降時間越長。通過導流墻、隔墻間距的增大，實現污水在流動過程中，過流斷面增加，實現流速逐步減小，為不同粒徑的顆粒提供不同的沉淀時間，便于顆粒分級。從而實現大顆粒在主要大顆粒攔截中顆粒區Ⅰ沉淀，中顆粒主要在中顆粒攔截細顆粒區Ⅱ沉淀，細顆粒主要在細顆粒攔截微顆粒區域Ⅲ沉淀。同時，為沒有沉淀下來的顆粒提供了更長的沉淀時間，促進了本級顆粒的沉降；更細的未被攔截的顆粒，進入下一區，經過更長的時間沉降。

所述過水孔長度與所述隔墻長度一致，順著水流方向，過水孔高度逐步增大。過水孔長度一致，高度增加，過流斷面增大，流速分級減小，便于不同粒徑的顆粒沉淀，其主要作用和上述作用相同。另外，由于水流通過過水孔時，由于流速變化，進水側孔口周邊產生一定負壓，對已攔截沉降的顆粒造成抽吸；通過過水孔孔口高度的不同，減小流速的變化梯度，從而減少流速改變對已經沉降和攔截顆粒的不利影響。

實施步驟：

1）、廢水進入大顆粒攔截中顆粒區Ⅰ，水流自上向下流動，廢水中大顆粒最先沉淀，并在大顆粒攔截中顆粒區Ⅰ，逐步形成大顆粒攔截過濾層。

2）、水流經過一級過水孔2，向上流動，通過一級導流墻4的作用轉為向下流動，進入中顆粒攔截細顆粒區Ⅱ，廢水中未攔截的中等顆粒最先沉淀，并在中顆粒攔截細顆粒區Ⅱ逐步形成中顆粒攔截過濾層。

3）、水流經過二級過水孔5，向上流動，通過二級導流墻7的作用轉為向下流動，進入細顆粒攔截微顆粒區域Ⅲ，廢水中未攔截的細顆粒沉淀，并在細顆粒攔截微顆粒區域Ⅲ逐步形成細顆粒攔截過濾層；從而完成泥渣的分級自濾。

4）、廢水經過分級自濾后，通過三級過水孔8，進入斜管沉淀積泥區Ⅳ，通過斜管9的作用，形成上向流斜管沉淀，清水通過清水槽10排出。斜管沉淀積泥區Ⅳ的積泥通過排泥管11排出。

當各區域中沉淀顆粒堆積一定程度時時，利用配水堰1上部機械排泥裝置定時排渣，按水流流過的池子的先后順序，先挖除大顆粒攔截中顆粒區Ⅰ、中顆粒攔截細顆粒區Ⅱ第一個池內的濾渣，完成廢渣排除后，再進行大顆粒攔截中顆粒區Ⅰ、中顆粒攔截細顆粒區Ⅱ、細顆粒攔截微顆粒區域Ⅲ、斜管沉淀積泥區Ⅳ，從來水到出水剩余水池濾渣的排除。挖除泥渣時，后續一個水池對前一個水池廢渣進行攔截，每次泥渣余量不得低于過水孔上沿，保證自濾系統完好。

砂石沖洗廢水流進沉淀池，廢水中不同粒徑泥砂等在重力作用下下沉，在沉淀池前端的沉砂顆粒粒徑相對較為均勻、集中，透水性較好、便于干化。為便于泥渣干化，各區域的泥渣分開干化或利用，盡量防止混合堆放。而后段斜管沉淀積泥區Ⅳ中主要沉積物是淤泥，自然脫水條件差，因其量較少，可采用離心機或壓濾機脫水，形成泥餅，便于綜合處理。