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一种净水厂排泥 水处理系统及处理方法

阅读：1030发布：2020-07-31

专利汇可以提供一种净水厂排泥水处理系统及处理方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种净水厂排泥水处理系统及处理方法，净水厂排泥水处理系统包括分别与净水厂沉淀池、净水厂滤池相连接的若干集水井、组合式调节池、浓缩池、污泥平衡池、脱水系统以及用于储存污泥的污泥储存系统，集水井、浓缩池、污泥平衡池、脱水系统和污泥储存系统为钢制池体，其优点在于，本发明的排泥水处理系统中的大部分处理设备为钢制，可根据净水厂的实际空地面积进行定制，而后运送至现场进行组装，大大缩短了改造工期，减少占地，避免了对净水厂的大规模改建，保证在净水厂正常运行的同时，完成排泥水处理系统的建立。，下面是一种净水厂排泥水处理系统及处理方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种净水厂排泥水处理系统，其特征在于，包括分别与净水厂沉淀池、净水厂滤池相连接的若干集水井、组合式调节池、浓缩池、污泥平衡池、脱水系统以及用于储存污泥的污泥储存系统，所述集水井、所述浓缩池、所述污泥平衡池、所述脱水系统和所述污泥储存系统为钢制池体，
所述组合式调节池包括排水池和排泥池，与净水厂滤池相连接的集水井与所述排水池相连接，与净水厂沉淀池相连接的集水井与所述排泥池相连接，所述排水池与所述排泥池之间设有连接有底泥输送装置，所述排泥池的出泥口上设有泥水抽取装置，所述排水池的出水口上设有上清液抽取装置，所述泥水抽取装置中设有第一加药机构，与所述浓缩池相连接，
所述浓缩池中设有用于均匀进泥水的均匀进泥水结构和上清液出液管，所述浓缩池与所述污泥平衡池相连接，
所述污泥平衡池中设有用于对泥水进行调制平衡的摆式搅拌装置，所述污泥平衡池与所述脱水系统相连接，所述脱水系统中设有第二加药机构，所述脱水系统与所述污泥储存系统相连接。
2.如权利要求1所述的净水厂排泥水处理系统，其特征在于，所述排水池内设有水位检测机构，所述水位检测机构与上清液抽取装置相连接，所述排泥池内设有液位检测机构，所述液位检测机构与所述泥水抽取装置相连接。
3.如权利要求1所述的净水厂排泥水处理系统，其特征在于，所述底泥输送装置包括桁架式泵吸排泥机和设置在排水池的池壁顶端的导轨，所述桁架式泵吸排泥机沿所述导轨移动，所述桁架式泵吸排泥机的吸泥口位于所述排水池底部，排泥口设置在所述排泥池上方。
4.如权利要求1所述的净水厂排泥水处理系统，其特征在于，所述排泥池和所述排水池通过分离装置分别与集水井相连接，所述分离装置包括污水管、与污水管相连接的净水厂沉淀池排泥管、与污水管相连接的净水厂滤池排水管、用于截留净水厂滤池的反冲洗水的第一控制阀、用于截留净水厂沉淀池的泥水的第二控制阀、用于连接所述污水管和调节池的排水池的进水管和用于连接所述污水管和调节池的排泥池的进泥管，所述进水管设置在所述第一控制阀和所述净水厂滤池排水管之间；所述进泥管设置在所述第二控制阀和所述净水厂沉淀池排泥管之间，所述净水厂沉淀池位于所述进泥管和第一控制阀之间；所述进泥管与所述污水管的连接处设有用于控制泥水进入所述排泥池的第三控制阀。
5.如权利要求1-4任一条所述的净水厂排泥水处理系统，其特征在于，所述均匀进泥水结构包括包括设置在所述浓缩池中部的进泥水主管、与进泥水主管连通的若干进泥水支管和位于在进泥水支管上的朝上设置的出流孔，所述出流孔上方罩有用于拦截从所述出流孔中射出的泥水的整流滑泥板，相邻的所述整流滑泥板之间存在间隙。
6.如权利要求5所述的净水厂排泥水处理系统，其特征在于，所述整流滑泥板朝向所述出流孔的一侧上设有凹槽，所述凹槽与所述出流孔的位置相对应，从出流孔射出的泥水撞击在所述凹槽中。
7.如权利要求1-4任一条所述的净水厂排泥水处理系统，其特征在于，所述摆式搅拌装置包括至少一个叶轮，所述叶轮设置在摆杆组件上，所述摆杆组件内设有带动所述叶轮转动的转动电机，所述摆杆组件上设有带动所述摆杆相对池壁摆动的驱动组件。
8.如权利要求7所述的净水厂排泥水处理系统，其特征在于，所述驱动组件包括带动所述摆杆组件左右移动的第一电机、带动所述摆杆组件上下移动的第二电机和控制第一电机和第二电机的控制器，所述控制器的第一端和第二端分别与第一电机和第二电机相连接，其中所述第一端输出第一控制信号，所述第二端输出第二控制信号，所述第一控制信号的导通时间与所述第二控制信号的导通时间不同，所述池壁上设有与所述摆杆组件相连接的安装座，所述安装座上设有用于带动所述摆杆组件上下移动的升降机构。
9.如权利要求7所述的净水厂排泥水处理系统，其特征在于，所述驱动组件包括在竖直平面做周向运动的转动件以及连接所述转动件和所述摆杆组件的连接件，所述摆杆组件在所述连接件的带动下相对所述池壁摆动，所述连接件为软质绳索，所述转动件与所述连接件的连接处设有用于收发所述连接件的收放机构，所述摆杆组件在所述收发机构的作用下上下移动。
10.一种净水厂的排泥水处理方法，其特征在于：包括如下步骤：
设备准备步骤，调研净水厂空地情况，制作相应尺寸的钢制池体，运送至各个空地，而后通过管路进行组装，
钢制池体包括分别与净水厂沉淀池、净水厂滤池相连接的若干集水井，用于浓缩泥水的浓缩池，用于使泥水均匀的污泥平衡池，脱水系统以及污泥储存系统；
调节步骤，将净水厂原有废水池改建成组合式调节池，分隔成排水池和排泥池，与净水厂滤池相连接的集水井将滤池反冲洗水排入排水池，与净水厂沉淀池相连接的集水井将排泥水排入排泥池，排水池底部的底泥被吸至排泥池，上部的上清液回收利用，排泥池中的泥水排入浓缩池，期间向泥水中投加絮凝剂；
浓缩步骤，泥水进入钢制池体的浓缩池，通过均匀进泥水结构，在浓缩池中均匀进水、沉泥、分离泥水，而后将浓缩池上部的上清液回收利用，下部的泥浆排入污泥平衡池；
污泥平衡及脱水步骤，进入污泥平衡池中的泥浆经摆式搅拌装置搅拌均匀，而后将调制平衡的泥浆输送至脱水系统中进行机械脱水，泥块储存在污泥储存系统中，定期外运。

说明书全文

一种净水厂排泥 水处理系统及处理方法

技术领域

[0001] 本发明涉及水处理技术领域，尤其涉及一种净水厂排泥水处理系统及处理方法。

背景技术

[0002] 城市用水一直是城市生活的重要组成部分，来源为城市净水厂。净水厂将原水处理成符合标准的自来水一般需经过混合、絮凝、沉淀、过滤、消毒而后进行配水，在沉淀和过
滤过程中会产生大量的排泥水，排泥水的主要成分是原水中的杂质加入混凝剂后形成的絮
凝颗粒，而排泥水的去处一般有两种，直排水体和直排管网，排泥水直排水体会导致河道、
湖泊淤积、可能会使河床或湖底太高和造成水体污染，而排泥水直排管网会增大污水处理
厂的符合，也可能堵塞下水道。排泥水占整个系统净水厂日产水量的3％-5％，直接排掉会
造成了水资源的极大浪费。

[0003] 现有的很多净水厂由于设备老旧、场地有限，不具备排泥水的处理能力，且厂区空地面积有限，施工场地受限，不利于大型排泥水处理设备建设，且很多净水厂厂区经过多期
建设，地下管线复杂，部分管线情况未明，无法对空地地面进行挖掘式改造，而且一般净水
厂都有严格的进出场规定，每日施工时间有限，同时，由于实际使用需要，工期较紧。如何快
速地在老旧净水厂改造增加排泥水处理系统，使净水厂的水资源得到合理利用，污水排放
量达标，是个比较严峻的问题。

发明内容

[0004] 为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种净水厂排泥水处理系统。

[0005] 本发明的目的之二在于一种净水厂排泥水处理方法，用于老旧净水厂的排泥水处理系统改造。

[0006] 本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

[0007] 一种净水厂排泥水处理系统，包括分别与净水厂沉淀池、净水厂滤池相连接的若干集水井、组合式调节池、浓缩池、污泥平衡池、脱水系统以及用于储存污泥的污泥储存系
统，所述集水井、所述浓缩池、所述污泥平衡池、所述脱水系统和所述污泥储存系统为钢制
池体，

[0008] 所述组合式调节池包括排水池和排泥池，与净水厂滤池相连接的集水井与所述排水池相连接，与净水厂沉淀池相连接的集水井与所述排泥池相连接，所述排水池与所述排
泥池之间设有连接有底泥输送装置，所述排泥池的出泥口上设有泥水抽取装置，所述排水
池的出水口上设有上清液抽取装置，所述泥水抽取装置中设有第一加药机构，与所述浓缩
池相连接，

[0009] 所述浓缩池中设有用于均匀进泥水的均匀进泥水结构和上清液出液管，所述浓缩池与所述污泥平衡池相连接，

[0010] 所述污泥平衡池中设有用于对泥水进行调制平衡的摆式搅拌装置，所述污泥平衡池与所述脱水系统相连接，所述脱水系统中设有第二加药机构，所述脱水系统与所述污泥
储存系统相连接。

[0011] 进一步地，所述排水池内设有水位检测机构，所述水位检测机构与上清液抽取装置相连接，所述排泥池内设有液位检测机构，所述液位检测机构与所述泥水抽取装置相连
接。

[0012] 进一步地，所述底泥输送装置包括桁架式泵吸排泥机和设置在排水池的池壁顶端的导轨，所述桁架式泵吸排泥机沿所述导轨移动，所述桁架式泵吸排泥机的吸泥口位于所
述排水池底部，排泥口设置在所述排泥池上方。

[0013] 进一步地，所述排泥池和所述排水池通过分离装置分别与集水井相连接，所述分离装置包括污水管、与污水管相连接的净水厂沉淀池排泥管、与污水管相连接的净水厂滤
池排水管、用于截留净水厂滤池的反冲洗水的第一控制阀、用于截留净水厂沉淀池的泥水
的第二控制阀、用于连接所述污水管和调节池的排水池的进水管和用于连接所述污水管和
调节池的排泥池的进泥管，所述进水管设置在所述第一控制阀和所述净水厂滤池排水管之
间；所述进泥管设置在所述第二控制阀和所述净水厂沉淀池排泥管之间，所述净水厂沉淀
池位于所述进泥管和第一控制阀之间；所述进泥管与所述污水管的连接处设有用于控制泥
水进入所述排泥池的第三控制阀。

[0014] 进一步地，所述均匀进泥水结构包括包括设置在所述浓缩池中部的进泥水主管、与进泥水主管连通的若干进泥水支管和位于在进泥水支管上的朝上设置的出流孔，所述出
流孔上方罩有用于拦截从所述出流孔中射出的泥水的整流滑泥板，相邻的所述整流滑泥板
之间存在间隙。

[0015] 进一步地，所述整流滑泥板朝向所述出流孔的一侧上设有凹槽，所述凹槽与所述出流孔的位置相对应，从出流孔射出的泥水撞击在所述凹槽中。

[0016] 进一步地，所述摆式搅拌装置包括至少一个叶轮，所述叶轮设置在摆杆组件上，所述摆杆组件内设有带动所述叶轮转动的转动电机，所述摆杆组件上设有带动所述摆杆相对
池壁摆动的驱动组件。

[0017] 进一步地，所述驱动组件包括带动所述摆杆组件左右移动的第一电机、带动所述摆杆组件上下移动的第二电机和控制第一电机和第二电机的控制器，所述控制器的第一端
和第二端分别与第一电机和第二电机相连接，其中所述第一端输出第一控制信号，所述第
二端输出第二控制信号，所述第一控制信号的导通时间与所述第二控制信号的导通时间不
同，所述池壁上设有与所述摆杆组件相连接的安装座，所述安装座上设有用于带动所述摆
杆组件上下移动的升降机构。

[0018] 进一步地，所述驱动组件包括在竖直平面做周向运动的转动件以及连接所述转动件和所述摆杆组件的连接件，所述摆杆组件在所述连接件的带动下相对所述池壁摆动，所
述连接件为软质绳索，所述转动件与所述连接件的连接处设有用于收发所述连接件的收放
机构，所述摆杆组件在所述收发机构的作用下上下移动。

[0019] 本发明的目的之二采用如下技术方案实现：

[0020] 一种净水厂的排泥水处理方法，包括如下步骤：

[0021] 设备准备步骤，调研净水厂空地情况，制作相应尺寸的钢制池体，运送至各个空地，而后通过管路进行组装，

[0022] 钢制池体包括分别与净水厂沉淀池、净水厂滤池相连接的若干集水井，用于浓缩泥水的浓缩池，用于使泥水均匀的污泥平衡池，脱水系统以及污泥储存系统；

[0023] 调节步骤，将净水厂原有废水池改建成组合式调节池，分隔成排水池和排泥池，与净水厂滤池相连接的集水井将滤池反冲洗水排入排水池，与净水厂沉淀池相连接的集水井
将排泥水排入排泥池，排水池底部的底泥被吸至排泥池，上部的上清液回收利用，排泥池中
的泥水排入浓缩池，期间向泥水中投加絮凝剂；

[0024] 浓缩步骤，泥水进入钢制池体的浓缩池，通过均匀进泥水结构，在浓缩池中均匀进水、沉泥、分离泥水，而后将浓缩池上部的上清液回收利用，下部的泥浆排入污泥平衡池；

[0025] 污泥平衡及脱水步骤，进入污泥平衡池中的泥浆经摆式搅拌装置搅拌均匀，而后将调制平衡的泥浆输送至脱水系统中进行机械脱水，泥块储存在污泥储存系统中，定期外
运。

[0026] 相比现有技术，本发明的有益效果在于：

[0027] (1)本发明的排泥水处理系统中的大部分处理设备为钢制，可根据净水厂的实际空地面积进行定制，而后运送至现场进行组装，大大缩短了改造工期，减少占地，避免了对
净水厂的大规模改建，保证在净水厂正常运行的同时，完成排泥水处理系统的建立；

[0028] (2)在组合式调节池和浓缩池部分实现了对上清液的回收利用，提高了水利用率；

[0029] (3)利用浓缩池的均匀进泥水结构，实现全断面进水，克服了进水短流的问题，保证了进水的均匀性，提高了浓缩效率，实现泥水分区；

[0030] (4)利用摆式搅拌装置，加快污泥平衡池的泥水调制平衡速度，保证污泥平衡池中的污泥浓度一致，相对于传统的定点定向的搅拌装置，通过更少的搅拌装置，达到更好的搅
拌效果，有效降低整个排泥水处理系统的成本。
附图说明

[0031] 图1为本发明实施例的处理系统的框架示意图；

[0032] 图2为本发明实施例的组合式调节池的结构示意图；

[0033] 图3为图2中的A-A的剖面结构示意图；

[0034] 图4为本发明实施例的底泥输送装置的结构示意图；

[0035] 图5为本发明实施例的浓缩池的内部结构示意图；

[0036] 图6为本发明实施例的浓缩池的俯视结构示意图；

[0037] 图7为本发明实施例的浓缩池的的另一角度的结构示意图；

[0038] 图8为本发明实施例的均匀进泥水结构的结构示意图；

[0039] 图9为本发明实施例的均匀进泥水结构的另一角度的结构示意图；

[0040] 图10为本发明实施例的污泥平衡池的结构示意图；

[0041] 图11为图10中的B-B的剖面结构示意图；

[0042] 图12为本发明实施例的摆式搅拌装置的结构示意图；

[0043] 图中：

[0044] 10、净水厂沉淀池；11、净水厂滤池；12、净水厂进水口；

[0045] 20、集水井；

[0046] 30、组合式调节池；31、排水池；311、上清液抽取装置；312、水位检测机构；313、上清液流量控制装置；32、排泥池；321、泥水抽取装置；322、液位检测机构；323、排泥管；324、
第一加药机构；325、搅拌装置；33、底泥输送装置；331、桁架式泵吸刮泥机；332、导轨；333、
吸泥口；334、排泥口；335、刮泥板；336、刮泥组件；337、工作桥；338、吸泥管；34、进水装置；
341、污水管；342、净水厂沉淀池排泥管；343、净水厂滤池排水管；344、第一控制阀；345、第
二控制阀；346、进水管；347、进泥管；348、第三控制阀；349、转换井；35、控制中心；

[0047] 40、浓缩池；411、上部；412、中部；413、下部；414、池体；415、斜管；42、集水槽；421、上清液回流管；422、溢出管；423、支槽；424、锯齿状堰板；43、均匀进泥水结构；431、进泥水主管；432、进泥水支管；433、出流孔；434、整流滑泥板；435、间隙；436、凹槽；44、泥水进管；
45、中心传动浓缩机；46、搅拌浓缩栅条；

[0048] 50、污泥平衡池；51、叶轮；511、转动电机；52、摆杆组件；521、水压检测装置；53、驱动组件；531、转动件；532、连接件；533、收放机构；54、安装座；541、万向连接头；542、升降机构；543、轨道；

[0049] 60、脱水系统；61、第二加药机构；

[0050] 70、污泥储存系统。

具体实施方式

[0051] 下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施
例。

[0052] 在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须
具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。

[0053] 此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括
一个或者多个该特征，在本发明描述中，“数个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具
体的限定。

[0054] 在本发明中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连
接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领
域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本发明中的具体含义。

[0055] 如附图1所示，一种净水厂排泥水处理系统，包括分别与净水厂沉淀池10、净水厂滤池11相连接的若干集水井20、组合式调节池30、浓缩池40、污泥平衡池50、脱水系统60以
及用于储存污泥的污泥储存系统70，集水井20、浓缩池40、污泥平衡池50、脱水系统60和污
泥储存系统70为钢制池体，本实施例的排泥水处理系统中的大部分处理设备为钢制，可根
据净水厂的实际空地面积进行定制，而后运送至现场进行组装，大大缩短了改造工期，减少
占地，避免了对净水厂的大规模改建，保证在净水厂正常运行的同时，完成排泥水处理系统
的建立。

[0056] 组合式调节池30包括排水池31和排泥池32，与净水厂滤池11相连接的集水井20与排水池31相连接，与净水厂沉淀池10相连接的集水井20与排泥池32相连接，排水池31与排
泥池32之间设有连接有底泥输送装置33，排泥池32的出泥口上设有泥水抽取装置321，排水
池31的出水口上设有上清液抽取装置311，泥水抽取装置321中设有第一加药机构324，与浓
缩池40相连接，

[0057] 浓缩池40中设有用于均匀进泥水的均匀进泥水结构43和上清液回流管421，浓缩池40与污泥平衡池50相连接，利用浓缩池40的均匀进泥水结构43，实现全断面进水，克服了
进水短流的问题，保证了进水的均匀性，提高了浓缩效率，实现泥水分区。

[0058] 同时，在组合式调节池30和浓缩池40部分实现了对上清液的回收利用，提高了水利用率。

[0059] 污泥平衡池50中设有用于对泥水进行调制平衡的摆式搅拌装置325，污泥平衡池50与脱水系统60相连接，脱水系统60中设有第二加药机构61，脱水系统60与污泥储存系统
70相连接。利用摆式搅拌装置325，加快污泥平衡池50的泥水调制平衡速度，保证污泥平衡
池50中的污泥浓度一致，相对于传统的定点定向的搅拌装置325，通过更少的搅拌装置325，
达到更好的搅拌效果，有效降低整个排泥水处理系统的成本。

[0060] 现结合附图，针对每一部分进行详细描述。

[0061] 如图2-4所示，本发明的组合式调节池30包括调节池本体和进水装置34，调节池本体包括用于接收净水厂滤池11的反冲洗水的排水池31和用于接收净水厂沉淀池10的排泥
水的排泥池32，排水池31与排泥池32之间连接有底泥输送装置33，相对于现有的调节池，本
实施例的调节池具有自动控制功能，具体提现在，排水池31和排泥池32并排设置，排泥池32
的出泥口上设有泥水抽取装置321，排水池31的出水口上设有上清液抽取装置311，排水池
31内设有水位检测机构312，水位检测机构312与上清液抽取装置311相连接，排泥池32内设
有液位检测机构322，液位检测机构322与泥水抽取装置321相连接，由于净水厂滤池11反冲
洗水的排放时间不定，因此流量也不是匀速的，因此，当排水池31中的底泥被抽取到排泥池
32中，留下较清澈的上清液，水位检测机构312检测到上清液达到设定水位，则启动上清液
抽取装置311，将上清液回收利用，一般情况下为送至净水厂的进水口，重新进入净水系统；
而当液位检测机构322检测到排泥池32中的液位达到设定值时，泥水抽取装置321开始工
作，将泥水转移至浓缩池40中，防止液位过高，泥水溢出排泥池32中，设备自动化运行，根据
调节池水位情况进行自动控制，无需人员进行现场操作，无需额外增加原有工作人员的工
作量。另外，排泥池32中可设置搅拌装置325，用于保持池中泥水平衡，防止底部沉积淤泥，
导致排泥池32容量降低。上清液抽取装置311上连接有上清液流量控制装置313。

[0062] 另外，由于将调节池分隔成排水池31和排泥池32，对于进水装置34还需特别设置，具体地说，排水装置包括污水管341，与污水管341相连接的净水厂沉淀池排泥管342以及与
污水管341相连接的净水厂滤池排水管343，包括用于截留净水厂滤池11的反冲洗水的第一
控制阀344、用于截留净水厂沉淀池10的泥水的第一控制阀344、用于连接污水管341和调节
池的排水池31的进水管346和用于连接污水管341和调节池的排泥池32的进泥管347，进水
管346设置在第一控制阀344和净水厂滤池排水管343之间；进泥管347设置在第二控制阀
345和净水厂沉淀池排泥管342之间，净水厂沉淀池10位于进泥管347和第一控制阀344之
间；进泥管347与污水管341的连接处设有用于控制泥水进入排泥池32的第三控制阀348。利
用多个控制阀对进入排泥池32和排水池31的泥水进行控制，可实现排泥水和反冲洗水分
离，还可实现排泥池32和排水池31的放空检修，也可在不影响滤池反冲洗水回收使用和水
厂正常运行的情况下，实现部分排泥水应急排放。

[0063] 更具体地说，通过关闭第一控制阀344实现对于反冲洗水的截留，反冲洗水从净水厂滤池排水管343进入污水管341，而后进入排水池31；另外，通过关闭第一控制阀344和第
二控制阀345，打开第三控制阀348，实现对于排泥水的截留，排泥水从净水厂沉淀池排泥管
342排出，进入污水管341，而后进入排泥池32，实现两者分而治之的目的；另外，如需对调节
池进行检修，则可关闭第三控制阀348，打开第一控制阀344和第二控制阀345，排水池31和
排泥池32不再接纳滤池反冲洗水和沉淀池排泥水，且不影响水厂正常运转。由于净水厂沉
淀池10的清洗时间和滤池反冲洗时间不一致，且水量不同，净水厂沉淀池10在清洗和大排
泥时，排泥水量会远远超出排泥池32的可利用容积，因此排水池31在进行回收的同时，排泥
水需应急排放，具体操作为，打开第二控制阀345，关闭第一控制阀344和第三控制阀348，清
洗水和大排泥水通过污水管进入市政管网。排水池31中的泥水沉淀后，排泥池32中的部分
泥水也进入了浓缩池40，因此可用底泥输送装置33将排水池31中的底泥送至排泥池32中，
此时排水池31中的水位检测机构312通过监测水位变化来反馈信号控制上清液抽取装置
311，实现上清液和底泥的分离。

[0064] 考虑到水厂原有构筑物设施和场地情况，因此进泥管347与污水管341的连接处设有转换井349，第三控制阀348位于转换井349中，打开第三控制阀348，通过转换井349转换
功能使排泥水进入排泥池32。更具体地说，第三控制阀348为蝶阀，便于调节泥水流量。

[0065] 对于第一控制阀344的位置设置，本实施例中的第一控制阀344设置在进水管346与污水管341的连接处，可设置成截止阀，防止排泥水反冲至排水池中，也可将第一控制阀
344设为闸板阀，闸板阀开启，保证了反冲洗水可排入排水池32中，防止排水池31发生溢流
现象，不干扰净水厂和滤池的正常工作。

[0066] 排水池31中的水位检测机构312和排泥池32中的液位检测机构322为超声波液位计，实际应用中，包括控制中心35，控制中心35为PLC控制柜，水位检测机构312和液位检测
机构322与控制中心35相连接，泥水抽取装置321为潜水泵，超声波液位计监控排水池31和
排泥池32内的水位，达到一定水位时会把信号反馈到PLC控制柜，然后启动潜水泵开关进行
抽水，下降到设定水位时会把信号反馈回PLC控制柜，然后关闭潜水泵，潜水泵与浓缩池40
相连接。上清液抽取装置311的原理同上，上清液抽取装置311为回收水泵，与净水厂进水口
12相连接。

[0067] 本实施例中采用的底泥输送装置33包括桁架式泵吸刮泥机331和设置在排水池31的池壁顶端的导轨332，桁架式泵吸刮泥机331沿导轨332移动，桁架式泵吸刮泥机331的吸
泥口333位于排水池31底部，排泥口334设置在排泥池32上方。桁架式泵吸刮泥机331沿导轨
332来回移动，将排水池31底部的底泥吸收，通过排泥口334排入排泥池32中，实现了上清液
和底泥的分离。

[0068] 更具体地说，桁架式泵吸刮泥机331底部设有若干刮泥板335，相邻的刮泥板335朝向位于中间的吸泥口333倾斜设置，桁架式泵吸刮泥机331包括用于安装刮泥板335的安装
架。桁架式泵吸刮泥机331在移动时，刮泥板335将底泥集中至吸泥口333处，方便吸泥口333
吸取，减少了吸泥口333的数量，提高吸泥效率。

[0069] 另一种刮泥结构为，桁架式泵吸刮泥机331底部设有菱形的刮泥组件336，吸泥口333位于两个刮泥组件336之间，桁架式泵吸刮泥机331包括用于安装刮泥组件336的安装
架，方便桁架式泵吸刮泥机331在来回运动时均可刮泥，提高刮泥效率，刮泥效果更好。

[0070] 由于调节池面积较大，为了方便检修，可利用横跨排水池31的桁架式泵吸刮泥机331，在桁架式泵吸排泥机顶端设有工作桥337。

[0071] 另外，排水池31中的底泥量可能不多，不方便在桁架式泵吸刮泥机331的吸泥管338中移动，因此，本实施例中的两个相邻的吸泥口333与同一根吸泥管338相连接，吸泥管
338与排泥口334相连接，节省了桁架式泵吸刮泥机331的材料，预先将底泥汇总，方便输送
至排泥口334，进入排泥池32中。

[0072] 由于排泥池32与浓缩池40相连接，为了加快处理流程，提高污泥沉淀率，泥水抽取装置321包括与浓缩池40相连接的排泥管323，排泥管323中设有第一加药机构324，第一加
药机构324包括管道混合器，在管道混合器中进行絮凝剂与泥水的混合。

[0073] 如图5-9所示，本发明的均匀进泥水结构43，将浓缩池40分为上部411和下部413，泥水进入浓缩池40后，依次通过自然沉淀区，斜管415沉淀区及上清液集水区，浓缩池40下
部413设置中心传动浓缩机45和搅拌浓缩栅条46，以浓缩底部污泥。

[0074] 为了保证进泥水的均匀性，克服以前进水短流的问题，本发明的均匀进泥水结构43，其分别与泥水进管44以及浓缩池40连通，包括设置在浓缩池40中部412的进泥水主管
431、与进泥水主管431连通的若干进泥水支管432和位于在进泥水支管432上的朝上设置的
出流孔433，出流孔433上方罩有用于拦截从出流孔433中射出的泥水的整流滑泥板434，相
邻的整流滑泥板434之间存在间隙435。

[0075] 利用设置在浓缩池40中部412的进泥水主管431和与进泥水主管431连通的若干进泥水支管432进水，而后，泥水从位于在进泥水支管432上的朝上设置的出流孔433的射出，
撞击在设置出流孔433上方的整流滑泥板434上，泥水被打散，下落，而后在后续射出的泥水
的推动下，转向上流动，泥水多次改变方向，每次改变方向均分散一侧，而后泥水均匀分布
在整个平面上，同时也使泥水的运行流程变长，速度梯度也一直在变化，与浓缩池40中的更
高浓度的泥水接触时间更长，增加颗粒碰撞的机会，提高了絮凝效果和沉淀浓缩的效率。而
经过沉淀的水从整流滑泥板434之间的间隙435上升至斜管415沉淀区，再次进行沉淀，形成
上清液进入上清液集水区，进入集水槽42而后被回收利用。在此过程中，出流速度有所要
求，速度的实现可以依靠设置水泵和限制出流孔433的孔径，出流孔433的孔径范围为9mm～
16mm。

[0076] 更具体地说，整流滑泥板434朝向出流孔433的一侧上设有凹槽436，凹槽436与出流孔433的位置相对应，从出流孔433射出的泥水撞击在凹槽436中，由于凹槽436的设置，使
泥水的撞击角度不同，撞击后的分散角度和速度也不同，与池内更高浓度的泥水接触时间
增长，增加颗粒碰撞的机会，提高了絮凝效果和沉淀浓缩的效率，凹槽436的形状有多种形
式，斜槽、弧形槽等，优选的，凹槽436为倒“V”型槽，角度一般大于45°。

[0077] 另外，为了防止从出流孔433中射出的泥水没有接触到整流滑泥板434，整流滑泥板434为倒“V”型长条板，罩设在每根进泥水支管432的上方，保证每股水流至少经过一次撞
击和变向。

[0078] 同时，为了实现全断面的均匀进水，若干进泥水支管432平行设置在进泥水主管431两侧，呈天线状分布，涉及到浓缩池40中部412水平面的每个部位，每一根进泥水支管
432上均罩有整流滑泥板434，保证进入的泥水在整个断面上均匀分布。

[0079] 为了缩短浓缩池40的建设时间，本实施例的浓缩池40的池体414为一体化钢制结构，制作完成后，运送至所需场所，而后组装内部结构和设备，大大缩短了净水厂排泥水处
理系统的建设工期。由于工作环境的限制，浓缩池40的池体414表面经过防腐处理，具有抗
老化瓷性，使用寿命长，便于维护。

[0080] 排泥水从均匀进泥水结构43中进入后，逐步沉淀、分层，高效浓缩池40的上部411设有斜管415，整流滑泥板434位于斜管415下方，进入斜管415的泥水进一步进行沉淀，该区
域为斜管415沉淀区。

[0081] 泥水经过斜管415的进一步沉淀后，悬浮物等杂质含量大大降低，达到回收标准，因此斜管415沉淀区上方设有上清液集水区，上清液集水区内设有集水槽42，集水槽42位于
斜管415上方，集水槽42中设有上清液回流管421和溢出管422。上清液进入集水槽42中，而
后进入上清液回流管421回收利用，当上清液过多，为了避免溢出，多余的上清液可从溢出
管422排出。

[0082] 为了增加上清液的收集面，集水槽42两侧连通有若干支槽423，支槽423包括设置在两侧的锯齿状堰板424，上清液低于堰板的锯齿时不过水，此时堰板只起挡水作用；若水
位持续上升，高于锯齿时，上清液就进入支槽423，再汇入集水槽，保证了均匀集水。

[0083] 如图10-12所示，本发明的摆式搅拌装置325，除了包括常规搅拌装置325的搅拌用的叶轮51外，还包括带动叶轮51摆动的摆杆组件52，本实施例中的叶轮51可在转动电机511
的带动下正常转动，同时在摆杆组件52的带动下摆动任意角度，增大了搅拌面积，减少死
角，提高搅拌效率。为了方便摆杆组件52的安装，池壁上设有与摆杆组件52相连接的安装座
54，另外，为了保证摆杆组件52的灵活性和摆动角度的任意性，摆杆组件52与安装座54通过
万向连接头541相连接。

[0084] 而摆杆组件52的摆动方式有多种，总体分为定点的前后左右摆动以及整体的上下移动。

[0085] 对于定点的前后左右摆动的实现，一实施例中，驱动机构包括带动摆杆组件52左右移动的第一电机、带动摆杆组件52上下移动的第二电机和控制第一电机和第二电机的控
制器，控制器的第一端和第二端分别与第一电机和第二电机相连接，其中第一端输出第一
控制信号，第二端输出第二控制信号，第一控制信号的导通时间与第二控制信号的导通时
间不同。通过输出导通时间不同的第一控制信号与第二控制信号，从而能够使上下摆动和
左右摆动具有不同的运行时间，使摆杆组件52的摆动运行轨迹不断变化，实现大范围搅拌，
并且搅拌区域无“死区”，提升了搅拌效率。更具体地说，第一控制信号和第二控制信号中的
一个持续导通，第一控制信号和所第二控制信号中的另一个在导通过程中按照预设周期截
止预设时间，第一电机和第二电机独立运行，上下摆动和左右摆动具有不同的运行时间，摆
动轨迹不断变化，实现大范围搅拌。

[0086] 该种实施方式下，整体的上下移动可通过安装座54上升降机构542实现，更具体地说，池壁上设有升降轨道543，安装座54上设有升降电机，安装座54与升降轨道543滑移配
合，升降电机带动摆杆组件52沿升降轨道543移动，更进一步地，可将升降轨道543设计成三
角函数式的谷峰波形，环绕池壁设置。

[0087] 另一实施例中，可采用机械结构带动摆杆组件52摆动，具体实现方式为：驱动组件53包括在竖直平面做周向运动的转动件531以及连接转动件531和摆杆组件52的连接件
532，摆杆组件52在连接件532的带动下相对池壁摆动。如图2所示，为了方便转动件531转
动，转动件531设置在池壁上方，持续转动，通过连接件532与摆动组件相连接，转动件531转
动过程中带动摆动组件摆动，从而实现大面积地搅拌，此时，摆杆组件52可不与池壁相连
接，摆动组件在转动中的叶轮51和转动件531的作用下实现任意角度的摆动，从而加大搅拌
面积，也可与池壁上的安装座54相连接，实现定点的变向搅拌。

[0088] 在该种方式下，整体的上下移动主要依靠收放机构533，更具体地说，连接件532为软质绳索，转动件531与连接件532的连接处设有用于收发连接件532的收放机构533，摆杆
组件52在收发机构的作用下上下移动。通过连接件532的收放，整个摆杆组件52和叶轮51的
整体升降，浓缩池40内设有轨道543，摆杆组件52与轨道543滑动连接，沿轨道543上下移动。

[0089] 同时，为了确定摆杆组件52的摆动距离和升降距离，摆杆组件52上设有水压检测装置521，水压检测装置521与驱动机构相连接，当水压检测装置521检测到水压较低时，则
驱动机构停止上升，降低高度，同时持续摆动，防止摆杆组件52空转。

[0090] 一种污泥平衡池50，包括若干上述的摆式搅拌装置325，摆式搅拌装置325分散设置在污泥平衡池50的内壁上，对污泥平衡池50中的泥水实现全角度全方位的搅拌，实现泥
水调匀均质，保证全池污泥浓度一致，不沉淀。相对于传统的定点定向搅拌装置325，可以减
少搅拌装置325的数量，经实际测验可知，每池内安装数量相当于传统工艺的1/3。

[0091] 脱水系统60包括第二加压机构和2台离心脱水机，一用一备，单机能力12-15m3/h，电机功率N＝22/7.5kW，变频调速。转鼓转速为max4000r/min，分离因数3200。脱水机房配套
设备包含污泥进料螺杆泵、污泥切割机、自动投药溶药装置、加药螺杆泵、冲洗泵及螺旋输
送机等。出泥含固率达到20-25％。

[0092] 污泥储存系统70包括一座污泥料仓，用于脱水后的污泥储存，可储存5-7天泥量；料仓采用方形平底结构，储存的污泥仅靠重力自动下落，料仓规格为4000×3000×3600mm，
有效容积为30m3；配套设施有：液压驱动滑架破拱装置、卸料螺旋、液压闸板阀、液压动力
站、电控系统等。

[0093] 基于上述系统，设计一种净水厂的排泥水处理方法，包括如下步骤：

[0094] 设备准备步骤，调研净水厂空地情况，制作相应尺寸的钢制池体，运送至各个空地，而后通过管路进行组装，

[0095] 钢制池体包括分别与净水厂沉淀池、净水厂滤池相连接的若干集水井，用于浓缩泥水的浓缩池，用于使泥水均匀的污泥平衡池，脱水系统以及污泥储存系统；

[0096] 调节步骤，将净水厂原有废水池改建成组合式调节池，分隔成排水池和排泥池，与净水厂滤池相连接的集水井将滤池反冲洗水排入排水池，与净水厂沉淀池相连接的集水井
将排泥水排入排泥池，排水池底部的底泥被吸至排泥池，上部的上清液回收利用，排泥池中
的泥水排入浓缩池，期间向泥水中投加絮凝剂；

[0097] 浓缩步骤，泥水进入钢制池体的浓缩池，通过均匀进泥水结构，在浓缩池中均匀进水、沉泥、分离泥水，而后将浓缩池上部的上清液回收利用，下部的泥浆排入污泥平衡池；

[0098] 污泥平衡及脱水步骤，进入污泥平衡池中的泥浆经摆式搅拌装置搅拌均匀，而后将调制平衡的泥浆输送至脱水系统中进行机械脱水，泥块储存在污泥储存系统中，定期外
运。

[0099] 上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所
要求保护的范围。

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