申請(qǐng)日2014.11.03
公開(公告)日2015.01.28
IPC分類號(hào)C02F9/04
摘要
本發(fā)明涉及一種污水處理方法，特別涉及一種集澄清和氣浮功能于一體的共聚氣浮法處理污水的方法，采用以下步驟：(1)原水進(jìn)入一級(jí)絮凝區(qū)進(jìn)行絮凝;(2)進(jìn)入二級(jí)絮凝區(qū)，進(jìn)行接觸凝聚，進(jìn)行共聚氣浮;(3)再進(jìn)入氣浮接觸區(qū)，帶氣絮粒再與釋放器釋放的溶氣水進(jìn)行接觸凝聚，帶氣絮粒與微氣泡充分接觸，形成共聚大泡絮體;(4)進(jìn)入固液分離區(qū)。本發(fā)明的有效果：將傳統(tǒng)機(jī)械攪拌澄清池與氣浮工藝有機(jī)結(jié)合，包括混合、一級(jí)絮凝、二級(jí)絮凝、氣浮、沉淀與污泥回流接觸絮凝等工序有機(jī)結(jié)合在一起，溶氣水微氣泡直接參與凝聚而和絮粒共聚并大，氣泡夾在絮粒中間，既充分發(fā)揮了氣泡的凝聚作用，又牢固地把氣泡粘附在絮粒上，構(gòu)成“共聚氣浮”。
權(quán)利要求書
1.一種共聚氣浮法處理污水的方法，其特征是采用以下步驟：
(1)原水加藥后，進(jìn)入配水區(qū)，之后進(jìn)入一級(jí)絮凝區(qū)，在機(jī)械攪拌槳的轉(zhuǎn)動(dòng)下，與回流回來的污泥一起進(jìn)行絮凝;
(2)經(jīng)過一級(jí)絮凝后，由提升葉輪提升進(jìn)入二級(jí)絮凝區(qū)，在二級(jí)絮凝區(qū)內(nèi)與釋放器釋放的溶氣水進(jìn)行接觸凝聚，進(jìn)行共聚氣浮，密度較小的泡絮體上浮后形成浮渣，氣浮浮渣經(jīng)刮渣設(shè)備排入浮渣槽;
(3)經(jīng)二級(jí)絮凝區(qū)后的水再進(jìn)入氣浮接觸區(qū)，帶氣絮粒再與釋放器釋放的溶氣水進(jìn)行接觸凝聚，帶氣絮粒與微氣泡充分接觸，形成共聚大泡絮體;
(4)經(jīng)氣浮接觸區(qū)后的水進(jìn)入固液分離區(qū)，密度較小的泡絮體上浮后形成浮渣，氣浮浮渣經(jīng)刮渣設(shè)備排入浮渣槽;較重顆粒沉入池底，進(jìn)入一級(jí)絮凝區(qū)進(jìn)行接觸絮凝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的共聚氣浮法處理污水的方法，其特征在于：氣浮接觸區(qū)的水流速度為10~20mm/s，污水在一級(jí)絮凝區(qū)的停留時(shí)間為10-20min，其中二級(jí)絮凝區(qū)停留時(shí)間約為5-10min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的共聚氣浮法處理污水的方法，其特征在于：溶氣水總加入量占污水總進(jìn)水量的10%-20%，其中，二級(jí)絮凝區(qū)溶氣水的加入量占溶氣水總量的1/3，氣浮接觸區(qū)溶氣水的加入量占溶氣水總量的2/3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的共聚氣浮法處理污水的方法，其特征在于：二級(jí)絮凝區(qū)內(nèi)，每個(gè)釋放器服務(wù)面積約2-3m2，氣浮接觸區(qū)內(nèi)，每個(gè)釋放器服務(wù)面積約1-2m2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的共聚氣浮法處理污水的方法，其特征在于：二級(jí)絮凝區(qū)后的水從底部進(jìn)入氣浮接觸區(qū);經(jīng)氣浮接觸區(qū)后的水從上部進(jìn)入固液分離區(qū)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的共聚氣浮法處理污水的方法，其特征在于：溶氣水中的微氣泡直20-50mm，經(jīng)共聚氣浮后，夾氣絮粒的直徑為100-300mm。
說明書
一種共聚氣浮法處理污水的方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種污水處理方法，特別涉及一種集澄清和氣浮功能于一體的共聚氣浮法處理污水的方法。
背景技術(shù)
目前水庫(kù)水源污染問題日益突出，其中藻污染尤為嚴(yán)重。目前水庫(kù)水易呈現(xiàn)夏季多藻，冬季低溫低濁的特性。隨著水源富營(yíng)養(yǎng)化程度逐年加劇，藻類繁殖日益嚴(yán)峻，尤其在溫度變化較大的春秋兩季，藻類爆發(fā)現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，對(duì)水廠的運(yùn)行和供水安全造成一定威脅。藻類的密度小，傳統(tǒng)的混凝、沉淀、過濾工藝很難將其有效去除，帶來濾池堵塞、反沖洗周期變短、處理成本增加、出水水質(zhì)變差等一系列問題，某些藻類在一定的環(huán)境下還會(huì)產(chǎn)生藻毒素，對(duì)供水安全造成威脅。
澄清池將絮凝與沉淀兩個(gè)過程單元綜合于一個(gè)構(gòu)筑物中完成，依靠活性污泥泥渣層達(dá)到澄清目的，具有良好的除濁效果。但對(duì)于高藻、高有機(jī)物及低溫低濁水，處理效果不理想。
傳統(tǒng)氣浮工藝作為一種高效、快速的固液分離技術(shù)在水處理領(lǐng)域得到推廣，目前已較廣泛地應(yīng)用于低溫、低濁及富藻水體的凈化處理。但傳統(tǒng)氣浮技術(shù)采用溶氣水一次回流的方式，即原水經(jīng)過充分混凝后回流溶氣水，微氣泡并不參與顆�；炷^程，微氣泡與脫穩(wěn)顆粒碰撞粘附，微氣泡與顆粒碰撞接觸滯后、接觸時(shí)間短，相當(dāng)于微氣泡與絮體的二次絮凝，絮凝過程較長(zhǎng)，且凈水過程中不能充分發(fā)揮微氣泡與絮體的共聚作用，微氣泡與絮體的粘附效率不高，微氣泡有效利用率低。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的共聚氣浮法處理污水的方法，針對(duì)目前水庫(kù)水呈現(xiàn)夏季高藻高有機(jī)物、冬季低溫低濁的水體特性，將傳統(tǒng)機(jī)械攪拌澄清池與氣浮工藝有機(jī)結(jié)合，將氣浮與沉淀進(jìn)行協(xié)同固液分離，更好地去除密度較小的藻類。
本發(fā)明是通過以下措施來實(shí)現(xiàn)的:
本發(fā)明的共聚氣浮法處理污水的方法，其特征是采用以下步驟：
(1)原水加藥后，進(jìn)入配水區(qū)，之后進(jìn)入一級(jí)絮凝區(qū)，在機(jī)械攪拌槳的轉(zhuǎn)動(dòng)下，與回流回來的污泥一起進(jìn)行絮凝;
(2)經(jīng)過一級(jí)絮凝后，由提升葉輪提升進(jìn)入二級(jí)絮凝區(qū)，在二級(jí)絮凝區(qū)內(nèi)與釋放器釋放的溶氣水進(jìn)行接觸凝聚，進(jìn)行共聚氣浮，密度較小的泡絮體上浮后形成浮渣，氣浮浮渣經(jīng)刮渣設(shè)備排入浮渣槽;
(3)經(jīng)二級(jí)絮凝區(qū)后的水再進(jìn)入氣浮接觸區(qū)，帶氣絮粒再與釋放器釋放的溶氣水進(jìn)行接觸凝聚，帶氣絮粒與微氣泡充分接觸，形成共聚大泡絮體;
(4)經(jīng)氣浮接觸區(qū)后的水進(jìn)入固液分離區(qū)，密度較小的泡絮體上浮后形成浮渣，氣浮浮渣經(jīng)刮渣設(shè)備排入浮渣槽;較重顆粒沉入池底，進(jìn)入一級(jí)絮凝區(qū)進(jìn)行接觸絮凝。
上述本發(fā)明的共聚氣浮法處理污水的方法，為了提高共聚氣浮效果，氣浮接觸區(qū)的水流速度為10~20mm/s，污水在一級(jí)絮凝區(qū)的停留時(shí)間為10-20min，其中二級(jí)絮凝區(qū)停留時(shí)間約為5-10min。
上述本發(fā)明的共聚氣浮法處理污水的方法，為了提高共聚氣浮效果，溶氣水總加入量占污水總進(jìn)水量的10%-20%，其中，二級(jí)絮凝區(qū)溶氣水的加入量占溶氣水總量的1/3，氣浮接觸區(qū)溶氣水的加入量占溶氣水總量的2/3。
上述本發(fā)明的共聚氣浮法處理污水的方法，為了提高共聚氣浮效果，二級(jí)絮凝區(qū)后的水從底部進(jìn)入氣浮接觸區(qū);經(jīng)氣浮接觸區(qū)后的水從上部進(jìn)入固液分離區(qū)。
上述本發(fā)明的共聚氣浮法處理污水的方法，溶氣水中的微氣泡直20-50mm，經(jīng)共聚氣浮后，夾氣絮粒的直徑為100-300mm。
針對(duì)目前水庫(kù)水多呈現(xiàn)夏季高藻高有機(jī)物，冬季低溫低濁的水質(zhì)特性，傳統(tǒng)機(jī)械攪拌澄清池處理效果較差的問題。本工藝發(fā)明一種新型氣浮澄清池，將傳統(tǒng)機(jī)械攪拌澄清池與氣浮工藝有機(jī)結(jié)合，包括混合、一級(jí)絮凝、二級(jí)絮凝、氣浮、沉淀與污泥回流接觸絮凝等工序有機(jī)結(jié)合在一起，并一體化，應(yīng)對(duì)高藻、低濁等水庫(kù)水質(zhì)具有突出優(yōu)勢(shì)。
本發(fā)明工藝將傳統(tǒng)氣浮工藝中溶氣水一次投加，改為兩次投加，先在絮凝反應(yīng)時(shí)投加部分溶氣水，反應(yīng)結(jié)束后再加入其余部分溶氣水。這樣可在反應(yīng)階段微絮粒剛形成時(shí)，因微氣泡加入而增加碰撞幾率與加快凝聚速度，氣浮與絮凝有機(jī)結(jié)合，強(qiáng)化絮凝過程及效果，這是本工藝創(chuàng)新性之一。更為顯著的優(yōu)點(diǎn)是，氣泡直接參與凝聚而和絮粒共聚并大，氣泡夾在絮粒中間，既充分發(fā)揮了氣泡的凝聚作用，又牢固地把氣泡粘附在絮粒上，從而使帶氣絮粒不僅在上浮過程中穩(wěn)定，而且成為浮渣后也不輕易下沉，這種共聚作用良好的氣浮，稱為“共聚氣浮”。共聚氣浮與常規(guī)氣浮工藝具有顯著區(qū)別，常規(guī)氣浮是僅把反應(yīng)完善、絮粒已結(jié)大、氣泡主要粘附在絮粒周圍。由于共聚氣浮形成的夾氣絮粒的穩(wěn)定性好，受風(fēng)雨影響小，所需混合反應(yīng)時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，具有廣泛的應(yīng)用前途。
共聚氣浮工藝中須注意選擇合適的GT值和兩次溶氣水投加量的比例，應(yīng)避免造成氣泡自身碰撞并大以及反應(yīng)期產(chǎn)生的帶氣絮粒在反應(yīng)池中上浮至水面的情況。為創(chuàng)造共聚條件，原水加藥后，采取快速機(jī)械攪拌，使形成的微絮粒的當(dāng)量直徑大致等于微氣泡直徑20—50mm。在這樣條件下，經(jīng)共聚后，夾氣絮粒在100mm以上。
傳統(tǒng)氣浮凈水機(jī)理為原水經(jīng)混凝預(yù)處理之后與通入的微氣泡進(jìn)行碰撞粘附，混凝機(jī)理是以其水解形態(tài)與水體顆粒物進(jìn)行電性中和脫穩(wěn)、吸附架橋或粘附卷掃而生成粗大絮體再氣浮加以分離去除。氣浮凈水機(jī)理主要是氣泡與絮粒的碰撞粘附、絮粒的網(wǎng)捕、包卷和架橋作用。共聚氣浮與傳統(tǒng)氣浮凈水工藝不同，關(guān)鍵在于溶氣水分級(jí)回流，初級(jí)絮凝時(shí)間短，微氣泡直接參與絮體混凝過程，微氣泡和絮粒共聚并大，共聚作用產(chǎn)生的絮體氣泡夾在絮粒中間，如圖1所示，既充分發(fā)揮了氣泡的凝聚作用，又牢固地把氣泡粘附在絮粒上，從而使帶氣絮粒在上浮過程中穩(wěn)定，形成的浮渣也不易下沉。本工藝中，一級(jí)絮凝過程中主要混凝機(jī)理為電性中和脫穩(wěn)機(jī)理，而其吸附架橋和網(wǎng)捕卷掃作用機(jī)制相對(duì)較弱。在二級(jí)絮凝過程中，由于溶氣水的初次通入，微氣泡與顆粒粘附主要機(jī)理為微氣泡與絮體的碰撞粘附和共聚粘附作用，在氣浮接觸區(qū)氣浮泡絮粘附過程中，凈水機(jī)理主要為微氣泡與泡絮體的碰撞粘附和泡絮體-微氣泡-顆粒物之間的網(wǎng)捕、包卷和架橋作用。
本發(fā)明的有益效果
(1)本工藝發(fā)明一種新型氣浮澄清池，將傳統(tǒng)機(jī)械攪拌澄清池與氣浮工藝有機(jī)結(jié)合，包括混合、一級(jí)絮凝、二級(jí)絮凝、氣浮、沉淀與污泥回流接觸絮凝等工序有機(jī)結(jié)合在一起，并一體化，應(yīng)對(duì)高藻、低濁等水庫(kù)水質(zhì)具有突出優(yōu)勢(shì)。
(2)微氣泡加入二級(jí)絮凝區(qū)，參與絮凝過程，增加絮粒碰撞幾率與加快凝聚速度，氣浮與絮凝有機(jī)結(jié)合，強(qiáng)化絮凝過程及效果。溶氣水參與絮凝過程節(jié)省了藥劑投加量。
(3)溶氣水微氣泡直接參與凝聚而和絮粒共聚并大，氣泡夾在絮粒中間，既充分發(fā)揮了氣泡的凝聚作用，又牢固地把氣泡粘附在絮粒上，構(gòu)成“共聚氣浮”。
(4)氣浮澄清池運(yùn)行方式靈活。原水藻類濃度高時(shí)，開啟氣浮工藝，原水藻類濃度低時(shí)可停止氣浮，運(yùn)行傳統(tǒng)機(jī)械澄清工藝，因此能夠有效降低運(yùn)行費(fèi)用，并且，由于氣浮單元啟動(dòng)快、允許間歇運(yùn)行，所以比較容易實(shí)現(xiàn)兩運(yùn)行方式的切換。
(5)氣浮與沉淀進(jìn)行協(xié)同固液分離作用。密度較小的藻類、顆粒物通過氣浮去除，密度較大的顆粒物、絮粒通過沉淀去除，兩者在安靜的環(huán)境中完成協(xié)同固液分離。
