申請(qǐng)日2021.08.11

公開日期2021.12.28

IPC分類C02F11/122;C02F9/04

摘要

本實(shí)用新型公開了一種化工廢水預(yù)處理系統(tǒng)，涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域。該系統(tǒng)包括依次連接的反應(yīng)池、一體化凈水器、保安過濾器，以及與其配套的加藥裝置、污泥處理系統(tǒng)，所述反應(yīng)池、一體化凈水器均與加藥裝置、污泥處理系統(tǒng)連接，各裝置通過管道有序連接。本系統(tǒng)通過在反應(yīng)池、一體化凈水器的不同位置處投加藥劑，利用一體化凈水器和保安過濾器對(duì)廢水進(jìn)行過濾，并利用污泥處理系統(tǒng)對(duì)一體化凈水器中產(chǎn)生的污泥進(jìn)行處理，處理效果穩(wěn)定，反應(yīng)效率高，可有效去除廢水中的硅，降低廢水總硬度以及廢水中會(huì)造成膜結(jié)垢的污染離子硅和鈣鎂離子含量，延緩膜元件結(jié)垢和污堵周期。

權(quán)利要求

1.一種化工廢水預(yù)處理系統(tǒng)，其特征在于：包括依次連接的反應(yīng)池、一體化凈水器、保安過濾器(24)，以及與其配套的加藥裝置、污泥處理系統(tǒng)，所述反應(yīng)池、一體化凈水器均與加藥裝置、污泥處理系統(tǒng)連接，各裝置通過管道有序連接；所述反應(yīng)池設(shè)有四格，分別為反應(yīng)池一(1)、反應(yīng)池二(2)、反應(yīng)池三(3)、反應(yīng)池四(4)，每格之間連接采用折流結(jié)構(gòu)；所述加藥裝置包括調(diào)堿劑加藥裝置(19)、除硅劑加藥裝置(18)、除硬劑加藥裝置(17)、混凝劑加藥裝置(16)、絮凝劑加藥裝置(15)和酸加藥裝置(14)；所述調(diào)堿劑加藥裝置(19)設(shè)置在反應(yīng)池一(1)的進(jìn)水口，所述除硅劑加藥裝置(18)、除硬劑加藥裝置(17)設(shè)置在反應(yīng)池二(2)的折流入水口，所述混凝劑加藥裝置(16)設(shè)置在反應(yīng)池四(4)的折流入水口，所述絮凝劑加藥裝置(15)設(shè)置在反應(yīng)池四(4)的折流出水口，所述酸加藥裝置(14)連接一體化凈水器。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種化工廢水預(yù)處理系統(tǒng)，其特征在于：所述一體化凈水器分為旋流反應(yīng)區(qū)、懸浮澄清區(qū)、中和區(qū)、過濾室(8)、污泥室(10)；所述旋流反應(yīng)區(qū)為倒錐形，位于一體化凈水器的底部，所述污泥室(10)設(shè)置在旋流反應(yīng)區(qū)倒錐形外側(cè)；所述懸浮澄清區(qū)設(shè)置在旋流反應(yīng)區(qū)的上方，此處罐體截面最大，所述懸浮澄清區(qū)中心處設(shè)有中心筒(7)，所述中心筒(7)的下部呈倒錐形，在錐面處設(shè)有與所述污泥室(10)連接的排泥管(6)；所述懸浮澄清區(qū)正上方設(shè)有斜管(12)，斜管(12)與斜管(12)之間的空隙填充有泡沫濾珠；所述中和區(qū)設(shè)置在斜管(12)上方，包括出水堰(13)、水平進(jìn)水層、水平出水層和中心連接管，所述中心連接管處設(shè)有攪拌機(jī)，所述酸加藥裝置(14)設(shè)置在一體化凈水器的中心連接管處；所述過濾室(8)設(shè)置在一體化凈水器的底部，位于污泥室(10)的外側(cè)，所述過濾室(8)通過出水管(11)與中和區(qū)的水平出水層連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種化工廢水預(yù)處理系統(tǒng)，其特征在于：所述一體化凈水器中的排泥管(6)設(shè)有4根。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種化工廢水預(yù)處理系統(tǒng)，其特征在于：所述過濾室(8)采用三層濾料，下層濾料為藕夾狀過濾濾餅，中層濾料為直徑為1.0-2.0mm石英砂，上層濾料為0.5-1.0mm的石英砂。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種化工廢水預(yù)處理系統(tǒng)，其特征在于：所述保安過濾器(24)內(nèi)設(shè)有上下兩層濾芯，上層濾芯選用10um的PP棉過濾濾芯，下層濾芯選用5um的PP棉過濾濾芯。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種化工廢水預(yù)處理系統(tǒng)，其特征在于：所述污泥處理系統(tǒng)包括污泥池(20)、壓濾機(jī)(21)、排泥閥(5)和污泥輸送泵，所述污泥池(20)通過排泥閥(5)與一體化凈水器連接、通過污泥輸送泵與壓濾機(jī)(21)連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種化工廢水預(yù)處理系統(tǒng)，其特征在于：所述壓濾機(jī)(21)還設(shè)有回流管(22)，所述回流管(22)與所述反應(yīng)池一(1)相連。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種化工廢水預(yù)處理系統(tǒng)，其特征在于：每格反應(yīng)池均設(shè)有攪拌機(jī)，為槳式攪拌機(jī)，各攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速為100-150r/min，所述反應(yīng)池一(1)、反應(yīng)池二(2)、反應(yīng)池三(3)、反應(yīng)池四(4)攪拌反應(yīng)時(shí)間分別為10-15min、25-30min、25-30min、10-15min。

說明書

一種化工廢水預(yù)處理系統(tǒng)

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種化工廢水預(yù)處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著我國化工產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和迅速發(fā)展，隨之而來的不僅僅是經(jīng)濟(jì)效率，還有生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的化工廢水。在水資源日益短缺、水資源分布不均、水環(huán)境被嚴(yán)重污染的今天，環(huán)保要求和工業(yè)用水回用率不斷提高，研究如何提高化工廢水回用率具有非常重要的意義。

膜處理技術(shù)是改善水資源質(zhì)量的重要科學(xué)手段，包括對(duì)飲用水、工業(yè)廢水和生活污水的處理，膜處理技術(shù)作為典型的物理分離方法，具有效果好、效率高、回用率高、穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。膜處理技術(shù)中，膜元件發(fā)揮著極為重要的作用，但目前也存在需要解決的問題，原因是化工行業(yè)產(chǎn)生的除鹽濃水、工藝設(shè)備冷凝水等廢水中，其水質(zhì)的主要特征是硅、鈣、鎂、鈉、鉀等離子含量高、含鹽量高，而硅、鈣鎂離子都是膜元件壽命的克星，常規(guī)的多介質(zhì)過濾器、微濾設(shè)備、超濾設(shè)備無法去除溶解在污水中的硅、鈣鎂離子。在廢水處理過程中，如何在廢水進(jìn)入膜處理系統(tǒng)之前，有效去除使膜元件結(jié)垢的離子，提高進(jìn)入膜處理系統(tǒng)的廢水的質(zhì)量，以延緩膜元件結(jié)垢和污堵周期已成為本領(lǐng)域亟待解決的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于：提供一種可有效去除廢水中能使膜元件結(jié)垢的離子，降低廢水總硬度，延緩膜元件結(jié)垢和污堵周期的化工廢水預(yù)處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)構(gòu)筑物少、占地面積小、流程反應(yīng)時(shí)間短、效果好、污泥量少。

本實(shí)用新型目的及解決其主要技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。

本實(shí)用新型的一種化工廢水預(yù)處理系統(tǒng)，包括依次連接的反應(yīng)池、一體化凈水器、保安過濾器，以及與其配套的污泥處理系統(tǒng)、加藥裝置，各裝置通過管道有序連接起來。

所述反應(yīng)池設(shè)有四格，分別為反應(yīng)池一、反應(yīng)池二、反應(yīng)池三、反應(yīng)池四，每格之間連接采用折流結(jié)構(gòu)。

所述一體化凈水器分為旋流反應(yīng)區(qū)、懸浮澄清區(qū)、中和區(qū)、過濾室、污泥室；所述旋流反應(yīng)區(qū)為倒錐形，位于一體化凈水器的底部，廢水從底部切向進(jìn)入旋流反應(yīng)區(qū)進(jìn)行旋流反應(yīng)，在上升的過程中隨著截面積的變大，流速逐漸減慢，是礬花形成和逐漸長大的區(qū)域，反應(yīng)時(shí)間為10-15min；所述污泥室設(shè)置在旋流反應(yīng)區(qū)倒錐形外側(cè)，所述懸浮澄清區(qū)設(shè)置在旋流反應(yīng)區(qū)的上方，所述懸浮澄清區(qū)中心處設(shè)有中心筒，所述中心筒的下部呈倒錐形，在錐面處設(shè)有與所述污泥室連接的排泥管；所述懸浮澄清區(qū)的罐體截面最大，此處向上流速達(dá)最慢，利于礬花在此堆積，并逐漸向中心筒運(yùn)動(dòng)，含大量絮體的污泥通過排泥管進(jìn)入污泥室；所述懸浮澄清區(qū)正上方設(shè)有斜管，上清液不斷上升，上升至斜管時(shí)，進(jìn)一步阻隔絮體，進(jìn)行固液分離，斜管與斜管之間的空隙填充有泡沫濾珠，以進(jìn)行更有效的攔截，停留時(shí)間為8-10min；所述中和區(qū)設(shè)置在斜管上方，包括出水堰、水平進(jìn)水層、水平出水層和中心連接管，所述中心連接管處設(shè)有攪拌機(jī)，在中心連接管處加入酸，通過攪拌機(jī)攪拌混勻，使pH為6-9，所述攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速為180-240r/min；所述過濾室設(shè)置在一體化凈水器的底部，位于污泥室的外側(cè)，所述過濾室通過出水管與中和區(qū)的水平出水層連接，用于對(duì)澄清中和后的水進(jìn)行深層過濾。

所述保安過濾器內(nèi)設(shè)有上下兩層濾芯，上層濾芯選用10um的PP棉過濾濾芯，下層濾芯選用5um的PP棉過濾濾芯。

所述污泥處理系統(tǒng)包括污泥池、壓濾機(jī)、排泥閥和污泥輸送泵，所述污泥池通過排泥閥與一體化凈水器連接、通過污泥輸送泵與壓濾機(jī)連接；所述污泥處理系統(tǒng)設(shè)置在一體化凈水器后，用于對(duì)一體化凈水器的污泥室中污泥進(jìn)行處理。

所述加藥裝置包括調(diào)堿劑加藥裝置、除硅劑加藥裝置、除硬劑加藥裝置、混凝劑加藥裝置、絮凝劑加藥裝置和酸加藥裝置；所述調(diào)堿劑加藥裝置設(shè)置在反應(yīng)池一的進(jìn)水口，所述除硅劑加藥裝置、除硬劑加藥裝置設(shè)置在反應(yīng)池二的折流入水口，所述混凝劑加藥裝置設(shè)置在反應(yīng)池四的折流入水口，所述絮凝劑加藥裝置設(shè)置在反應(yīng)池四的折流出水口，所述酸加藥裝置設(shè)置在一體化凈水器的中心連接管處。

優(yōu)選的，每格反應(yīng)池均設(shè)有攪拌機(jī)，為槳式攪拌機(jī)，各攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速為100-150r/min，所述反應(yīng)池一、反應(yīng)池二、反應(yīng)池三、反應(yīng)池四攪拌反應(yīng)時(shí)間分別為10-15min、25-30min、25-30min、10-15min。

優(yōu)選的，所述一體凈化器中的排泥管設(shè)有4根。

優(yōu)選的，所述過濾室采用三層濾料，下層濾料為藕夾狀過濾濾餅，中層濾料為直徑為1.0-2.0mm石英砂，上層濾料為0.5-1.0mm的石英砂。

優(yōu)選的，所述壓濾機(jī)還設(shè)有回流管，所述回流管與所述反應(yīng)池一相連。

上述化工廢水預(yù)處理系統(tǒng)的處理方法，步驟如下：

步驟一：使含硅濃度較高、高硬度的廢水進(jìn)入反應(yīng)池一；

步驟二：向反應(yīng)池一中加入調(diào)堿劑，不斷攪拌，調(diào)節(jié)廢水pH至10.3-11.0；

步驟三：在反應(yīng)池二入口處投加除硅劑、除硬劑，在反應(yīng)池二和反應(yīng)池三進(jìn)行兩級(jí)高效反應(yīng)；

步驟四：向反應(yīng)池四入口處投加混凝劑、反應(yīng)池四出口處投加絮凝劑，進(jìn)行混凝反應(yīng)，再進(jìn)入一體化凈水器進(jìn)行絮凝反應(yīng)，一體化凈水器包括反應(yīng)區(qū)、澄清區(qū)、中和區(qū)、過濾室、污泥室，進(jìn)行旋流反應(yīng)、懸浮澄清、斜管沉淀、加酸中和、過濾吸附工藝，得到清液和污泥，其中清液進(jìn)入保安過濾器進(jìn)行過濾，過濾后的出水進(jìn)入后續(xù)膜處理系統(tǒng)；

步驟五：步驟四所得污泥流入污泥池，通過污泥輸送泵輸送到壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾處理，干泥外運(yùn)，壓濾的上清液通過回流管回流到反應(yīng)池一中再次進(jìn)行處理。

上述方法中，優(yōu)選的，步驟一中所述的廢水的水質(zhì)參數(shù)為SiO2≤200mg/L、總硬度≤2000mg/L；步驟二中pH調(diào)節(jié)方式是通過調(diào)堿劑調(diào)節(jié)，pH調(diào)節(jié)范圍是10.3-11.0，pH穩(wěn)定后，反應(yīng)池一攪拌反應(yīng)時(shí)間為10-15min，反應(yīng)池二攪拌反應(yīng)時(shí)間為25-30min，反應(yīng)池三攪拌反應(yīng)時(shí)間為25-30min，反應(yīng)池四攪拌反應(yīng)時(shí)間為10-15min；所述調(diào)堿劑為氫氧化鈉，所述除硅劑為氯化鎂、氧化鎂、氫氧化鎂的任意一種，所述除硬劑為碳酸鈉，所述混凝劑采用聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵的任意一種，所述酸為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％的硫酸；所述絮凝劑采用陰離子聚丙烯酰胺，分子量為800w-1200w，濃度為1-2‰，投加量為4-6ppm。

本實(shí)用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。由以上技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型有以下優(yōu)點(diǎn)：

第一、反應(yīng)效率高，處理效果穩(wěn)定，可有效去除廢水中的硅，降低廢水總硬度以及廢水中會(huì)造成膜結(jié)垢的污染離子硅和鈣鎂離子含量，延緩膜元件結(jié)垢和污堵周期；第二、藥劑消耗量少，將除硬劑加藥裝置、除硅劑加藥裝置一同設(shè)置在反應(yīng)池二的進(jìn)水口，進(jìn)行協(xié)同處理，鎂離子在與硅不斷反應(yīng)時(shí)仍可繼續(xù)吸附未反應(yīng)的HSiO3－和SiO32－，過量的Na2CO3促進(jìn)反應(yīng)一直向正反應(yīng)方向進(jìn)行，加快了反應(yīng)速度和反應(yīng)程度，降低了藥劑的消耗量，同時(shí)還減少了污泥產(chǎn)量；第三、反應(yīng)池設(shè)置四格，相互之間折流連接，保證充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)的同時(shí)，若反應(yīng)前端出現(xiàn)問題時(shí)，可以及時(shí)停下，方便調(diào)整；第四、工藝流程短，處理構(gòu)筑物少，占地面積小，處理流程大大簡化；第五、使用一體化凈水設(shè)備，設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，空間布局合理，大大縮小設(shè)備體積，在一體化凈水設(shè)備的斜管與斜管之間填充泡沫濾珠，提升了凈水器出水水質(zhì)；第六、采用雙層設(shè)置的保安過濾器取代常規(guī)的多介質(zhì)過濾器，體積小、占地面積小、維修量小、投資成本小。

（發(fā)明人：楊昌力; 張冰心; 夏君; 曹旭）