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高新低濃含氟廢水吸附再生處理裝置

發(fā)布時(shí)間:2023-6-25 14:07:19  中國(guó)污水處理工程網(wǎng)

公布日:2022.10.18

申請(qǐng)日:2022.06.15

分類號(hào):C02F9/04(2006.01)I;B01J20/34(2006.01)I;C02F1/28(2006.01)N;C02F1/52(2006.01)N;C02F101/14(2006.01)N

摘要

本發(fā)明提供一種低濃含氟廢水的吸附再生處理系統(tǒng)及處理工藝,所述處理系統(tǒng)包括調(diào)節(jié)池、提升泵、除氟吸附罐、再生罐、再生廢液池、廢液提升泵、混凝反應(yīng)池、斜板沉淀池、污泥泵、板框壓濾機(jī)、藥劑溶解加藥系統(tǒng)、空壓機(jī)、儲(chǔ)氣罐、再生液溶解投加系統(tǒng);所述處理工藝包括吸附、吸附劑的離線再生、吸附劑的再次利用和廢液的處理。采用本發(fā)明提供的處理系統(tǒng)及工藝,通過除氟吸附罐連續(xù)運(yùn)行實(shí)現(xiàn)處理系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行,提高系統(tǒng)的抗沖擊能力,保證大水量低濃度含氟廢水的達(dá)標(biāo)排放;結(jié)合氣提及水力輸送的原理,實(shí)現(xiàn)吸附劑的離線再生、對(duì)吸附劑的再次利用及自動(dòng)化輸送,降低人工操作強(qiáng)度。

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權(quán)利要求書

1.一種低濃含氟廢水的吸附再生處理系統(tǒng),其特征在于,所述吸附再生處理系統(tǒng)包括調(diào)節(jié)池(1)、提升泵(2)、除氟吸附罐(3)、再生罐(4)、再生廢液池(5)、廢液提升泵(6)、混凝反應(yīng)池(7)、斜板沉淀池(8)、污泥泵(9)、板框壓濾機(jī)(10)、藥劑溶解加藥系統(tǒng)、儲(chǔ)氣罐(14)、空壓機(jī)(15)、再生液溶解投加系統(tǒng)(16);所述除氟吸附罐(3)內(nèi)設(shè)有布水裝置a(311)、氣提裝置a(312)、旋流搓板洗裝置a(313)、提料反洗轉(zhuǎn)換裝置a(314)和集水堰(315);所述再生罐(4)內(nèi)設(shè)有氣提裝置b(411)、旋流搓板洗裝置b(412)、提料反洗轉(zhuǎn)換裝置b(413)、填料支撐(414)和排空過濾裝置(415)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低濃含氟廢水的吸附再生處理系統(tǒng),其特征在于,所述除氟吸附罐(3)配套設(shè)有除氟吸附罐進(jìn)水管(301)、除氟吸附罐出水管(302)、除氟吸附罐溢水管(303)、除氟吸附罐反沖洗排水管(304)、除氟吸附罐再生料輸送管(305)、除氟吸附罐進(jìn)氣管(306);所述除氟吸附罐進(jìn)氣管(306)入口連接所述儲(chǔ)氣罐(14)出氣口,所述除氟吸附罐進(jìn)氣管(306)出口連接氣提裝置a(312);所述再生罐(4)配套設(shè)有再生液輸送管(401)、再生罐進(jìn)氣管(402)、再生罐再生料輸送管(403)、再生罐沖洗水進(jìn)水管(404)、排空管(405);所述再生罐進(jìn)氣管(402)入口連接所述儲(chǔ)氣罐(14)出氣口,所述再生罐進(jìn)氣管(402)出口連接氣提裝置b(411);所述再生罐再生料輸送管(403)與除氟吸附罐再生料輸送管(305)通過可拆卸鋼絲軟管連接;所述斜板沉淀池(8)設(shè)有出水管(801)和回流管(802)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低濃含氟廢水的吸附再生處理系統(tǒng),其特征在于,所述藥劑溶解加藥系統(tǒng)包括氯化鈣溶解加藥系統(tǒng)(11)、PAC溶解加藥系統(tǒng)(12)和PAM溶解加藥系統(tǒng)(13)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低濃含氟廢水的吸附再生處理系統(tǒng),其特征在于,所述吸附再生處理系統(tǒng)還設(shè)有PLC控制系統(tǒng)來控制氣路管道的閥門。

5.一種低濃含氟廢水的吸附再生處理工藝,其特征在于,所述處理工藝包括吸附、吸附劑的離線再生、吸附劑的再次利用和廢液的處理。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種低濃含氟廢水的吸附再生處理工藝,其特征在于,所述吸附,低濃含氟廢水首先進(jìn)入調(diào)節(jié)池(1),再經(jīng)提升泵(2)提升進(jìn)入除氟吸附罐進(jìn)水管(301),經(jīng)除氟吸附罐進(jìn)水管(301)進(jìn)入除氟吸附罐(3)底部的布水裝置a(311),自下而上流過除氟吸附罐(3)中的吸附劑,自除氟吸附罐(3)頂部的集水堰(315)匯集到除氟吸附罐出水管(302),使低濃含氟廢水達(dá)標(biāo)排放;所述除氟吸附罐(3)內(nèi)的上升流速為3.5-7m/h,吸附時(shí)間為40-90min。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種低濃含氟廢水的吸附再生處理工藝,其特征在于,所述吸附劑的離線再生,通過PLC控制系統(tǒng)控制除氟吸附罐進(jìn)氣管(306)閥門定時(shí)開啟,利用除氟吸附罐中的氣提裝置a(312),將吸附劑提升至旋流搓板洗裝置a(313)內(nèi)不停反洗,當(dāng)吸附接近飽和時(shí),利用氣提裝置a(312)和提料反洗轉(zhuǎn)換裝置a(314),將需要再生的吸附劑經(jīng)除氟吸附罐再生料輸送管(305)和再生罐再生料輸送管(403)輸送至再生罐(4)內(nèi)完全浸泡于再生液中,再生結(jié)束之后通過排空過濾裝置(415)再經(jīng)排空管(405)排空再生罐(4)內(nèi)的再生液,使再生液流入再生廢液池(5);所述需要再生的吸附劑在再生液中的浸泡時(shí)間為24-30h。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種低濃含氟廢水的吸附再生處理工藝,其特征在于,所述吸附劑的再次利用,待再生罐(4)內(nèi)的再生液排空后,開啟再生罐沖洗水進(jìn)水管(404)閥門,使沖洗水進(jìn)入再生罐(4),待液位高于填料支撐(414)中的填料表面1-

1.5m后,通過PLC控制系統(tǒng)開啟再生罐進(jìn)氣管(402)閥門,利用氣提裝置b(411)及旋流搓板洗裝置b(412),將再生后的吸附劑提升至旋流搓板洗裝置b(412)內(nèi)進(jìn)行充分?jǐn)噭?dòng)沖洗,沖洗5-10min后,將沖洗得到的廢水經(jīng)排空管(405)排入再生廢液池(5),之后再次開啟再生罐沖洗水進(jìn)水管(404)閥門通入沖洗水,利用氣提裝置b(411)及提料反洗轉(zhuǎn)換裝置b(413)將再生后的吸附劑經(jīng)再生罐再生料輸送管(403)和除氟吸附罐再生料輸送管(305)輸送回除氟吸附罐(3)內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)吸附劑的再次利用。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種低濃含氟廢水的吸附再生處理工藝,其特征在于,所述廢液的處理,將再生廢液池(5)中的廢液經(jīng)廢液提升泵(6)提升進(jìn)入混凝反應(yīng)池(7)內(nèi),利用氯化鈣溶解加藥系統(tǒng)(11)、PAC溶解加藥系統(tǒng)(12)和PAM溶解加藥系統(tǒng)(13)依次投加氯化鈣、PAC、PAM,生成的絮凝體進(jìn)入斜板沉淀池(8)進(jìn)行泥水分離后,底部的污泥經(jīng)污泥泵(9)送入板框壓濾機(jī)(10)進(jìn)行脫水至含水率為60%左右;分離后的出水若達(dá)標(biāo)則經(jīng)出水管(801)外排,若分離后的出水濃度達(dá)不到相應(yīng)排放標(biāo)準(zhǔn),可經(jīng)回流管(802)進(jìn)入調(diào)節(jié)池(1),進(jìn)入后續(xù)處理。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種低濃含氟廢水的吸附再生處理工藝,其特征在于,所述氯化鈣的濃度為1000-1500mg/L,反應(yīng)轉(zhuǎn)速為60-80r/min,反應(yīng)8-15min;所述PAC的濃度為400-500mg/L,反應(yīng)轉(zhuǎn)速為50-60r/min,反應(yīng)4-5min;所述PAM的濃度為2mg/L,反應(yīng)轉(zhuǎn)速為20-30r/min,反應(yīng)4-5min;所述斜板沉淀池(8)設(shè)計(jì)負(fù)荷為1-2m3/m2h,采用間距80mm,長(zhǎng)度1m的斜管進(jìn)行填料。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題,本發(fā)明提供一種低濃含氟廢水的吸附再生處理系統(tǒng)及處理工藝,能夠?qū)崿F(xiàn)處理系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行、吸附劑的離線再生及自動(dòng)化輸送、保證含氟廢水的達(dá)標(biāo)排放、為大水量低濃度含氟廢水的處理運(yùn)行提供新的指導(dǎo)思想的發(fā)明目的。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的,本發(fā)明的目的之一在于,提供了一種低濃含氟廢水的吸附再生處理系統(tǒng),包括調(diào)節(jié)池、提升泵、除氟吸附罐、再生罐、再生廢液池、廢液提升泵、混凝反應(yīng)池、斜板沉淀池、污泥泵、板框壓濾機(jī)、藥劑溶解加藥系統(tǒng)、空壓機(jī)、儲(chǔ)氣罐、再生液溶解投加系統(tǒng)。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn),所述藥劑溶解加藥系統(tǒng)包括氯化鈣溶解加藥系統(tǒng)、PAC溶解加藥系統(tǒng)和PAM溶解加藥系統(tǒng)。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn),所述除氟吸附罐配套設(shè)有除氟吸附罐進(jìn)水管、除氟吸附罐出水管、除氟吸附罐溢水管、除氟吸附罐反沖洗排水管、除氟吸附罐再生料輸送管、除氟吸附罐進(jìn)氣管;所述除氟吸附罐進(jìn)氣管入口連接所述儲(chǔ)氣罐出氣口,所述除氟吸附罐進(jìn)氣管出口連接氣提裝置a。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn),所述再生罐配套設(shè)有再生液輸送管、再生罐進(jìn)氣管、再生罐再生料輸送管、再生罐沖洗水進(jìn)水管、排空管;所述再生罐進(jìn)氣管入口連接所述儲(chǔ)氣罐出氣口,所述再生罐進(jìn)氣管出口連接氣提裝置b,所述再生罐再生料輸送管與除氟吸附罐再生料輸送管通過可拆卸鋼絲軟管連接。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn),所述除氟吸附罐內(nèi)設(shè)有布水裝置a、氣提裝置a、旋流搓板洗裝置a、提料反洗轉(zhuǎn)換裝置a和集水堰。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn),所述再生罐內(nèi)設(shè)有氣提裝置b、旋流搓板洗裝置b、提料反洗轉(zhuǎn)換裝置b、填料支撐和排空過濾裝置。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn),所述排空過濾裝置設(shè)于再生罐底部,可拆卸定期進(jìn)行沖洗。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn),所述調(diào)節(jié)池內(nèi)的低濃含氟廢水經(jīng)提升泵提升后通過除氟吸附罐進(jìn)水管進(jìn)入除氟吸附罐;所述再生罐和再生廢液池通過排空管連接。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn),所述再生液溶解投加系統(tǒng)與再生罐經(jīng)再生液輸送管連接。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn),所述再生廢液池、廢液提升泵、混凝反應(yīng)池通過管道依次連接,所述混凝反應(yīng)池與斜板沉淀池通過管道連接,所述斜板沉淀池、污泥泵、板框壓濾機(jī)通過管道依次連接,所述藥劑溶解加藥系統(tǒng)與混凝反應(yīng)池通過管道連接;所述儲(chǔ)氣罐和空壓機(jī)通過管道連接。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn),所述斜板沉淀池設(shè)有出水管和回流管,所述回流管與調(diào)節(jié)池連接。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn),該吸附再生處理系統(tǒng)還設(shè)有PLC控制系統(tǒng),通過PLC控制系統(tǒng)來控制氣路管道的閥門,對(duì)除氟吸附罐和再生罐內(nèi)吸附劑進(jìn)行反沖洗或輸送,根據(jù)運(yùn)行情況對(duì)反沖洗時(shí)間進(jìn)行調(diào)整。

本發(fā)明目的之二在于,提供一種低濃含氟廢水的吸附再生處理工藝,包括如下方法步驟:

S1、吸附

低濃含氟廢水首先進(jìn)入調(diào)節(jié)池,再經(jīng)提升泵提升進(jìn)入除氟吸附罐進(jìn)水管,經(jīng)除氟吸附罐進(jìn)水管進(jìn)入除氟吸附罐底部的布水裝置a,自下而上流過除氟吸附罐中的吸附劑,自除氟吸附罐頂部的集水堰匯集到除氟吸附罐出水管,使低濃含氟廢水達(dá)標(biāo)排放。

優(yōu)選的,根據(jù)來水水量控制吸附罐數(shù)量,保證除氟吸附罐內(nèi)的上升流速為

3.5-7m/h,將吸附時(shí)間根據(jù)進(jìn)出水濃度要求、吸附劑吸附容量等指標(biāo),控制在40-90min。

優(yōu)選的,所述吸附劑為氧化鋁、活化沸石或其它吸附材料的一種或多種,通過吸附劑的吸附作用,降低污水中氟化物含量,保證出水達(dá)標(biāo)排放。

S2、吸附劑的離線再生

在吸附飽和周期內(nèi),吸附劑表面負(fù)載有懸浮物,可通過PLC控制系統(tǒng)控制除氟吸附罐進(jìn)氣管閥門定時(shí)開啟,利用除氟吸附罐中的氣提裝置a,將吸附劑提升至旋流搓板洗裝置a內(nèi),實(shí)現(xiàn)吸附劑的不停反洗,避免出現(xiàn)吸附劑的板結(jié)、吸附不均勻等現(xiàn)象,且通過氣水同時(shí)反沖洗,可節(jié)省反洗的用水量。在吸附過程中由于吸附容量有限,當(dāng)吸附接近飽和時(shí),利用氣提裝置a和提料反洗轉(zhuǎn)換裝置a,將需要再生的吸附劑經(jīng)除氟吸附罐再生料輸送管和再生罐再生料輸送管輸送至再生罐內(nèi)完全浸泡于再生液中,實(shí)現(xiàn)吸附劑的離線再生,再生結(jié)束之后通過排空過濾裝置再經(jīng)排空管排空再生罐內(nèi)的再生液,使再生液流入再生廢液池。

優(yōu)選的,所述再生液為液體硫酸鋁,按照每去除1g氟化物需60-80g硫酸鋁計(jì)算,配置一定濃度的液體硫酸鋁。

進(jìn)一步地,所述再生液通過再生液溶解投加系統(tǒng)經(jīng)再生液輸送管進(jìn)入再生罐內(nèi)。

優(yōu)選的,所述需要再生的吸附劑在再生液中的浸泡時(shí)間為24-30h。

S3、吸附劑的再次利用

待再生罐內(nèi)的再生液排空后,開啟再生罐沖洗水進(jìn)水管閥門,使沖洗水進(jìn)入再生罐,待液位高于填料支撐中的填料表面1-

1.5m后,通過PLC控制系統(tǒng)開啟再生罐進(jìn)氣管閥門,利用氣提裝置b及旋流搓板洗裝置b,將再生后的吸附劑提升至旋流搓板洗裝置b內(nèi)進(jìn)行充分?jǐn)噭?dòng)沖洗,沖洗5-10min后,將沖洗得到的廢水經(jīng)排空管排入再生廢液池,之后再次開啟再生罐沖洗水進(jìn)水管閥門通入沖洗水,利用氣提裝置b及提料反洗轉(zhuǎn)換裝置b將再生后的吸附劑經(jīng)再生罐再生料輸送管和除氟吸附罐再生料輸送管輸送回除氟吸附罐內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)吸附劑的再次利用。

S4、廢液的處理

將再生廢液池中的廢液經(jīng)廢液提升泵提升進(jìn)入混凝反應(yīng)池內(nèi),利用氯化鈣溶解加藥系統(tǒng)、PAC溶解加藥系統(tǒng)和PAM溶解加藥系統(tǒng)依次投加氯化鈣、PAC、PAM,生成的絮凝體進(jìn)入斜板沉淀池進(jìn)行泥水分離后,底部的污泥經(jīng)污泥泵送入板框壓濾機(jī)進(jìn)行脫水,含水率可降至60%左右;分離后的出水若達(dá)標(biāo)則經(jīng)出水管外排,若分離后的出水濃度達(dá)不到相應(yīng)排放標(biāo)準(zhǔn),可經(jīng)回流管進(jìn)入調(diào)節(jié)池,進(jìn)入后續(xù)處理。

優(yōu)選的,所述氯化鈣的濃度為1000-1500mg/L,反應(yīng)轉(zhuǎn)速為60-80r/min,反應(yīng)8-15min;所述PAC的濃度為400-500mg/L,反應(yīng)轉(zhuǎn)速為50-60r/min,反應(yīng)4-5min;所述PAM的濃度為2mg/L,反應(yīng)轉(zhuǎn)速為20-30r/min,反應(yīng)4-5min。

優(yōu)選的,所述斜板沉淀池設(shè)計(jì)負(fù)荷為1-2m3/m2h,采用間距80mm,長(zhǎng)度1m的斜管進(jìn)行填料。

由于采用了上述技術(shù)方案,本發(fā)明達(dá)到的技術(shù)效果是:

1.采用本發(fā)明提供的低濃含氟廢水的吸附再生處理系統(tǒng)及處理工藝,通過除氟吸附罐連續(xù)運(yùn)行實(shí)現(xiàn)處理系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行,提高系統(tǒng)的抗沖擊能力,保證大水量低濃度含氟廢水的達(dá)標(biāo)排放。

2、通過除氟吸附罐內(nèi)的氣提裝置a,將吸附劑提升至旋流搓板洗裝置a內(nèi),實(shí)現(xiàn)吸附劑的定時(shí)自動(dòng)反洗,避免出現(xiàn)吸附劑的板結(jié)、吸附不均勻等現(xiàn)象,充分發(fā)揮吸附劑的吸附能力;通過氣水同時(shí)反沖洗,可節(jié)省反洗的用水量。

3、結(jié)合氣提及水力輸送的原理,利用氣提裝置a和提料反洗轉(zhuǎn)換裝置a將除氟吸附罐內(nèi)需要再生的吸附劑提出到再生罐內(nèi)進(jìn)行再生,再利用氣提裝置b及提料反洗轉(zhuǎn)換裝置b將再生后的吸附劑從再生罐送回除氟吸附罐內(nèi),實(shí)現(xiàn)吸附劑的離線再生、對(duì)吸附劑的再次利用及自動(dòng)化輸送,降低人工操作強(qiáng)度。

4、再生廢液池中的廢液中氟離子濃度比較高,經(jīng)混凝沉淀處理后,得到氟化鈣沉淀,進(jìn)入斜板沉淀池進(jìn)行泥水分離,分離后的出水若達(dá)標(biāo)則排放,若存在不達(dá)標(biāo)廢水,可再次進(jìn)入吸附再生處理系統(tǒng)進(jìn)行處理,不造成二次污染。

(發(fā)明人:蔣曉雷;胡靜;馬小蘭;劉麗娟;楊磊)

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