申请日2017.04.12
公开(公告)日2017.08.04
IPC分类号C02F9/04; C02F103/44
摘要
本发明公开了一种洗车废水预处理自动反冲洗表面过滤装置及其方法，属于污水处理技术领域。装置由装置主体，进水系统，混凝加药系统，配水系统，沉淀系统，表面过滤系统，反冲系统，排泥系统，自动控制系统构成。洗车废水经中的大部分泥沙、悬浮物、胶体、油脂通过外加药剂和回流污泥的物理、化学和吸附作用去除，再经高精度的过滤滤布去除残留的悬浮物，装置通过PLC自动控制系统的过滤、反冲和排泥。本发明装置结构简单，安装维护方便，用于洗车废水预处理，有效去除进水中的泥沙、悬浮物、胶体和油污，装置处理出水可直接回用或作为钠滤和反渗透的进水，具有十分广阔的应用前景。
权利要求书
1.一种洗车废水预处理自动反冲洗表面过滤装置，其特征在于包括装置主体、进水系统、混凝加药系统和装置反冲系统;
所述装置主体上设进水口(2)、压力表接口(3)、排气口(4)、出水口(5)和排泥口(7);
所述进水系统包括通过管路顺次相连的原水箱(1)、第一电磁阀(9)、进水泵(10)、电动调节阀(11)、电磁流量计(12)和第二电磁阀(13)，第二电磁阀(13)的出口通过管路连接到装置主体下方的进水口(2);
所述混凝加药系统包括3台加药泵和管式反应器(14)，第一加药泵(15)、第二加药泵(16)、第三加药泵(17)分别用于投加混凝剂、絮凝剂和回流污泥，第一加药泵(15)的出口通过管路与进水泵(10)的进水口连接，第二加药泵(16)的出口通过管路与进水泵(10)的出水口连接，第三加药泵(17)进液口通过管路与污泥回流口(8)连接，出口通过管路与进水泵(10)的出水口连接;管式反应器(14)设置于第二电磁阀(13)的出口与装置主体的进水口之间的管路上;所述装置主体内底部设配水系统，配水系统包括进水管(18)，反射块(19)和锥形底(20)，进水管(18)一端与装置主体进水口(2)连接，另一端朝向反射块(19)的反射面;
所述装置主体内中部设沉淀系统，沉淀系统包括竖管(22)和竖管支架(21)，竖管支架(21)固定于装置主体上，竖管(22)垂直固定在支架上且布满装置主体内部横截面;
所述装置主体内竖管(22)上方处设有横向表面过滤系统，表面过滤系统包括穿孔花板(23)、支撑骨架(24)和表面过滤滤布，支撑骨架(24)固定在穿孔花板(23)上，滤布套在支撑骨架(24)上;
所述装置反冲系统包括反冲管路(25)、第三电磁阀(26)和第五电磁阀(27)，反冲管路两端分别连接过滤装置主体出水口(2)和产水箱(30);
所述装置主体底部设置排泥系统，排泥系统包括排泥管(28)、污泥回流口(8)和第四电磁阀(29)构成，锥形底(20)底部的排泥口(7)通过排泥管(28)连接污泥回流口(8)和第四电磁阀(29)。
2.如权利要求1所述的一种洗车废水预处理自动反冲洗表面过滤装置，其特征在于：所述装置中设有PLC自动控制系统，用于控制过滤、反冲和排泥。
3.如权利要求2所述的一种洗车废水预处理自动反冲洗表面过滤装置，其特征在于：所述的装置主体上的压力表接口(3)连接压力传感器，并通过反馈信号通路连接到PLC自动控制系统。
4.如权利要求1所述的一种洗车废水预处理自动反冲洗表面过滤装置，其特征在于：所述的沉淀系统的竖管(22)管直径10-32mm，竖管(22)长度0.35-0.5m，安装角度与水平方向垂直90度。
5.如权利要求1所述的一种洗车废水预处理自动反冲洗表面过滤装置，其特征在于：所述的表面过滤系统的穿孔花板(23)孔径15-32mm，支撑骨架(24)均布1-4mm微孔，过滤滤布孔径小于等于1微米，滤布采用热熔焊接。
6.如权利要求1所述的一种洗车废水预处理自动反冲洗表面过滤装置，其特征在于：所述的反射块(19)的两个反射面垂直，进水管(18)水流方向与两个反射面之间的夹角均为45度，进水管(18)出口与反射块(19)之间的距离为0.01-0.1m。
7.一种利用权利要求1所述装置的洗车废水预处理自动反冲洗表面过滤方法，其特征在于包括如下步骤：
1)过滤过程
当原水箱(1)中水位高度达到预设高液位时，进水泵(10)、第一加药泵(15)、第二加药泵(16)、第三加药泵(17)、电动调节阀(11)、第一电磁阀(9)、第二电磁阀(13)开启，通过电磁流量计(12)的流量调节电动调节阀(11)开度，以控制表面过滤系的过滤流量不高于预设的过滤流量上限;
根据预设的比例基于过滤流量的大小，调节第一加药泵(15)、第二加药泵(16)、第三加药泵(17)的加药量;当原水箱水位低于预设低液位时，停止进水和过滤;2)反冲洗过程
当过滤压力达到设定值时进行反冲洗，第一电磁阀(9)、第二电磁阀(13)关闭，第三电磁阀(26)和第五电磁阀(27)开启，对装置进行反冲洗;反冲结束后，第一电磁阀(9)、第二电磁阀(13)开启，第三电磁阀(26)和第五电磁阀(27)关闭;
3)排泥过程
系统运行过程中，每间隔设定时间，第四电磁阀(29)开启一定时间后关闭，系统保存运行状态，反冲洗时PLC对计时清零。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于：所述的装置主体上的排泥口(7)设污泥回流口(8)和第四电磁阀，污泥回流口(8)与第三加药泵(17)进口连接，通过PLC控制系统自控控制反冲洗和排泥过程电磁阀的启闭。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于：所述的进水系统的进水流量可设定，通过电磁流量计(12)反馈流量信号到PLC自动控制系统，通过PLC控制系统判断流量大小并调节电动调节阀(11)开度使流量达到设定流量。
10.如权利要求7所述的方法，其特征在于：所述的加药泵的加药量和污泥回流量与进水流量成比例，通过PLC对3个加药泵流量进行调节;所述的进水管(18)出口水流速度0.1-1m/s。
说明书
洗车废水预处理自动反冲洗表面过滤装置及其方法
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，涉及一种洗车废水预处理自动反冲洗表面过滤装置及其方法。
背景技术
实现洗车废水的回用，有利于缓解城市用水的供需矛盾，洗车废水中的污染物主要为油类、表面活性剂、泥沙、悬浮物，混凝、沉淀、过滤处理是洗车废水预处理的有效途径，但目前常用的混凝、沉淀工艺体积大，稳定性差，很难实现自动控制;而过滤单元多采用如砂滤等深层过滤工艺，过滤装置结构复杂，滤料易流失和板结，运行维护难度大，因此限制了上述工艺在小型洗车市场的推广应用，因此，亟须开发一种针对性强、体积小、流程简单、处理效果稳定、自动化程度高的洗车废水预处理系统。
发明内容
本发明的目的是解决现有市场上的洗车废水常用的混凝、沉淀工艺体积大，稳定性差，很难实现自动控制，深层过滤装置结构复杂，滤料易流失和板结，运行维护难度大的难题，并提供了一种针对性强、体积小、流程简单、处理效果稳定、自动化程度高的洗车废水预处理自动反冲洗表面过滤装置及其控制方法。
本发明所采用的具体技术方案如下：
洗车废水预处理自动反冲洗表面过滤装置，包括装置主体、进水系统、混凝加药系统和装置反冲系统;
所述装置主体上设进水口、压力表接口、排气口、出水口、排泥口;
所述进水系统包括通过管路顺次相连的原水箱、第一电磁阀、进水泵、电动调节阀、电磁流量计和第二电磁阀，第二电磁阀的出口通过管路连接到装置主体下方的进水口;
所述混凝加药系统包括3台加药泵和管式反应器，第一加药泵、第二加药泵、第三加药泵分别用于投加混凝剂、絮凝剂和回流污泥，第一加药泵的出口通过管路与进水泵的进水口连接，第二加药泵的出口通过管路与进水泵的出水口连接，第三加药泵进液口通过管路与污泥回流口连接，出口通过管路与进水泵的出水口连接;管式反应器设置于第二电磁阀的出口与装置主体的进水口之间的管路上;
所述装置主体内底部设配水系统，配水系统包括进水管，反射块和锥形底，进水管一端与装置主体进水口连接，另一端朝向反射块的反射面;
所述装置主体内中部设沉淀系统，沉淀系统包括竖管和竖管支架，竖管支架固定于装置主体上，竖管垂直固定在支架上且布满装置主体内部横截面;
所述装置主体内竖管上方处设有横向表面过滤系统，表面过滤系统包括穿孔花板、支撑骨架和表面过滤滤布，支撑骨架通过焊接或螺栓紧固固定在穿孔花板上，滤布套在支撑骨架上;
所述装置反冲系统包括反冲管路、第三电磁阀和第五电磁阀，反冲管路两端分别连接过滤装置主体出水口和产水箱;
所述装置主体底部设置排泥系统，排泥系统包括排泥管、污泥回流口和第四电磁阀构成，锥形底底部的排泥口通过排泥管连接污泥回流口和第四电磁阀。通过PLC控制系统自控控制反冲洗和排泥过程电磁阀的启闭，污泥回流有可通过形成的污泥絮体对水中的污染物进行吸附，此外，有利于形成较大的悬浮物，提高沉淀速度，进而有利于提高固液分离效果。
作为优选，所述装置中设有PLC自动控制系统，用于控制过滤、反冲和排泥。
进一步的，所述的装置主体上的压力表接口连接压力传感器，通过反馈信号通路连接到PLC自动控制系统。
作为优选，所述的沉淀系统的竖管管直径10-32mm，竖管长度0.35-0.5m，安装角度与水平方向垂直90度。
作为优选，所述的表面过滤系统的穿孔花板孔径15-32mm，支撑骨架均布1-4mm微孔，过滤滤布孔径小于等于1微米，滤布采用热熔焊接，减少漏液，通过竖管的微小絮体经滤布和滤布上滤饼的过滤作用去除，过滤后，出水的悬浮物浓度可达到3mg/L以下。
作为优选，所述的反射块的两个反射面垂直，进水管水流方向与两个反射面之间的夹角均为45度，进水管出口与反射块之间的距离为0.01-0.1m。进水管18出水中的悬浮颗粒经反射块19反射后形成水平方向的分速度，颗粒向上运动经过垂直安装的竖管22时，由于水平方向的分速度，促使颗粒物与垂直竖管22的管壁发生碰撞，使颗粒物进一步凝聚，当颗粒增大到沉淀速度大于垂直向上的速度时，颗粒物沉淀到装置底部。
一种利用所述装置的洗车废水预处理自动反冲洗表面过滤方法，包括如下步骤：
1)过滤过程
当原水箱中水位高度达到预设高液位时，进水泵、第一加药泵、第二加药泵、第三加药泵、电动调节阀、第一电磁阀、第二电磁阀开启，通过电磁流量计的流量调节电动调节阀开度，以控制表面过滤系的过滤流量不高于预设的过滤流量上限;
根据预设的比例基于过滤流量的大小，调节第一加药泵、第二加药泵、第三加药泵的加药量;当原水箱水位低于预设低液位时，停止进水和过滤;
2)反冲洗过程
当过滤压力达到设定值时进行反冲洗，第一电磁阀、第二电磁阀关闭，第三电磁阀和第五电磁阀开启，对装置进行反冲洗;反冲结束后，第一电磁阀、第二电磁阀开启，第三电磁阀和第五电磁阀关闭;
3)排泥过程
系统运行过程中，每间隔设定时间，第四电磁阀开启一定时间后关闭，系统保存运行状态，反冲洗时PLC对计时清零。
作为优选，所述的装置主体上的排泥口设污泥回流口和第四电磁阀，污泥回流口与第三加药泵进口连接，通过PLC控制系统自控控制反冲洗和排泥过程电磁阀的启闭。
作为优选，所述的进水系统的进水流量可设定，通过电磁流量计反馈流量信号到PLC自动控制系统，通过PLC控制系统判断流量大小并调节电动调节阀开度使流量达到设定流量。
作为优选，所述的加药泵的加药量和污泥回流量与进水流量成比例，通过PLC对3个加药泵流量进行调节;所述的进水管出口水流速度0.1-1m/s。
本发明中，洗车废水经中的大部分泥沙、悬浮物、胶体、油脂通过外加药剂和回流污泥的物理、化学和吸附作用去除，再经高精度的过滤滤布去除残留的悬浮物，装置通过PLC自动控制系统的过滤、反冲和排泥。本发明装置结构简单，安装维护方便，用于洗车废水预处理，有效去除进水中的泥沙、悬浮物、胶体和油污，装置处理出水可直接回用或作为钠滤和反渗透的进水，具有十分广阔的应用前景。
