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高新化工废水预处理装置

发布时间:2023-1-17 9:35:32  中国污水处理工程网

申请日2021.08.11

公开日期2021.12.28

IPC分类C02F11/122;C02F9/04

摘要

本实用新型公开了一种化工废水预处理系统,涉及污水处理技术领域。该系统包括依次连接的反应池、一体化净水器、保安过滤器,以及与其配套的加药装置、污泥处理系统,所述反应池、一体化净水器均与加药装置、污泥处理系统连接,各装置通过管道有序连接。本系统通过在反应池、一体化净水器的不同位置处投加药剂,利用一体化净水器和保安过滤器对废水进行过滤,并利用污泥处理系统对一体化净水器中产生的污泥进行处理,处理效果稳定,反应效率高,可有效去除废水中的硅,降低废水总硬度以及废水中会造成膜结垢的污染离子硅和钙镁离子含量,延缓膜元件结垢和污堵周期。

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权利要求

1.一种化工废水预处理系统,其特征在于:包括依次连接的反应池、一体化净水器、保安过滤器(24),以及与其配套的加药装置、污泥处理系统,所述反应池、一体化净水器均与加药装置、污泥处理系统连接,各装置通过管道有序连接;所述反应池设有四格,分别为反应池一(1)、反应池二(2)、反应池三(3)、反应池四(4),每格之间连接采用折流结构;所述加药装置包括调碱剂加药装置(19)、除硅剂加药装置(18)、除硬剂加药装置(17)、混凝剂加药装置(16)、絮凝剂加药装置(15)和酸加药装置(14);所述调碱剂加药装置(19)设置在反应池一(1)的进水口,所述除硅剂加药装置(18)、除硬剂加药装置(17)设置在反应池二(2)的折流入水口,所述混凝剂加药装置(16)设置在反应池四(4)的折流入水口,所述絮凝剂加药装置(15)设置在反应池四(4)的折流出水口,所述酸加药装置(14)连接一体化净水器。

2.根据权利要求1所述的一种化工废水预处理系统,其特征在于:所述一体化净水器分为旋流反应区、悬浮澄清区、中和区、过滤室(8)、污泥室(10);所述旋流反应区为倒锥形,位于一体化净水器的底部,所述污泥室(10)设置在旋流反应区倒锥形外侧;所述悬浮澄清区设置在旋流反应区的上方,此处罐体截面最大,所述悬浮澄清区中心处设有中心筒(7),所述中心筒(7)的下部呈倒锥形,在锥面处设有与所述污泥室(10)连接的排泥管(6);所述悬浮澄清区正上方设有斜管(12),斜管(12)与斜管(12)之间的空隙填充有泡沫滤珠;所述中和区设置在斜管(12)上方,包括出水堰(13)、水平进水层、水平出水层和中心连接管,所述中心连接管处设有搅拌机,所述酸加药装置(14)设置在一体化净水器的中心连接管处;所述过滤室(8)设置在一体化净水器的底部,位于污泥室(10)的外侧,所述过滤室(8)通过出水管(11)与中和区的水平出水层连接。

3.根据权利要求2所述的一种化工废水预处理系统,其特征在于:所述一体化净水器中的排泥管(6)设有4根。

4.根据权利要求2所述的一种化工废水预处理系统,其特征在于:所述过滤室(8)采用三层滤料,下层滤料为藕夹状过滤滤饼,中层滤料为直径为1.0-2.0mm石英砂,上层滤料为0.5-1.0mm的石英砂。

5.根据权利要求1所述的一种化工废水预处理系统,其特征在于:所述保安过滤器(24)内设有上下两层滤芯,上层滤芯选用10um的PP棉过滤滤芯,下层滤芯选用5um的PP棉过滤滤芯。

6.根据权利要求1所述的一种化工废水预处理系统,其特征在于:所述污泥处理系统包括污泥池(20)、压滤机(21)、排泥阀(5)和污泥输送泵,所述污泥池(20)通过排泥阀(5)与一体化净水器连接、通过污泥输送泵与压滤机(21)连接。

7.根据权利要求6所述的一种化工废水预处理系统,其特征在于:所述压滤机(21)还设有回流管(22),所述回流管(22)与所述反应池一(1)相连。

8.根据权利要求1所述的一种化工废水预处理系统,其特征在于:每格反应池均设有搅拌机,为桨式搅拌机,各搅拌机的转速为100-150r/min,所述反应池一(1)、反应池二(2)、反应池三(3)、反应池四(4)搅拌反应时间分别为10-15min、25-30min、25-30min、10-15min。

说明书

一种化工废水预处理系统

技术领域

本实用新型涉及污水处理技术领域,具体涉及一种化工废水预处理系统。

背景技术

随着我国化工产业规模的不断扩大和迅速发展,随之而来的不仅仅是经济效率,还有生产过程中产生的化工废水。在水资源日益短缺、水资源分布不均、水环境被严重污染的今天,环保要求和工业用水回用率不断提高,研究如何提高化工废水回用率具有非常重要的意义。

膜处理技术是改善水资源质量的重要科学手段,包括对饮用水、工业废水和生活污水的处理,膜处理技术作为典型的物理分离方法,具有效果好、效率高、回用率高、稳定的优点。膜处理技术中,膜元件发挥着极为重要的作用,但目前也存在需要解决的问题,原因是化工行业产生的除盐浓水、工艺设备冷凝水等废水中,其水质的主要特征是硅、钙、镁、钠、钾等离子含量高、含盐量高,而硅、钙镁离子都是膜元件寿命的克星,常规的多介质过滤器、微滤设备、超滤设备无法去除溶解在污水中的硅、钙镁离子。在废水处理过程中,如何在废水进入膜处理系统之前,有效去除使膜元件结垢的离子,提高进入膜处理系统的废水的质量,以延缓膜元件结垢和污堵周期已成为本领域亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于:提供一种可有效去除废水中能使膜元件结垢的离子,降低废水总硬度,延缓膜元件结垢和污堵周期的化工废水预处理系统,该系统构筑物少、占地面积小、流程反应时间短、效果好、污泥量少。

本实用新型目的及解决其主要技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本实用新型的一种化工废水预处理系统,包括依次连接的反应池、一体化净水器、保安过滤器,以及与其配套的污泥处理系统、加药装置,各装置通过管道有序连接起来。

所述反应池设有四格,分别为反应池一、反应池二、反应池三、反应池四,每格之间连接采用折流结构。

所述一体化净水器分为旋流反应区、悬浮澄清区、中和区、过滤室、污泥室;所述旋流反应区为倒锥形,位于一体化净水器的底部,废水从底部切向进入旋流反应区进行旋流反应,在上升的过程中随着截面积的变大,流速逐渐减慢,是矾花形成和逐渐长大的区域,反应时间为10-15min;所述污泥室设置在旋流反应区倒锥形外侧,所述悬浮澄清区设置在旋流反应区的上方,所述悬浮澄清区中心处设有中心筒,所述中心筒的下部呈倒锥形,在锥面处设有与所述污泥室连接的排泥管;所述悬浮澄清区的罐体截面最大,此处向上流速达最慢,利于矾花在此堆积,并逐渐向中心筒运动,含大量絮体的污泥通过排泥管进入污泥室;所述悬浮澄清区正上方设有斜管,上清液不断上升,上升至斜管时,进一步阻隔絮体,进行固液分离,斜管与斜管之间的空隙填充有泡沫滤珠,以进行更有效的拦截,停留时间为8-10min;所述中和区设置在斜管上方,包括出水堰、水平进水层、水平出水层和中心连接管,所述中心连接管处设有搅拌机,在中心连接管处加入酸,通过搅拌机搅拌混匀,使pH为6-9,所述搅拌机转速为180-240r/min;所述过滤室设置在一体化净水器的底部,位于污泥室的外侧,所述过滤室通过出水管与中和区的水平出水层连接,用于对澄清中和后的水进行深层过滤。

所述保安过滤器内设有上下两层滤芯,上层滤芯选用10um的PP棉过滤滤芯,下层滤芯选用5um的PP棉过滤滤芯。

所述污泥处理系统包括污泥池、压滤机、排泥阀和污泥输送泵,所述污泥池通过排泥阀与一体化净水器连接、通过污泥输送泵与压滤机连接;所述污泥处理系统设置在一体化净水器后,用于对一体化净水器的污泥室中污泥进行处理。

所述加药装置包括调碱剂加药装置、除硅剂加药装置、除硬剂加药装置、混凝剂加药装置、絮凝剂加药装置和酸加药装置;所述调碱剂加药装置设置在反应池一的进水口,所述除硅剂加药装置、除硬剂加药装置设置在反应池二的折流入水口,所述混凝剂加药装置设置在反应池四的折流入水口,所述絮凝剂加药装置设置在反应池四的折流出水口,所述酸加药装置设置在一体化净水器的中心连接管处。

优选的,每格反应池均设有搅拌机,为桨式搅拌机,各搅拌机的转速为100-150r/min,所述反应池一、反应池二、反应池三、反应池四搅拌反应时间分别为10-15min、25-30min、25-30min、10-15min。

优选的,所述一体净化器中的排泥管设有4根。

优选的,所述过滤室采用三层滤料,下层滤料为藕夹状过滤滤饼,中层滤料为直径为1.0-2.0mm石英砂,上层滤料为0.5-1.0mm的石英砂。

优选的,所述压滤机还设有回流管,所述回流管与所述反应池一相连。

上述化工废水预处理系统的处理方法,步骤如下:

步骤一:使含硅浓度较高、高硬度的废水进入反应池一;

步骤二:向反应池一中加入调碱剂,不断搅拌,调节废水pH至10.3-11.0;

步骤三:在反应池二入口处投加除硅剂、除硬剂,在反应池二和反应池三进行两级高效反应;

步骤四:向反应池四入口处投加混凝剂、反应池四出口处投加絮凝剂,进行混凝反应,再进入一体化净水器进行絮凝反应,一体化净水器包括反应区、澄清区、中和区、过滤室、污泥室,进行旋流反应、悬浮澄清、斜管沉淀、加酸中和、过滤吸附工艺,得到清液和污泥,其中清液进入保安过滤器进行过滤,过滤后的出水进入后续膜处理系统;

步骤五:步骤四所得污泥流入污泥池,通过污泥输送泵输送到压滤机进行压滤处理,干泥外运,压滤的上清液通过回流管回流到反应池一中再次进行处理。

上述方法中,优选的,步骤一中所述的废水的水质参数为SiO2≤200mg/L、总硬度≤2000mg/L;步骤二中pH调节方式是通过调碱剂调节,pH调节范围是10.3-11.0,pH稳定后,反应池一搅拌反应时间为10-15min,反应池二搅拌反应时间为25-30min,反应池三搅拌反应时间为25-30min,反应池四搅拌反应时间为10-15min;所述调碱剂为氢氧化钠,所述除硅剂为氯化镁、氧化镁、氢氧化镁的任意一种,所述除硬剂为碳酸钠,所述混凝剂采用聚合氯化铝、聚合硫酸铁的任意一种,所述酸为质量分数为10%的硫酸;所述絮凝剂采用阴离子聚丙烯酰胺,分子量为800w-1200w,浓度为1-2‰,投加量为4-6ppm。

本实用新型同现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知,本实用新型有以下优点:

第一、反应效率高,处理效果稳定,可有效去除废水中的硅,降低废水总硬度以及废水中会造成膜结垢的污染离子硅和钙镁离子含量,延缓膜元件结垢和污堵周期;第二、药剂消耗量少,将除硬剂加药装置、除硅剂加药装置一同设置在反应池二的进水口,进行协同处理,镁离子在与硅不断反应时仍可继续吸附未反应的HSiO3-和SiO32-,过量的Na2CO3促进反应一直向正反应方向进行,加快了反应速度和反应程度,降低了药剂的消耗量,同时还减少了污泥产量;第三、反应池设置四格,相互之间折流连接,保证充分搅拌反应的同时,若反应前端出现问题时,可以及时停下,方便调整;第四、工艺流程短,处理构筑物少,占地面积小,处理流程大大简化;第五、使用一体化净水设备,设备结构紧凑,空间布局合理,大大缩小设备体积,在一体化净水设备的斜管与斜管之间填充泡沫滤珠,提升了净水器出水水质;第六、采用双层设置的保安过滤器取代常规的多介质过滤器,体积小、占地面积小、维修量小、投资成本小。

(发明人:杨昌力; 张冰心; 夏君; 曹旭)

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