CN100352773C - 一种污水处理装置及以硅藻土为絮凝核心的污水处理方法 - Google Patents

一种污水处理装置及以硅藻土为絮凝核心的污水处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种污水处理装置及以硅藻土为絮凝核心的污水处理方法，本污水处理装置主要包括主体处理设备、分离器和污泥泵，主体处理设备是一体的，包括混凝池、重力强化池、成熟池和斜板澄清池，斜板澄清池底部、污泥泵、分离器分别通过管道相连。本方法用硅藻土作为重力加速澄清池中的加速介质，不仅借助硅藻土密度大，提高絮凝沉降速度，而且利用其具有吸附能力，以及可作为生物载体，通过生物降解作用等方式，提高水质净化能力；由于作为絮凝核心体的硅藻土特殊微孔结构和巨大的比表面积决定其具有良好的硝化、反硝化的能力，使本方法具有良好的脱氮效果。本发明可适用于城市污水处理厂的出水再生利用回用和水质不稳定的生活污水处理。

Description

一种污水处理装置及以硅藻土为絮凝核心的污水处理方法
技术领域
本发明属于污水处理领域，尤其涉及一种污水处理装置及以硅藻土为絮凝核心的污水处理方法。
背景技术
我国是一个水资源短缺的国家，尤其是淡水资源缺乏问题日异突出。与此同时，每个城市都有大量的城市污水白白流失，既浪费了资源，又污染了环境。因此，城市污水的出水再生利用必然成为解决这一矛盾的主要方式之一。
常规混凝-沉淀-过滤-消毒工艺是目前国内城市污水二级处理出水再生利用工艺中具有运行效果可靠、技术成熟的、管理经验丰富的工艺。但经过城市污水二级处理的出水中的悬浮物是由活性污泥组成，有机物含量偏高，密度与水很接近，是具有生物活性的絮体，沉淀性能差；再生利用中水质要求较高的景观用水的氨氮浓度为5mg/L，而城市污水处理的出水中氨氮浓度为25mg/L。但常规的再生利用工艺不具有脱氮的功能。与此同时水中重金属离子和残留的有机污染物往往都是很难降解的，对回收利用存在潜在威胁。再者，很多城市污水处理厂未留足够的深度处理预留地且污水系统不完善造成再生回用的原水水质波动。
虽然目前有用加活性炭；投加配位物、强氧化剂、二元混凝剂、有机高分子助凝剂的强化混凝的技术对城市污水二级处理出水进行再生回用的技术，但对照上述存在困难，仍不能尽如人意。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足之处，提供一种污水处理装置。
本发明的另一目的在于提供一种以硅藻土为絮凝核心的污水处理方法。
本发明不仅处理效率高，而且设备结构紧凑，占地面积小，操作方便，出水水质高且稳定，可适合城市污水处理厂的出水处理。
为此，本发明采用如下技术方案：
本发明的污水处理装置主要包括主体处理设备、分离器和污泥泵，主体处理设备是一体的，包括混凝池、重力强化池、成熟池和斜板澄清池，且由下折流板、上折流板、下折流板分隔开；混凝池、重力强化池、成熟池中各设置有一根搅拌浆，混凝池左下侧有一进水口，进水口上有一混凝剂加药口；重力强化池左上端架有分离器，分离器下端与分离器出口管道连接，所述分离器出口管道上有一絮凝剂加药口；斜板澄清池中设置若干层的斜板，斜板上方是溢流堰，溢流堰有一出水口；斜板澄清池底部、污泥泵、分离器分别通过管道相连。
所述斜板为波形斜板。
一种用上述装置且以硅藻土为絮凝核心的污水处理方法，其步骤如下：
(1)在混凝剂加药口加入混凝剂，接着在进水口加入水，并用混凝池的搅拌浆搅拌；
(2)将絮凝核心体和絮凝剂一起从絮凝剂加药口注入重力强化池，经过重力强化池和成熟池的搅拌浆的搅拌加速絮体的形成；
所述絮凝核心体是指密度大于1g/cm3的硅藻土；絮凝核心体和絮凝剂的总投加量为10～20mg/L(相对于要处理的污水)，絮凝剂与絮凝核心体的比为1/15～1/5；
所述硅藻土具有微孔结构和巨大的比表面积，硅藻土的孔体积为0.4～1.4cm3/g，比表面积为19～25m2/g，孔半径为500
Figure C20061003305700051
(3)在斜板澄清池中，粘附大量悬浮物的絮凝核心体由管道和污泥泵排到分离器，经分离器分离后的絮凝核心体从加药口进入重力强化池循环利用，水处理过程实现连续运行。
本发明方法采用了一定粒径、一定比重的硅藻土为絮凝核心来进行絮凝强化，由于其比重大于水，以其为絮凝核心的絮凝体能快速沉降，强化了絮凝剂的絮凝功能。与此同时，由于硅藻土具有特殊的微孔结构和巨大的比表面积，微孔结构造成硅藻土微孔中溶解氧的浓度递减，在其内部出现厌氧状态，这就为微生物提供了一个进行硝化、反硝化的良好微环境，因此其具有良好的脱氮功能。而且这种微孔结构有利于对有机物和重金属离子的吸附，因此该硅藻土具有较好的去除有机物和重金属离子的功能。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
(1)本发明在重力强化池中注入的絮凝核心体比水的密度大，吸附性能强；絮凝核心体的加入使污水中的悬浮物在其他絮凝剂的作用下迅速沉淀，絮体沉降速度快，因此在较小的沉淀面积就能实现很好的沉淀效果，节约了建设成本；分离器的使用，使复合絮凝剂可循环使用，节约运行成本；
(2)本发明用硅藻土作为重力加速澄清池中的加速介质，不仅借助硅藻土密度大，提高絮凝沉降速度，而且利用其具有吸附能力，以及可作为生物载体，通过生物降解作用等方式，提高水质净化能力；
(3)由于加入絮凝核心的絮凝剂的良好絮凝效果和斜板澄清池的运用，使出水水量稳定，水质状况良好，SS的去除率达95％以上，CODCr的去除率为85％左右：
(4)本装置对进水浊度、色度、温度和TSS的去除能力强，且抗水质波动能力强；另外对细菌和病源微生物也有一定的去除率；
(5)由于作为絮凝核心体的硅藻土特殊微孔结构和巨大的比表面积决定其具有良好的硝化、反硝化的能力，因此本方法具有良好的脱氮的效果，NH3-N去除率80％左右，可使城市污水处理二级出水达到城市景观用水标准；
(6)本方法采用作为絮凝核心的硅藻土的特殊微孔结构和巨大的比表面积，其对重金属和浓度偏高的水中溶解性有机物的去除也有较好的效果，有利于保障城市污水处理出水回收利用的中水水质；
(7)由于很多城市污水处理未留足够的深度处理预留地，本装置最适用在这种处理厂进行改造，且能达到如新建处理厂同样的效果；利用二种快速沉降原理即澄清池添加斜板，增加沉淀面积，重力介质为絮凝核心加速絮体，大大提高处理效率，使处理工艺更紧凑，占地面积很小；
(8)以硅藻土为核心的强化絮凝的混凝-重力加速澄清池-消毒组成的建立高效的污水回用处理工艺系统，为水质的净化及节约水资源提供一种全新的技术途径。
附图说明
图1是本发明的以硅藻土为絮凝核心的污水处理装置的结构示意图；
图2为斜板样式以及泥水分离示意图。
图中：1-混凝池  2-重力强化池  3-成熟池  4-斜板澄清池  5-出水口6-溢流堰  7-斜板  8、9、10-搅拌浆    11-混凝剂加药口  12-分离器  13-分离器出口管道  14-絮凝剂加药口  15、16-下折流板  17-上折流板  18-进水口  19-污泥泵
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合附图对本发明作进一步地描述。
如图1和2所示，本发明的污水处理装置主要包括主体处理设备、分离器12和污泥泵19，主体处理设备是一体的，包括混凝池1、重力强化池2、成熟池3和斜板澄清池4，且由下折流板15、上折流板17、下折流板16分隔开；混凝池1、重力强化池2、成熟池3中各设置有一根搅拌浆8、9、10，混凝池左下侧有一进水口18，进水口18上有一混凝剂加药口11；重力强化池2左上端架有分离器12，分离器12下端与分离器出口管道13连接，分离器出口管道13上有一絮凝剂加药口14；斜板澄清池4中设置若干层的斜板7，斜板7上方是溢流堰6，溢流堰6有一出水口5；斜板澄清池4的底部、污泥泵19、分离器12分别通过管道相连。
斜板7为波形斜板。
由上所述可以较好的实现本发明。
用上述装置进行以硅藻土为絮凝核心的污水处理。
实施例1
(1)在混凝剂加药口加入混凝剂，接着在进水口加入水，并用混凝池的搅拌浆搅拌；
(2)将絮凝核心体和絮凝剂一起从絮凝剂加药口注入重力强化池，经过重力强化池和成熟池的搅拌浆的搅拌加速絮体的形成；
絮凝核心体是密度为1.1g/cm3的硅藻土；絮凝核心体和絮凝剂的总投加量为15mg/L(相对于要处理的污水)，絮凝剂与絮凝核心体的比为1/10；硅藻土具有微孔结构和巨大的比表面积，硅藻土的孔体积为1.0cm3/g，比表面积为21m2/g，孔半径为2000
Figure C20061003305700081
；
(3)在斜板澄清池中，粘附大量悬浮物的絮凝核心体由管道和污泥泵排到分离器，经分离器分离后的絮凝核心体从加药口进入重力强化池循环利用，水处理过程实现连续运行。
实施例2
(1)在混凝剂加药口加入混凝剂，接着在进水口加入水，并用混凝池的搅拌浆搅拌；
(2)将絮凝核心体和絮凝剂一起从絮凝剂加药口注入重力强化池，经过重力强化池和成熟池的搅拌浆的搅拌加速絮体的形成；
絮凝核心体是密度为1.5g/cm3的硅藻土；絮凝核心体和絮凝剂的总投加量为10mg/L(相对于要处理的污水)，絮凝剂与絮凝核心体的比为1/15；硅藻土具有微孔结构和巨大的比表面积，硅藻土的孔体积为0.4cm3/g，比表面积为19m2/g，孔半径为500
Figure C20061003305700082
；
(3)在斜板澄清池中，粘附大量悬浮物的絮凝核心体由管道和污泥泵排到分离器，经分离器分离后的絮凝核心体从加药口进入重力强化池循环利用，水处理过程实现连续运行。
实施例3
(1)在混凝剂加药口加入混凝剂，接着在进水口加入水，并用混凝池的搅拌浆搅拌；
(2)将絮凝核心体和絮凝剂一起从絮凝剂加药口注入重力强化池，经过重力强化池和成熟池的搅拌浆的搅拌加速絮体的形成；
絮凝核心体是密度为1.3g/cm3的硅藻土；絮凝核心体和絮凝剂的总投加量为20mg/L(相对于要处理的污水)，絮凝剂与絮凝核心体的比为1/5；硅藻土具有微孔结构和巨大的比表面积，硅藻土的孔体积为1.4cm3/g，比表面积为25m2/g，孔半径为8000 ；
(3)在斜板澄清池中，粘附大量悬浮物的絮凝核心体由管道和污泥泵排到分离器，经分离器分离后的絮凝核心体从加药口进入重力强化池循环利用，水处理过程实现连续运行。
本发明用硅藻土作为重力加速澄清池中的加速介质，不仅借助硅藻土密度大，提高絮凝沉降速度，而且利用其具有吸附能力，以及可作为生物载体，通过生物降解作用等方式，提高水质净化能力；由于作为絮凝核心体的硅藻土特殊微孔结构和巨大的比表面积决定其具有良好的硝化、反硝化的能力，使本方法具有良好的脱氮效果。
本发明可适用于城市污水处理厂的出水再生利用回用和水质不稳定的生活污水处理。

Claims (3)

1.一种污水处理装置，主要包括主体处理设备、分离器和污泥泵，其特征在于所述主体处理设备是一体的，包括混凝池、重力强化池、成熟池和斜板澄清池，且由下折流板、上折流板、下折流板分隔开；混凝池、重力强化池、成熟池中各设置有一根搅拌浆，混凝池左下侧有一进水口，进水口上有一混凝剂加药口；重力强化池左上端架有分离器，分离器下端与分离器出口管道连接，所述分离器出口管道上有一絮凝剂加药口；斜板澄清池中设置若干层的斜板，斜板上方是溢流堰，溢流堰有一出水口；斜板澄清池底部、污泥泵、分离器分别通过管道相连。
2.根据权利要求1所述的污水处理装置，其特征在于所述斜板为波形斜板。
3.一种以硅藻土为絮凝核心的污水处理方法，其特征在于步骤如下：
(1)在混凝剂加药口加入混凝剂，接着在进水口加入水，并用混凝池的搅拌浆搅拌；
(2)将絮凝核心体和絮凝剂一起从絮凝剂加药口注入重力强化池，经过重力强化池和成熟池的搅拌浆的搅拌加速絮体的形成；
所述絮凝核心体是密度大于1g/cm3、孔体积为0.4～1.4cm3/g、孔半径为500～8000，且比表面积为19～25m2/g的有微孔结构的硅藻土，絮凝核心体和絮凝剂的总投加量为10～20mg/L，絮凝剂与絮凝核心体的比为1/15～1/5；
(3)在斜板澄清池中，粘附大量悬浮物的絮凝核心体由管道和污泥泵排到分离器，经分离器分离后的絮凝核心体从加药口进入重力强化池循环利用，水处理过程实现连续运行。
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