CN100496664C - 一种污水处理装置 - Google Patents
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Abstract
一种污水处理方法，将污水与活性焦接触，污水的流速≤0.05m/min，污水流量为每平方米活性焦截面积的水流量≤1m3/小时；其中活性焦的粒径≤20目。一种活性焦吸附床，活性焦吸附床顶部为敞口结构，底部为锥型结构，底部有一个以上排料口，活性焦吸附床内装有粒径≤20目的活性焦；活性焦吸附床顶部内侧四周和中间安装有集水槽，集水槽在活性焦吸附床壁一侧装有出水支管，出水支管下沿与集水槽底部在同一水平线；活性焦吸附床内下部安装有多根进水管，进水管上分布有水孔；进水管一端穿过活性焦吸附床壁与进水支管相连，进水管另一端穿过活性焦吸附床壁与排污阀连接；活性焦吸附床内下部中央安装有排料冲洗管，排料冲洗管上有喷嘴。
Description
技术领域
本发明属于工业废水、城市污水处理技术领域，具体涉及一种采用活性焦处理工业废水、城市污水的方法。
本发明还涉及用实现上述方法的装置。
背景技术
目前，对工业废水、城市污水处理采用格栅、水力筛、均质池、初级沉淀池、曝气池、二级沉淀池、斜管沉淀池等设施和装备进行处理，而且还要采用各种药剂进行沉淀、絮凝、气浮、活性污泥、曝气、厌氧、发酵等生化、物化处理，上述设施和装备的不足之处是技术复杂、占地面积大，耗电量大、运行费用高，尤其在处理化学需氧量(COD)值高、成分复杂的工业废水、废液时，很难达到规定的标准。
活性焦是一种内部孔隙结构发达，比表面积大，吸附能力强的碳素材料，是一种很好的吸附材料，通常用来进行烟气脱硫。如何采用活性焦处理工业废水、城市污水等，使工业废水、城市污水等处理减少占地面积，降低耗电量，减少处理成本和投资费用，提高工业废水、城市污水等的处理能力和质量，以满足越来越高的环保标准，至今尚未见报导。
发明内容
本发明的目的在于提供一种污水处理方法。
本发明的又一目的在于提供一种用于实现上述方法的装置。
为实现上述目的，本发明提供的污水处理方法，是将污水与活性焦接触，污水的流速≤0.05m/min，污水流量为每平方米活性焦截面积的水流量≤1m3/小时；其中活性焦为碘值≥200mg/g，比表面积≥150m2/g的碳素材料，粒径≤20目。
所述的方法，其中污水为工业废水和城市污水。
所述的方法，其中粒径≤30目的活性焦不超过活性焦总量的20％。
所述的方法，其中是通过调节污水进水量控制和调整污水在处理过程中与活性焦的接触时间。
本发明提供的用于实现上述方法的装置，为一活性焦吸附床，活性焦吸附床顶部为敝口结构，底部为锥型结构，底部有一个以上排料口，活性焦吸附床内装有粒径≤20目的活性焦；
活性焦吸附床顶部内侧四周和中间安装有集水槽，集水槽在活性焦吸附床壁一侧装有一个以上出水支管，出水支管下沿与集水槽底部在同一水平线；
活性焦吸附床内下部安装有多根进水管，进水管上分布有水孔；进水管一端穿过活性焦吸附床壁与进水支管相连，进水管另一端穿过活性焦吸附床壁与排污阀连接；
活性焦吸附床内下部中央安装有排料冲洗管，排料冲洗管上面有呈120°角分布的三排喷嘴，三排喷嘴的位置相互错落分布。
所述的装置，其中排料口下部装有排料阀和排料设备。
所述的装置，其中排料设备为螺杆泵、柱塞泵、螺旋输送机或皮带输送机。
所述的装置，其中进水管上的水孔为1mm～2mm。
所述的装置，其中进水管与进水支管之间安装有进水孔板，该进水孔板中央有一个进水孔。
所述的装置，其中进水支管上安装有进水阀。
所述的装置，其中吸附床内填充的活性焦中，活性焦为碘值≥200mg/g，比表面积≥150m2/g的碳素材料，粒径≤30目的活性焦不超过活性焦总量的20％。
详细地说，本发明的活性焦吸附床包含有本体、集水槽、出水支管、活性焦、进水支管、进水阀、进水管、进水孔板、立柱、排料口、排料阀、排料设备、排料冲洗管、排污阀。
本发明提供的活性焦吸附床本体为长方体，活性焦吸附床顶部为敞口结构，底部为锥型结构，底部有一个以上排料口，每两个排料口中心线之间的距离为1,500～2,500mm，排料口下部装有排料阀。排料阀下方为排料设备，排料设备可以采用螺杆泵、柱塞泵、螺旋输送机、皮带输送机。活性焦吸附床内装有粒径≤20目，其中≤30目不超过20％的活性焦。
活性焦吸附床顶部内侧四周和中间安装有集水槽，集水槽宽200～300mm，深150～200mm。集水槽底部距离活性焦吸附床壁上沿250～300mm，集水槽在活性焦吸附床壁一侧装有一个以上出水支管，出水支管下沿与集水槽底部在同一水平线。每两个出水支管中心线之间距离为1,500～2,000mm。
活性焦吸附床内下部安装有多根进水管，每两根进水管中心线之间的距离为200～400mm，外侧的进水管中心线与活性焦吸附床内壁的水平距离为300～400mm，进水管中心线与活性焦吸附床底部排料口上沿的垂直距离为300～400mm；进水管中心线与集水槽外底下沿之间的垂直距离为2,300～2,600mm。进水管上分布1mm～2mm的孔，孔与孔之间中心线的行距和间距为20mm～30mm。进水管一端穿过活性焦吸附床壁与进水支管相连，在活性焦吸附床壁与进水支管之间的进水管上安装有进水孔板。进水孔板中央有一个进水孔，进水孔的直径根据每根进水管分配的水流量和水流速设计，安装进水孔板的目的是使每根进水管的进水量平均。进水管另一端穿过活性焦吸附床壁与排污阀连接。定期打开排污阀，将集聚在进水管内的沉淀物、絮凝物、污物排出，避免活性焦吸附床进水管堵塞。进水支管上安装有进水阀。
活性焦吸附床内下部中央安装有直径为32mm的排料冲洗管，排料冲洗管中心线与活性焦吸附床底部排料口上沿的垂直距离为200～300mm；排料冲洗管中心线与其上面的进水管中心线之间的垂直距离为100mm。排料冲洗管上面有三排口径2mm的喷嘴，喷嘴与喷嘴之间中心线的水平距离为300mm，三排喷嘴相互之间呈120°角分布。三排喷嘴的位置相互错落分布。排料冲洗管有阀门与冲料水管道连接。
活性焦吸附床的体积根据处理水量设计.活性焦吸附床每平方米截面积的水流量≤1m3/小时，活性焦吸附床中废水、污水与活性焦的接触时间应≥25分钟，处理水的流速≤0.05m/min。通过进水支管上安装的进水阀调节活性焦吸附床中的废水、污水的流量，控制和调整废水、污水在处理过程中与活性焦的接触时间。
活性焦吸附床应采用耐腐蚀的材料制作或进行防腐处理。
采用本方法处理工业废水、城市污水时，从活性焦吸附床的上部敞口，向活性焦吸附床中加满粒径≤20目，其中≤30目不超过20％的活性焦。活性焦层的高度以进水管中心线为基准，向上高1,300～1,600mm。
如果需要处理的工业废水、城市污水量大，使用单台活性焦吸附床处理无法满足处理水量要求时，可以将2台以上的活性焦吸附床并联使用，满足处理水量的要求；如果需要处理的工业废水、城市污水有机物含量高，使用单台活性焦吸附床处理无法达到要求的处理指标时，可以将2台以上的活性焦吸附床串联使用，以满足处理水质的要求，活性焦吸附床串联使用时，每级之间的处理水需要由水泵输送。
当活性焦吸附床内的活性焦经过一定时间使用达到饱和状态时即对其进行更换。更换活性焦时，关闭进水阀，打开活性焦吸附床下方排料口安装的排料阀，根据排料情况，打开活性焦吸附床内下部中央安装的直径为32mm的排料冲洗管与冲料水管道之间的阀门，向排料冲洗管送水，将活性焦吸附床下部吸附量大、饱和活性焦排出，并由排料阀下边安装的排料设备排出，输送到水处理车间安装的离心式脱水机脱水。将脱水处理后的饱和活性焦进行热再生、活化，然后重新使用，也可以将脱水处理后的饱和活性焦制成锅炉燃料。排料完成后，关闭排料冲洗管与进水联结管之间的阀门、排料阀和排料设备，通过活性焦吸附床顶部重新加入粒径≤20目，其中≤30目不超过20％的活性焦，打开进水阀，活性焦吸附床重新开始运行。
经由本发明的活性焦吸附床处理工业废水、城市污水，降低废水、污水中的化学需氧量(COD)、悬浮物(SS)值等，处理化学需氧量(COD)、悬浮物(SS)值高的废水、污水有很好的效果，可提高废水、污水的处理质量，降低废水、污水处理耗电量，节省废水、污水处理费用。
附图说明
图1为本发明活性焦吸附床的结构示意图；
图2为图1沿B-B线的剖面图；
图3为图1沿C-C线的剖面示意图；
图4为图1沿D-D线的剖面示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如附图所示，本发明提供的活性焦吸附床本体1为长方体，活性焦吸附床顶部为敞口结构，底部为锥型结构，底部有一个以上排料口10，每两个排料口10的中心线之间的距离为1,500～2,500mm，排料口10下部装有排料阀11。排料阀11下方为排料设备12，排料设备12可以采用螺杆泵、柱塞泵、螺旋输送机、皮带输送机。活性焦吸附床内装有粒径≤20目，其中≤30目不超过20％的活性焦4。
活性焦吸附床顶部内侧四周和中间安装有集水槽2，集水槽2宽200～300mm，深150～200mm。集水槽2底部距离活性焦吸附床壁上沿250～300mm，集水槽2在活性焦吸附床壁一侧装有一个以上出水支管3，出水支管3下沿与集水槽2底部在同一水平线。每两个出水支管3中心线之间距离为1,500～2,000mm。
活性焦吸附床内下部安装有多根进水管7，每两根进水管7的中心线之间的距离为200～400mm，外侧的进水管7中心线与活性焦吸附床内壁的水平距离为300～400mm，进水管7的中心线与活性焦吸附床底部排料口10上沿的垂直距离为300～400mm；进水管7的中心线与集水槽2外底下沿之间的垂直距离为2,300～2,600mm。进水管7上分布1mm～2mm的孔，孔与孔之间中心线的行距和间距为20mm～30mm。进水管7一端穿过活性焦吸附床壁与进水支管5相连，在活性焦吸附床壁与进水支管5之间的进水管7上安装有进水孔板8。进水孔板8中央有一个进水孔，进水孔的直径根据每根进水管分配的水流量和水流速设计，安装进水孔板8的目的是使每根进水管7的进水量平均。进水管7另一端穿过活性焦吸附床壁与排污阀14连接。定期打开排污阀14，将集聚在进水管7内的沉淀物、絮凝物、污物排出，避免活性焦吸床进水管7堵塞。进水支管5上安装有进水阀6。
活性焦吸附床内下部中央安装有直径为32mm的排料冲洗管13，排料冲洗管13的中心线与活性焦吸附床底部排料口10的上沿垂直距离为200～300mm；排料冲洗管13的中心线与其上面的进水管7中心线之间的垂直距离为100mm。排料冲洗管13上面有三排口径2mm的喷嘴，喷嘴与喷嘴之间中心线的水平距离为300mm，三排喷嘴相互之间呈120°角分布。三排喷嘴的位置相互错落分布。排料冲洗管13有阀门与冲料水管道连接。
活性焦吸附床的体积根据处理水量设计，活性焦吸附床每平方米截面积的水流量≤1m3/小时，活性焦吸附床中废水、污水与活性焦4的接触时间应≥25分钟，处理水的流速≤0.05m/min。通过进水支管5上安装的进水阀6调节活性焦吸附床中的废水、污水的流量，控制和调整废水、污水在处理过程中与活性焦4的接触时间。
活性焦吸附床应采用耐腐蚀的材料制作或进行防腐处理。
采用本方法处理工业废水、城市污水时，从活性焦吸附床的上部敞口，向活性焦吸附床中加入粒径≤20目，其中≤30目不超过20％的活性焦4。活性焦层的高度以进水管中心线基准，向上高1,300～1,600mm。
如果需要处理的工业废水、城市污水量大，使用单台活性焦吸附床处理无法满足处理水量要求时，可以将2台以上的活性焦吸附床并联使用，满足处理水量的要求；如果需要处理的工业废水、城市污水有机物含量高，使用单台活性焦吸附床处理无法达到要求的处理指标时，可以将2台以上的活性焦吸附床串联使用，以满足处理水质的要求，活性焦吸附床串联使用时，每级之间的处理水需要由水泵输送。
当活性焦吸附床内的活性焦4经过一定时间使用达到饱和状态时即对其进行更换。更换活性焦4时，关闭进水阀6，打开活性焦吸附床下方排料口10安装的排料阀11，根据排料情况，打开活性焦吸附床内下部中央安装的直径为32mm的排料冲洗管13与进水支管5之间的阀门，向排料冲洗管13送水，将活性焦吸附床下部吸附量大、饱和活性焦4排出，并由排料阀11下边安装的排料设备12排出，输送到水处理车间安装的离心式脱水机脱水。将脱水处理后的饱和活性焦进行热再生、活化，然后重新使用，也可以将脱水处理后的饱和活性焦制成锅炉燃料。排料完成后，关闭排料冲洗管13与进水支管5之间的阀门、排料阀11和排料设备12，从活性焦吸附床顶部重新加入粒径≤20目，其中≤30目不超过20％的活性焦4，打开进水阀5，活性焦吸附床重新开始运行。
以下通过实例说明本发明的活性焦吸附床的操作。
例1：
某造纸厂采用两台活性焦吸附床并联对经过生化处理后废水进行深处理后回用。生化处理后废水的成份为：
化学需氧量(COD)370mg/L，生化需氧量(BOD)110mg/L，悬浮物(SS)255mg/L，
色度为96倍，氯根1130mg/L，碱度12.4mg/L，硬度7mg/L，导电率5050，PH值11.07。
活性焦吸附床参数：
1、宽：4,000mm
2、高度：4,000mm
3、长：10,000mm
4、处理水量：40m3/小时
5、进水管：DN30
6、进水支管：DN30
7、进水主管：DN150
8、进水孔板孔直径：8mm
9、出水支管：DN100
本发明提供的活性焦吸附床本体为长方体，活性焦吸附床顶部为敞口结构，底部为锥型结构，底部有20个排料口，每两个排料口中心线之间的距离为2,000mm，排料口下部装有排料阀。排料阀下方为排料设备，排料设备为皮带输送机。活性焦吸附床内装有粒径≤20目，其中≤30目不超过20％的活性焦。活性焦层高度以进水管中心线为基准，向上高1,600mm。
活性焦吸附床顶部内侧四周和中间安装有集水槽，集水槽宽200～300mm，深150～200mm。集水槽底部距离活性焦吸附床壁上沿250～300mm，集水槽在活性焦吸附床壁一侧装有一个以上出水支管，出水支管下沿与集水槽底部在同一水平线。每两个出水支管中心线之间距离为1,500～2,000mm。
活性焦吸附床内下部安装有24排进水管，每两排进水管中心线之间的距离为400mm，外侧的进水管中心线与活性焦吸附床内壁的水平距离为400mm，进水管中心线与活性焦吸附床底部排料口上沿的垂直距离为400mm；进水管中心线与集水槽外底下沿之间的垂直距离为2,600mm。进水管上分布2mm的孔，孔与孔之间中心线的行距和间距为30mm。进水管两端穿过活性焦吸附床壁，穿过活性焦吸附床壁的进水管一端装有排污阀，定期打开排污阀，将集聚在进水管内的沉淀物、絮凝物、污物排出，避免进水管堵塞。穿过活性焦吸附床壁的进水管的另一端与进水支管相连，在活性焦吸附床壁与进水支管之间的进水管上装有进水孔板，每根进水管上安装的进水孔板的中间有一个直径6mm孔，安装进水孔板的目的是使每根进水管的进水量平均。
活性焦吸附床内下部中央安装有直径为32mm的排料冲洗管，排料冲洗管的中心线与活性焦吸附床底部排料口的上沿垂直距离为200～300mm；排料冲洗管的中心线与其上面的进水管7中心线之间的垂直距离为100mm。排料冲洗管上面有三排口径2mm的喷嘴，喷嘴与喷嘴之间中心线的水平距离为300mm，三排喷嘴相互之间呈120°角分布。三排喷嘴的位置相互错落分布。
活性焦吸附床的体积根据处理水量设计。活性焦吸附床每平方米截面积的水流量≤1m3/小时，活性焦吸附床中废水、污水与活性焦的接触时间应≥25分钟，处理水的流速≤0.05m/min。通过进水支管上安装的进水阀调节活性焦吸附床中的废水、污水的流量，控制和调整废水、污水在处理过程中与活性焦的接触时间。
活性焦吸附床应采用耐腐蚀的材料制作或进行防腐处理。
采用本方法处理工业废水、城市污水时，从活性焦吸附床的上部敞口，向活性焦吸附床中加入粒径≤20目，其中≤30目不超过20％的活性焦。活性焦层的高度以进水管中心线为基准，向上高1,300～1,600mm。活性焦为碘值≥200mg/g，比表面积≥150m2/g的碳素材料。
经过生化处理后废水、污水由水泵，通过连接两台活性焦吸附床的进水联结管，输送到每台活性焦吸附床；再通过每台活性焦吸附床的进水阀、进水支管、进水孔板流入进水管；再从进水管上分布的小孔均匀流出，向上穿过活性焦吸附层；经过活性焦吸附处理后的水，从活性焦吸附床上部四周的集水槽外壁上沿流入集水槽中；再通过与集水槽相连的出水支管流出，通过连接两台活性焦吸附床出水支管的出水联结管输送到指定的地点。活性焦吸附床运行时，定期打开排污阀，将集聚在进水管内的沉淀物、絮凝物、污物排出，避免活性焦吸附床进水管堵塞。
经过活性焦吸附床深处理后，水的成份为：
化学需氧量(COD)63mg/L，生化需氧量(BOD)20mg/L，悬浮物(SS)17mg/L，
色度为10倍，氯根512mg/L，碱度2.4mg/L，硬度7mg/L，导电率2150，PH值7.07。
当活性焦吸附床内的活性焦经过一定时间使用达到饱和状态时即对其进行更换。更换活性焦时，关闭进水阀，打开活性焦吸附床下方排料口安装的排料阀，根据排料情况，打开活性焦吸附床内下部中央安装的直径为32mm的排料冲洗管与冲料水管道之间的阀门，向排料冲洗管送水，将活性焦吸附床下部吸附量大、饱和活性焦排出，并由排料阀下边安装的排料设备(螺杆泵)排出，输送到水处理车间安装的离心式脱水机脱水。将脱水处理后的饱和活性焦进行热再生、活化，然后重新使用，也可以将脱水处理后的饱和活性焦制成锅炉燃料。排料完成后，关闭排料冲洗管与进水联结管之间的阀门、排料阀和排料设备，通过活性焦吸附床顶部重新加入粒径≤20目，其中≤30目不超过20％的活性焦，打开进水阀，活性焦吸附床重新开始运行。
Claims (8)
1.一种污水处理装置，该装置为一活性焦吸附床，活性焦吸附床顶部为敞口结构，底部为锥型结构，底部有一个以上排料口，活性焦吸附床内装有粒径≤20目的活性焦；
活性焦吸附床顶部内侧四周和中间安装有集水槽，集水槽在活性焦吸附床壁一侧装有一个以上出水支管，出水支管下沿与集水槽底部在同一水平线；
活性焦吸附床内下部安装有多根进水管，进水管上分布有水孔；进水管一端穿过活性焦吸附床壁与进水支管相连，进水管另一端穿过活性焦吸附床壁与排污阀连接；
活性焦吸附床内下部中央安装有排料冲洗管，排料冲洗管上面有呈120°角分布的三排喷嘴，三排喷嘴的位置相互错落分布；
上述的活性焦吸附床以两个或多个进行并联和/或串联使用；
污水的流速≤0.05m/min，污水流量为每平方米活性焦截面积的水流量≤1m3/小时。
2.如权利要求1所述的装置，其中排料口下部装有排料阀和排料设备。
3.如权利要求2所述的装置，其中排料设备为螺杆泵、柱塞泵、螺旋输送机或皮带输送机。
4.如权利要求1所述的装置，其中进水管上的水孔为1mm～2mm。
5.如权利要求1所述的装置，其中进水管与进水支管之间安装有进水孔板，该进水孔板中央有一个进水孔。
6.如权利要求1所述的装置，其中进水支管上安装有进水阀。
7.如权利要求1所述的装置，其中吸附床内填充的活性焦中，粒径≤30目的活性焦不超过活性焦总量的20％。
8.如权利要求1或7所述的装置，其中活性焦为碘值≥200mg/g，比表面积≥150m2/g的碳素材料。
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