CN103539287B - 一种污水处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种污水处理系统，其特征在于，所述污水调节池通过提升泵与一级中和反应槽的进口管道连接，一级中和反应槽的出口管道与一级浓密机的进口管道连接，一级浓密机的排泥口通过提升泵与污泥浓缩池连接，一级浓密机的出口管道与二级中和反应槽的进口管道连接，二级中和反应槽的出口管道与二级浓密机的进口管道连接，二级浓密机的排泥口通过提升泵与污泥浓缩池连接，污泥浓缩池上清液管口与污水调节池连接，污泥浓缩池污泥出口通过砂浆泵与压滤机连接，压滤机排液口与污泥浓缩池连接，二级浓密机的出口管道与回用水池连接。本发明大大减低压滤机处理量，降低污泥处理成本。

Description

一种污水处理系统

技术领域

本发明属于有色金属冶炼的污水处理技术领域，涉及污水处理过程中的不溶解沉淀物沉降分离设备，特别涉及一种污水处理系统。 

背景技术

在有色金属冶炼中，产生的生产废水基本上是含重金属离子和砷锑铋氧化物的酸性污水，处理这样污水的基本方法是在废水中加入石灰乳溶液和铁盐溶液，然后通过曝气反应，废水中金属离子发生化学反应生产不溶沉淀物，然后通过浓密机澄清分离，废水中金属离子浓度含量低于国家标准，然后外排或者返生产回用。现在技术中污水处理系统采用的是一段自然沉降，污水经中和槽反应后，通过浓密机沉降，底流直接通过泵入压滤机压滤，渣运走，滤液返回调节池。这种污水处理系统的缺点就是需要处理底流量大，增加压滤机设备运行时间，增加污水处理成本。 

同时，现在有色冶炼厂污水处理使用的反应槽，在生产运行中普遍存在以下几个问题，1.随着运行时间长，污泥在中和槽内结垢严重，减少了中和槽的容积，导致污水金属离子、砷锑铋氧化物和药剂的在反应槽停留时间短，造成反应不够充分，容易出现反应后杂质元素超标的问题。2.曝气管的压缩空气剧烈搅动反应槽内溶液，造成溶液剧烈翻滚，容易出现溶液溅出反应槽外现象。 

现有的浓密机的问题有1.污水通过进液管直接进入浓密机；2.溢流板形状为平面型；3.没有自动提拔和报警装置。由于设计不合理，因此存在如下问题：(1)污水进入浓密机流速快，直接进入浓密机，容易搅动正在沉降的污水，会将已沉降底部的污泥沉淀物返回污水中；（2）当溢流板安装不平时，容易导致上清液从溢流板最低点溢流外出，不利于污泥沉降；（3）没有设置自动提拔和报警装置，当下面污泥堆积比较厚时，刮泥板运动受碍，刮泥板搅拌轴容易损坏。 

因此，现有技术中的污水处理系统结构不合理，还有待于进一步改进。 

发明内容

本发明目的在于改进污水进入浓密机方和反应槽结构，采用二段中和反应槽和二段浓密机交错处理，浓缩池和压滤机组合，从而提供一种污水处理系统。 

本发明的技术方案： 

 一种污水处理系统，它包括污水调节池，一级中和反应槽，一级浓密机，二级中和反应槽，二级浓密机，污泥浓缩池，压滤机，管道及提升泵和电机，所述污水调节池通过提升泵与一级中和反应槽的进口管道连接，一级中和反应槽的出口管道与一级浓密机的进口管道连接，一级浓密机的排泥口通过提升泵与污泥浓缩池连接，一级浓密机的出口管道与二级中和反应槽的进口管道连接，二级中和反应槽的出口管道与二级浓密机的进口管道连接，二级浓密机的排泥口通过提升泵与污泥浓缩池连接，污泥浓缩池上清液管口与污水调节池连接，污泥浓缩池污泥出口通过砂浆泵与压滤机连接，压滤机排液口与污泥浓缩池连接，二级浓密机的出口管道与回用水池连接。

所述一级浓密机的出口管道与中间水池连接，中间水池通过提升泵与二级中和反应槽的进口管道连接。 

一级中和反应槽和二级中和反应槽分别与压缩空气管、石灰乳高位槽和硫酸亚铁高位槽连接，一级浓密机和二级浓密机的进口管道分别与絮凝剂高位槽连接。 

所述一级中和反应槽和二级中和反应槽结构相同，中和反应槽包括槽本体、搅拌装置、曝气装置和反应槽操作平台，所述槽本体上部分为圆桶形状，下部分为圆锥形状，反应槽操作平台连接在槽本体上方，反应槽操作平台上设有搅拌装置，搅拌装置的反应槽搅拌轴深入槽本体内，曝气装置与槽本体上部分固定连接，曝气装置与压缩空气管连接，曝气装置的鱼刺曝气管位于反应槽搅拌轴的搅拌叶轮下方。 

所述圆桶形状的槽本体内壁径向上均匀设有若干块挡流板，挡流板轴向连接在槽本体内壁上。 

所述搅拌装置包括电机、反应槽搅拌轴和搅拌叶轮，反应槽电机设在反应槽操作平台上，反应槽电机的输出轴与反应槽搅拌轴输入轴连接，反应槽搅拌轴末端与搅拌叶轮连接，搅拌叶轮深入到圆桶形状的槽本体底端。 

所述曝气装置包括曝气连接管和鱼刺曝气管，曝气连接管与压缩空气管连接，鱼刺曝气管上均匀设有半径4mm小气口，小气口开口方向朝下。 

所述圆桶形状的槽本体上端两侧设有出口管道和进口管道，下端一侧设有人孔；槽本体圆锥形状的底部设有排污口。 

所述一级浓密机和二级浓密机结构相同，浓密机包括它包括浓密机本体、搅拌装置、浓密机操作平台，所述浓密机本体为上端圆筒结构、下端锥体结构，浓密机操作平台架设浓密机本体的上方，浓密机操作平台上设有搅拌装置，搅拌装置的刮泥耙深入浓密机本体内与下端锥体结构的位置对应，浓密机本体上端设有进液小圆筒，浓密机进口管道的管口内置于进液小圆筒内。 

所述浓密机本体上端中心位置设有进液小圆筒，进液小圆筒上下端是相通，搅拌装置的搅拌轴位于进液小圆筒的内，浓密机进口管道的管口内置于进液小圆筒的上端内壁上。 

所述浓密机本体的圆筒结构部分的上端设有齿形溢流板，齿形溢流板周边设有环形溜槽，环形溜槽一侧设有浓密机出口管道。下端设有检修口，所述浓密机本体的锥体结构底端设有排泥口和冲洗口。 

所述搅拌装置包括电机系统、浓密机搅拌轴、刮泥耙、搅拌轴支座和报警装置；电机系统包括搅拌电机和提拔电机；所述浓密机本体的下端锥体结构部分的中心位置设有一小锥体，小锥体的锥顶设有排泥口，小锥体的锥体上设有冲洗口。 

本发明一、二级浓密机的污泥中有大概50%水分在浓缩池中通过沉降分离自流排除，50%污泥沉淀到浓缩池底部。这样能降低50%污泥处理量，大大减低压滤机处理量，降低污泥处理成本。当浓缩池中污泥装满后，再开启压滤机压滤，减少压滤机开启次数，减少人工劳动量。 

本发明通过改进中和反应槽结构在反应槽内增加搅拌装置。槽内搅拌桨叶搅动溶液的污水，使污水和化学药剂能充分接触反应，充分反应，防止污水污泥沉降在中和槽底部结垢。无边死角出现，圆锥底下面有阀门，可以方便清理污泥。当中和槽停机后，将锥底的阀门打开，及时清理里面的污水和结垢污泥，防止污泥结垢越结越厚。鱼刺曝气管安装在反应槽底部，鱼刺形曝气管上布满了直径4mm的小孔洞，压缩空气通过通过小空洞进入溶液，压缩空气的氧气参与溶液反应。这样是压缩空气通过小空洞进入溶液后，均匀的搅动溶液，不会造成局部溶液剧烈翻滚。 

本发明通过改进浓密机结构，改进污水进入浓密机方式，污水通过管道进入浓密机，先进入浓密机内进液小圆筒，污水在小圆筒内碰壁，流速减慢，然后从小圆桶下端进入浓密机，这样能降低污水在浓密机的冲击力，减少刚进入浓密机的污水对浓密机内污水的搅动，防止对已经沉降的污泥又被带回上清液中来。 

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图。 

图2是本发明实施例1的中和反应槽结构示意图。 

图3是本发明实施例1的浓密机结构示意图。 

图1中：调节池1，提升泵2，一级中和反应槽3，一级浓密机4，中间水池5，二级中和反应槽6，二级浓密机7，污泥浓缩池8，压滤机9。 

图2中：反应槽操作平台2-1，进口管道2-8，鱼刺曝气管2-3，排污口2-4，支腿2-5，人孔2-6，挡流板2-7，出口管道2-2，电机2-9，反应槽搅拌轴2-10。 

图3中：浓密机操作平台3-1，浓密机出口管道3-2，环形溜槽3-3，基座3-4，浓密机进口管道3-5，浓密机搅拌轴3-6，刮泥耙3-7，排泥口3-8，检修口3-9，进液小圆筒3-10，齿形溢流板3-11，搅拌电机3-12，提拔电机3-13，搅拌轴支座3-14，冲洗口3-15。 

具体实施方式

本发明可以通过发明内容中的技术方案具体实施，通过下面的实施例可以对本发明作进一步的描述。 

实施例1： 

一种污水处理系统，它包括污水调节池1，一级中和反应槽3，一级浓密机4，二级中和反应槽6，二级浓密机7，污泥浓缩池8，压滤机9，管道及提升泵和电机，所述污水调节池1通过提升泵2与一级中和反应槽3的进口管道连接，一级中和反应槽3的出口管道与一级浓密机4的进口管道连接，一级浓密机4的排泥口通过提升泵与污泥浓缩池8连接，一级浓密机4的出口管道与中间水池5连接，中间水池5通过提升泵与二级中和反应槽6的进口管道连接，二级中和反应槽6的出口管道与二级浓密机7的进口管道连接，二级浓密机7的排泥口通过提升泵与污泥浓缩池8连接，污泥浓缩池8上清液管口与污水调节池1连接，污泥浓缩池8污泥出口通过砂浆泵10与压滤机9连接，压滤机9排液口与污泥浓缩池8连接，二级浓密机7的出口管道与回用水池连接。

一级中和反应槽3和二级中和反应槽6分别与压缩空气管、石灰乳高位槽和硫酸亚铁高位槽连接，一级浓密机4和二级浓密机7的进口管道分别与絮凝剂高位槽连接。 

操作方案 

    1、药剂溶液制备、储存：

   （1）石灰乳溶液的制备，将外购石灰粉和水按照一定比例加入到石灰乳溶解池，开启搅拌电机，通过一段时间搅拌后，石灰粉溶解成石灰乳溶液，石灰乳浓度20%。

   （2）铁盐（硫酸亚铁）溶液的制备，将铁盐和水按照一定比例加入到铁盐溶解槽，开启搅拌电机，通过一段搅拌后，铁盐溶解生成铁盐溶液，铁盐浓度15% 

   （3）絮凝剂溶液的制备，将絮凝剂和水按照一定比例加入到絮凝剂溶解槽，开启搅拌电机，通过一段搅拌后，絮凝剂溶解生成絮凝剂溶液，浓度0.5%。

   （4）浓硫酸储槽在浓硫酸储槽中，硫酸浓度98%。 

    2、药剂泵入高位槽 

将石灰乳溶液、铁盐溶液、絮凝剂溶液、浓硫酸通过泵，泵入石灰乳高位槽、硫酸亚铁高位槽、絮凝剂高位槽中。

3、污水收集 

生产废水储存在生产废水调节池中

初期雨水储存在初期雨水调节池中，当处理生产污水时，关掉初期雨水管道、水泵阀门，当处理初期雨水时，关闭生产废水管道、水泵阀门。

4、二级中和反应和二段沉降分离 

   （1）关闭中和反应槽和浓密机的人孔和检修口。

   （2）检查一级中和反应槽到一级浓密机、二级中和反应槽到二级浓密机自流渠，确保无堵塞。 

   （3）在一级中和反应槽中，从调节池中泵入初期雨水或生产废水，待一级中和反应槽装满一半污水后，通入压缩空气和开启搅拌电机，然后打开药剂高位槽阀门，通过自流加入石灰乳溶液、铁盐溶液，在常温下，在一级中和反应槽内铁盐溶液、石灰乳溶液和污水发生中和反应，铁盐与废水中砷酸盐生成难溶的络合物，过量的硫酸亚铁水解氧化形成氢氧化铁具有吸附作用而产生共沉淀。 

   （4）废水通过一级中和反应槽上端出口管道自流至一级浓密机进行沉降分离。 

   （5）一次中和反应完成后废水自流至一级浓密机进行沉降，为加大绒花，提高沉降速度，在一级浓密机进口处加入絮凝剂溶液，不溶沉淀物在絮凝剂作用下，聚集成团。 

   （6）污水在一级浓密机沉降分离后，上清液通过浓密机上端浓密机出口管道自流进入中间水池，底流通过泵，泵入污泥浓缩池。 

   （7）将中间水池污水泵入二级中和反应槽中。 

   （8）在二级中和反应槽中加入石灰乳溶液和铁盐溶液，通入压缩空气，反应同一级中和反应槽一样。反应后，污水通过出口管道自流至二级浓密机。 

（9）为加大绒花，提高沉降速度，在二级浓密机进口处投加凝聚剂，经凝聚后，自流至二级浓密机澄清。 

     (10)在二级浓密机内，污水澄清分离，上清液通过浓密机出口管道排出，底流沉降到浓密机底部。 

(11)上清液经硫酸反调PH至6-9，自流到回用水池。 

(12)一、二级浓密机底流经排泥口，由泵泵入污泥浓缩池。 

(13)在污泥浓缩池内，污泥进一步沉降分离，上清液溢流返回调节池，污泥底流通过污泥泵至压滤机压滤。 

(14)污泥经压滤机压滤后，滤液返回调节池，滤饼外运。 

所述一级中和反应槽3和二级中和反应槽6结构相同： 

中和反应槽主要有槽本体、搅拌装置、曝气装置三部分构成。槽本体的管口设有：进口管道2-8，出口管道2-2，排污口2-4，人孔2-6，槽本体通过2-4条支腿2-5支撑固定。

槽本体上部分为圆桶，下部分为圆锥形状，沿槽本体径向均匀设有2-4块的挡流板2-7，挡流板2-7轴向与槽本体内壁连接，全部采用Q235，内衬4mm预硫化丁基橡胶板。 

搅拌装置包括电机2-9、反应槽搅拌轴2-10和搅拌叶轮，电机转速为50rpm，功率为30kw。 

所述曝气装置包括曝气连接管和鱼刺曝气管2-3，鱼刺曝气管2-3上均匀设有半径4mm小气口，一般气孔间相距50mm，小气口开口方向朝下。鱼刺曝气管3的进气量4m³/min，鱼刺曝气装置上布满了半径4mm小气口，整曝气装置全部采用316L不锈钢制作。 

工作过程 

中和槽正常运行时，锥底的排污口2-4关闭，人孔2-6关闭。当停车检修时，打开排污口2-4，将槽内污水排出。清理污泥时，打开人孔2-6和排污口2-4，人工清理污泥。

污水中通过下面锥底的阀门，能够方便排污，防止中和槽内严重结垢，曝气用的是鱼刺行曝气管，压缩空气更够平稳进入溶液，这样三个优点（1）压缩空气能够搅拌溶液，使溶液能够成分均匀，能够均匀地搅动溶液，但不会造成溶液剧烈翻滚，溶液外溢。（2）通过这样鱼刺形曝气管，能空气中的氧气更容易溶解水中，和药剂发生反应。（3）鱼刺曝气口方向朝下，溶液污泥不容易堵塞曝气管。 

所述一级浓密机4和二级浓密机7结构相同： 

浓密机主要包括浓密机本体、搅拌装置、浓密机操作平台3-1。浓密机本体固定在基座3-4上。

浓密机本体主要由上端圆筒、下端锥体结构构成，浓密机本体上主要设有齿形溢流板3-11，齿形溢流板3-11周边设有环形溜槽3-3，环形溜槽3-3一侧设有浓密机出口管道3-2，下端设有检修口3-9，所述浓密机本体的锥体结构底端设有排泥口3-8和冲洗口3-15。 

所述搅拌装置包括电机系统、浓密机搅拌轴3-6、刮泥耙3-7、搅拌轴支座3-14和报警装置；电机系统包括搅拌电机3-12和提拔电机3-13。搅拌电机1.5kw，提拔电机2.2kw，搅拌轴6的转速0.18rpm。 

搅拌轴上有4个刮泥耙3-7；2个长耙2个短耙，长耙短耙有效配合能把浓密机底部上的污泥能无死角清理出去，底部是锥形底，最后污泥到流动锥底，通过排泥口3-8排出。 

    浓密机参数直径7.5米的浓密机，容积144m³，沉降面积28m²，处理量25m³/h。 

工作过程： 

浓密机在运行中，污水从浓密机沉降分离，上清液通过锯齿形溢流板3-11进入环形溜槽3-3，最后上清液汇集从浓密机出口管道3-2排出，污泥沉降在浓密机底部，刮泥耙3-7将底部污泥刮到浓密机的排泥口3-8。当下面沉积污泥比较多，浓密机的浓密机搅拌轴3-6的扭矩过大，浓密机搅拌轴3-6会通过警报装置发出警报，浓密机搅拌轴3-6通过提拔电机3-13自动提拔，保护搅拌轴因扭矩过大而损坏。当出现报警时，应该及时清理污泥。

    因为污水是重金属的酸性废水，且加入药剂也有腐蚀性，因此总个浓密机本体、搅拌轴和搅拌叶都是要衬胶，衬胶材料是4mm预硫化定基胶板，这样能确保浓密机装置在防腐的能正常运行15年以上。 

正常运行操作中，浓密机基本上实现自动化操作，无须人工操作，只有当清理污泥或者停机检查的时候，才需要人为操作。 

Claims (4)

1.一种污水处理系统，它包括污水调节池(1)，一级中和反应槽(3)，一级浓密机(4)，二级中和反应槽(6)，二级浓密机(7)，污泥浓缩池(8)，压滤机(9)，管道及提升泵和电机，其特征在于，所述污水调节池(1)通过提升泵(2)与一级中和反应槽(3)的进口管道连接，一级中和反应槽(3)的出口管道与一级浓密机(4)的进口管道连接，一级浓密机(4)的排泥口通过提升泵与污泥浓缩池(8)连接，一级浓密机(4)的出口管道与二级中和反应槽(6)的进口管道连接，二级中和反应槽(6)的出口管道与二级浓密机(7)的进口管道连接，二级浓密机(7)的排泥口通过提升泵与污泥浓缩池(8)连接，污泥浓缩池(8)上清液管口与污水调节池(1)连接，污泥浓缩池(8)污泥出口通过砂浆泵(10)与压滤机(9)连接，压滤机(9)排液口与污泥浓缩池(8)连接，二级浓密机(7)的出口管道与回用水池连接；

所述一级中和反应槽(3)和二级中和反应槽(6)结构相同，中和反应槽包括槽本体、搅拌装置、曝气装置和反应槽操作平台(2-1)，所述槽本体上部分为圆桶形状，下部分为圆锥形状，反应槽操作平台(2-1)连接在槽本体上方，反应槽操作平台(2-1)上设有搅拌装置，搅拌装置的反应槽搅拌轴(2-10)深入槽本体内，曝气装置与槽本体上部分固定连接，所述曝气装置包括曝气连接管和鱼刺曝气管(2-3)，曝气装置与压缩空气管连接，曝气装置的鱼刺曝气管(2-3)位于反应槽搅拌轴(2-10)的搅拌叶轮下方；鱼刺曝气管(2-3)上均匀设有半径4mm小气口，小气口开口方向朝下；

所述一级浓密机(4)和二级浓密机(7)结构相同，浓密机包括浓密机本体、搅拌装置、浓密机操作平台(3-1)，所述浓密机本体为上端圆筒结构、下端锥体结构，浓密机操作平台(3-1)架设浓密机本体的上方，浓密机操作平台(3-1)上设有搅拌装置，搅拌装置的刮泥耙(3-7)深入浓密机本体内，刮泥耙(3-7)与下端锥体结构的位置相邻对应；

所述浓密机本体上端中心位置设有进液小圆筒(3-10)，进液小圆筒(3-10)上下端是相通，搅拌装置的搅拌轴位于进液小圆筒(3-10)内，浓密机进口管道(3-5)的管口内置于进液小圆筒(3-10)的上端内壁上；

所述浓密机本体的圆筒结构部分的上端设有齿形溢流板(3-11)，齿形溢流板(3-11)周边设有环形溜槽(3-3)，环形溜槽(3-3)一侧设有浓密机出口管道(3-2)；

所述搅拌装置包括电机系统、浓密机搅拌轴(3-6)、刮泥耙(3-7)、搅拌轴支座(3-14)和报警装置；电机系统包括搅拌电机(3-12)和提拔电机(3-13)；所述浓密机本体的下端锥体结构部分的中心位置设有一小锥体，小锥体的锥顶设有排泥口(3-8)，小锥体的锥体上设有冲洗口(3-15)。

2.根据权利要求1所述的一种污水处理系统，其特征在于，所述一级浓密机(4)的出口管道与中间水池(5)连接，中间水池(5)通过提升泵与二级中和反应槽(6)的进口管道连接。

3.根据权利要求1所述的一种污水处理系统，其特征在于，一级中和反应槽(3)和二级中和反应槽(6)分别同时与压缩空气管、石灰乳高位槽和硫酸亚铁高位槽连接，一级浓密机(4)和二级浓密机(7)的进口管道分别与絮凝剂高位槽连接。

4.根据权利要求1所述的一种污水处理系统，其特征在于，所述圆桶形状的槽本体内壁径向上均匀设有若干块挡流板(2-7)，挡流板(2-7)轴向连接在槽本体内壁上。