CN103708653A - 重力自流式废水处理系统及其建筑结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种重力自流式废水处理系统，整个系统是采用分层式结构，依次按照处理工序的先后将不同的工艺步骤的相应区域由高至低设置不同的层中，当废水进入系统后被提升至高层的第一级反应及沉淀处理层，然后在重力的作用下，废水在整个系统中流动并完成所有的净化处理工艺，而不需要再对废水进行提升或者输送，能够有效的节约能源而且使得整个废水处理系统更加紧凑，结构更加合理，依据本系统设计的建筑结构能够较好的将整个废水处理系统的所有设备及工艺相关结构紧凑的安置于建筑中，节约了建筑用地。

Description

重力自流式废水处理系统及其建筑结构

技术领域

本发明涉及一种废水处理系统。

背景技术

随着国内生产制造业的飞速发展，确实给国家的带来巨大的发展和经济效益，但是也给生态环境带来了负面的影响，尤其五金、化工等工厂所产生的废水对水体产生了严重的污染，导致了重金属、有机物及其他有害物质超标，威胁到人们饮水安全。随着国家及人们环保意识的增加，近年废水处理逐渐被重视及推广，尤其是电镀厂等需要进行集中管理，对其排放的废水进行集中、针对性的净化处理，为此需要建立相应的废水处理厂。由于废水处理需要经过许多处理工艺，现有的废水处理厂为了建设方便，一般是将所有的处理工艺区建立在一个平面上，尽管这样能够节约建设成本，但是废水在不同的工艺区输送时不能自行流动，需要依靠水泵进行提升才能实现，因此整个废水处理厂需要设置许多泵房来满足上述需求，这样造成了大量泵房的及配套措施的重复建设，使得整个废水处理系统复杂化，而且还造成了能源的浪费。

发明内容

本发明的目的是提供一种重力自流式废水处理系统，只需设置少量的泵房对废水进行一次性提升后，在重力的作用下，废水就在系统内自流完成整个净化处理过程，从而简化了系统的设计也节约了能源。

本发明的另一个目的是提供一种能够适合上述重力自流式废水处理系统的建筑结构，使得重力自流式废水处理系统的整体安装结构更加合理、有效。

本发明是这样来实现上述目的的：

重力自流式废水处理系统，其特征在于：至少包括废水提升泵房、第一级反应及沉淀处理层、第二级反应及沉淀处理层，其中第一级反应及沉淀处理层的位置高于第二级反应及沉淀处理层；第一级反应及沉淀处理层设有第一反应区及第一沉淀池，第二级反应及沉淀处理层包括第二反应区及第二沉淀池；废水经预过滤后首先由废水提升泵房输送至第一级反应及沉淀处理层并在重力作用下在整个系统中自流并被净化处理，具体为：

a.     废水经预过滤后由废水提升泵房提升流入第一反应区并进行反应处理后流入至第一沉淀池；

b.     经第一沉淀池进行沉淀后的废水重力自流至第二反应区；

c.      经第二反应区进行反应处理后流入至第二沉淀池；

d.     经第二沉淀池进行沉淀后的废水重力自流至后续的处理系统。

其中，底部设有废水收集池，废水收集输送管道连接预过滤器后通过管道再连接至废水收集池，废水提升泵房的提升泵的泵口伸入废水收集池中。

其中，所述的废水收集池，至少包括含氰废水收集池，含铜废水收集池，含铬废水收集池，含镍废水收集池。

其中，所述含氰废水收集池，含铜废水收集池，含铬废水收集池及含镍废水收集池的数量分别为两组或以上，各组收集池之间相互隔离。

其中，所述的废水收集池还包括混排废水收集池、前处理废水收集池、事故及高浓度废水收集池。

其中，第一级反应及沉淀处理层的上层设有药剂贮存及配置层，药剂贮存及配置层放置有存储罐及配置罐，存储罐通过管道连接至配置罐，配置罐的药剂出口通过管道将配置好的药剂输送至第一反应区及第二反应区。

其中，所述后续的处理系统包括回用水处理系统，回用水处理系统至少包括回用水预处理系统及超滤与反渗透系统，其中回用水预处理系统至少包括接触氧化池、活性过滤器、回用水缓冲水池；回用水预处理系统设置于第二级反应及沉淀处理层以下，第二沉淀池的蓄水在重力作用下流入接触氧化池进行曝气，然后经经集水堰流入活性砂过滤器，并在活性砂过滤器自流并被净化。

其中，所述第一反应区设有含镍废水处理生产线、含铬废水处理生产线、含氰废水处理生产线、混排废水处理生产线、前处理废水处理生产线、事故及高浓度废水处理生产线。

一种用于安置重力自流式废水系统的建筑结构，其特征在于：至少包括以下楼层：

a.     用于设置废水收集池以及废水提升泵房的负一层及一层，两楼层之间相同的收集池上下贯通，不同收集池之间通过隔墙隔离；

b.     二层设置预过滤器、回用水处理系统中的接触氧化池、活性砂过滤器及回用水缓冲水池；

c.      三层设置药剂贮存区、第二级反应及沉淀处理层；

d.     四层设置第一级反应及沉淀处理层；

e.      五层设置药剂贮存及配置层。

其中，建筑结构中还设有监控及控制室，各楼层分别设有多个摄像设备并连接至监控及控制室。

本发明的有益效果是：整个系统是采用分层式结构，依次按照处理工序的先后将不同的工艺步骤的相应区域由高至低设置不同的层中，当废水进入系统后被提升至高层的第一级反应及沉淀处理层，然后在重力的作用下，废水在整个系统中流动并完成所有的净化处理工艺，而不需要再对废水进行提升或者输送，能够有效的节约能源而且使得整个废水处理系统更加紧凑，结构更加合理。而且整个系统主要是采用二级反应及二级沉淀来对废水进行处理的，由于尽管反应区中会设有针对不同的废水进行处理的工艺流程，但是废水中所含重金属或者有机物的种类复杂，通过一次反应和沉淀是无法实现废水的净化以满足排放或回用的标准，因此需要在二次反应中采用相应的净化工艺来进一步处理才能基本满足直接排放或者再次回用的要求。依据该系统设计的建筑结构能够较好的将整个废水处理系统的所有设备及工艺相关结构紧凑的安置于建筑中，节约了建筑用地。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1 是本发明的负一层平面图；

图2是本发明的一层平面图；

图3是本发明的二层平面图；

图4是本发明的三层平面图；

图5是本发明的四层平面图；

图6是本发明的五层平面图。

具体实施方式

参照图1至图6，重力自流式废水处理系统，至少包括废水提升泵房1、第一级反应及沉淀处理层、第二级反应及沉淀处理层，其中第一级反应及沉淀处理层的位置高于第二级反应及沉淀处理层；第一级反应及沉淀处理层设有第一反应区2及第一沉淀池3，第二级反应及沉淀处理层包括第二反应区4及第二沉淀池5；废水经预过滤后首先由废水提升泵房1输送至第一级反应及沉淀处理层并在重力作用下在整个系统中自流并被净化处理，具体为：

a.     废水经预过滤后由废水提升泵房1提升流入第一反应区2并进行反应处理后流入至第一沉淀池3；

b.     经第一沉淀池3进行沉淀后的废水重力自流至第二反应区4；

c.      经第二反应区4进行反应处理后流入至第二沉淀池5；

d.     经第二沉淀池5进行沉淀后的废水重力自流至后续的处理系统。

整个系统是采用分层式结构，依次按照处理工序的先后将不同的工艺步骤的相应区域由高至低设置不同的层中，当废水进入系统后被提升至高层的第一级反应及沉淀处理层，然后在重力的作用下，废水在整个系统中流动并完成所有的净化处理工艺，而不需要再对废水进行提升或者输送，能够有效的节约能源而且使得整个废水处理系统更加紧凑，结构更加合理。而且整个系统主要是采用二级反应及二级沉淀来对废水进行处理的，由于尽管反应区中会设有针对不同的废水进行处理的工艺流程，但是废水中所含重金属或者有机物的种类复杂，通过一级反应和沉淀是无法实现废水的净化以满足排放或回用的标准，因此需要在二级反应中采用相应的净化工艺来进一步处理才能基本满足直接排放或者再次回用的要求。依据该系统设计的建筑结构能够较好的将整个废水处理系统的所有设备及工艺相关结构紧凑的安置于建筑中，节约了建筑用地。

本发明的废水处理系统主要适用于电镀生产基地，电镀生产过程中所产生的废水主要包括以下重金属及有机物：铬、镍、铜等重金属离子和氰化物，因此第一反应区2主要由以下处理工艺及其设备组成：含镍废水处理生产线、含铬废水处理生产线、含氰废水处理生产线、混排废水处理生产线、前处理废水处理生产线、事故及高浓度废水处理生产线。含镍废水处理生产线：含镍废水进入第一反应区2后，首先需要对废水的进行PH调整，然后加入漂水进行氧化处理，接着进行还原处理，再加入碱形成氢氧化镍，最后加入PAC和PAM进行絮凝并排入第一级沉淀池，静置沉淀，氢氧化镍形成污泥后完成该类废水的处理工艺。含铬废水处理生产线：含镍废水进入第一反应区2后，首先需要对废水的进行PH调整，然后向废水中加入焦亚进行铬离子还原，接着加入碱形成铬离子的氢氧化物，最后加入PAC和PAM进行絮凝并排入第一级沉淀池，静置沉淀，铬离子的氢氧化物形成污泥后完成该类废水的处理工艺。含氰废水处理生产线：含氰废水进入第一反应区2后，首先需要对废水的进行PH调整，然后加入漂水进行氧化破氰处理，接着进行第二次PH值调整，再次入漂水进行氧化破氰处理，由于含氰废水中一般都含有大量的铬离子，因此重复含铬废水处理生产线的相关工艺，才能完成该类废水的处理工艺。混排废水处理生产线：混排废水中包含有镍、铬、氰等离子的废水，废水进入第一反应区2后先进行破氰工艺，其与含氰废水的处理工艺相同，然后再对镍和铬离子进行处理，其处理过程与含镍废水和含铬废水的处理工艺接近，才能完成该类废水的处理工艺。前处理废水生产线：前处理废水中含有有机溶剂、有机酸以及重金属离子等，废水进入第一反应区2后需要进行多次的氧化处理，以去除有机溶剂，然后再按照含铬离子废水的处理工艺去除重金属离子，完成该类废水的处理工艺。事故及高浓度废水处理生产线是为了应对电镀生产线出现事故、废水处理系统由于特殊原因不能正常运作的情况下针对事故废水进行应急处理，而高浓度废水则是废水处理系统中的污泥压榨后的、反渗透装置产生的高浓度废水等进行集中处理，废水进入第一反应区2后先进行破氰工艺，其与含氰废水的处理工艺相同，然后再对镍和铬离子进行处理，其处理过程与含镍废水和含铬废水的处理工艺接近，才能完成该类废水的处理工艺，即使经过多次事故及高浓度废水处理生产线处理，依然会有少量的废水需要排放的，那么需要排放的废水也需要经过过滤后并满足排放标准才能向环境排放，其必须经过活性砂过滤器进行预过滤去除沉淀池中的污泥，然后在进入生化曝气池中进行膜生物反应，最后进入清洗池后即可获得达标的水体，可直接向环境排放。

第一级沉淀池中的废水经静置沉淀后将蓄水部分排入到第二级反应区中，排空后余留在第一级沉淀池中的污泥通过底部的污泥排出口排出，污泥经压榨后可成为冶炼的原料进行利用。第二级反应区主要是向废水中加入碱调整PH值，然后再加入PAC和PAM进行絮凝并排入第二级沉淀池进行静置净化。第二级沉淀池获得的蓄水就可以进入回用系统来产生回用水直接供回至电镀生产车间最为生产用水使用。

为了便于整个废水系统能够实现连续的生产，底部设有废水收集池6，废水排放管道连接预过滤器7后通过管道再连接至废水收集池6，废水提升泵房1的提升泵的泵口伸入废水收集池6中。

由上述描述可知第一反应区2是根据不同的废水进行针对性的处理工艺及流程，这样能够可以根据不同废水的特点进行针对性的处理，这样能够使投入的药剂更加有效而且更加环保。为了配合第一反应区2的工艺流程需要，所述的废水收集池6，包括含氰废水收集池，含铜废水收集池，含铬废水收集池，含镍废水收集池，混排废水收集池、前处理废水收集池、事故及高浓度废水收集池等。而且不同废水种类的废水收集池的数量分别为两组或以上，且同类废水的废水收集池也要相互隔离，这样设置的目的在于：电镀生产基地中由于生产的原因其产生废水的水质是不断的变化的，如果采用一种类别的废水只采用一个废水收集池6，第一反应区2及第二反应区4就需要根据水质的变化不断调整相应药剂加入量，还需要保持药剂相对过量，那么必然会造成浪费及后续处理的成本增加，但是如果一种类别的废水采用两组或以上废水收集池6，当其中一个废水收集池收集满时就可以启动污水处理工艺，那么这一个废水收集池的水质就相对稳定，在反应区只要投入适量的药剂即可完整净化，而另外一个废水池则可以继续收集废水，待收集满后有再进行废水处理并转向第一个废水池进行收集，如此循环往复。

为了便于药剂的存储和使用，第一级反应及沉淀处理层的上层设有药剂贮存及配置层，药剂贮存及配置层放置有存储罐及配置罐8，存储罐通过管道连接至配置罐8，配置罐8的药剂出口通过管道将配置好的药剂输送至第一反应区2及第二反应区4。药剂的原材料也可以通过在底层专门设置的用于输送药剂的管道以及泵房，通过泵将药剂输送到存储罐中保存。配置好的药剂由于设置在最高的位置，因此也是在重力的作用下自流到第一反应区2和第二反应区4，无需其他输送设备的配合。

废水经过第一级反应及沉淀处理层及第二级反应及沉淀处理层的反应和沉淀净化后所获得的水体已经完全可以满足排放的标准，但是由于电镀厂也需要大量的用水，而且水质不需要达到饮用水标准，为了能够更好的再利用水体，可以将经前期处理获得的水进行后续的处理，即采用回用水处理系统进行进一步净化以达到电镀厂用水要求，

回用水处理系统至少包括回用水预处理系统及超滤与反渗透装置，其中回用水预处理系统至少包括接触氧化池9、活性过滤器10、回用水缓冲水池11；回用水预处理系统设置于第二级反应及沉淀处理层以下，第二沉淀池5的蓄水在重力作用下流入接触氧化池9进行曝气，然后经经集水堰流入活性砂过滤器10，并在活性砂过滤器10自流并被净化。其中活性砂过滤器10主要目的是为了去除可能由第二级沉淀池带来的污泥、固体物等。回用水缓冲池用于储蓄和缓冲经活性砂过滤器10的水体。经回用水缓冲池后，经增压泵输送进入超滤与反渗透装置，超滤装置去除水体中的微粒、胶体、细菌、高分子有机物质及金属盐离子，其主要由级联的超滤装置及反渗透装置组成，超滤装置去除微粒、胶体、细菌、高分子有机物质等，反渗透装置去除金属盐离子。

由于上述废水处理系统结构的需要采用立体的建筑结构，为此发明人针对本废水处理系统设置了用于安置重力自流式废水系统的建筑结构，至少包括以下楼层：

a.     用于设置废水收集池6以及废水提升泵房1的负一层及一层，两楼层之间相同的收集池上下贯通，不同收集池之间通过隔墙隔离；

b.     二层设置预过滤器7、回用水处理系统中的接触氧化池9、活性砂过滤器10及回用水缓冲水池10；

c.      三层设置药剂贮存区13、第二级反应及沉淀处理层；

d.     四层设置第一级反应及沉淀处理层；

e.      五层设置药剂贮存及配置层。

为了监控给整个系统的运行状态，设有监控及控制室12，各楼层分别设有多个摄像设备并连接至监控及控制室12。

Claims (10)

1.重力自流式废水处理系统，其特征在于：至少包括废水提升泵房（1）、第一级反应及沉淀处理层、第二级反应及沉淀处理层，其中第一级反应及沉淀处理层的位置高于第二级反应及沉淀处理层；第一级反应及沉淀处理层设有第一反应区（2）及第一沉淀池（3），第二级反应及沉淀处理层包括第二反应区（4）及第二沉淀池（5）；废水经预过滤后首先由废水提升泵房（1）输送至第一级反应及沉淀处理层并在重力作用下在整个系统中自流并被净化处理，具体为：

废水经预过滤后由废水提升泵房（1）提升流入第一反应区（2）并进行反应处理后重力自流入至第一沉淀池（3）；

经第一沉淀池（3）进行沉淀后的废水重力自流至第二反应区（4）；

经第二反应区（4）进行反应处理后重力自流入至第二沉淀池（5）；

经第二沉淀池（5）进行沉淀后的废水重力自流至后续的处理系统。

2.根据权利要求1所述的重力自流式废水处理系统，其特征在于：底部设有废水收集池（6），废水收集输送管道连接预过滤器（7）后通过管道再连接至废水收集池（6），废水提升泵房（1）的提升泵的泵口连接至废水收集池（6）。

3.根据权利要求2所述的重力自流式废水处理系统，其特征在于：所述的废水收集池（6），至少包括含氰废水收集池，含铜废水收集池，含铬废水收集池，含镍废水收集池。

4.根据权利要求3所述的重力自流式废水处理系统，其特征在于：所述含氰废水收集池，含铜废水收集池，含铬废水收集池及含镍废水收集池的数量分别为两组或以上，各组收集池之间相互隔离。

5.根据权利要求1或2所述的重力自流式废水处理系统，其特征在于：所述的废水收集池（6）还包括混排废水收集池、前处理废水收集池、事故及高浓度废水收集池。

6.根据权利要求1所述的重力自流式废水处理系统，其特征在于：第一级反应及沉淀处理层的上层设有药剂贮存及配置层，药剂贮存及配置层放置有存储罐及配置罐（8），存储罐通过管道连接至配置罐（8），配置罐（8）的药剂出口通过管道将配置好的药剂输送至第一反应区（2）及第二反应区（4）。

7.根据权利要求1所述的重力自流式废水处理系统，其特征在于：所述后续的处理系统包括回用水处理系统，回用水处理系统至少包括回用水预处理系统及超滤与反渗透系统，其中回用水预处理系统至少包括接触氧化池（9）、活性过滤器（10）、回用水缓冲水池（11）；回用水预处理系统设置于第二级反应及沉淀处理层以下，第二沉淀池（5）的蓄水在重力作用下流入接触氧化池（9）进行曝气，然后经经集水堰流入活性砂过滤器（10），并在活性砂过滤器（10）自流并被净化。

8.根据权利要求1所述的重力自流式废水处理系统，其特征在于：所述第一反应区（2）设有含镍废水处理生产线、含铬废水处理生产线、含氰废水处理生产线、混排废水处理生产线、前处理废水处理生产线、事故及高浓度废水处理生产线。

9.一种用于安置重力自流式废水系统的建筑结构，其特征在于：至少包括以下楼层：

用于设置废水收集池（6）以及废水提升泵房（1）的负一层及一层，两楼层之间相同的收集池上下贯通，不同收集池之间通过隔墙隔离；

二层设置预过滤器（7）、回用水处理系统中的接触氧化池（9）、活性砂过滤器（10）及回用水缓冲水池（11）；

三层设置药剂贮存区（13）、第二级反应及沉淀处理层；

四层设置第一级反应及沉淀处理层；

五层设置药剂贮存及配置层。

10.根据权利要求9所述的用于安置重力自流式废水系统的建筑结构，其特征在于：设有监控及控制室（12），各楼层分别设有多个摄像设备并连接至监控及控制室（12）。

Images