CN103771653B - 移动式污水净化处理的方法和专用车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及污水净化处理的方法和设备,是一种移动式的污水净化处理的方法和专用车;本发明能在餐馆、宾馆、机关、家庭、牛奶厂、食品厂、啤酒厂、医院、饮料厂、屠宰场、化工厂等现场对产生的污水或废水随时随地的进行快速的收集、及时地连续化的快速净化处理,净化后的水质达到国家规定《GB18918‑2002》城镇污水处理厂排放标准、废水处理成本低;本发明公开的“加热与调温式污水净化处理方法”具有占地面积小、污水净化达标处理的效率高,速度快,能很好的配置在狭窄的运输车辆的货厢内,实施有效地商业价值的污水净化达标处理设备,本发明具备好的工业实用性、新颖性和创造性。

Description

移动式污水净化处理的方法和专用车
技术领域
本发明涉及污水净化处理的方法和设备,特别地,是一种移动式的污水净化处理的方法和专用车,属于环保技术设备领域。
背景技术
目前,城镇的生活污水一般都排入城市地下污水网管,由城市污水处理厂统一净化达标处理;但是,许多产生污水的小型企业(如宾馆、机关、餐馆、食品厂、奶牛场、医院、屠宰场,饮料厂…….等)因企业占地面积和环境规划的受限、企业还没有配置相适应的废水净化设备,对于环境和面积受限的企业建立自己的污水处理厂是不现实的;特别的,要新建立一座污水处理厂需要占用大量的土地和投资;现在,经济较落后的城镇、县级城市都没有设立生活污水处理厂,导致大量的生活污水随意排放,严重污染环境,并对水资源造成严重的浪费;
现已公开的各类污水(或废水)的净化处理方法主要包括:物理法(如气浮法),化学法(如化学沉淀法),物理化学法(如反渗透法),生物法(如好氧或厌氧生物处理法)等;目前,广泛采用的是处理量大、污水处理效果好、处理成本低的生物法(包括厌氧生化法和好氧生化法);依据生化反应原理,影响污水生化降解效果的主要因素是温度、PH、营养物、供氧、有毒物质;科学证明:好氧生化降解的最合适的温度为25-37℃左右,无论是厌氧生化降解或者是好氧生化降解反应,低温条件下不利于生化降解反应的发生;科学证明,在临近35℃废水净化达标处理的速度最快;一般水温低于10℃或高于37℃时,都会对好氧生物的活性功能产生不利影响,当温度高于40℃或低于5℃时,生化反应甚至会完全停止;特别地,常规的污水(或废水)的净化处理都是在废水处理工厂的室外露天曝气池或沉淀池进行的,冬天的露天大气低温环境或夜晚的低温环境都对废水的生化净化处理会带来严重的不利影响,污水在单位时间内的处理量或处理速度将大大降低,导致废水中好氧细菌的活力差,废水净化处理的时间长,操作成本提高。
通常地,污水(或废水)的净化处理,一般都是在大气环境温度下的废水处理厂的露天区域进行的,一般的城市生活废水或/和生活污水净化处理厂的设施(池)都是设在室外或露天,这种常规设备的缺点是:在大气环境温度下,特别是在冬季的低温环境下,废水温度低,生化降解反应效果差,污水净化效果也差,生化发酵时间长,特别是发酵设备占地面积较大,设备造价和处理成本都比较高;
从上可知,在春夏秋冬四季露天或室温的环境温度条件下,将常规的废水净化处理设备 迁移或配置在车辆货厢内,所制造出的这种《废水净化处理车》不能在低温环境的冬季进行有效地、定量地实施废水净化达标处理;
通常地,市场上标准型车辆(如二汽厂生产的“东风”牌货车,一汽厂生产的“解放”牌货车)发动机内的曲轴连杆前端上配置有带轮,该带轮通过皮带连接发电机,驱动发电机发电,由于标准车辆的发动机通常是配置在车辆方向盘的车头前方位置,该车头位置空间狭窄,没有多余的空间配置大体积大功率的发电机,只能装配发出12-36V低电压和0.8-1.5KVA小功率的小体积的直流发电机,出发的电被储蓄在蓄电池中,仅用于车辆的灯光、音响、喇叭、自动门等;若要配置能发出20-80KVA高电量(220V或380V)发电机,以驱动车辆货厢内的油水分离和废水净化设备的电机电器运转和工作,必须对现有车辆发动机曲轴的功率输出方法、发动机的取力方式、发电机的选型、发电机的安装位置等相关工作进行科学的实用性的发明、研究与设计;至今为止,通过搜索和查阅国内外大量的文献、杂志、书刊、光盘、专利,……等资料,还没有发现有关利用车辆发动机内曲轴连杆主轴的旋转输出电功率,既可以驱动车辆行驶,又可以直接驱动20-80KVA高功率发电机进行发电(220V或380V)的相关报导;
有关《污水处理车》已有许多报到,在公告号CN201574109U《一体化污水处理车》中,公开了污水经过厌氧发酵--好氧发酵--移动床生物膜反应--二次沉淀--催化氧化--消毒等六个步骤的处理方法及设备,具备工艺流程长、设备沉重、占地面积大的弱点,特别是厌氧消化降解反应需要长的时间,根本不能在面积狭小的车身平板上安装大面积设备进行连续化的操作,属于一种传统的废水处理设备搬迁到车辆上简易组合的《一体化污水处理车》;该《一体化污水处理车》不能商业化运行,或无实用性,其理由是:其一,在环境温度低于5℃时的秋冬季节,厌氧或好氧生化反应完全停止,在5-15℃的春夏过度季节中,厌氧和好氧生化反应速度也很慢,导致《污水处理车》上的设备达不到污水处理量的工艺设计要求;其二,常规的载重货车的车载发电机每小时最多只能输出1.5KWH的电量,实际上1吨/时废水处理设备上配置的电器设备的电容量至少在6KVA(或每小时至少需要在6度电)以上,该《一体化污水处理车》无充足的电力驱动废水处理设备正常运转;特别地,在远离外接电源供给的情况下,该《一体化污水处理车》根本不能从事废水处理的工作;
现有许多公开的污水(或废水)净化处理技术设备(如公开号CN2432085Y和CN201574109U)均存在工艺路线长、设备多、设备沉重、设备占地面积大、特别是在秋冬季节的室外低温环境下处理废水,导致生化反应慢、生物菌的活性低、工艺操作处理时间长等弱点;一般汽车车身的法定标准宽度为2.3-2.8米,长度在6-20米左右,要在狭窄的车辆货厢内配置快速的连续化的不受外界环境温度变化影响的“一种废水处理达标的可商业化运行 的移动车辆”,是无法实现的;这,就是现有公开的《废水净化处理车》存在的严重缺陷;通过搜索和查阅国内外大量的文献、杂志、书刊、光盘、专利,……等资料,国内国外还没有发现实际上可以商业化操作的《废水处理车辆》的相关报导;
因此,要创造出一种在地球任何经纬度地域范围内和在不同冬春低温季节能商业化运行的废水净化处理《车》,必须满足如下主要工艺技术条件:
(1).单位重量的废水净化处理速度要快,每小时废水处理量至少在1吨以上,这《车》才有商业和市场价值意义;
(2).要达到最佳最快的废水处理速度,必须使废水处理温度处于临近或达到30-35℃,以满足最佳废水生化降解反应的工艺条件,以维持稳定的在污水在单位时间内的单位设计处理量;
(3).克服传统的废水处理工艺技术设备的缺陷,而是发明出新的高效率、流程短、设备少、设备重量轻的废水处理技术设备;
(4)该《车》能提供独立(非外接)的高功率在10KWA以上的220V或380V电源,在任何地域或任何环境下都能驱动《车》上的电器设备工作,进行正常的废水净化处理;
目前为止,通过搜索和查阅国内外大量的文献、杂志、书刊、光盘、专利,……等资料,还没有发现实际上可以商业化操作的具有实用性的《废水处理车辆》的相关报导;因此,创新和优化废水净化处理的技术设备,发明一种在确保废水净化后水质达标的前提下,缩短工艺流程、减少设备重量、减少设备的占地面积、降低处理成本、缩短工艺操作时间、不受外界地域低温环境变化的影响、特别是能在狭窄的车辆货厢内装配出可商业化运行的废水净化达标处理的专用车辆,是《废水处理车》走向市场必须完善和要解决的关键问题。
为了克服现有污水(或废水)净化处理设备的工艺流程长、单位重量的废水净化处理操作时间长、冬春低温季节废水处理效率低、设备多、设备重、设备投资大、设备占地面积大等缺陷;本发明对现有公开的废水处理技术设备进行了创造性的改进;本发明能够在不同的外界地域和一年四季各个季节的环境温度变化下,在餐馆、宾馆、机关、家庭、牛奶厂、食品厂、啤酒厂、医院、饮料厂、屠宰场、化工厂……等现场对产生的污水(或废水)随时随地的进行快速的收集、及时地连续化的快速净化处理,净化后的水质达到国家规定的排放标准、废水处理成本低;本发明具备好的工业实用性、新颖性和创造新;
发明内容
本发明的移动式污水净化处理的方法,包括如下步骤:
(a).污水的加热式进料:
利用泵的输送或运输车辆上的真空设备的吸力,将污水输送到装配在运输车辆上的污水净化处理设备中,将污水与运输车辆发动机排出的高温烟气或/和发动机排出的循环热水进行热交换变成热污水,并将热污水输送到配置在运输车辆货厢内的过滤缓冲罐中除去污水中的固体杂质,并进行缓存,不断地用泵将过滤缓冲罐内的过滤后的污水输入到配置在车辆货厢内的调节水箱内,再将调节水箱内的热污水泵入到气浮设备(或气浮器)内;特别地,给进料中的污水(或废水)加热采用如下方法中的一种或二种:
(i)将污水(或废水)输送到配置在与车辆发动机高温烟气排放管出口相连接的换热器内进行间接换热,充分利用发动机高温(500-800℃)烟气的余热给室温下的废水加热;在常规的换热器(如列管式换热器、翅片管式换热器、箱式散热器....等)内,高温烟气将热量间接地传给废水,室温的废水被加热成为热废水后进入调节水箱内,再将调节水箱内的热污水泵入到气浮设备(或气浮器)内;换热后的低温烟气从换热器的烟气排放口排出到大气或经消音器后排到空气中;
(ii)将废水(或污水)输送到配置在与车辆发动机的循环热水出口相连接的换热器内进行间接换热,充分利用发动机排出的热水(80-90℃)余热给室温下的废水加热;换热后的低温发动机循环水从换热器内流出,不断地返回到配置在发动机前面的风扇散热水箱内,连续的用热水泵将风扇散热水箱内的循环水输送到发动机内,给发动机降温,从发动机流出的热水又重复的进入换热器,如此形成一个循环水在发动机内升温-换热器内降温-发动机内升温的水的循环回路,不断地将发动机排出的热水的热量转递给室温污水(或废水),给室温下的污水(或废水)加热或升温;在换热器内,循环流动的从发动机内排出的热水不断地将热量传给进入调节水箱内的室温污水(或废水),室温污水(或废水)被加热升温后变成热的污水(后废水),并不断地连续化的流入到调节水箱内,再将调节水箱内的热污水泵入到气浮设备(或气浮器)内;
上述污水的加热过程,属于不断地将发动机排出的高温烟气或/和发动机排出的热水的热量传递给进料中的污水,而进料中的污水(或废水)在进料过程不断地被加热转变成为热的污水(或废水)的连续化进料过程;
(b).污水的调温式气浮曝净化处理:
采用常规的污水(或废水)气浮法的设备,以除去污水中比重接近于水的微小悬浮物,实施废水与浮渣的固液分离,降低废水的COD、BOD、SS和色度;具体的,将适量的除油剂、絮凝剂或水质净化剂等污水净化剂加入到气浮设备中,与气浮设备中的污水(或废水)进行不断的搅拌或充分混合,利用发动机排出的循环热水或高温烟气的热量在换热器内给室温空气进行间接加热,或/和采用电热设备给室温空气加热,使室温空气转变成热空气;用鼓风机将 适量的热空气或室温空气通入气浮设备气浮设备下部的曝气器,进入污水中进行曝气浮,并用空气的温度去调节污水的温度;即,当鼓入热的空气到污水内时,污水的温度回上升,当污水中鼓入室温空气时,热污水的温度会逐步下降到室温;一般地,污水(或废水)在气浮曝的净化处理中,温度控制在15-48℃范围,但较高的温度有利于加快除去污水中的悬浮物的速度和提高除杂效果,有利于油类或水悬浮物的凝聚;在鼓泡空气和污水净化剂作用下,各种油类和浑浊物与污水净化剂得到了有效的物理化学反应,形成絮凝物或浮渣;鼓泡形成的无数个大大小小上升的微气泡与水中悬浮物絮体粘接在一起,悬浮物随微气泡一起上升至水面,与油类及各种凝聚物一起形成浮渣;不断地用气浮设备上部配置的循环式刮板将浮渣刮出气浮设备,流入到废物缓存箱内待处理或综合利用;除去悬浮物等杂质后的气浮设备上部的水质的COD、BOD、SS或色度等指标得到了很大降低和改善,实施了本发明的污水第一次净化处理;并连续地将气浮设备内除去杂质后的水引入到好氧生化降解反应设备内,实施进一步的第二次彻底性的净化达标处理;气浮设备内的污水温度的升温或降温调节,可以采用如下几种方法:其一,利用发动机排出的循环热水或高温烟气的余热在换热器内给污水进行间接加热,提高污水的温度或给鼓入的空气间接加热,提高空气的温度;其二,热空气的来源也可以用电热设备(如电热丝、红外线加热器、电热换热器等等)给空气加热;如果污水的温度太高需要降低温度,也可以调节或增大鼓入到污水中的冷空气流量,同时地,通过配置有温度感应计的空气自动调节阀门控制空气的流量,可以很好的调控废水的温度;或是减少发动机高温烟气及发动机循环热水的热交换流量,降低污水温度;
(c).污水的调温式好氧生化MBR反应的净化处理:
将气浮设备引出的水连续化的输入到调温式膜生物好氧生化MBR反应器内,控制污水的液面在稍高于膜组件顶部的高度位置,将适量浓度的好氧活性微生物菌体(或活性污泥)投入到好氧生化MBR反应器内,并与好氧生化MBR反应器内的污水进行混合均匀,在空气的曝气作用下,进行废水的好氧生化降解反应,使污水中的有机物进行分解,水质得到净化;然后,用泵不断地将好氧生化MBR反应器膜组件内的过滤水抽出,引入到消毒池内缓存;具体地,用鼓风机将适量的新鲜室温空气鼓入到好氧生化MBR反应器下部的曝气器进入污水中,使污水与活性污泥(或好氧活性生物细菌)进行充分的搅拌混合,实施废水的好氧生化降解反应或有机物的分解;或将换热后产生的热空气鼓入到好氧生化MBR反应器下部的曝气器进入污水中,用热的空气去调节好氧生化MBR反应器内水的温度或给废水加热;热的空气产生方法:其一,利用发动机排出的循环热水或高温烟气的余热在换热器内给鼓入的空气进行间接加热,提高空气的温度;其二,用电热设备(如电热丝、红外线加热器、电热换热 器......等等)给空气加热;如果空气的温度太高需要降低温度,也可以调节或增大冷空气流量,或是减少发动机高温烟气及发动机循环热水与空气的热交换流量;
本发明所述的调温式膜好氧生化MBR反应器,是将膜组件置于好氧生化MBR反应器内,通过泵的抽吸得到过滤液,膜表面清洗所需的交错流由空气搅动产生,曝气器设置在膜的正下方,混合液随气流向上流动,在膜表面产生剪切力,以减少膜的污染;利用膜分离装置将好氧生化MBR反应器中的活性污泥和大分子有机物质有效截留,替代二次沉淀池,使好氧生化MBR反应器内污水中的活性污泥浓度(生物量)大大提高;实现了水力停留时间(HRT)和污泥停留时间(SRT)的分别控制,将污水中难降解的大分子有机物质、悬浮物、胶体物质、微生物菌体截留在好氧生化MBR反应器中,并不断地与活性污泥(或好氧活性生物细菌)进行消化反应、降解或分解;好氧生化MBR反应器(或MBR膜箱)内的污水温度控制在25-37℃,最好控制在35-37℃;用泵不断地将膜组件内的过滤清水抽出,出水的水质稳定,固液分离效果高效,抽出的过滤清水被引入到消毒水缓存箱内缓存;此过滤出的水质在COD、BOD、SS、油类等多项指标得到了很大降低和改善,实施了本发明的污水第二次终端或深度净化处理;不断地维持好氧生化MBR反应器(或MBR膜箱)内的污水温度控制在25-37℃,最好控制在35-37℃,是本发明快速的净化污水的主要特征之一。
上述污水(或废水)的处理过程,属于污水经过加热式升温进料、调温式气浮设备处理后流出的水不断地引入到调温式膜好氧生化MBR反应器内,进行最佳工艺温度控制下的好氧生化降解处理,又连续不断地将好氧生化MBR反应器膜组件内的过滤水用泵抽出输送到消毒水缓存箱的一个连续化的污水净化处理过程;
上述过程中,先通过气浮设备处理污水(或废水),除去大量的有机物和无机物杂质,再将气浮处理后的水进行好氧生化降解,并通过膜(MBR工艺)分离技术,大大提高了生物反应器的处理效率,与传统的生物处理工艺相比,具有生化效率高、抗负荷冲击能力强、出水水质好且稳定、占地面积小、排泥周期长、易实现自动化控制等有点,达到目前在高浓度有机废水处理等领域领先的技术水平;
(d).水的消毒与达标
采用公知的水消毒的技术设备,将好氧生化MBR反应器过滤后用泵抽出的水,引入到消毒水缓存箱内进行缓存;将适量的消毒液体(如双氧水、漂白精、84消毒液......等等)加入到水中,或将臭氧发生器产生的臭氧气体通入水中,对好氧生化处理后的水进行杀菌或灭活,杀灭水中的细菌和微生物;水质达到国标《GB18918-2002》城镇污水处理厂的排放标准;
(e)达标水的排放
当消毒水缓存箱内的达标水储备到一定量时,本发明的专用车将消毒后的达标水运载到合适的排水地方向外排泄,或实施城镇绿化浇灌,或进行其它方面综合利用。
污水经过:加热式进料→调温式气浮曝净化处理→调温式好氧生化MBR反应器的净化处理→水的消毒与达标→达标水的排放等工序后,水质达到国标《GB18918-2002》城镇污水处理厂的排放标准;
上述(a)、(b)、(c)、(d)和(e)五个步骤是在维持或调节污水处理过程最适应的水温条件下,污水(或废水)不断地进入设备,而达标水不断地从设备中排出的连续化的污水净化处理过程,本发明具备好的工业实用性、新颖性和创造性。
依照生化反应原理:温度是微生物生长的一个重要因素,在适宜的温度范围,温度提高10℃,微生物生长速度可提高1倍;对大多数微生物,最佳温度为25~37℃,低于25℃或高于37℃,细菌降解速度减慢;温度高于40℃,则急剧下,温度高于43℃以上,处理效果很快变坏,因为这时生物体大量死亡,而恢复则需3~5天;由下表可知,当温度在35~37℃时,厌氧或好氧处理均达到最佳处理效果;当温度在15~20℃时,厌氧或好氧处理有机反应物杂质的去除率已下降,但下降幅度不大;当温度在41~43℃时,好氧处理已严重恶化,已不能达标排放;如下试验进行详细地说明:
按照公知的气浮曝和好氧生化反应技术设备,在相同样品的生活污水处理时间,相同的污水处理量,相同特性的活性污泥量的条件下进行对比实验,其结果如下:
序号 污水温度 调节池 好氧二沉池 除去率
COD/mg/L COD/mg/L
试验一 2-5 326 315 3.4
试验二 15-20 326 137 51
试验三 35-36 326 78.1 76
试验四 41-43 326 303.8 6.8
从上表数据可以看出,如果采用在污水进料时不加热升温,或是在污水的气浮曝处理和生化降解反应中不调节污水的温度,而是依照自然环境温度进行污水的净化处理时,当环境温度和污水处理的温度处在15-20℃时,除去率为51%,污水处理的效果大大降低,当污水处理的温度高于41℃时,除去率仅为6.8%,污水净化处理的效果很低;当环境和污水处理的温度在2-5℃时,除去率仅为6.8%,污水净化处理的效果几乎为零,生化反应停止;而当污水处理的温度维持在35-36℃时,除去率高达76%,污水净化效果最好;
本发明中,所述的污水净化处理技术设备,主要是物理法(如气浮器)与生物法(如好氧或/和厌氧生物处理法),即生化处理(如SBR、MBR、A/O、……等),例如:曝气浮、好氧发酵、 缺氧发酵、厌氧发酵、沉淀........等工序相结合运行的常规的污水净化处理技术;但是,本发明优选采用“加热式进料——调温式气浮曝——调温式好氧生化(MBR工艺)降解”相结合的新型“加热与调温式污水净化处理技术”,本发明的“加热与调温式餐厨废水净化处理技术设备,与传统的其它生化废水净化处理技术设备相比较,具有设备占地面积小、连续化操作、设备重量轻、能耗低、成本低、废水净化达标处理的效率高,速度快的优点;其设备能很好的配置在狭窄的运输车辆的货厢内,实施有效地商业价值的生活污水(或废水)净化达标处理;特别地,具备一年四季中不受环境低温气候变化影响,实施生活污水(或生活废水)、餐厨废水的现场净化达标处理排放,属于移动式小型“工厂或专用车辆”,这,对各个产生污水企业的污水(或废水)现场净化达标处理排放,减少污水(或废水)的运输成本,特别是降低污水(或废水)运输中造成的跑、滴、漏的环境二次污染,降低城镇污水(或废水)净化处理的综合成本,有着重大的经济和社会意义;这,是本发明的主要特征之一
水的热比容为4.2(KJ/KG,℃),如果将1000KG的废水从室温10℃升高到污水净化处理工艺所需要的35℃,需要将污水升高25度(即35℃-10℃),需要热量是105000KJ或25200大卡;因此,需要消耗2.52公斤的燃油(热值10000大卡/KG)或29度电(1度电=3600KJ)才能满足1000公斤污水从10℃升高到35℃所需要的热量;目前,燃油市场批发价为5000元/吨或5元/公斤,2.5公斤的燃油折币12.5元;工业电的售价为0.8元/吨;29度电折币为23元;
从上可知,如果在环境温度为10℃的冬季或高原寒冷地区进行污水的达标净化处理,将1000公斤污水的温度维持35℃时,需要增加12.5-23元的能源费用;通常的,城镇污水处理厂的生活污水(或废水)处理的成本为3-4元/吨,因此,采用传统的加热方式去处理净化污水,导致污水处理严重亏本、入不敷出、不能商业化,无工业实用性;
通常的,车辆柴油发动机一般在出厂状态的额定工况耗油率(比油耗),应该在大约170-190克/马力.小时;如果选用柴油发动机功率为100马力的货车作为运载车辆,即,车辆每运行1小时,就会消耗柴油17-19公斤;据报导,柴油在发动机内燃烧后,释放出的能量首先用于驱动发动机内的曲轴转动,而剩余的能量将以高温烟道气和发动机循环热水的形式排放出来;一般地,60%左右%的能量推动活塞往复运动作功,使曲轴旋转,驱动车辆行驶,还有40%左右剩余的热能以高温烟气的和发动机排放的循环热水形式向外排出;如果将车辆排出的高温烟囱气热量和/或发动机排出的循环热水的热量的70%加以回收利用,则每小时可以回收相当于4.76-5.32公斤(即:17×40%×70%-19×40%×70%公斤)柴油的燃烧热;水的热比容为4.2(KJ/KG,℃),如果将1000KG的废水从室温10℃升高到污水净化处理工艺所需要的35℃, 需要将污水升高25度(即35℃-10℃),需要热量是105000KJ或25200大卡,只需要2.52公斤的燃油(热值10000大卡/KG);即,车辆发动机功率为100马力的运载车辆,其每小时发动机排出的余热有相当于4.76-5.32公斤柴油燃烧后的热量进行回收利用,可以在一小时内将2000公斤或2吨的污水从10℃升高到污水净化处理工艺所需要的35℃,给污水加热的热能能够得到充分的保障;
从上可知,利用发动机外排的高温烟囱气体和/或发动机排出的循环热水的热量,给处理中的水进行升温和加热,对控制污水净化处理过程中水的最佳的温度,以提高气浮设备的除杂效果,维持生化降解反应的最快速度和最佳效果,降低污水净化的能耗和综合成本高,起到了关键性的作用。
如果将传统的室外露天污水净化设备进行加热,维持处理水的温度,这样做将导致消耗大量的能源,致使污水处理的综合成本大大增加,入不敷出,污水处理亏本,无法商业化;特别地,露天污水处理设备占地面积大,都是敞开的,保温无法实施,无法在一年四季中实施对污水保持气浮和生化降解工序所要求的最佳水温,所以,即使将传统的污水处理设备进行加热,也无法进行商业化运作,无工业实用性;
本发明中,利用车辆在行驶中发动机排出的高温烟囱气余热或循环热水的热量,转换给净化处理中的污水,给处理水进行升温和加热,节约电力,降低所需的能耗成本;特别地,污水处理设备配置在密封的有保温层的隔热型货厢内,且污水处理设备外层有保温层,致使污水易被加热,或热量不易散发降温,以确保污水(或废水)在各种地域环境温度下的任何地点进行快速地高效率的净化达标处理;污水净化处理的能耗低、效率高,速度快,污水净化处理综合成本低,以确保污水的净化处理具有好的商业价值和经济效益,这是本发明的主要特征之一;
本发明中,在进料中给污水(或废水)进行加热,或是在调温式气浮曝中,以及调温式生化降解(MBR)净化处理中给处理的水加热,也可以采用如下之一的加热方法:
(i).在车辆发动机的烟气(尾气)排气管与消音器中间,配置列管式换热器(或带翅片散热换热管),让发动机排出的500-800℃高温烟气引入列管式换热器(管程),用泵将进料中的室温废水输入到列管式换热器(壳程)中,或者是将气浮器或MBR生物膜池内的废水泵入到列管式换热器(壳程)中;在列管式换热器(壳程)内,高温烟气将热量间接地传热给废水,废水被加热,并不断地循环地返回到气浮器或MBR生物膜池内,以维持废水生化降解所需的30-35℃最佳工艺温度;将列管式换热器(壳程)中排出的低温烟气,引入消音器后排入大气;同时地,通过配置有温度感应器、电磁流量阀的热水泵的流量调节,可以很好的调控气浮器或MBR生 物膜池内的废水温度;
(ii).将车辆发动机泵出的80-90℃热水输出管上安装一个“T”型三通阀,将热水分成二个出口,在二个热水出水管上分别配置温控阀门;一根热水管联通发动机的风扇散热水箱的水进口管,按常规地,发动机排出的80-90℃热水在风扇散热水箱、热水泵与发动机三者之间形成发动机热水的降温循环回路;另一根热水管引入到配置在气浮器或MBR生物膜池内的加热盘管或换热器中,在换热器中,发动机排出的热水与需要净化处理的废水之间发生间接的换热,废水被加热,升温调节至生化降解反应所需的30-35℃最佳工艺温度;可以不断地将换热降温后的发动机循环水引入或返回到发动机的风扇散热水箱中,而风扇散热水箱排出的冷却水通过水泵不断地输入到发动机内,形成一个在气浮器或MBR生物膜池降温和在扇散热水箱内降温的发动机热水二次降温的循环系统;同时地,通过分别自动地控制温空阀门的流量,可以很好的调控气浮器或MBR生物膜池内的废水温度;
实施移动式污水净化处理的专用车,其特征在于:所述的专用车由加热与调温式污水净化处理的设备,以及具备有本发明公开的特制货厢和借助于车辆发动机取力发电的运输车辆二部分组成;按图1所示,将污水处理设备装配在具备有本发明公开的特制货厢和借助于车辆发动机取力发电的运输车辆的货厢内,并与货厢底板或大梁固定成为一个整体;
其中,“加热与调温式污水净化处理的设备”主要由:(1)加热式进料装置;(2)调温式气浮设备;(3)调温式膜生物好氧生化MBR反应器;(4)消毒水缓存箱等4部分组成;
附图说明
图1是本发明的污水净化处理流程图和专用车结构示意图
图2是本发明专用车的货厢侧视外观示意图
图3是本发明所述专用车的发电机配置示意图
图例说明:1-运输车辆;2-发动机散热水箱;3-热水泵;4-发动机;5-发动机的热水换热器(或常规的列管式换热器);6-电热设备;7-过滤缓冲罐;8-污水泵;9-调节水箱;10-调节水输送泵;11-气浮设备;12-气浮水输送泵;13-好氧生化MBR反应器;14-过滤水抽出泵;15-消毒水缓存箱;16-真空泵;17-PLC数字智能化操作控制柜;18-发电机;19-高温烟囱气换热器II;20-高温烟囱气换热器I;21-货厢;22-厢顶盖板的滑轮;23-厢顶滑板;24-货厢底平面上的钢板;25-消音器;26-发动机高温烟气排气管;27-货厢侧门板;28-货厢侧门板的伸张开门或收缩关门的液压装置;29-真空表;30-气浮设备鼓风机;31-生化反应器的鼓风机;32-温度计;33-膜组件;34-曝气器;35-加药罐;36-排水阀门;37-污水进料阀门;38-热水阀门I;39-热水阀门II;40-烟气换热器的原料污水出口;41-热水换热器的原料污水出口;42- 热水换热器的原料污水进口;43-烟气换热器的室温空气的进口;44-烟气换热器的热空气出口;45-过滤器;46-车辆的离合器;47-车辆的变速箱;48-驱动车辆行驶的旋转轴;49-取力器;50-皮带;51-浮渣储存箱;52-浮渣排泄阀门;
下面结合附图,对本发明所述的专用车进行进一步的描述:
依照图所示结构,在运输车辆1的货厢21底面上铺一层钢板24,使钢板24与车辆的底盘大梁牢牢的固定在一起;将发动机的热水换热器5、高温烟囱气换热器I20、高温烟囱气换热器II19、过滤缓冲罐7、污水泵8、调节水箱9、调节水输送泵10、气浮设备11、气浮水输送泵12、好氧生化MBR反应器13、过滤水抽出泵14、消毒水缓存箱15、真空泵16、PLC数字智能化操作控制柜17、电热设备6和发电机18等设备,配置在车辆1的车身和货厢21中,固定牢固,连接形成一个整体;具体地,运输车辆1中的发动机4的高温烟气排气管26出口与高温烟囱气换热器I20、高温烟囱气换热器II19的烟气进口用管道用串联的方式相连通,高温烟囱气换热器II19的烟气出口与消音器25的烟气进口用管道连接相通;运输车辆(1)的发动机4排出的循环热水的出口成“T”型分别与热水阀门I38和热水阀门II39相连通;热水阀门I38与发动机散热水箱2的循环水进口管用管道连接相通;热水阀门II39与热水换热器5的循环水进口管用管道连接相通,热水换热器5的循环水出口管与发动机散热水箱2的循环水进口管用管道连接相通;高温烟囱气换热器I20一端配置污水进料阀门37,其另一端配置污水出口管40,高温烟囱气换热器I20的污水出口管40与热水换热器5的污水进口管42用管道相连通,热水换热器5的污水出口管41与过滤缓冲罐7的污水进口用管道相连通,过滤缓冲罐7的上部真空管出口与真空泵16的进气口相连通;过滤缓冲罐7罐壁下部与污水泵8的进料管口相连通,污水泵8的出料管口与调节水箱9的进料口相连通;调节水箱9的出水口与调节水输送泵10的进水管口相连通,调节水输送泵10的出水管口与气浮设备11的污水进料管口相连通;气浮设备11的出水管口与气浮水输送泵12的进水管口相连通,气浮水输送泵12的出水管口与好氧生化MBR反应器13的污水进管口相连通,好氧生化MBR反应器13的过滤出水管口与过滤水抽出泵14的进水管口相连通,过滤水抽出泵14的出水管口与消毒水缓存箱15的进水管口相连通;高温烟囱气换热器II一端配置室温空气进口管43,另一端的热空气出口管44与电热设备6进气口相连通,电热设备6的出气口分别与气浮设备鼓风机30和生化反应器的鼓风机31的空气进管口相连通;气浮设备鼓风机30的出气口与气浮设备11的曝气器的进气口相连通;生化反应器的鼓风机31的出气口与好氧生化MBR反应器13的曝气管进口相连通;PLC数字智能化操作控制柜17分别与仪表、阀门和气浮水输送泵12、温度计32、真空泵16、气浮设备鼓风机30、过滤水抽出泵14、生 化反应器的鼓风机31、电热设备6、污水泵8、真空表29、热水阀门I 38、热水阀门II 39、加药罐35相连通,实施操作的自动控制;发电机18内的转子轴通过皮带50与配置在车辆1变速箱47外侧的取力器49功率输出轴相连接;其中,消毒水缓存箱15的下部配置排水阀门36,消毒水缓存箱15的上部配置加药罐35;过滤缓冲罐7内配置滤器45,其顶部配置真空表29;发动机4的循环热水出口分别与热水阀门I 38和热水阀门II 39的进水管口相连通,热水阀门I 38的出水口与发动机散热水箱2的进水口相连通;依照图1、图2、图3所示结构,将上述所述设备安装在车辆1的车身和货厢21中,连接和牢固在一起,形成一个整体。
本发明所公开的特制货厢和借助于车辆发动机取力发电的运输车辆1,包括:
①车辆,可以是标准出厂的或改装型的柴油燃料车、汽油燃料车、天然气燃料车、液化气燃料车或充电式车辆;其车辆发动机的功率应优选在80-350马力;
②车辆1货厢21的顶部,按照图2中所示,货厢21的顶部由二块可以平行往复式移动的矩形滑板23与支撑滑板的下部几组滑轮22所构成;货厢21顶部的任何一块滑板23可以平行移动到另一个滑板的一方,可以形成货厢21顶部一半左右面积的敞开,以方便货厢21内设备的操作、维修、更换或吊装;滑板23的移动可以采用电动或手动操作;当货厢21顶部的二块滑板23分别回位到二端时,货厢21顶部将全部密闭,货厢21顶部与各个侧面的厢板组合形成立体式货厢21的整体,货厢21内不透风、不漏雨水,滑板23可以上锁固定,车辆1安全可靠;
③参见图2,车辆1货厢21的左右二个侧面,按照图2中所示,货厢21的侧门板27可以分成上下二块,每块侧门板27可以在0-90角度范围内像鸟的“翅膀”一样随意地分别地向上方向或向下方向伸展开,用液压杆支撑装置28稳固伸张开的侧门板27,便于货厢21内的操作工人用好的视角去观察车内外的情况;当货厢侧门板27伸张成水平面时,此货厢侧门板27可以作为工人的脚下操作台,方便工人的操作;当货厢21侧面的各个伸张开的货厢侧门板27全部关闭回位及货厢顶部密闭时,货厢21的上下前后左右各个侧面的厢板组合成为货厢21整体,货厢21内不透风、不漏雨水,各个侧面厢板和顶部滑板23可以上锁固定,车辆安全可靠;车辆1货厢21的左右二个侧面,也可以采用传统的邮政快递专用车的双门扇结构,在二门扇的中心线上锁,二门扇可以左右打开;
④货厢21的二边侧门和后门,也可以采用传统的箱式货车结构,如冷冻食品运输车、邮政快递专用车等;
⑤配置的发电机:所述的发电机,属于本发明配置的发电机,参见图3,公知地,车辆1发动机4内旋转曲轴上的飞轮配置在离合器46中,离合器46与变速箱47螯合配置,变速箱 47内的功率输出中心轴48的旋转,驱动车辆的车轮转动和行驶;利用公知的技术,在变速箱47的外侧配置取力器49;所述的取力器就是一组变速齿轮,又称功率输出器,一般是由齿轮箱、离合器组合而成;取力器是装在变速箱外侧的附加装置,它从变速箱的某个齿轮获取动力;这个动力的接通或断开是配置在驾驶室内的一个电磁伐进行控制;给车辆1货厢21上的污水净化处理设备的电器设备提供配电(220V或380V,20-100KVA),主要是利用发电机18发电产生;取力器49的功率输出轴与发电机的中心旋转轴采用皮带50相连接;通过操控离合器46,可以控制取力器49或发电机的停止或启动发电;取力器49的功率输出轴的转动,随之带动发电机18内的转子轴旋转,在发电机18内,当转子在定子中旋转切割磁力线时,将产生稳定电流或发电;这,是本发明的主要特征之一;
车辆1也可以配置外接电源插座,或外接电源(220V或380V)给车辆1上的相关设备提供电能或热能;
本发明中,所述的常规污水净化处理设备,主要是物理法设备(如气浮器)与生物法(如好氧或/和厌氧生物处理法)设备,即生化处理(如SBR工艺反应器、MBR工艺反应器、A/O工艺反应器、……等),例如:曝气浮、好氧发酵、缺氧发酵、厌氧发酵、沉淀........等工序相结合运行的常规的污水净化处理设备;但是,本发明优选采用“加热式曝气浮与调温式MBR工艺”相结合的新型“加热与调温式污水净化处理技术及设备”,能很好的控制污水净化处理中所需要的污水最合适的温度,以提高气浮设备的除杂效果,维持生化降解反应的最快速度和最佳效果;本发明的加热与调温式污水净化处理设备,与传统的其它生化污水净化处理设备相比较,具有占地面积小、污水净化达标处理的效率高,速度快,能很好的配置在狭窄的运输车辆的货厢内,实施有效地商业价值的污水净化达标处理;这,是本发明的主要特征之一;
所述的“加热与调温式污水净化处理设备”,主要由加热式进料装置、调温式气浮设备、调温式膜生物好氧生化MBR反应器、消毒水缓存罐和PLC数字智能化操作控制柜等五部分组成;
所述的加热式进料装置,主要由高温烟囱气换热器I 20、热水换热器5、过滤缓冲罐7、真空泵16、调节水箱9等设备,按图1所示连接构成,其中:
所述的高温烟囱气换热器I 19、高温烟囱气换热器I 20和热水换热器5,属于常规的间接式换热器,如列管式换热器、翅片管式换热器、箱式散热器,板式换热器、盘管式换热器...等等,烟气或热水等热源可以走壳程,也可以走管程;比如,高温烟气或热水走换热器的管程,则被加热的物料(如室温污水或室温空气)就走壳程,反之亦然;当高温烟气或发动机排 出的循环热水在换热器内与室温污水或空气间接接触时,使流动的污水或空气得到升温或加热;
所述的过滤缓冲罐7,可以是圆柱形或矩形的容器,内配有过滤网滤除污水中的杂质,并起到缓冲和缓存储备污水的作用;
所述的真空泵16,属于常规的真空泵;
所述的调节水箱9,属于常规的调节水箱;
所述的调温式气浮设备,主要由常规的气浮设备11、气浮设备鼓风机30、高温烟囱气换热器I 19、电热设备6、浮渣储存罐51按图1所示连接构成;
所述的调温式膜生物好氧生化MBR反应器13,主要由常规的好氧生化MBR反应器13、高温烟囱气换热器I 19、电热设备6、生化反应器的鼓风机31、过滤水抽出泵14按图1所示连接构成;
所述的消毒水缓存罐15:属于常规的消毒水缓存罐;
所述的PLC数字智能化操作控制柜17,按公知的技术制造,能对污水净化处理设备上所配置的仪表、阀门、液位、流量、温度、压力以及设备的操作,进行自动化控制,采用带触摸屏的液晶计算机进行操作。
参见图1,本发明的“加热与调温式污水净化处理设备”,属于连续化的快速的污水净化处理装置;即污水首先进入高温烟囱气换热器I 20或/和热水换热器5进行加热升温,然后热的污水经过滤缓存罐7过滤或缓存,并不断地流入调节水箱9,连续的从调节水箱9泵入到气浮设备11内除杂,不断地将气浮设备11内的除杂后的水引入好氧生化MBR反应器13内进一步的生化降解反应,不断地将生好氧生化MBR反应器13内的过滤清水输入到消毒水缓存箱15中进行加药消毒,使水质达到或优于国标《GB18918-2002》城镇污水处理厂的排放标准,并将达标水向外排放;
本发明的移动式污水净化处理的专用车,属于一个可移动的小型“污水净化处理工厂”,污水一边经污水进料阀门37进入车辆发动机排出的高温烟囱气换热器I,同时地,达标水不断地从消毒水缓存箱15的排水阀门36中排出车辆外;污水净化处理设备上所配置的仪表、阀门,以及液位、流量、温度、压力以及设备的操作,均采用PLC可编程序的数字智能化的自动控制系统,或采用带触摸屏的液晶计算机进行操作,操作稳定,方便可靠。
本发明与现有技术相比较,其优点在于:
1.本发明的“移动式的污水净化处理的专用车”,属于移动式的污水(或废水)净化处理的小型“污水处理工厂”,能够停泊在食品厂、养殖场、酿酒厂、餐馆、化工厂、医院、屠宰场, 饮料厂等产生污水的企业现场,实施对餐厨废水、生活废水或工业废水进行收集或废水的净化达标处理和现场排放,勿需将污水运输到污水处理工厂进行处理;降低了废水净化处理的成本,克服了污水在长途运输和处理过程中散发难闻的臭气所造成的环境污染;特别地,有些产生污水的企业,因每天产生的污水(或废水)量较小,没有建立污水(或废水)处理设施,而又有些产生污水的企业,因为受企业环境规划、面积和资金的限制,以及其它因素制约,也没有建立企业自己的污水(或废水)处理厂,本发明的“移动式的污水净化处理的专用车”能很好地对上述污水企业进行商业化的污水净化达标处理,有利于政府环保部门督促中小型污水企业实施污水净化处理的达标排放,本发明具有好的工业实用性和广阔的市场应用前景;
2.本发明充分回收和利用车辆发动机排除的高温烟气的余热,将此余热转化成污水净化处理所需要的热量,极大地减低了污水处理的综合能耗成本;
3.通常的污水处理厂的废水净化处理设备(或池)都布置在室外或露天,冬季或夜晚的室外环境温度低,导致污水净化处理的效果差,速度慢,成本高;而本发明《移动式的污水净化处理的方法和专用车》充分利用车辆发动机排除的高温烟气的余热,提高了污水的温度,导致污水净化处理的效果好,速度块,成本低;
4.借助于车辆发动机输出功率之力,通过在变速箱外侧配置取力器直接带动发电机工作,发出污水净化处理所需要的电力(220V/380V或20-80KHA),提供污水净化处理专用车上所有配电设备所需30-80KW的电能;这,是本发明的特征之一;
5.本发明中,污水不需要在设备内缓存储备,而是从设备的一端流进,同时地从设备的另一端流出的连续化的污水净化处理的设备,极大地节省了污水处理设备的占地面积;
6.本发明《移动式的污水净化处理的专用车》配置的可以敞开的滑板式厢顶,以及可以像“翅膀”伸张开的货厢左右侧板,极大地方便了设备的操作、维修和装卸;
7.本发明所采用的设备均属于常规的商品,运行可靠,技术成熟,结构简单,操作容易、维修方便,造价低廉,具有好的工业实用性;
具体实施方式
以下将结合说明书附图以及具体实施例,对本发明做进一步详细说明,如下属于本发明的实施例,但本发明不受其限制;
实施例1
参见图1、图2、图3,采用东风乘龙M3V箱式货车(型号为LZ5161XXYLAS,发动机:玉柴YC4E160-33/160,160马力(或120KW);货箱长7.65米,宽2.4米,高2.5米;载重10吨)作为运输车辆(1),将每小时2吨污水处理能力的污水处理设备和发电功率为40KVA的发 电机(18)等设备,配置在运输车辆1的车身和货厢21中,并与货厢底钢板24或大梁固定成为一个整体;
将运输车辆1停泊在生产火腿肠的食品加工厂,启动发动机4运转,通过操控离合器46,使取力器49带动发电机18进行发电;利用真空泵16的吸力,将食品加工厂污水池内的污水(室温8℃)连续化的吸入到车辆发动机4的烟气排管26相连通的高温烟囱气换热器I 20、热水换热器5内进行间接加热,经进料管上的温度计32显示污水的温度数字已从环境温度(8℃)被加热到45℃,此45℃热污水不断地受真空的吸力作用输入到过滤缓冲罐7内进行储备,并不断地用污水泵8将经过滤器45过滤后的热污水从过滤缓冲罐7内泵入到调节水箱9内进行缓冲,再将调节水箱9内的热污水泵入到气浮设备11内进行曝气除杂;依照常规的污水气浮除杂技术原理,将适量的公知的净水剂(聚丙烯酰胺和聚合氯化铝等)所组合的净水剂加入到气浮设备11内的污水中,用气浮设备鼓风机30将适量的空气通入气浮设备11内的污水中,使污水与净水剂进行充分的搅拌混合,发生有效的物理化学反应,使污水中的油类、悬浮物等杂质形成絮凝物或浮渣,并漂浮在液面,并不断地被刮出气浮设备11进入到浮渣储存罐51中,将浮渣定期地经浮渣排泄阀门52排出或收集利用;气浮设备11内曝气污水的温度控制在30-40℃,利用气浮设备鼓风机30鼓入的空气温度(高温或室温)去调节气浮设备11内污水的温度;除去油类、悬浮物等杂质后的水质的COD、BOD、SS或色度等指标得到了很大降低和改善;依照公知的MBR工艺污水净化技术,将曝气除杂质后的水连续化的引入到配置有适量活性污泥(或好氧细菌)的好氧生化MBR反应器13内,实行污水的好氧生化降解反应或有机物进一步分解的净化处理;启动鼓风机(31),将空气鼓入到好氧生化MBR反应器13下部的曝气器进入污水中,使污水与活性污泥(或好氧活性生物细菌)进行充分的搅拌混合,进行污水的好氧生化降解反应,将污水中的有机物进行分解,使水质得到净化,好氧生化MBR反应器13内的污水温度控制在30-35℃,利用生化反应器的鼓风机31鼓入的空气温度(高温或室温)去调节好氧生化MBR反应器13内污水的温度;同时地,用过滤水抽出泵14不断地将好氧生化MBR反应器膜组件33内的过滤水抽出,引入到消毒水缓存箱15内缓存;采用公知的水消毒的技术设备,将适量的84消毒液加入到消毒水缓存箱15内的水中,杀灭水中的细菌和微生物;随时地对消毒水缓存箱15内的水质进行检测化验,经检测,水质达到国标《GB18918-2002》城镇污水处理厂的排放标准;不断地将消毒达标合格后的水经阀门(36)排出运输车辆1。
上述专用车和污水处理的相关工艺参数如下:
(一)专用车
车型:东风乘龙M3V箱式货车
车型号:LZ5161XXYLAS
车辆发动机:玉柴YC4E160-33/160,160马力(或120KW);
取力器配置的发电机功率:40KVA(或每小时发电40KWH,度)
加热与调温式污水净化处理设备的污水处理能力:2吨/时
(二)污水处理:
(i)污水的处理量:10M3
(ii)原始(进料)污水的检测指标:
(iii)污水温度:
污水进料时温度:8℃(环境温度);
污水经换取发动机余热后进入到调节水箱时的温度为45℃;
污水在气浮设备内曝气时温度控制在:30-40℃;
污水在生化(MBR)反应器内曝气时温度控制在:33-35℃;
(iv)污水的进料速度或处理量:每小时1.5M3
(v)污水在MBR反应器内的缓冲和生化处理时间:3-4小时;
(vi)污水净化处理的方式:连续化(即,属于污水连续地进入高温烟气换热器,同时地,又不断地从消毒水缓存箱中排出的连续化污水净化处理工艺);
(vii)气浮设备内加入的净水剂:聚合氯化铝和聚丙烯酰胺;
(viii)污水经净化处理后的水质检测指标:
从上述数据看出,食品厂产生的10M3的污水经过本发明“移动式的污水净化处理的方法和专用车”处理后,水质达到《GB18918-2002》国家城镇污水处理厂的排放标准,油脂从530(mg/L)降到1.3(mg/L),除油率达到99.99%以上:
实施例2
采用与实施例1相同的污水净化处理条件,对奶牛养殖场的含奶有机污水进行净化处理;用本发明的《移动式污水净化处理的方法和专用车》进行污水处理;即,将“移动式污水净化处理的专用车”停泊在奶牛养殖场内,利用专用车上的“加热与调温式污水净化处理设备”对含奶有机污水进行净化达标处理,得到如下结果;上述专用车和污水处理的相关工艺参数如下:
(一)专用车
车型:东风乘龙M3V箱式货车,LZ5161XXYLAS
车辆发动机:玉柴YC4E160-33/160,160马力(或120KW);
取力器配置的发电机功率:40KVA(或每小时发电40KWH,度)“加热与调温式污水净化处理设备”的污水处理能力:2吨/时
(二)污水处理:
(i)含奶有机污水的处理量:20M3
(ii)原始(进料)污水的检测指标:
(iii)污水温度:
污水进料时温度:13℃(环境温度);
污水经换取发动机余热后进入到调节水箱时的温度为41℃;
污水在气浮设备内曝气时温度控制在:33-39℃;
污水在生化(MBR)反应器内曝气时温度控制在:34-35℃;
(iv)污水的进料速度或处理量:每小时1.5M3
(v)污水在MBR反应器内的缓冲和生化处理时间:3-4小时;
(vi)污水净化处理的方式:连续化(即,属于污水连续地进入高温烟气换热器,同时地,又不断地从消毒水缓存箱中排出的连续化污水净化处理工艺);
(vii)气浮设备内加入的净水剂:聚合氯化铝和聚丙烯酰胺;
(viii)污水经净化处理后的水质检测指标:
从上述数据看出,耐你养殖场产生的20M3含奶有机污水经过本发明“移动式的污水净化处理的方法和专用车”处理后,水质达到《GB18918-2002》国家城镇污水处理厂的排放标准,氨氮从118(mg/L)降到1.4(mg/L),除氮(或除奶)率达到99.99%以上。

Claims (5)

1.实施移动式污水净化处理的专用车,其特征在于:所述的专用车由加热与调温式污水净化处理的设备,包括:加热式进料装置、调温式气浮设备、调温式好氧生化MBR反应器、消毒水缓存箱,以及具备有货厢和借助于车辆发动机取力发电的运输车辆二部分组成;将加热与调温式污水净化处理的设备装配在具备有货厢和借助于车辆发动机取力发电的运输车辆的货厢内,并与货厢底板或大梁固定成为一个整体,具体地:
运输车辆(1)中的发动机(4)的高温烟气排气管(26)出口与高温烟囱气换热器I(20)、高温烟囱气换热器II(19)的烟气进口用管道用串联的方式相连通,高温烟囱气换热器II(19)的烟气出口与消音器(25)的烟气进口用管道连接相通;运输车辆(1)的发动机(4)排出的循环热水的出口管经热水阀门II(39),与热水换热器(5)的循环水进口管用管道连接相通,热水换热器(5)的循环水出口管与发动机散热水箱(2)的循环水进口管用管道连接相通;高温烟囱气换热器I(20)一端配置污水进料阀门(37),其另一端配置污水出口管(40),高温烟囱气换热器I的污水出口管(40)与热水换热器(5)的污水进口管(42)用管道相连通,热水换热器(5)的污水出口管(41)与过滤缓冲罐(7)的污水进口用管道相连通,过滤缓冲罐(7)的上部真空管出口与真空泵(16)的进气口相连通;过滤缓冲罐(7)罐壁下部与污水泵(8)的进料管口相连通,污水泵(8)的出料管口与调节水箱(9)的进料口相连通;调节水箱(9)的出水口与调节水输送泵(10)的进水管口相连通,调节水输送泵(10)的出水管口与气浮设备(11)的污水进料管口相连通;气浮设备(11)的出水管口与气浮水输送泵(12)的进水管口相连通,气浮水输送泵(12)的出水管口与好氧生化MBR反应器(13)的污水进管口相连通,好氧生化MBR反应器(13)的过滤出水管口与过滤水抽出泵(14)的进水管口相连通,过滤水抽出泵(14)的出水管口与消毒水缓存箱(15)的进水管口相连通;高温烟囱气换热器II(19)一端配置室温空气进口管(43),另一端的热空气出口管(44)与电热设备(6)进气口相连通,电热设备(6)的出气口分别与气浮设备鼓风机(30)和生化反应器的鼓风机(31)的空气进管口相连通;气浮设备鼓风机(30)的出气口与气浮设备(11)的曝气器的进气口相连通;生化反应器的鼓风机(31)的出气口与好氧生化MBR反应器(13)的曝气管进口相连通;PLC数字智能化操作控制柜(17)分别与仪表、阀门和气浮水输送泵(12)、温度计(32)、真空泵(16)、气浮设备鼓风机(30)、过滤水抽出泵(14)、生化反应器的鼓风机(31)、电热设备(6)、污水泵(8)、真空表(29)、热水阀门I(38)、热水阀门II(39)、加药罐(35)相连通,实施操作的自动控制;发电机(18)内的转子轴通过皮带(50)与配置在车辆(1)变速箱(47)外侧的取力器(49)功率输出轴相连接;其中,消毒水缓存箱(15)的下部配置排水阀门(36),消毒水缓存箱(15)的上部配置加药罐(35);过滤缓冲罐(7)内配置过滤器(45),其顶部配置真空表(29);发动机(4)的循环热水出口分别与热水阀门I(38)和热水阀门II(39)的进水管口相连通,热水阀门I(38)的出水口与发动机散热水箱(2)的进水口相连通;将上述设备安装在运输车辆(1)的车身和货厢(21)中,连接和牢固在一起,形成一个整体。
2.根据权利要求1所述的实施移动式污水净化处理的专用车,其特征在于:所述的货厢和借助于车辆发动机取力发电的运输车辆(1),由车辆、货厢、发电机组成。
3.根据权利要求2所述的实施移动式污水净化处理的专用车,其特征在于:所述的车辆是标准出厂的或改装型的柴油燃料车、汽油燃料车、天然气燃料车、液化气燃料车或充电式车辆;其车辆发动机的功率在80-350马力。
4.根据权利要求2所述的实施移动式污水净化处理的专用车,其特征在于:所述的发电机的中心转子轴与车辆(1)变速箱(47)的外侧配置取力器(49)的功率输出轴采用皮带(50)相连接;通过操控离合器(46)可以控制取力器(49)的功率输出轴的转动或发电机的停止与启动发电;车辆配置外接电源装置,给车辆(1)上的相关设备提供电能或热能。
5.采用权利要求1-4任意一项专用车实施移动式污水净化处理的方法,包括如下步骤:
(a).利用泵的输送或运输车辆上的真空设备的吸力,将污水输送到装配在运输车辆上的污水净化处理设备中,将污水与车辆发动机排出的高温烟气或/和发动机排出的循环热水进行热交换变成热污水,并将热污水输送到配置在车辆货厢内的过滤缓冲罐中,除去污水中的固体杂质,并进行缓存;不断地用泵将过滤缓冲罐内的过滤后的污水输入到配置在车辆货厢内的调节水箱内,再将调节水箱内的热污水泵入到气浮设备内;
(b).将适量的污水净化剂加入到气浮设备内,与气浮设备中的污水进行充分混合;利用发动机排出的循环热水或高温烟气的热量在换热器内给室温空气进行间接加热,或/和采用电热设备给室温空气加热,使室温空气转变成热空气;用鼓风机将适量的热空气或室温空气通入气浮设备的污水中进行曝气;用空气调节污水的温度,气浮设备内的污水温度控制在15-48℃范围;不断地用气浮设备上部的循环式刮板将气浮器内液面上形成的浮渣刮出气浮设备,流入到废物缓存箱内缓存或综合利用;连续地将气浮设备内除去杂质后的水引入到好氧生化降解反应设备内;
(c).将气浮设备引出的水连续化的输入到调温式好氧生化MBR反应器内,将适量浓度的好氧活性微生物菌体或活性污泥投入到好氧生化MBR反应器内,并与好氧生化MBR反应器内的污水进行混合均匀;利用发动机排出的循环热水或高温烟气的热量给鼓入的室温空气进行间接加热,或/和采用电热设备给室温空气加热,使室温空气转变成热空气;用鼓风机将合适量的热空气或室温空气通入到好氧生化MBR反应器内给污水曝气,将污水中难降解的大分子有机物质、悬浮物、胶体物质、微生物菌体截留在好氧生化MBR反应器中,并不断地与活性污泥或好氧活性生物细菌进行消化反应、降解或分解;在好氧生化降解反应中,污水温度控制在25-37℃;用泵不断地将膜组件内的过滤清水抽出,并输入到消毒水缓存箱内缓存;
(d).将适量的消毒液体加入到消毒水缓存箱内的水中,或将臭氧发生器产生的臭氧气体通入水中,对好氧生化处理后的水进行杀菌或灭活,杀灭水中的细菌和微生物,水质达到国标《GB18918-2002》城镇污水处理厂的排放标准;
(e).当消毒水缓存箱内的达标水储备到一定量时,采用所述专用车将消毒后的达标水运载到合适的排水地方向外排泄,或实施城镇绿化浇灌,或进行其它方面综合利用。
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