CN104085931A - 工业废水处理综合调节系统及调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工业废水处理综合调节系统及调节方法，旨在解决现有的废水调节装置调节功能单一、自动化程度低、调节效果差的技术问题。该调节系统包括调节池、pH调节单元和回流单元，pH调节单元包括在线pH检测计和加料装置，加料装置包括上料器和高位槽，上料器与高位槽的进料口相连通，在高位槽内设有搅拌器，在高位槽的下部设有下料管，在所述下料管上设有下料控制阀；回流单元包括与所述调节池相连通的回流管，在所述回流管上设有回流控制阀和流量计。本发明自动化程度高，操作简便，不易受到季节、气候的影响，适用范围广泛、投入成本低，调节效果好，有利于降低企业的废水处理成本。

Description

工业废水处理综合调节系统及调节方法

技术领域

本发明涉及工业废水处理技术领域，具体涉及一种工业废水处理综合调节系统及调节方法。

背景技术

晶硅片切割砂浆在生产过程中需要进行固液分离和化学处理，包括酸洗、碱洗、水力沉降分级、萃取、蒸馏等过程，其间会产生大量的工业废水，该工业废水含有残留酸和残留碱成分以及高分子有机物切割液残留成分，因此该废水具pH值波动范围大（pH值介于2~12之间）、COD（化学需氧量）含量高（COD值最高大于10000 mgO₂/L）的特点，使得该水体高度污染，必须对其进行有效的处理，使其达到相应的国家排放标准，避免污染环境。通常采用生化处理的方法，对此类高COD含量废水进行无害化处理，通过生化细菌的氧化、分解等作用，降低水体的COD含量，使其达标排放。而生化处理过程对水体的进水条件要求较为苛刻，因此在对废水进行生化处理前，必须要对待处理的废水的各类指标进行调节，使其达到生化处理的进水要求，从而保证工业废水处理的正常进行。传统的废水处理调节装置较为单一，仅能对废水的单项指标进行调节，存在自动化程度低、劳动强度大、调节效果差、受季节气候影响大、废水处理效率低的缺点，严重影响了废水的后续生化处理效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种具有多种调节功能、自动化程度高、综合调节效果好的工业废水处理综合调节系统及调节方法。

为解决上述技术问题，本发明工业废水处理综合调节系统，包括调节池、pH调节单元和回流单元，在所述调节池上设有废水进水管和废水出水管，在所述废水进水管和废水出水管上分别设有进水控制阀和出水控制阀，在所述调节池内设有液位计；

所述pH调节单元包括在线pH检测计和加料装置，所述在线pH检测计设置于所述调节池内，所述加料装置包括上料器和高位槽，所述上料器与所述高位槽的进料口相连通，在所述高位槽内设有搅拌器，在所述高位槽的下部设有下料管，所述下料管的出口延伸至所述调节池内，在所述下料管上设有下料控制阀；

所述回流单元包括与所述调节池相连通的回流管，在所述回流管上设有回流控制阀和流量计。

在上述技术方案中，液位计可实现对调节池内废水液位的实时监测，并通过进水控制阀和出水控制阀对调节池内废水的水量进行调整。通过所述pH调节单元，可根据调节池内废水的pH值，加入适当的pH调节剂，将废水的pH值调节至所需的范围；该加料装置可以实现pH调节剂的自动添加、自动调节和控制pH调节剂的添加量。通过所述回流单元，可将回流水添加至调节池内，对调节池内废水的COD浓度进行调节，使其COD浓度保持在所需的数值范围内，并通过所述回流控制阀和流量计控制回流水的添加量。回流水可用自来水，也可用达到废水排放标准的、已经过处理后的工业废水。

优选的，所述工业废水处理综合调节系统还包括加热单元，所述加热单元包括外部蒸汽管路和加热盘管，所述加热盘管设置于所述调节池内，并与所述外部蒸汽管路相连通，在所述外部蒸汽管路上设有蒸汽流量阀和压力表。

采用上述加热单元，可在气温较低时对调节池内的废水进行加热，使废水保持在所需温度，避免因温度过低而影响废水的处理效果；采用蒸汽管路和加热盘管进行加热的方式，可以使加热速度更快、加热效果更好。

优选的，在所述调节池底部设有曝气管。通过曝气管向调节池内进行曝气，可以加快池体内废水中各物质的混合及热传导速度，提高废水的综合调节效率。

优选的，所述曝气管为微孔曝气管。更为优选的为膜片管式微孔曝气管，其采用橡胶材料，膜上有微小自闭孔。工作时曝气管的微孔在空气压力下会自动张开，空气就进入池中进行充氧；如果压力消失，曝气管的微孔就会自动闭合，防止水倒灌流入微孔中，使得曝气效果更好。

优选的，在所述废水出水管的出水口处设有离心泵。通过离心泵可以对调节池废水的出水速度进行调节，实现自动化的水量调节。

优选的，在所述调节池内设有温度传感器。通过该温度传感器可对调节池内的废水温度进行实时监控，便于随时进行废水温度的调整。

优选的，所述工业废水处理综合调节系统还包括PLC控制器，所述PLC控制器的输入端分别与所述液位计、在线pH检测计和温度传感器相连接，所述PLC控制器的输出端分别与所述进水控制阀、出水控制阀、下料控制阀、回流控制阀、蒸汽流量阀、离心泵相连接。采用PLC控制器可实现本发明工业废水处理综合调节系统的自动化控制，使得该系统的操作更加简便。

一种使用上述工业废水处理综合调节系统的工业废水处理综合调节方法，包括下列步骤：

（1）pH值调节：将pH值调节剂由上料器加入到高位槽中，并根据在线pH检测计检测的调节池内废水的pH值，确定pH值调节剂的投加量，将所需的pH值调节剂通过下料管加入到调节池内；

（2）COD浓度调节：通过回流管上的回流控制阀和流量计控制回流水的加入量，将调节池体内废水的COD浓度调节至1000～4000 mgO₂/L；

（3）温度调节：对调节池内的废水进行加热，使废水温度保持在20～40℃。

优选的，步骤（3）所述加热方式为：采用在调节池内安装加热盘管的方式进行加热，通入加热盘管中的蒸汽压力≥0.2MPa。

优选的，还包括步骤（4）曝气：通过在调节池底部安装曝气管的方式，向调节池内曝气，曝气压力为1～5MPa。

本发明的有益效果在于：

1.通过该系统可以实现废水的pH值调节、COD浓度调节、水温调节和进出水水量的调节，使得工业废水的各项指标符合进行后续生化处理的要求，通过一个系统可同时实现多项指标的调节，克服了各个指标需经过多个程序进行调节的缺点，可以简化废水处理程序，提高废水处理效率；

2.该系统自动化程度高，操作简便，有利于降低工人的劳动强度，提高工作效率；

3.该系统不易受到季节、气候的影响，适用范围广泛、投入成本低，调节效果好，有利于降低企业的废水处理成本。

4.使用该系统的工业废水处理综合调节方法，易于操作、调节效果好，有利于后续对废水进行生化处理的进行，达到更好的废水处理效果，能够从总体上提高工业废水的处理效率、降低废水处理成本。

附图说明

图1是本发明工业废水处理综合调节系统的结构示意图。

图2是本发明中调节池内加热盘管和曝气管的分布图。

其中，1为调节池；2为废水进水管；3为废水出水管；4为进水控制阀；5为出水控制阀；6为液位计；7为在线pH检测计；8为上料器；9为高位槽；10为搅拌器；11为下料管；12为下料控制阀；13为回流管；14为回流控制阀；15为流量计；16外部蒸汽管路；17加热盘管；18蒸汽流量阀；19为压力表；20为曝气管；21为离心泵。22为温度传感器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来说明本发明的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本发明，并不以任何方式限制本发明的范围。

实施例1：一种工业废水处理综合调节系统，如图1和图2所示，包括调节池1、pH调节单元和回流单元，在调节池1上设有废水进水管2和废水出水管3，在废水进水管2和废水出水管3上分别设有进水控制阀4和出水控制阀5，在所述调节池1内设有液位计6。pH调节单元包括在线pH检测计7和加料装置，在线pH检测计7设置于所述调节池1内，加料装置包括上料器8和高位槽9，上料器8与高位槽9的进料口相连通，在高位槽9内设有搅拌器10，在高位槽9的下部设有下料管11，下料管11的出口延伸至所述调节池1内，在下料管11上设有下料控制阀12。回流单元包括与所述调节池相连通的回流管13，在回流管13上设有回流控制阀14和流量计15。在废水出水管3的出水口处设有离心泵21，在调节池1内设有温度传感器22。

实施例2：一种工业废水处理综合调节系统，与实施例1的不同之处在于：该工业废水处理综合调节系统还包括加热单元，加热单元包括外部蒸汽管路16和加热盘管17，加热盘管17设置于调节池1内，并与外部蒸汽管路16相连通，在外部蒸汽管路16上设有蒸汽流量阀18和压力表19。

实施例3：一种工业废水处理综合调节系统，与实施例2的不同之处在于：在调节池1底部设有曝气管20，该曝气管20为膜片管式微孔曝气管。

实施例4：一种工业废水处理综合调节系统，与实施例3的不同之处在于：该工业废水处理综合调节系统还包括PLC器，PLC控制器的输入端分别与液位计6、在线pH检测计7和温度传感器22相连接，PLC控制器的输出端分别与进水控制阀4、出水控制阀5、下料控制阀12、回流控制阀14、蒸汽流量阀18、离心泵21相连接。

采用实施例4中的工业废水处理综合调节系统的工业废水处理综合调节方法，包括下列步骤：

（1）pH值调节：将pH值调节剂由上料器8加入到高位槽9中，并根据在线pH检测计检测的调节池1内废水的pH值，确定pH值调节剂的投加量，将所需的pH值调节剂通过下料管11加入到调节池1内；根据调节池1内废水的pH值，选用一种或多种酸或液碱，如硫酸、液碱、硫化亚铁、尿素等作为pH调节剂，如选用的是多种酸或液碱的混合物，则开启搅拌器，将高位槽内的混合物搅拌均匀，再将其加入到调节池1内。

（2）COD浓度调节：通过回流管13上的回流控制阀14和流量计15控制回流水的加入量，将调节池1体内废水的COD浓度调节至1000～4000 mgO₂/L。回流水可用自来水，也可用达到废水排放标准的、已经过处理后的工业废水，循环使用处理后的废水，能够节约水资源、进一步降低废水处理成本.

（3）温度调节：使用外部蒸汽管路16和加热盘管17对调节池1内的废水进行加热，使废水温度保持在20～40℃，外部蒸汽管路17内的蒸汽压力≥0.2MPa。

（4）曝气：通过在调节池底部安装的曝气管，向调节池内曝气，曝气压力为1～5MPa。

在以上实施例中所涉及的仪器设备如无特别说明，均为常规仪器设备；所涉及的工业原料如无特别说明，均为市售常规工业原料。

本发明工业废水处理综合调节系统的具体工作方式如下：

将待处理的工业废水通过废水进水管2引入调节池1内，可通过进水控制阀5条件废水的进水量。在线pH检测计7检测出废水的pH值，根据该结果判断是否需要进行pH调节，如果需要，选择适当的酸或液碱作为pH调节剂，通过上料器8加入到高位槽9内，如选择的pH调节剂为混合物，则开启搅拌器10将其搅拌均匀，然后经由下料管11加入到调节池1内，通过下料控制阀调节加入的pH调节剂的量，依据在线pH检测计7的检测结果，可对调节池1内废水的pH值随时进行调节。

为使调节池内的废水中COD的浓度达到后续生化处理的要求，需要向调节池1内加入回流水，回流水通过回流管13被引入调节池1内，通过回流控制阀14调节回流水的进水量，流量计15用来监测加入的回流水的水量。温度传感器22可实时监测调节池1内废水的温度，当废水温度较低时，开启外部蒸汽管路16，使蒸汽进入加热管盘17内，通过加热管盘17对调节池1内的废水进行加热，避免因废水温度较低而影响后续的处理效果，通过蒸汽流量阀18对蒸汽的流量进行控制，进而调节废水的加热温度，压力表用来监测外部蒸汽管路16内蒸汽的压力。

使用调节池1底部的曝气管20向调节池1内进行曝气，能够加快池体内废水中各物质的混合及热传导速度，提高pH值调节、COD浓度调节的速度以及加热速度，进而其高综合调节效率。经过上述综合调节过程，将调节池1内废水的各项指标调节至后续生化处理所要求的标准后，通过废水出水管将调节后的废水排放到后续进行生化处理的装置中，即可进行后续的废水处理，通过出水控制阀5和离心泵21可以对废水的出水量和出水速度进行调节。通过液位计6实时监测调节池1内废水的水量，可实现对调节池1内废水水量的准确控制，适时进水或出水，可防止调节池1内废水漫池和抽空损毁设备。

上面结合附图和实施例对本发明作了详细的说明，但是，所属技术领域的技术人员能够理解，在不脱离本发明宗旨的前提下，还可以对上述实施例中的各个具体参数进行变更，形成多个具体的实施例，均为本发明的常见变化范围，在此不再一一详述。

Claims (10)

1.一种工业废水处理综合调节系统，其特征在于，包括调节池、pH调节单元和回流单元，在所述调节池上设有废水进水管和废水出水管，在所述废水进水管和废水出水管上分别设有进水控制阀和出水控制阀，在所述调节池内设有液位计；

所述pH调节单元包括在线pH检测计和加料装置，所述在线pH检测计设置于所述调节池内，所述加料装置包括上料器和高位槽，所述上料器与所述高位槽的进料口相连通，在所述高位槽内设有搅拌器，在所述高位槽的下部设有下料管，所述下料管的出口延伸至所述调节池内，在所述下料管上设有下料控制阀；

所述回流单元包括与所述调节池相连通的回流管，在所述回流管上设有回流控制阀和流量计。

2.根据权利要求1所述的工业废水处理综合调节系统，其特征在于，所述工业废水处理综合调节系统还包括加热单元，所述加热单元包括外部蒸汽管路和加热盘管，所述加热盘管设置于所述调节池内，并与所述外部蒸汽管路相连通，在所述外部蒸汽管路上设有蒸汽流量阀和压力表。

3.根据权利要求2所述的工业废水处理综合调节系统，其特征在于，在所述调节池底部设有曝气管。

4.根据权利要求3所述的工业废水处理综合调节系统，其特征在于，所述曝气管为微孔曝气管。

5.根据权利要求2所述的工业废水处理综合调节系统，其特征在于，在所述废水出水管的出水口处设有离心泵。

6.根据权利要求5所述的工业废水处理综合调节系统，其特征在于，在所述调节池内设有温度传感器。

7.根据权利要求6所述的工业废水处理综合调节系统，其特征在于，所述工业废水处理综合调节系统还包括PLC控制器，所述PLC控制器的输入端分别与所述液位计、在线pH检测计和温度传感器相连接，所述PLC控制器的输出端分别与所述进水控制阀、出水控制阀、下料控制阀、回流控制阀、蒸汽流量阀、离心泵相连接。

8.一种使用权利要求1所述工业废水处理综合调节系统的工业废水处理综合调节方法，其特征在于，包括下列步骤：

（1）pH值调节：将pH值调节剂由上料器加入到高位槽中，并根据在线pH检测计检测的调节池内废水的pH值，确定pH值调节剂的投加量，将所需的pH值调节剂通过下料管加入到调节池内；

（2）COD浓度调节：通过回流管上的回流控制阀和流量计控制回流水的加入量，将调节池体内废水的COD浓度调节至1000～4000 mgO₂/L；

（3）温度调节：对调节池内的废水进行加热，使废水温度保持在20～40℃。

9.根据权利要求8所述的工业废水处理综合调节方法，其特征在于，步骤（3）所述加热方式为：采用在调节池内安装加热盘管的方式进行加热，通入加热盘管中的蒸汽压力≥0.2MPa。

10.根据权利要求8所述的工业废水处理综合调节方法，其特征在于，还包括步骤（4）曝气：通过在调节池底部安装曝气管的方式，向调节池内曝气，曝气压力为1～5MPa。