CN106986430A - 一种河涌应急治理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种河涌应急治理工艺，具体包括如下步骤：(1)污水进行混凝处理：污水进入混凝区，投加混凝剂和磁粉，通过第一搅拌机进行快速搅拌，形成小絮体；(2)污水进行絮凝处理：污水再进入絮凝区，向絮凝区中投加絮凝剂，通过第二搅拌机进行慢速搅拌，小絮体变成大絮体；(3)污水进行固液澄清分离处理：污水进入澄清区，在澄清区中设置斜管区，污水在斜管区进行固液分离，上清液从集水槽中流出，沉降下来的污泥经刮泥机带动聚集在池底部；实现上清液与污泥分离。本工艺应用高效磁分离技术，投加可循环回收利用的改性磁种，使得水中胶体颗粒与磁粉颗粒很容易碰撞脱稳而形成絮体，大大提高悬浮物去除效率。

Description

一种河涌应急治理工艺
技术领域
本发明涉及河涌污水治理技术领域，更具体地说，涉及一种应用磁分离技术处理河涌废水的治理工艺。
背景技术
随着社会经济的发展，人们生活水平的提高，人口密集带来生活污水，小工厂散布带来工业废水，这些未经处理的生活污水、未经处理或处理不达标的工业生产废水排放亦随之增多，长时间不间断的排污，当有机污染物超出河涌水体所能容纳的自然净化的限度，水中的溶解氧会迅速被消耗而呈缺氧状态，河涌水体变得富营养化，水体便发黑发臭，由于缺氧，原生态生物的生存直接受到威胁，直至死亡、尸体腐败，进一步污染水体及出现恶臭，如此恶性循环不断，使河涌生态遭到彻底的破坏。此外，随着城乡建设速度的加速以及环境生态的日益破坏，大部分河涌己断流或接近断流，使得整条河涌变成死问涌，水质恶化进入恶性循环。若不加强处理，河涌将变为危害周围环境的巨大污染源，从而严重影响人们的身心健康。
因此，对河涌水污染进行治理，迫在眉睫。日前，河涌治理方法主要有混凝、底泥覆盖、生态修复等方法。这些方法虽在一定程度上缓解了河涌水环境恶化的问题，但存在许多不足之处。如采用混凝方式的治理方法，对于通常的缓流河道难以达到混凝所需的水力条件，而现有的混凝过程中在絮凝区采用简单的机械搅拌方式，不容易把颗粒大的絮体给打碎，不利于沉淀效果，增大药剂消耗量，治理效果不理想。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种河涌应急治理工艺。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种河涌应急治理工艺，具体包括如下步骤：
(1)污水进行混凝处理：污水进入混凝区，向混凝区中投加混凝剂和磁粉，通过第一搅拌机进行快速搅拌，可以形成小絮体；
(2)污水进行絮凝处理：经步骤(1)处理后的污水再进入絮凝区，向絮凝区中投加絮凝剂，通过第二搅拌机进行慢速搅拌，小絮体变成大絮体；
(3)污水进行固液澄清分离处理：经步骤(2)处理后的污水进入澄清区，在澄清区中设置用于固液分离的斜管区，污水在斜管区进行固液分离，上清液从集水槽中流出，沉降下来的污泥经刮泥机带动聚集在池底部；实现上清液与污泥分离。
优选地，还包括步骤(4)对步骤(3)分离的含有磁粉的污泥进行分离并回收循环利用的步骤：步骤(3)分离的含有磁粉的污泥由污泥泵抽吸至高剪机进行污泥剪碎，把包裹在磁粉外部的污泥给减压破碎，分离得到破碎的污泥和磁粉，所述破碎的污泥通过管道投入至絮凝区内，所述磁粉输送至磁粉回收机进行磁粉回收，回收的磁粉重新投入至混凝区内。
优选地，所述磁粉粒度为150-250目；单个磁粉颗粒直径为0.05-0.08mm；磁粉的投入量为2-8mg/L。
优选地，所述混凝剂为聚合氯化铝溶液，混凝剂投入量为100-180mg/L；所述絮凝剂为聚丙烯酰胺溶液，絮凝剂投入量为1-3mg/L。
优选地，所述混凝区水力停留时间为1-3min；第一搅拌机搅拌速度为70-200rpm；所述絮凝区水力停留时间为3-8min；第二搅拌机搅拌速度为10-60rpm。
优选地，河涌应急治理工艺由河涌应急治理装置进行混凝、絮凝、固液澄清处理；
所述河涌应急治理装置包括混凝池、絮凝池和澄清池；所述混凝池的出水口与絮凝池的进水口相连通；所述絮凝池的出水口与澄清池的进水口相连通；所述混凝池内设有第一搅拌机和磁粉投放机；所述絮凝池内设有导流筒、第二搅拌机和加药环；所述导流筒悬挂在絮凝池内，所述第二搅拌机伸入导流筒中空腔内，加药环固定在导流筒上；所述澄清池内设置有用于沉淀污泥的斜管、用于将经斜管沉淀后的上清液排出的集水槽、用于将斜管上沉淀的污泥刮至池底部的刮泥机；河涌污水依次经过混凝池混凝，絮凝池絮凝后，进入澄清池进行固液澄清分离，分离成上清液与污泥。
优选地，所述导流筒的上端开口呈喇叭型；所述加药环为环状多孔结构，该加药环固定在离导流筒下端1/5-1/3高度处。
优选地，该河涌应急治理装置还包括用于将澄清池底部的含有磁粉的污泥进行剪碎的高剪机和将澄清池底部的含有磁粉的污泥抽至高剪机内的污泥泵；经高剪机剪碎的污泥通过管道投放至絮凝池内。
优选地，该河涌应急治理装置还包括用于将高剪机剪碎后的磁粉体进行回收的磁粉回收机，磁粉回收机回收的磁粉通过磁粉投放机循环投放至混凝池内。
优选地，所述混凝池上设有混凝池放空阀，所述絮凝池上设有絮凝池放空阀，所述澄清池上设有澄清池放空阀。
实施本发明的河涌应急治理工艺，具有以下有益效果：
(1)本工艺在传统的混凝、絮凝、沉淀过滤的工艺基础上进行创新提升，应用高效磁分离技术，投加可循环回收利用的改性磁种，微小磁粉作为沉淀析出晶核，使得水中胶体颗粒与磁粉颗粒很容易碰撞脱稳而形成絮体，大大提高悬浮物去除效率，也提高沉淀速度。
(2)在絮凝区中增加了导流筒，导流筒呈上开喇叭口型，在导流筒内可以中形成由上往下的内循环水流，导流筒内水量是设计水量的11倍，大大提高药剂与污水的接触时间，有利于絮凝的形成。
(3)距离导流筒下端1/5-1/3高度处设置加药环，加药环是环状多孔结构，有利于絮凝剂的分散，增大絮凝剂与污水的接触面积，有利于形成大颗粒度的絮体。
(4)在导流筒中还设置了第二搅拌机，利用搅拌机的水流提升作用，把包裹住磁粉的絮体提升，在絮凝区导流筒中形成内循环，反复与污水接触膨胀，节省药剂的投加量。
(5)在絮凝区顶部还设置了部分污泥回流的途径，通过把部分活性污泥回流至絮凝区中，可以保持池中一定的污泥浓度，确保污泥的完整性，提高颗粒与颗粒之间的碰撞几率，保持池内稳定的固体负荷，节省药剂的投加量，提升水力负荷。
(6)特殊的搅拌模式，在混凝区中设置第一搅拌机转速为70-200rpm，絮凝区设置第二搅拌机转速为10-60rpm，在混凝区中进行快速搅拌，可以使污水与混凝剂快速搅拌均匀，形成颗粒度小的絮体，当进入絮凝区后进行慢速搅拌，使得颗粒度小的絮体与絮凝计充分接触，形成颗粒度大的絮体，慢速搅拌可以避免大絮体被打散。特殊的搅拌模式设计为混凝快速搅拌，絮凝慢速搅拌，两台不同搅拌速度的搅拌机的相互配合，密不可分。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明较佳实施例河涌应急治理工艺中采用的河涌应急治理的结构示意图；
图2是图1中导流筒的主视图；
图3是图1中导流筒的俯视图；
图4是图1中加药环的结构示意图；
附图标记为：1、混凝池；2、絮凝池；3、澄清池；4、第一搅拌机；5、磁粉投放机；6、导流筒；7、第二搅拌机；8、加药环；9、斜管；10、集水槽；11、刮泥机；12、高剪机；13、污泥泵；14、磁粉回收机；15、混凝池放空阀；16、絮凝池放空阀；17、澄清池放空阀；A、污水；B、混凝剂；C、絮凝剂；D、回流污泥；E、上清液；F、污泥。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：
本发明的一种河涌应急治理工艺，由河涌应急治理装置实现对河涌污水进行混凝、絮凝、固液澄清、对含有磁粉的污泥进行分离并回收循环利用四个关键处理；具体包括如下步骤(参见图1)：
(1)污水进行混凝处理：污水A进入混凝区，向混凝区中投加混凝剂B和磁粉，通过第一搅拌机进行快速搅拌，可以形成小絮体；优选地，混凝剂为聚合氯化铝溶液，混凝剂投入量为100-180mg/L；所述磁粉作为晶核，起到聚集和增重作用，磁粉粒度为150-250目；单个磁粉颗粒直径为0.05-0.08mm；磁粉的投入量为2-8mg/L。所述混凝区水力停留时间为1-3min；第一搅拌机搅拌速度为70-200rpm；
(2)污水进行絮凝处理：经步骤(1)处理后的污水再进入絮凝区，向絮凝区中投加絮凝剂C和回流污泥D，在絮凝区中增设导流筒，通过第二搅拌机进行慢速搅拌，小絮体变成大絮体；所述絮凝剂为聚丙烯酰胺溶液，絮凝剂投入量为1-3mg/L。所述絮凝区水力停留时间为3-8min；第二搅拌机搅拌速度为10-60rpm。
(3)污水进行固液澄清分离处理：经步骤(2)处理后的污水进入澄清区，基于“浅层沉降”原理，在澄清池中设置了斜管，可以增加沉淀面积，提高澄清池的处理能力，以及缩短颗粒沉降的距离，从而缩短沉淀时间，所以斜管区是主要进行固液分离区，污水在斜管区进行固液分离，上清液E从集水槽中流出，沉降下来的污泥经刮泥机带动聚集在池底部；实现上清液与污泥分离。
(4)对步骤(3)分离的含有磁粉的污泥进行分离并回收循环利用：步骤(3)分离的含有磁粉的污泥由污泥泵抽吸至高剪机进行污泥剪碎，把包裹在磁粉外部的污泥给减压破碎，分离得到破碎的污泥和磁粉，所述破碎的污泥通过管道投入至絮凝区内，所述磁粉输送至磁粉回收机进行磁粉回收，回收的磁粉重新投入至混凝区内；最后把剩余的污泥F排出。
具体地，如图1-4所示，河涌应急治理装置包括混凝池1、絮凝池2和澄清池3；所述混凝池的出水口与絮凝池的进水口相连通；所述絮凝池的出水口与澄清池的进水口相连通；所述混凝池内设有第一搅拌机4和磁粉投放机5；所述絮凝池内设有导流筒6、第二搅拌机7和加药环8；所述导流筒悬挂在絮凝池内，所述第二搅拌机伸入导流筒中空腔内，加药环固定在导流筒上；所述澄清池内设置有用于沉淀污泥的斜管9、用于将经斜管沉淀后的上清液排出的集水槽10、用于将斜管上沉淀的污泥刮至池底部的刮泥机11；河涌污水依次经过混凝池混凝，絮凝池絮凝后，进入澄清池进行固液澄清分离，分离成上清液与污泥。
本河涌应急治理工艺通过该河涌应急治理装置实现河涌废水的治理。本工艺在传统的混凝、絮凝、沉淀过滤的工艺基础上进行创新提升，应用高效磁分离技术，投加可循环回收利用的改性磁种，微小磁粉作为沉淀析出晶核，使得水中胶体颗粒与磁粉颗粒很容易碰撞脱稳而形成絮体，大大提高悬浮物去除效率，也提高沉淀速度。
优选地，所述导流筒的上端开口呈喇叭型；使导流筒内更好地形成由上往下的内循环水流，导流筒内水量是设计水量的11倍，大大提高药剂与污水的接触时间，有利于絮凝的形成。所述加药环为环状多孔结构，该加药环固定在离导流筒下端1/5-1/3高度处。该设计有利于絮凝剂的分散，增大絮凝剂与污水的接触面积，有利于形成大颗粒度的絮体。
作为本装置进一步的优选方案，该河涌应急治理装置还包括用于将澄清池底部的含有磁粉的污泥进行剪碎的高剪机12和将澄清池底部的含有磁粉的污泥抽至高剪机内的污泥泵13；经高剪机剪碎的污泥通过管道投放至絮凝池内。在絮凝池顶部还设置了部分污泥回流的管道，通过把经高剪机剪碎的部分活性污泥回流至絮凝池中，可以保持池中一定的污泥浓度，确保污泥的完整性，提高颗粒与颗粒之间的碰撞几率，保持池内稳定的固体负荷，节省药剂的投加量。
作为本装置进一步的优选方案，该河涌应急治理装置还包括用于将高剪机剪碎后的磁粉体进行回收的磁粉回收机14，磁粉回收机回收的磁粉通过磁粉投放机循环投放至混凝池内。高剪机把包裹在磁粉外部的污泥给减压破碎，接着再输送至磁粉回收机进行磁粉回收，磁粉回收利用率高达99％。
优选地，所述混凝池上设有混凝池放空阀15，所述絮凝池上设有絮凝池放空阀16，所述澄清池上设有澄清池放空阀17。通过在各个池内设置放空阀，使该装置能够重复循环利用。
下面，以具体实施方案对比不同河涌应急治理方案的治理效果，实施例1-2采用本发明河涌应急治理工艺按照各个实施的表格中限定的条件进行处理，对比例按照表3的参数进行污水治理，试验结果见各表中出水水质的比较。
实施例1
表1为实施例1的河涌应急治理工艺的参数
实施例2
表2为实施例2的河涌应急治理工艺的参数
对比例
表3为对比例的河涌应急治理工艺的参数
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种河涌应急治理工艺，其特征在于，具体包括如下步骤：
(1)污水进行混凝处理：污水进入混凝区，向混凝区中投加混凝剂和磁粉，通过第一搅拌机进行快速搅拌，可以形成小絮体；
(2)污水进行絮凝处理：经步骤(1)处理后的污水再进入絮凝区，向絮凝区中投加絮凝剂，通过第二搅拌机进行慢速搅拌，小絮体变成大絮体；
(3)污水进行固液澄清分离处理：经步骤(2)处理后的污水进入澄清区，在澄清区中设置用于固液分离的斜管区，污水在斜管区进行固液分离，上清液从集水槽中流出，沉降下来的污泥经刮泥机带动聚集在池底部；实现上清液与污泥分离。
2.根据权利要求1所述的河涌应急治理工艺，其特征在于，还包括步骤(4)对步骤(3)分离的含有磁粉的污泥进行分离并回收循环利用的步骤：步骤(3)分离的含有磁粉的污泥由污泥泵抽吸至高剪机进行污泥剪碎，把包裹在磁粉外部的污泥给减压破碎，分离得到破碎的污泥和磁粉，所述破碎的污泥通过管道投入至絮凝区内，所述磁粉输送至磁粉回收机进行磁粉回收，回收的磁粉重新投入至混凝区内。
3.根据权利要求1所述的河涌应急治理工艺，其特征在于，所述磁粉粒度为150-250目；单个磁粉颗粒直径为0.05-0.08mm；磁粉的投入量为2-8mg/L。
4.根据权利要求1所述的河涌应急治理工艺，其特征在于，所述混凝剂为聚合氯化铝溶液，混凝剂投入量为100-180mg/L；所述絮凝剂为聚丙烯酰胺溶液，絮凝剂投入量为1-3mg/L。
5.根据权利要求1所述的河涌应急治理工艺，其特征在于，所述混凝区水力停留时间为1-3min；第一搅拌机搅拌速度为70-200rpm；所述絮凝区水力停留时间为3-8min；第二搅拌机搅拌速度为10-60rpm。
6.根据权利要求2所述的河涌应急治理工艺，其特征在于，由河涌应急治理装置进行混凝、絮凝、固液澄清处理；
所述河涌应急治理装置包括混凝池、絮凝池和澄清池；所述混凝池的出水口与絮凝池的进水口相连通；所述絮凝池的出水口与澄清池的进水口相连通；所述混凝池内设有第一搅拌机和磁粉投放机；所述絮凝池内设有导流筒、第二搅拌机和加药环；所述导流筒悬挂在絮凝池内，所述第二搅拌机伸入导流筒中空腔内，加药环固定在导流筒上；所述澄清池内设置有用于沉淀污泥的斜管、用于将经斜管沉淀后的上清液排出的集水槽、用于将斜管上沉淀的污泥刮至池底部的刮泥机；河涌污水依次经过混凝池混凝，絮凝池絮凝后，进入澄清池进行固液澄清分离，分离成上清液与污泥。
7.根据权利要求6所述的河涌应急治理工艺，其特征在于，所述导流筒的上端开口呈喇叭型；所述加药环为环状多孔结构，该加药环固定在离导流筒下端1/5-1/3高度处。
8.根据权利要求6所述的河涌应急治理工艺，其特征在于，该河涌应急治理装置还包括用于将澄清池底部的含有磁粉的污泥进行剪碎的高剪机和将澄清池底部的含有磁粉的污泥抽至高剪机内的污泥泵；经高剪机剪碎的污泥通过管道投放至絮凝池内。
9.根据权利要求8所述的河涌应急治理工艺，其特征在于，该河涌应急治理装置还包括用于将高剪机剪碎后的磁粉体进行回收的磁粉回收机，磁粉回收机回收的磁粉通过磁粉投放机循环投放至混凝池内。
10.根据权利要求6所述的河涌应急治理工艺，其特征在于，所述混凝池上设有混凝池放空阀，所述絮凝池上设有絮凝池放空阀，所述澄清池上设有澄清池放空阀。
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