CN108358348A - 一种煤气化中水处理预处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及煤气化中水处理领域,具体是一种煤气化中水处理预处理系统。包括镁剂加药单元,絮凝剂加药单元,烧碱加药单元,碳酸钠加药单元,所述镁剂加药单元、烧碱加药单元以及碳酸钠加药单元的出料管线分别连接至第一加药快混池,按照第一加药快混池顺时针的搅拌方向、所述碳酸钠加药单元的出料管线位于第一加药快混池的左上角,镁剂加药单元的出料管线位于第一加药快混池的右上角,烧碱加药单元的出料管线位于第一加药快混池的左下角。本发明所述的煤气化中水处理预处理系统,能够有效的降低来水中的胶体硅,降低了对生化处理段活性微生物的影响,且出水中硅离子含量显著下降,减少了对中水回用处理装置中超滤膜、反渗透膜的损耗。
Description
技术领域
本发明涉及煤气化中水处理领域,具体是一种煤气化中水处理预处理系统。
背景技术
现煤化工废水处理系统中煤气化中水回用装置进水中胶体硅(SiO3 2-)含量较高(超标),其对反渗透膜元件会造成很大的影响。为了合理解决此问题,并配合现有的预处理工艺,在煤气化中水高密池中加药部分新增一套加药系统(氯化镁系统)来合理去除现有的胶体硅(SiO3 2-),从而达到膜系统的进水水质要求,增加超滤、反渗透膜的使用寿命。
发明内容
本发明为了有效的解决现有煤化工废水处理系统中煤气化中水回用装置进水中胶体硅含量较高的问题,提供了一种煤气化中水处理预处理系统。
本发明是通过以下技术方案实现的:一种煤气化中水处理预处理系统,包括镁剂加药单元,絮凝剂加药单元,烧碱加药单元,碳酸钠加药单元,
所述镁剂加药单元、烧碱加药单元以及碳酸钠加药单元的出料管线分别连接至第一加药快混池,按照第一加药快混池顺时针的搅拌方向、所述碳酸钠加药单元的出料管线位于第一加药快混池的左上角,镁剂加药单元的出料管线位于第一加药快混池的右上角,烧碱加药单元的出料管线位于第一加药快混池的左下角;
第一加药快混池的出液口连接至第二加药快混池,絮凝剂加药单元的出料管线连接至第二加药快混池,第二加药快混池的出液口连接至加药慢混池,加药慢混池的出液口连接至反应池,反应池的出液口连接至煤气化高密池,煤气化高密池的出液口连接至中和池,中和池连接有盐酸加药单元,中和池的出液口连接于至少一个V型滤池布水口。
作为本发明技术方案的进一步改进,所述反应池内被分隔板分隔形成进水腔和出水腔,分隔板底部与反应池内部底面存在间距形成进水腔的出水口,反应池的出水腔的其中一侧壁低于其他侧壁形成溢流口,溢流口连通至煤气化高密池内,所述反应池的出水腔底部设有斜壁,斜壁的坡底位于出水口处。
作为本发明技术方案的进一步改进,位于溢流口处的煤气化高密池内上方设有分隔壁,分隔壁将煤气化高密池分隔成进液腔和出液腔,所述溢流口与煤气化高密池的进液腔相连通,位于煤气化高密池的出液腔的分隔壁和出液腔周壁间布设有带有若干相互平行的斜孔的过滤板(也称斜板填料),位于过滤板上方的出液腔周壁上开有与中和池相连通的溢流孔。
作为本发明技术方案的进一步改进,所述过滤板上表面高于溢流口底部。
作为本发明技术方案的进一步改进,所有斜孔所在的中心线与过滤板底板的夹角为45~60°。
作为本发明技术方案的进一步改进,所有斜孔呈蜂窝状排布于过滤板上。
作为本发明技术方案的进一步改进,所述煤气化高密池底部设有刮泥机。
作为本发明技术方案的进一步改进,所述煤气化高密池底部出泥口通过排泥管与污泥池相连通。
作为本发明技术方案的进一步改进,每个加药单元的出料管线上至少并联有两台泵体。
本发明所述的煤气化中水处理预处理系统,能够有效的降低来水中的胶体硅,降低了对生化处理段活性微生物的影响,且出水中硅离子含量显著下降,减少了对中水回用处理装置中超滤膜、反渗透膜的损耗。使其经污水处理、中水回用处理后合格回用,且降低废水处理生产成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所述煤气化中水处理预处理系统的结构示意图。
图2为反应池与煤气化高密池的连接示意图。
图中:1-镁剂加药单元,2-絮凝剂加药单元,3-烧碱加药单元,4-碳酸钠加药单元,5-第一加药快混池,6-第二加药快混池,7-加药慢混池,8-分隔板,9-出水口,10-反应池,11-煤气化高密池,12-中和池,13-盐酸加药单元,14-V型滤池,15-溢流口,16-斜壁,17-分别壁,18-过滤板,19-溢流孔,20-污泥池,21-刮泥机。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本发明所保护的范围。
下面结合附图对本发明的技术方案进行详细的说明。
一种煤气化中水处理预处理系统,包括镁剂加药单元1,絮凝剂加药单元2,烧碱加药单元3,碳酸钠加药单元4,
所述镁剂加药单元1、烧碱加药单元3以及碳酸钠加药单元4的出料管线分别连接至第一加药快混池5,按照第一加药快混池5顺时针的搅拌方向(以图1所示方向)、所述碳酸钠加药单元4的出料管线位于第一加药快混池5的左上角,镁剂加药单元1的出料管线位于第一加药快混池5的右上角,烧碱加药单元3的出料管线位于第一加药快混池5的左下角;
第一加药快混池5的出液口连接至第二加药快混池6,絮凝剂加药单元2的出料管线连接至第二加药快混池6,第二加药快混池6的出液口连接至加药慢混池7,加药慢混池7的出液口连接至反应池10,反应池10的出液口连接至煤气化高密池11,煤气化高密池11的出液口连接至中和池12,中和池12连接有盐酸加药单元13,中和池12的出液口连接于至少一个V型滤池14布水口。
由于胶体硅的颗粒十分微小,粒径约10-6~10-5m,表面常带有负电荷的胶粒存在,靠自然沉降速度十分缓慢,每秒钟位移只有10A(1nm),故靠自然沉降除胶体硅是不可能的。因此,必须根据胶体物质的特性,在水中加入一种带正电胶体的高价离子或利用增大水溶液中盐类物质的浓度等方法,使其发生电中和,从而降低胶体硅(SiO3 2-)的吸附层和水溶液间的电位差。为达到此目的,故在水的预处理中加入一定量带正电荷的镁剂(即氯化镁)与胶体硅(SiO3 2-)利用异电相吸的特性聚凝成具有一定重量的大颗粒,以沉淀的形式除去。
因此,在本发明中,优选的镁剂加药单元1所采用的镁剂为氯化镁。但是氯化镁去除胶体硅(SiO3 2-)最适宜的条件是pH 10~11之间,而且在煤气化中水预处理段中通过碳酸钠加药单元所投加Na2CO3来去除Ca2+(即除硬),在这个过程中给镁剂加药单元1采用氯化镁对水处理创造了有利条件。在本发明中,烧碱加药单元3的烧碱添加至第一加药快混池5中,能够与未反应完全的氯化镁形成沉淀。但是若设计不合理,氯化镁还未能够与胶体硅(SiO3 2-)反应就有可能与烧碱形成沉淀。因此,将各出料管线在第一加药快混池5中的位置关系设计成如前述的方式,这样按照如图1所示的顺时针方向,位于第一加药快混池5的左上角的碳酸钠加药单元4的出料管线添加碳酸钠,碳酸钠沿顺时针方向为氯化镁去除胶体硅(SiO3 2-)创造适宜的pH,与此同时Na2CO3能够去除水中的Ca2+(即除硬);然后位于第一加药快混池5的右上角的镁剂加药单元1的出料管线添加氯化镁,在碳酸钠创造适宜pH的同时,氯化镁与胶体硅(SiO3 2-)利用异电相吸的特性聚凝成具有一定重量的大颗粒;然后再沿顺时针方向,未反应完全的氯化镁与位于第一加药快混池5的左下角的烧碱加药单元3的出料管线所添加的烧碱反应形成沉淀。前述各出料管线位置的设置,对胶体硅(SiO3 2-)的去除形成更好的去除效果。优选的,所投入的氯化镁的质量为第一加药快混池5中来水的胶体硅含量(以SiO3 2-计算)的3-5倍。
在本发明中所述第一加药快混池5、第二加药快混池6为相对于加药慢混池7搅拌速度较快的混合池。在本发明中,之所以加药慢混池7的速度小于第一加药快混池5、第二加药快混池6,是由于加药慢混池7的速度若过快的话,搅拌机会将大颗粒絮凝沉淀快速打散,不利于大颗粒沉淀在煤气化高密池11中沉降。本领域技术人员可根据池体大小以及水质状况调整各个池体内的混合速度。
另外,在第二加药快混池6通过絮凝剂加药单元2所添加的絮凝剂,帮助加药慢混池7以及反应池10中的水体形成大颗粒絮凝沉淀,从而达到更好的去除胶体硅(SiO3 2-)的效果。在本发明中,优选的絮凝剂为聚铝或聚铁。水体中的沉淀沉积在煤气化高密池11底部后,较为清澈的水进入中和池12中,被盐酸加药单元13所添加的盐酸中和,然后进入V型滤池14。
采用本发明所述的煤气化中水处理预处理系统,发明人在半个月内对第一加药快混池5的来水的胶体硅含量以及V型滤池14出水中的胶体硅含量分别进行了三次取样测定,具体试验结果参见表1。
表1
进水胶体硅含量(mg/L) | 加药后胶体硅含量(mg/L) | 脱除率(%) |
20.9 | 10.36 | 50.4% |
21.42 | 10.16 | 50.5% |
51.17 | 18.72 | 63.4% |
通过本发明对胶体硅(SiO3 2-)的去除,达到膜系统的水质要求,从而在中水回用产水进入循环水系统时降低在换热器中形成永久的硅酸盐垢。
在本发明中,所述反应池10内被分隔板8分隔形成进水腔和出水腔,分隔板8底部与反应池10内部底面存在间距形成进水腔的出水口9,反应池10的出水腔的其中一侧壁低于其他侧壁形成溢流口15,溢流口15连通至煤气化高密池11内,所述反应池10的出水腔底部设有斜壁16,斜壁16的坡底位于出水口9处。分隔板8将反应池10内分隔形成进水腔和出水腔,进水腔能够为加药反应提供反应环境,斜壁16能够增加水体在进水腔的反应时间,而且能够促进出水腔中的水体快速进入煤气化高密池11,并且也能够避免进入出水腔中的水体在反应池10内发生沉降,使得大部分颗粒在煤气化高密池11内沉降并通过排泥管排至污泥池20内。
进一步的,位于溢流口15处的煤气化高密池11内上方设有分隔壁17,分隔壁17将煤气化高密池11分隔成进液腔和出液腔,所述溢流口15与煤气化高密池11的进液腔相连通,位于煤气化高密池11的出液腔的分隔壁17和出液腔周壁间布设有带有若干相互平行的斜孔的过滤板18,位于过滤板18上方的出液腔周壁上开有与中和池12相连通的溢流孔19。在本发明中,所述斜孔相当于沉淀过滤孔。从溢流口15来的水体通过进液腔进入出液腔后,沉淀在煤气化高密池11底部沉淀,位于上部的清液穿过过滤板18的斜孔到达过滤板18上方,进一步通过溢流孔19进入中和池12内。在本发明中,之所以将过滤孔设计成斜孔是由于,斜孔结构延长了水体的过滤路径,同等孔径的条件下相对于直孔效果更好。
当过滤板18上表面低于溢流口15底部时,从溢流口15进入的水体具有冲击力以及很快的水流速度,会较快的通过过滤板18,影响过滤板18的过滤效果。因此优选的,所述过滤板18上表面高于溢流口15底部。煤气化高密池11内的水体呈缓慢上升的状态上升至过滤板18且穿过过滤板18,提供过滤效果。
优选的,所有斜孔所在的中心线与过滤板18底板的夹角为45~60°。
优选的,所有斜孔呈蜂窝状排布于过滤板18上。
进一步的,所述煤气化高密池11底部设有刮泥机21。
作为本发明的一种具体实施方式,所述煤气化高密池11底部出泥口通过排泥管与污泥池20相连通。实现煤气化高密池11的排泥。
优选的,每个加药单元的出料管线上至少并联有两台泵体。其中一台泵体作为正常使用泵体,另外一台作为备用泵体。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种煤气化中水处理预处理系统,其特征在于,包括镁剂加药单元(1),絮凝剂加药单元(2),烧碱加药单元(3),碳酸钠加药单元(4),
所述镁剂加药单元(1)、烧碱加药单元(3)以及碳酸钠加药单元(4)的出料管线分别连接至第一加药快混池(5),按照第一加药快混池(5)顺时针的搅拌方向、所述碳酸钠加药单元(4)的出料管线位于第一加药快混池(5)的左上角,镁剂加药单元(1)的出料管线位于第一加药快混池(5)的右上角,烧碱加药单元(3)的出料管线位于第一加药快混池(5)的左下角;
第一加药快混池(5)的出液口连接至第二加药快混池(6),絮凝剂加药单元(2)的出料管线连接至第二加药快混池(6),第二加药快混池(6)的出液口连接至加药慢混池(7),加药慢混池(7)的出液口连接至反应池(10),反应池(10)的出液口连接至煤气化高密池(11),煤气化高密池(11)的出液口连接至中和池(12),中和池(12)连接有盐酸加药单元(13),中和池(12)的出液口连接于至少一个V型滤池(14)布水口。
2.根据权利要求1所述的一种煤气化中水处理预处理系统,其特征在于,所述反应池(10)内被分隔板(8)分隔形成进水腔和出水腔,分隔板(8)底部与反应池(10)内部底面存在间距形成进水腔的出水口(9),反应池(10)的出水腔的其中一侧壁低于其他侧壁形成溢流口(15),溢流口(15)连通至煤气化高密池(11)内,所述反应池(10)的出水腔底部设有斜壁(16),斜壁(16)的坡底位于出水口(9)处。
3.根据权利要求1或2所述的一种煤气化中水处理预处理系统,其特征在于,位于溢流口(15)处的煤气化高密池(11)内上方设有分隔壁(17),分隔壁(17)将煤气化高密池(11)分隔成进液腔和出液腔,所述溢流口(15)与煤气化高密池(11)的进液腔相连通,位于煤气化高密池(11)的出液腔的分隔壁(17)和出液腔周壁间布设有带有若干相互平行的斜孔的过滤板(18),位于过滤板(18)上方的出液腔周壁上开有与中和池(12)相连通的溢流孔(19)。
4.根据权利要求3所述的一种煤气化中水处理预处理系统,其特征在于,所述过滤板(18)上表面高于溢流口(15)底部。
5.根据权利要求4所述的一种煤气化中水处理预处理系统,其特征在于,所有斜孔所在的中心线与过滤板(18)底板的夹角为45~60°。
6.根据权利要求5所述的一种煤气化中水处理预处理系统,其特征在于,所有斜孔呈蜂窝状排布于过滤板(18)上。
7.根据权利要求6所述的一种煤气化中水处理预处理系统,其特征在于,所述煤气化高密池(11)底部设有刮泥机。
8.根据权利要求7所述的一种煤气化中水处理预处理系统,其特征在于,所述煤气化高密池(11)底部出泥口通过排泥管与污泥池(20)相连通。
9.根据权利要求8所述的一种煤气化中水处理预处理系统,其特征在于,每个加药单元的出料管线上至少并联有两台泵体。
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