CN109133413A - 基于气浮过滤处理的工业废水净化系统和净化工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基于气浮过滤处理的工业废水净化系统和净化工艺，工业废水净化系统包括相互连通成处水通道的格栅井、调节池、絮凝反应器、气浮沉淀一体机、高效纤维过滤器和回用水池，其中所述调节池与絮凝反应器之间的处水通路设有提升水泵和管道混合器，所述提升水泵靠近所述调节池的出水口设置，所述管道混合器靠近所述絮凝反应器的入水口设置，所述气浮沉淀一体机与所述高效纤维过滤器之间的处水通路设有另一提升水泵。本发明的工业废水净化系统和净化工艺，采用气浮沉淀一体化方案，投资费用低，出水水质好，能够去除废水中含有的油，对各种废水水质的适应性强，并且本发明的净化系统占地面积小、维护方便。

Description

基于气浮过滤处理的工业废水净化系统和净化工艺

技术领域

本发明涉及废水处理领域，特别涉及基于气浮过滤处理的工业废水净化系统和净化工艺。

背景技术

近年来国家环保力度逐步加强，规定大型火力发电公司的生产废水、生活废水不得外排，各类废水处理后应全部回用。

“零排放”是20世纪70年代首先由经济发达国家提出。一般来讲，废水零排放(ZeroLiquid Discharge，简称ZLD)是指工厂的用水除蒸发、风吹等自然损失外，全部(通过各种处理)在厂内循环使用，不向外排放任何废水，水循环系统中积累的盐类通过蒸发、结晶以固体形式排出。由于火电厂耗水量大，且有大量余(废)热可供利用，因此废水“零排放”开始应用的主要领域是火力发电厂。

火力发电厂的工业废水主要包括，化学酸碱再生废水，精处理系统再生废水，氨站废水、地面冲洗水、含油废水等，非经常性废水包括锅炉酸洗水，机组停起机排水。上述工业废水需经过特定的废水系统处理后，再进入脱硫工艺系统进行末端处理，从而实现零排放。

发明内容

本发明的目的是为解决以上问题，本发明提供一种基于气浮过滤处理的工业废水净化系统和净化工艺，使排出的处理水再经过脱硫系统处理后即可进行循环利用，从而实现零排放。

根据本发明的一个方面，提供基于气浮过滤处理的工业废水净化系统，包括相互连通成处水通道的格栅井、调节池、絮凝反应器、气浮沉淀一体机、高效纤维过滤器和回用水池，其中调节池与絮凝反应器之间的处水通路设有提升水泵和管道混合器，提升水泵靠近调节池的出水口设置，管道混合器靠近絮凝反应器的入水口设置，气浮沉淀一体机与高效纤维过滤器之间的处水通路设有另一提升水泵。

工业废水净化系统还包括刮渣排泥装置和污泥处理系统，刮渣排泥装置与气浮沉淀一体机连通，污泥处理系统与刮渣排泥装置连通。

其中，气体沉淀一体机自上而下包括浮渣层区、固液分离区、清水区和沉淀泥斗区，浮渣层区与絮凝反应器连通，清水区与高效纤维过滤器连通，另一提升水泵位于清水区与高效纤维过滤器之间的处水通路，沉淀泥斗与刮渣排泥装置连通。

其中，气浮沉淀一体机还包括加药装置，加药装置连接于絮凝反应器上。

其中，格栅井的机械格栅的间隙为5mm，过流水量为80m³/h，格栅宽度为500mm。

其中，调节池底设有穿孔曝气管，穿孔曝气管位于调节池外的一端连接有曝气风机。

其中，高效纤维过滤器设有反冲洗系统和浊度仪表，浊度仪表位于高效纤维过滤器的出水口，浊度仪表与反冲洗系统信号连接；或者高效纤维过滤器设有反冲洗系统和压差测试仪，压差测试仪位于高效纤维过滤器的内部，压差测试仪与反冲洗系统信号连接。

其中，反冲洗系统包括反洗水泵和反洗风机，反洗水泵和反洗风机均与浊度仪表信号连接。

根据本发明的另一方面，提供该净化系统处理工业废水的净化工艺，包括以下步骤：

使工业废水流入格栅井，并被除去大块漂浮物后流出进入调节池；使进入调节池的处理工业废水根据调节池的液位以适当流速流出絮凝反应器，在此过程中，使用加药装置向经过絮凝反应器的废水中加入絮凝剂，混匀；使混匀后的工业废水流出絮凝反应器，并进入气浮沉淀一体机；使进入气浮沉淀一体机 的处理废水依次经气浮、固液分离后，产生清液并进入清水区缓冲，然后流出并进入高效纤维过滤器；使进入高效纤维过滤器的处理工业废水经过滤后转化为清水流出，并进入回用水池。

其中，处理工业废水依次经过依次经气浮、固液分离后，产生浊液并进入沉淀泥斗区沉淀，然后依次排入所述刮渣排泥装置和所述污泥处理系统。

本发明的工业废水净化系统和净化工艺，采用气浮沉淀一体化工艺，投资费用低，出水水质好，能够去除废水中含有的油，对各种废水水质的适应性强，并且本发明的净化系统占地面积小、维护方便。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了根据本发明实施方式的基于气浮过滤处理的工业废水净化系统和净化工艺的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

一种基于气浮过滤处理的工业废水净化系统，包括相互连通成处水通道的格栅井、调节池、絮凝反应器、气浮沉淀一体机、高效纤维过滤器和回用水池，其中调节池与絮凝反应器之间的处水通路设有提升水泵和管道混合器，提升水泵靠近调节池的出水口设置，管道混合器靠近絮凝反应器的入水口设置，气浮沉淀一体机与高效纤维过滤器之间的处水通路设有另一提升水泵；工业废水净化系统还包括刮渣排泥装置和污泥处理系统，刮渣排泥装置与气浮沉淀一体机连通，污泥处理系统与刮渣排泥装置连通。

全厂工业废水通过工业废水管网收集至废水处理站，废水首先进入格栅井，在格栅井中安装机械格栅，当较大的漂浮物进入格栅井时通过格栅清污机的转动将它们捞出，不进入后续系统。废水经机械格栅处理后自流入调节池。在调节池的末端出水口处安装有废水提升水泵，将废水提升至气浮工艺单元进行处理。

机械格栅安装在格栅井中，废水流经机械格栅时，较大的漂浮物被格栅截留。格栅间隙采用5mm，过流水量为80m³/h，考虑到工业废水的不均匀性，设计采用宽度为500mm格栅，为防止腐蚀现象发生，水下为不锈钢材质。

为防止废水中悬浮物在废水调节池内沉积，在调节池内设穿孔曝气管，通入压缩空气搅拌，同时起到预曝气作用。压缩空气由罗茨鼓风机提供，与高效纤维过滤器反洗用罗茨鼓风机共用。

调节池内安装带4～20mA的超声波液位计，根据液位信号控制综合废水提升泵的运行。

工业废水与絮凝剂PAC通过管道混合器充分混合，进入气浮沉淀一体机配套的絮凝反应器。通过助凝剂PAM加药装置投加PAM至絮凝反应器。经过絮凝作用，形成稳定的絮体，进入气浮沉淀一体机。经过絮凝的带絮体废水，在接触区与微小气泡充分接触，生成夹气絮体。夹气絮体在上浮过程中与上面的厚浮渣层相遇，浮渣层对夹气絮体有吸附作用，同时逆向刮渣过程散落破碎的絮体在下落过程中，与上浮的夹气絮体及游离微小气泡相遇，通过夹气絮体对散落的絮体的再絮凝(次表面捕集)，强化去除效果。

本方案中，聚合氯化铝(PAC)的药剂投加量为40～70ppm，配置浓度为8％，聚丙烯酰胺PAM，加药量为1～3ppm，PAM配置浓度按0.1％～0.3％，此时气浮和絮凝效果最优，出水水质中杂质少。

气浮沉淀一体机自上而下分为浮渣层区、固液分离区、清水区、沉淀泥斗区。废水进入气浮设备前管道上设置电磁流量计。

为防止废水中悬浮物在废水调节池内沉积，在调节池内设穿孔曝气管，通入压缩空气搅拌，同时起到预曝气作用。压缩空气由罗茨鼓风机提供，与高效纤维过滤器反洗用罗茨鼓风机共用。废水调节池内还安装带4～20mA的超声波液位计一只，根据液位信号控制工业废水提升泵的运行。

高效净化器包括相互连通设置的直流混凝部、微絮凝造粒部、离心分离部、动态过滤部和压缩沉淀部，工业废水在高效净化器中经过直流混凝、微絮凝造粒、离心分离、动态过滤和压缩沉淀步骤，分离出清水和废水中的悬浮物和反应沉淀。悬浮物和反应沉淀在压缩沉淀部经压缩形成污泥，通过定期排泥的方式，将污泥定期排放到污泥水池中。通过高效净化器处理的清水自流至中间水池，经中间水泵提升至高效纤维过滤器处理，处理后回用。气浮沉淀一体机处理的出水进入清水区，通过中间水泵送入高效纤维过滤器进行过滤处理。

高效纤维过滤器是一种压力式过滤器，采用纤维作为过滤材料，具有比表面积大、吸污能力强、过滤阻力小等优点。微小的滤料直径，极大地增加滤料的比表面积和表面自由能。能增加水中杂质颗粒与滤料接触机会和滤料吸附能力，从而提高了过滤效率和截污容量。

纤维过滤器运行时，设备由上部进水，下部出水。此时，在水流的作用下和重力的作用下，自助式纤维密度调节装置推动纤维滤床向下运行，纤维滤层被压缩，其堆积密度沿水流方向逐渐加大，使滤层沿水流动方向的孔隙度由大逐渐变小，相应滤层孔隙直径和孔隙逐渐减小，从而形成了一个特别理想的变孔隙深层过滤状态。当滤层被污染需清洗再生时，在反洗水流和空气的作用下，纤维滤料向上伸展，达到松散状态，通过气水混合冲洗，纤维滤料纵向处于不断抖动状态，滤料清洗彻底，从而达到理想的清洗效果。

在一个具体的实施例中，高效纤维过滤器，碳钢制作，圆柱罐体，单台运行处理能力为50m³/h。为保证系统出水水质，过滤器出口设置浊度仪表一台或者过滤器内部设置压差测试表一台。当过滤器出口浊度上升到设定值或过滤压差到设定值后，过滤器退出运行，进入反洗状态。反洗结束后投入运行或转入备用状态。高效纤维过滤器规格参数如下：罐体直径：Φ1600，处理水量：50m³/h。

如图1所示，使用该工业废水净化系统对工业废水进行处理的净化工艺，包括以下步骤：

使工业废水流入格栅井，并被除去大块漂浮物后流出进入调节池；使进入调节池的处理工业废水根据调节池的液位以适当流速流出并进入絮凝反应器，在此过程中，使用加药装置向经过絮凝反应器的废水中加入絮凝剂，混匀；使 混匀后的工业废水流出絮凝反应器，并进入气浮沉淀一体机；使进入气浮沉淀一体机的处理废水依次经气浮、固液分离后，产生清液并进入清水区缓冲，然后流出并进入高效纤维过滤器；使进入高效纤维过滤器的处理工业废水经过滤后转化为清水流出，并进入回用水池。

当高效纤维过滤器滤出的水到达设定的浊度或者高效纤维过滤器的内部压差到达设定值，高效纤维过滤器停止过滤，并采用气水联合反冲洗方式进行反洗，其中反洗水强度：7～14L/m².s，反洗水流量：50～100m³/h，反洗气强度：40～60L/m².s，反洗空气压力：0.05～0.1Mpa，反洗风机流量：4.8～7.2m³/min。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，可轻易想到的变化或替换，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.基于气浮过滤处理的工业废水净化系统，其特征在于，包括相互连通成处水通道的格栅井、调节池、絮凝反应器、气浮沉淀一体机、高效纤维过滤器和回用水池，其中所述调节池与絮凝反应器之间的处水通路设有提升水泵和管道混合器，所述提升水泵靠近所述调节池的出水口设置，所述管道混合器靠近所述絮凝反应器的入水口设置，所述气浮沉淀一体机与所述高效纤维过滤器之间的处水通路设有另一提升水泵；

所述工业废水净化系统还包括刮渣排泥装置和污泥处理系统，所述刮渣排泥装置与所述气浮沉淀一体机连通，所述污泥处理系统与所述刮渣排泥装置连通。

2.如权利要求1所述的工业废水净化系统，其特征在于，

所述气体沉淀一体机自上而下包括浮渣层区、固液分离区、清水区和沉淀泥斗区，所述浮渣层区与所述絮凝反应器连通，所述清水区与所述高效纤维过滤器连通，所述另一提升水泵位于所述清水区与所述高效纤维过滤器之间的处水通路，所述沉淀泥斗与所述刮渣排泥装置连通。

3.如权利要求1所述的工业废水净化系统，其特征在于，

所述工业废水净化系统还包括加药装置，所述加药装置连接于所述絮凝反应器上。

4.如权利要求1所述的工业废水净化系统，其特征在于，

所述格栅井的机械格栅的间隙为5mm，过流水量为80m³/h，格栅宽度为500mm。

5.如权利要求1所述的工业废水净化系统，其特征在于，

所述调节池底设有穿孔曝气管，所述穿孔曝气管位于调节池外的一端连接有曝气风机。

6.如权利要求1所述的工业废水净化系统，其特征在于，

所述高效纤维过滤器设有反冲洗系统和浊度仪表，所述浊度仪表位于所述高效纤维过滤器的出水口，所述浊度仪表与所述反冲洗系统信号连接；或者

所述高效纤维过滤器设有反冲洗系统和压差测试仪，所述压差测试仪位于所述高效纤维过滤器的内部，所述压差测试仪与所述反冲洗系统信号连接。

7.如权利要求6所述的工业废水净化系统，其特征在于，

所述反冲洗系统包括反洗水泵和反洗风机，所述反洗水泵和所述反洗风机均与所述浊度仪表信号连接。

8.如权利要求1～7任一所述的工业废水净化系统处理水的净化工艺，其特征在于，包括以下步骤：

使工业废水流入所述格栅井，并被除去大块漂浮物后流出进入所述调节池；

使进入所述调节池的处理工业废水根据所述调节池的液位以适当流速流出并进入絮凝反应器，在此过程中，使用加药装置向经过絮凝反应器的废水中加入絮凝剂，混匀；

使混匀后的工业废水流出絮凝反应器，并进入所述气浮沉淀一体机；

使进入所述气浮沉淀一体机的处理废水依次经气浮、固液分离后，产生清液并进入清水区缓冲，然后流出并进入所述高效纤维过滤器；

使进入所述高效纤维过滤器的处理工业废水经过滤后转化为清水流出，并进入所述回用水池。

9.如权利要求8所述的净化工艺，其特征在于，

处理工业废水依次经过依次经气浮、固液分离后，产生浊液并进入沉淀泥斗区沉淀，然后依次排入所述刮渣排泥装置和所述污泥处理系统。