CN109399844B - 一种絮凝一体化系统 - Google Patents

Abstract

本发明设计了一种絮凝一体化系统装置，包括一带有进水口的进水缓冲室、一投放药剂室、一混凝搅拌室、至少两个溢流沉降室、一特种沉降室、一斜板沉降室、一连接出水口的出水室；针对传统的污水处理的高成本低效率，本发明通过单次加药、搅拌絮凝、多级沉淀等步骤，可以应对多类固体悬浮物颗粒浓度不稳定的工业废水，根据水量的大小可以进行动态调整的一体化系统，装置的尺寸以确保合适的水力停留时间，各尺寸设备均能在一定时间范围内达到稳定的出水水质。

Description

一种絮凝一体化系统

技术领域

本发明涉及废水处理领域，具体涉及一种絮凝一体化系统。

背景技术

煤化工废水（Coal chemical industry wastewater （CCIW））一种典型的含有难降解有机物的工业废水，污染物种类多达200-300种，其中普遍存在较多的含硫化合物、酚类化合物、焦油、氰化物等污染物，以及固体悬浮颗粒、焦油、重金属，氟化物、硫化物等有毒有害物质等，这些污染物、有毒有害物有些破坏性很强，如果不进行处理随意排放，不仅会造成环境污染，更会严重影响排放区生物的生长状况，因此需要对煤化工企业生产废水进行处理，不仅可以使废水中的有效资源重新利用，还可以起到保护生态环境的作用，对于我国可持续发展、建设环境友好型社会都有重要意义。

煤化工废水处理技术需要结合目前生产废水的来源及组成，具体面临如下问题。

（1）处理废水所用设备成本较高，主要是因为符合节能环保要求的设备生产成本较高，要想满足节能环保要求就需要向废水处理净化剂方向加大成本投入，并且结合新型技术进行废水工艺处理。

（2）废水处理不达标，煤化工废水中有害物质较多且较难完全除去，因此很多处理工艺无法做到 “零排放”的效果，这样废水依然无法直接排放或是排放后产生较大的危害，因此需要进行工艺改进使其达到能够“零排放”的目的。

发明内容

本发明提供一种絮凝一体化体统污水处理解决方案，以解决上述背景中出现的当前废水处理成本过高，出水达不到回用水标准的问题，提出一种絮凝一体化装置，具体方案如下。

一种絮凝一体化系统装置包括一带有进水口的进水缓冲室、一投放药剂室、一混凝搅拌室、至少两个溢流沉降室、一特种沉降室、一斜板沉降室、一连接出水口的出水室；

所述带有进水口的进水缓冲室连通所述投放药剂室，所述投放药剂室连通所述混凝搅拌室，所述混凝搅拌室连通所述两个溢流沉降室，所述两个溢流沉降室内的水流最后通过箱体的溢流口连通至所述特种沉降室，所述特种沉降室连通至所述斜板沉降室，所述斜板沉降室连通所述连接出水口的出水室；

所述一体化系统装置中的带有进水口的进水缓冲室、一投放药剂室、一混凝搅拌室、至少两个溢流沉降室，与所述的一特种沉降室、一斜板沉降室、一连接出水口的出水室，在一方向上呈并列设置状；所述箱体的溢流口水流流向方向与前述并列设置的方向上呈互相垂直。

优选的，所述投放药剂室具有自动加药结构，可根据所述进水口的实际进水量进行动态调节，平均每1m³进水加药100~150g。

优选的，所述混凝搅拌室中的搅拌设备采用潜水搅拌方式，仅需较低转速即可达到要求。优选的，所述搅拌室及所述沉降室中的混凝、沉降步骤采用机械结构即可进行简易处理。

优选的，所述一体化系统装置的底部产生污泥的室体均设置有排泥口，当污泥达到一定容量或者设备维护的时候，即可采用自重排泥的方式进行排泥作业，简单可靠，同时有效避免污泥堵塞排口。

一种絮凝一体化系统的使用方法，其特征在于包括有如下操作步骤：

步骤一，混凝阶段，将待处理废水通过进水口进入投放药剂室内，在药剂室内进入的废水流速开始降低，通过溢流使废水平稳的进入混凝搅拌室，使得药剂以及废水能够在混凝室内充分混凝，将含硫废水中的含硫污染物及其他溶解性杂质形成易沉降的絮凝体；

步骤二，粗沉降阶段，经药剂混凝后的废水流进第一沉降室进行第一次沉降，通过第一次沉降使得废水中能够被药剂进行大幅沉降的有害污染物进行首次沉降，经首次沉降后的废水进一步进入第二沉降室，第二沉降室设置有观察口102，依据观察或感应的结果动态调整其沉降的时间或者控制药剂的用量；

步骤三，细沉降阶段，将第二沉降室与特种沉降室的并列设置，使得水流方向发生转折，减缓和平稳的进入特种沉降室，所述特种沉降室废水中和入活化剂以及有机混合物进行混合，使用微波辐射混合废水，辐射时长以及辐射功率可依据具体的处理标准来设置，普通情况的污水一般设定500-5000W功率的辐射强度；

步骤四，斜板沉降阶段，通过斜板沉降室使得废水处理过程中的物化反应或者絮凝沉降体系保持稳定，保证步骤三中微波辐射后絮凝物的优异沉降效果，斜板沉降室6的一侧开设有进水槽，另一侧连接开设有出水口的出水室7，经斜板沉降室后废水进入出水室做最后的沉降，从上端口溢流出清水。

优选的，所述特种沉降室内部的周壁通过设置防腐反射涂层，所述防腐反射涂层设置有两层，在建造好的特种沉降室墙体内周壁上涂覆有微波反射涂层作为第一涂层，所述微波反射涂层上覆盖一层防腐蚀层作为第二涂层。

优选的，在所述进水口端，根据不同环境温度的变化可以进行灵活调节，通过调节微波功率来保持特种沉降室内微波辅助处理时的出口处处理水温度在 25-35℃内，若环境温度较低，则可选择水力停留时间加长（水流减缓），或者增大微波功率；若环境温度较高，则水力停留时间可以缩短，或者减小微波功率辐射，利用温度传感器实时测定废水温度，当实测温度与预设温度的温差在2度范围内进行动态调整。

优选的，所述斜板沉降室内腔的中部设有斜板层，斜板层下边沿在距离絮凝一体化系统装置底部800mm左右，上边沿距离其顶部400mm左右，多个斜板之间的间距设定为30-40mm，斜板层的上方200mm处设有锯齿状流道，水流从斜板沉降室的一侧底部向上流经斜板层首次沉降，上层水流继续涌至两条锯齿流道内再次沉降，并保持较好的层流效果流进出水室。

优选的，所述斜板层的各斜板与底板所成的倾斜角度在45度至70度之间，所述锯齿状流道的数量设有两个，使得与絮凝物分离之后的清水经由锯齿状流道上的缝隙溢流至出水室，斜板层下方是漏斗式存泥区，在存泥区下方，设备底部安置有排泥口。

通过上述的技术解决方案，本发明实现了如下有益效果：

大量工厂在工业生产活动中将产生固体悬浮颗粒物浓度波动范围较大的废水。此类废水不进行处理直接排放或回用，将对环境造成极大污染，增加污水处理站处理负荷，对回用设备造成极大损害；同时是对环境水资源的极大浪费。本发明针对此类情况，提供了一种能够极大提高絮凝效率，拥有极高空间利用率的工业废水处理设备，主要确保出水固体悬浮物浓度达到工业废水排放或回用标准。

针对传统的多次加药，分时段加药等复杂混凝手段，既增加了人工或机械操作的流程步骤，也扩大了实际处理的企业成本。本发明通过单次加药、搅拌絮凝、多级沉淀等步骤，可以应对多类固体悬浮物颗粒浓度不稳定的工业废水，根据水量的大小可以调整的一体化系统，装置的尺寸以确保合适的水力停留时间，各尺寸设备均能在一定时间范围内达到稳定的出水水质。

各类工厂废水经过本一体化设备处理后，均能满足工业排放废水要求；如需回用，也可确保回用设备不应水质不合格而无法良好运行。

附图说明

图1是本发明的絮凝一体化系统装置示意图；

图2是本发明的絮凝一体化系统装置前视图；

图3是本发明的絮凝一体化系统装置右视图；

图4是本发明的絮凝一体化系统装置上视图；

图5是图4中A-A切线的剖面图；

图6是图4中B-B切线的剖面图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1-3所示，本发明设计的一种絮凝一体化系统装置10包括一带有进水口1的进水缓冲室、一投放药剂室2、一混凝搅拌室3、至少两个溢流沉降室4、一特种沉降室5、一斜板沉降室6、一连接出水口8的出水室7。

其中，带有进水口1的进水缓冲室连通所述投放药剂室2，所述投放药剂室2连通所述混凝搅拌室3，所述混凝搅拌室3连通所述两个溢流沉降室4，所述两个溢流沉降室4通过两边箱体的溢流口连通至所述特种沉降室5，所述特种沉降室连通至所述斜板沉降室，所述斜板沉降室连通所述连接出水口的出水室。

所述一体化系统装置10中的带有进水口1的进水缓冲室、一投放药剂室、一混凝搅拌室、至少两个溢流沉降室，与所述的一特种沉降室、一斜板沉降室、一连接出水口的出水室，在一方向上呈并列设置状；所述箱体的溢流口水流流向方向与前述并列设置的方向上呈互相垂直。

所述投放药剂室2具有自动加药结构，可根据所述进水口1的实际进水量进行动态调节，平均每1m³进水加药100~150g。在污水处理的过程中，常常需要向污水中定量添加氧化剂、吸附剂、混凝剂、助凝剂以及消毒剂等等药剂，其目的是使的污水中的有机物、悬浮物可以得到有效地分离或分解。应用于污水处理中的氧化剂、吸附剂、混凝剂、助凝剂以及消毒剂等等药剂，大多为固体粉末状原料，粉末状的药剂在自动定量加药时，容易附着在加药容器的内壁上，在加药的过程中加药容器的内壁上的药剂附着量难以准确控制，从而影响了粉末状药剂的加药精确性。

因加药结构并非本发明的重要关键内容，故仅仅就其方案做简要陈述该自动加药结构，可以包括粉末药剂储料仓和粉末药剂定量仓，所述粉末药剂定量仓位于所述粉末药剂储料仓的下方；所述粉末药剂定量仓的上端封闭，所述粉末药剂定量仓的下端设置有定量投料翻板；所述粉末药剂储料仓的底部设置有粉末药剂输出管，所述粉末药剂输出管的下端连通所述粉末药剂定量仓的上端，所述粉末药剂输出管上设置有粉末药剂输出阀；所述粉末药剂输出管还连接空气吹扫管，所述空气吹扫管与所述粉末药剂输出管的连接处位于所述粉末药剂输出阀的下方。本发明一体化结构中主要使用的是高精度自动加药结构，能够避免粉末状药剂在加药时附着在加药容器的内壁上，从而提高粉末状药剂的加药精确性。该加药结构可以设置在投放药剂室2上方或侧向，并进行精准投药，可根据所述进水口1的实际进水量进行动态调节，平均每1m³进水加药100~150g，以实现性价比较高的良好效果。更进一步的，该投药结构可以选择独立使用，也可以进行一体化设置。

上述自动结构在成本不作为优先考虑时可以选择，但是不同企业对自动化的需求不一致，如果考虑降低成本以及适当牺牲自动化效果时，作为优选的，自动投药设备也可选择包括投药器、搅拌罐和储药罐的简单类型，所述投药器设于搅拌罐上方，投药器下端设有投药气动阀，搅拌罐上设有搅拌器和搅拌罐液位计，搅拌罐下端设有搅拌罐气动阀，搅拌罐与清水管连通，清水管上设有清水气动阀，储药罐设于搅拌罐气动阀下方，储药罐上设有储药罐液位计，储药罐的下端连接有计量泵，搅拌罐液位计和储药罐液位计均包括高位探针、中位探针及低位探针，搅拌罐液位计通过控制电路分别连接控制投药气动阀、搅拌器和清水气动阀开启或关闭，储药罐液位计通过控制电路连接控制搅拌罐气动阀开启或关闭，实现自动投药，合理控制投药时间和投药计量，节约人工，节省成本。

所述混凝搅拌室中的搅拌设备采用潜水搅拌方式，仅需较低转速即可达到要求。周知的，当前绝大多数的污水处理絮凝过程都是在多个互通连接的反应槽中进行，考虑到综合成本问题本案虽然也是如此，但绝非认为这样的絮凝体系是优越或者不可替代。若追求更好或者更彻底的絮凝效果，许多国外的企业已经开始重视将絮凝过程设置在专门的设备中进行，如专有的絮凝罐、絮凝池、絮凝槽等，向设备中投入絮凝药剂后，通过药剂在微粒间的架桥作用，使得微粒集聚变大，形成絮凝团，然后慢慢沉降值底部，从而将颗粒沉淀下来。现有的絮凝装置大多设计为多个相互连通的反应槽，废水先后经过不同的反应槽，并在其中驻留、反应，最终形成澄清水排出。这类絮凝装置占地面积广、不易移动，不易清洁，具有诸多不便。但正如上述所言，此等设计是国内企业基于当前的发展现状进行综合衡量后做出的良好选择。

结合附图4和6中的B-B剖面所示，本发明的絮凝搅拌装置，采用回旋搅拌器，它包括伺服电机，伺服电机的输出轴与转轴连接，转轴上设置有回旋搅拌机构；回旋搅拌机构包括环形座体；连接杆上且在位于限位筒与螺纹座之间设置有搅拌叶片，能够实现即时低速的运转也能驱动污水充分回旋，使污水与絮凝剂反应更加充分，缩短了反应时间，从而提高了污水处理效果，满足当前企业的基本需求。虽然其在功能上缺少专有的絮凝罐、絮凝池、絮凝槽等表现优越，不过根据其合理的价格情况，使用者完全可以在使用空间允许的情形下使用两个甚至多个级联搅拌。

更进一步的，进水经过前述处理后，进入所述搅拌室及所述沉降室中的进行混凝、沉降，所述混凝、沉降步骤采用机械结构即可进行简易处理。需要说明的是，本发明中的所述沉降室设置了两级沉降，进水在经过加药后的搅拌室中完成初步反应后，通过进一步混合进入双级沉降室，搅拌室内设有进水分布管、搅拌机构和溢流口等，自带的进水分布管上设计有均布的出水圆孔，进入第一级沉降室，通过第一级沉降室初步沉降后，应用水位势差原理，进水更为平稳、匀速的进入第二沉降室，双级沉降避免了从外界连续进水情况下对搅拌室和投放药剂室内平稳反应体系的不利影响，使废水处理过程中的物化反应体系保持稳定，保证反应效果。

废水在搅拌室3搅拌的过程中继续进行物化反应，形成了较大且易沉降的絮凝体，该絮凝体在当前潜水搅拌机构搅拌作用下是继续悬浮于水体中。在二次沉降后进行初步的完整反应后，通过搅拌室中的溢流堰，含悬浮絮凝体的废水平稳顺畅的进入一次沉降室以及二次沉降室。

通常的，传统沉降室内会设有1个或多个块网状挡板、溢流堰和收泥斗，旨在使得已形成的较大易沉降的絮凝体在上述挡板的作用下进行重力沉降，絮凝体自动逐步沉入箱底的收泥斗内，同时该块网状挡板13，进一步平衡水的流速，改善水的流向，利于絮凝体的自动沉降及阻挡可能的较大飘浮杂质。然而，这样的设置结构重复且复杂，首先多结构势必会导致水流的能量的分散，这样的分散能会直接导致煤化工废水沉积泥的无序和紊乱，实际操作中就需要人工或者电力机械进行多次的维护和清理；此外，可以预见的，实际操作中不论是污水处理设备的前期建设还是后期维护，其成本总是考虑的一个关键因素，而显然多设备在很大程度上导致了设备建设和维护成本的增加，不易于生产和制造利润薄弱的厂家使用。

结合附图4和5，本发明中将所述一体化系统装置10中的带有进水口的进水缓冲室、一投放药剂室、一混凝搅拌室、至少两个溢流沉降室，与所述的一特种沉降室、一斜板沉降室、一连接出水口的出水室，在一方向上呈并列设置状。并列设置的好处在于：首先提升了整个装置的集成度，使得整体上只要将设备装置安设在一块近似立方体的空间即可，经过适当的修改变形，还可以进一步使得整体装置设备的空间体积降低，这对使用空间有限且昂贵的企业而言意义非凡；其次，我们构建了沉降过程中的巧妙设计，通过并列设置使得进水流向发生转折，并利用了设备本身必备的且不可减少的结构实现相同的沉降效果。

更进一步的，所述箱体的溢流口103水流流向方向与前述并列设置的方向上呈互相垂直。进水经过搅拌室、沉降室时，一般会设置多个块网状挡板、溢流堰和收泥斗等进行加速沉降，如前述提及，不仅提高了成本且并不易于生产和操作。本发明进水经过双级沉降后，通过水流与箱体设置方向上的冲突，使得水流发生了90度的转折流向，此时一体化装置系统自身就作为了块状挡板进行了沉降操作，而这样的系统自身结构时任何一个系统处理装置都必不可少的，也即实现了在同样的沉降效果下减少了额外的沉降设备和结构。

上述的污水处理装置结构带来的技术效果结合传统的絮凝、沉降的基础污水处理原理，虽然已经带来了处理效果的进化，然而如果仅仅使用这样处理后的处理水，仍然达不到零排放的标准，其中污水含有的相当一部分难以絮凝难以用简易药剂进行处理的有害物仍然存在，特别是在遇到难以降解的有机物以及成分较为复杂的污水时更为明显，即使进一步使用生化（A²-O工艺、A-O工艺（缺氧-好氧工艺）、SBR工艺、固定处理技术等）处理后，煤化工废水中仍含有大量难生物降解有毒有害物质，需要进行深度处理以进一步去除废水中的这些难降解有机污染物。然而现阶段煤化工废水深度处理技术还不够完善，无法使废水达标排放。需要寻求一种处理效果好，运行稳定、水力停留时间短的煤化工废水深度处理技术与工艺，以最大限度地实现煤化工废水达标排放。

在此基础上，有人提出使用深度处理技术，例如混凝法、吸附法等。混凝法中混凝所处理的对象主要是水和废水中的微小悬浮物和胶体杂质。通常在加药阶段用硫酸铁混合物做为混凝剂，对焦化废水进行深度处理，当硫酸铁混合物投加量为 300-400 mg/L、pH在3.0-5.0 范围内时，COD 去除率一般不低于30%。吸附法是利用多孔性吸附剂吸附废水中溶质的一种废水处理方法，其具有容量大、能耗少、污染小、可循环利用等优点。可降低废水COD 和色度，去除一般性的有机杂质、废氯和重金属等。吸附剂为吸附法的核心，其具有很大的比表面积和很强的吸附能力，可以吸附煤化工废水中难生物降解有机物，使废水得到有效处理。常用吸附剂包括活性炭、粉煤灰、膨润土、沸石、树脂、熄焦粉等，本发明中也适度考虑和采用吸附法作为补充的手段，毕竟吸附方法通常企业在应对时成本较好控制，其后期效果也较为明显。

常规的混凝沉降在春夏季一般会取得较为良好的效果，这两季环境温度较高，大多数普通的有害可沉降分解杂质可以得到较好的去除效果，而在秋冬季节，当环境温度较低时，投放药剂数量需要加大甚至需要必备的热能储备才能获取较好的沉降效果，且不论药剂投放过多会导致二次污染以及成本的提升，大型企业在投入热能相关设备时所消耗的设备及装置成本也非常高，从而导致放弃甚至减产以来应对。通过深度处理，普通的氧化、生化处理，仍然在克服上述问题上成效有限。本发明通过使用微波及其相关处理来简化解决这一问题，微波对吸波物质的物化反应具有催化作用，将废水置于微波场中，微波能量非常集中，在较低温度下就能降解特定较难分解的有机物。

故而，本发明在将进水通过一投放药剂室2、一混凝搅拌室3、两个溢流沉降室4之后，通过90度的弯折流转向进入特种沉降5，进行微波催化处理，进一步对杂志中最难降解的有机物混合物部分进一步处理。

微波是电磁波谱的一部分，其频率范围在300MHz-300GHz 之间。在民用领域，经常用到的微波频率在2450 MHz和915 MHz左右，本发明所用技术方案优选使用2450MHz左右，也正是采用该S频段范围内的微波辐射，实现煤废水热处理的最佳激发态性能。微波加热与常规加热不同，前者能够辐射进入损耗性物质内部（如水、活性炭、过渡金属氧化物等），使损耗性物质中的极性分子随着微波电场方向的改变而快速旋转。在旋转过程中，极性分子之间会发生剧烈摩擦，使大量微波能以热能的方式在损耗性物质中被消耗，产生相对高温（即热效应）。此外，除了微波的热效应以外，微波的非热效应在废水处理过程中也可以得以显性和强化，本发明中通过在特种沉降室5中添加适量的H2O2，以增强与微波结合的处理效果。

从氧化剂（H2O2）的电磁属性可知，H2O2 的电磁损耗角正切为普通蒸馏水的两倍左右，表明 H2O2 相对于蒸馏水来说具有更强的微波吸收能力。H2O2 被微波辐射激发后，在废水处理过程中更容易被催化分解成羟基自由基，提高废水处理效果，微波非热效应在降解有机物过程中也具有重要作用，可通过促进污染物与·OH 之间的反应、影响离子迁移率和加速·OH 生成速率等非热方式影响化学反应进程。

微波辐射在有机污染物的预处理过程表现出良好处理能力，本发明充分利用这一特性，将其结合使用在特种沉降室5上，具体的设备设置可以设定将微波辐射设备设置在沉降室5的正上方，此种设置的设备成本最低，不需要进行探入进水中，缺点则在于，由于微波辐射的趋肤效应，对不同的污水处理，其表现出的趋肤深度也不尽相同，对趋肤衰减较快的杂质混合物，这样的处理效果并不明显，然而对多数废污的处理可以取得明显的进步效果；当然如果预算充沛的条件下，可以将沉降室5进行一体化设计，将微波辐射设备进行内嵌式设计，可以在沉降室5的四周甚至上下覆盖面，都进行微波辐射处理，可大幅提升污水处理的效率和功效，取得这些有益效果的同时，成本也在不断提升。本发明采取复合式处理，微波辐射结构采用简易的构建即可，当然也不排除在特定情形下或者微波辐射结构成本降低的情形下购入更复杂完善的装置，通过上盖式微波辐射结构，辐射源通过辐射结构对沉降室5内的进水进行照射处理，进水中的相关难以降解有机混合物可以在辐射热效应以及非热效应的环境下，更有效的得到处理。需要说明和注意的是，微波辐射的辐射源功率控制以及微波辐射的损耗都是需要考虑的重要因素，不同于一般传统的管道式辐射或者专用辐射装置，其具有良好的设计模式，但因此也带来的是昂贵的成本，本发明在简易辐射源的制造上，虽然控制了成本，然而也不能够完全放弃或者牺牲辐射效果，否则就是舍本逐末。辐射源的辐射功率大小构成了辐射效果的关键之一，使用较低的辐射功率，例如400-600W左右，其在一个单一多耗的辐射空间，对污水的处理效果会不够明显，诚然随着微波功率的增大，在提高废水处理效果的同时，但是处理费用亦在显著增加。在废水处理过程中，应通过实验的方法确定最佳微波输入功率，而不是无限制地增大输入功率。低功率造成的效率不足可以通过时间进行弥补，将通常10分钟左右的微波辐射延长至1小时左右，时间和低功率两者如果都有要求时，往往比较难处理，本发明通过设置较低的微波辐射损耗来进行控制。

如果使用传统的沉降室5或者一体化设备的制造材料，往往通过使用混凝土或者金属制墙壁来实现，这样的设计确实较为廉价经济，但是若作为微波辐射的容器而言，其对微波的吸收和耗散达到了惊人的程度，极易造成浪费。

进一步的，本发明将特种沉降室5内部的周壁通过设置一层防腐反射涂层，可以较好的解决上述问题。防腐反射涂层设置有两层，在建造好的沉降室5墙体内周壁上涂覆有微波反射涂层作为第一涂层，内壁涂有微波反射涂层，反射微波起到多重水处理的作用，同时有效防止微波泄漏损耗，充分利用微波资源。另一方面，由于污水中腐蚀性物料较为常见，而微波反射涂层虽然对微波的反射较为完善，但是缺乏长期应对腐蚀性污水的能力，本发明设计在微波反射涂层上覆盖一层防腐蚀层作为第二涂层，用以应对污水的腐蚀性，但可以预见的，又不可以对辐射微波进行较大的干扰或损害，否则将使得微波反射涂层失去效能，较为经济的选择是第二涂层可以优选廉价却性能合适的玻璃制涂层，当然能够实现相同功能的薄膜层等都是可选择的。第一第二涂层的总厚度可以为大约1-2CM以保证其稳固及其优异的反射特性，并且除却必要的过水口位置外，涂层可以覆盖相应沉降室5区内表面的80％到100％。通过涂层提供的保障可以提供过热保护或者降低反射损耗，从而因此能量效率利用可以提高，而制造涂层的代价相比较于使用更复杂的热能设备而言是廉价的，也即变相达到节约成本和能源。

具体操作时，在进水口端，根据不同季节环境温度的变化可以进行灵活调节，通过调节微波功率来保持特种沉降室5内微波辅助处理时的出口处处理水温度在 25-35℃内，如果是秋冬季，则可选择水力停留时间加长（水流减缓），或者增大微波功率；如果是在春夏季，当水力停留时间可以缩短，或者减小微波功率辐射，细节实现时可采用动态调节辐射的方法实现恒温反应。利用温度传感器实时测定废水温度，当实测温度与预设温度的温差在2度范围内进行动态调整。这样的动态调节系统可以较大程度上不依赖于人工的操作，而实现优于人工操作的良好处理效果。

截止目前，本发明总的处理废水的过程中，其实现的步骤为，首先废水在处理的前端可以称之为混凝阶段，主要目的在于将废水进行初步处理，待处理废水通过进水口1进入投放药剂室2内，在药剂室内进入的废水流速开始降低，通过溢流使废水很平稳的进入混凝搅拌室3，使得药剂以及废水能够在混凝室内充分混凝，将含硫废水中的含硫污染物及其他溶解性杂质(如Zn、Cr等重金属离子等)形成易沉降的絮凝体；混凝后的废水流进第一沉降室4进行第一次沉降，通过第一次沉降使得废水中能够被药剂进行大幅沉降的有害污染物进行首次沉降，经首次沉降后的废水进一步进入第二沉降室，第二沉降室设置有观察口102，依据观察或感应的结果动态调整其沉降的时间或者控制药剂的用量，如有必要也可设置投放口，以备再次投放药剂的需要，这次投放药剂的主要目的在于再一次加速沉降以及为下一级的微波辐射处理做好准备，在进入特种沉降之前，双级沉降可将大部分容易絮凝沉降的有害污染物进行沉降，对一些较难沉降的物质仍然还较多的存在于水体中，因而可将双级沉降认定为粗沉降阶段；第二沉降室的设置使得水流方向发生转折，使得水流能够减缓和平稳的进入特种沉降，当然其同时也能实现加快沉降的技术效果以及减小装备设置占地面积的有益作用；如果没有特种沉降没有设置或者因为污水的级别类型异同，可能在某些时候不需要加高成本来使用微波辐射，也可以直接进入斜板沉降进行最终的沉降，也可称之为细沉降阶段。

如果剔除微波处理的特种沉降步骤，直接进入斜板沉降，一方面其处理的效率会降低，需要拖延沉降的时间，微波处理的时间相比于因为缺乏其微波处理而造成的额外沉降时间是比较少的；另一方面，即使拖延沉降的时间，可能会在某些污水处理中会获得较为经济的效果，然而对难以降解有害物的废水处理而言，则会导致废水处理的失败，本发明针对常规的煤处理废水，通过向含有煤灰的废水中和入活化剂（例如硫酸铵）以及价格低廉的有机混合物（例如淀粉混合物）混合进行微波辐射获得了良好的效果，辐射时长以及辐射功率可依据具体的处理标准来设置，普通情况的污水一般设定500-5000W功率的辐射强度，辐射时间在20-30min。本一体化设备处理后的水质能够达到《污水综合排放标准》一级标准。以脱硫废水为例，通过药剂、机械结构、微波辐射的系列絮凝沉淀，能够将8000~12000mg/L浓度的SS降至70mg/L浓度以下，Zn浓度由4mg/L降至0.01mg/L以下，Cr浓度由12mg/L左右降至0.03mg/L以下，Cu浓度由2.5mg/L降至0.01mg/L以下，Pb浓度由2mg/L降至0.002mg/L以下。

斜板沉降室6避免了从外界连续进水情况下造成的非平稳反应体系的不利影响，使废水处理过程中的物化反应或者絮凝沉降体系保持稳定，保证清理的效果。斜板沉降室6的一侧开设有进水槽，另一侧连接开设有出水口的出水室7，斜板沉降室6内腔的中部设有斜板层62，斜板层下边沿在距离底部800mm左右，上边沿距离顶部400mm左右，多个斜板之间的间距设定为30-40mm，设有斜板层的上方200mm处设有锯齿层61，水流从斜板沉降室的一侧底部向上流经斜板层首次沉降，上层水流继续涌至两条锯齿流道内再次沉降，并保持较好的层流效果流进出水室。本发明实施例中系统装置结构的尺寸优选为3000mm*1600mm*1500mm。

更进一步的，本发明的斜板层62为由聚丙烯六角蜂窝斜管制成，各斜板与底板所成的倾斜角度在45度至70度之间，聚丙烯六角蜂窝通过设置斜板层，达到了因前述特种沉降带来的絮凝物上升，顶部安装有锯齿状流道61的数量一般设有两个，使得与絮凝物分离之后的清水经由锯齿状流道61上的缝隙溢流至出水室7。斜板层62下方是漏斗式存泥区，在存泥区7下方，设备底部安置排泥口101。进入出水室的准清水，再经由最后的自然重力沉降，将上层清液通过出水溢出口溢出收集。

关于排泥作业，本发明在各沉降室、搅拌室的下端都设置采用了漏斗式存泥区以及观察口102，所述观察口102的留置既可以设置为人工，在成本允许的情形下也可以设置为传感器自动感应方式，进行准确方便的排泥；结合附图1和5中A-A剖面图所示，在特种沉降室以及出水室等舱室，必要时也可设置网状栅格104辅助沉降，例如在搅拌室3中进行完全反应完成后，含悬浮絮凝体的废水平稳顺畅的进入两级沉降6，已形成的较大易沉降的絮凝体在两次沉降室内通过重力沉降原理，但在成本允许时以及水流状态需要平稳时都可以设置网状栅格进行协助，使得絮凝体自动逐步沉入箱底的收泥斗内，并通过排泥口101排出，当污泥达到一定容量或者设备维护的时候，即可采用自重排泥的方式进行排泥作业，简单可靠，同时有效避免污泥堵塞排口。

关于装置中的水流走向，结合附图5/6中可见，图中弯曲箭头的方向即为本发明废水处理过程中，水流的走向和趋势，本领域人员应知在本发明中未明确提出或直接给出相关溢流、过水通孔、水流槽等设置都属于本领域人员在实现技术方案时常见和公知的内容，在此前提下，本领域人员可以根据图中描述的水流方向得知其过水时必要的相关特征或方案，而不能属于因此而缺漏的必要技术特征。

上述的实施例仅为本发明的优选实施例，不能以此来限定本发明的权利范围，因此，依本发明申请专利范围所作的修改、等同变化、改进等，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种絮凝一体化系统，其特征在于：一体化系统装置（10）由一带有进水口（1）的进水缓冲室、一投放药剂室（2）、一混凝搅拌室（3）、至少两个溢流沉降室（4）、一特种沉降室（5）、一斜板沉降室（6）以及一连接出水口（8）的出水室（7）组成；

所述带有进水口（1）的进水缓冲室连通所述投放药剂室（2），所述投放药剂室（2）连通所述混凝搅拌室（3），所述混凝搅拌室（3）连通所述两个溢流沉降室（4），所述两个溢流沉降室（4）内的水流最后通过箱体的溢流口（103）连通至所述特种沉降室（5），所述特种沉降室（5）连通至所述斜板沉降室（6），所述斜板沉降室（6）连通所述连接出水口（8）的出水室（7）；所述混凝搅拌室（3）中的搅拌设备采用潜水低转速搅拌方式；

所述一体化系统装置（10）中的带有进水口（1）的进水缓冲室、一投放药剂室（2）、一混凝搅拌室（3）、至少两个溢流沉降室（4），与所述的一特种沉降室（5）、一斜板沉降室（6）、一连接出水口（8）的出水室（7），在一方向上呈并列设置状；

所述箱体的溢流口（103）水流流向方向与前述并列设置的方向上呈互相垂直；在与所述特种沉降室（5）相接的一所述溢流沉降室（4）内形成转折流向水流加速絮凝沉降；

其中，特种沉降室（5）为微波辐射室，具体为：向所述特种沉降室（5）的废水中加入活化剂硫酸铵以及淀粉混合物进行混合后，使用微波辐射在特种沉降室（5）内混合后的废水；

所述斜板沉降室（6）内腔的中部设有斜板层（62），所述斜板层（62）下边沿在距离絮凝一体化系统装置（10）底部800mm，上边沿距离其顶部400mm，多个斜板之间的间距设定为30-40mm，斜板层的上方200mm处设有锯齿状流道（61），水流从斜板沉降室（6）的一侧底部向上流经斜板层（62）首次沉降，上层水流涌至两条锯齿流道（61）内再次沉降后流进出水室（7）。

2.根据权利要求1所述的絮凝一体化系统，其特征在于：所述投放药剂室（2）具有自动加药结构，加药量根据所述进水口（1）的实际进水量进行调节，平均每1m³进水加药100~150g。

3.根据权利要求1所述的絮凝一体化系统，其特征在于：所述搅拌室（3）及所述沉降室（4）中的混凝和沉降步骤采用螺旋机械结构。

4.根据权利要求1所述的絮凝一体化系统，其特征在于：所述一体化系统装置（10）的底部产生污泥的室体均设置有排泥口（101），采用自重排泥的方式进行排泥作业。

5.一种根据权利要求1中所述絮凝一体化系统的使用方法，其特征在于包括有如下操作步骤：

步骤一，混凝阶段，将待处理废水通过进水口（1）进入投放药剂室（2）内，在投放药剂室（2）内进入的废水流速开始降低，通过溢流使废水平稳的进入混凝搅拌室（3），使得药剂以及废水能够在混凝搅拌室（3）内充分混凝，将含硫废水中的含硫污染物及其他溶解性杂质形成易沉降的絮凝体；

步骤二，粗沉降阶段，经药剂混凝后的废水流进第一沉降室进行第一次沉降，通过第一次沉降使得废水中能够被药剂进行大幅沉降的有害污染物进行首次沉降，经首次沉降后的废水进一步进入第二沉降室，第二沉降室设置有观察口（102），依据观察或感应的结果动态调整其沉降的时间或者控制药剂的用量；

步骤三，细沉降阶段，将第二沉降室与特种沉降室（5）进行并列设置，使得水流方向发生转折，使得水流减缓，平稳的进入特种沉降室（5），所述特种沉降室（5）废水中和入活化剂硫酸铵以及淀粉混合物进行混合，使用微波辐射混合废水，微波辐射功率设定500-5000W功率的辐射强度；

步骤四，斜板沉降阶段，通过斜板沉降室（6）使得废水处理过程中的物化反应或者絮凝沉降体系保持稳定，保证步骤三中微波辐射后絮凝物的优异沉降效果，斜板沉降室（6）的一侧开设有进水槽，另一侧连接开设有出水口的出水室（7），经斜板沉降室后废水进入出水室做最后的沉降，从上端口溢流出清水。

6.根据权利要求5所述絮凝一体化系统的使用方法，其特征在于，所述特种沉降室（5）内部的周壁通过设置防腐反射涂层，所述防腐反射涂层设置有两层，在建造好的特种沉降室（5）墙体内周壁上涂覆有微波反射涂层作为第一涂层，所述微波反射涂层上覆盖一层防腐蚀层作为第二涂层。

7.根据权利要求5所述絮凝一体化系统的使用方法，其特征在于，在所述进水口端，根据不同环境温度的变化进行水流和辐射强度的灵活调节，通过调节微波功率来保持特种沉降室（5）内微波辅助处理时的出口处处理水温度在 25-35℃内，若环境温度较低，则加长水力停留时间，或者增大微波功率；若环境温度较高，则缩短水力停留时间，或者减小微波功率辐射，利用温度传感器实时测定废水温度，当实测温度与预设温度的温差在2度范围内进行动态调整。

8.根据权利要求7所述絮凝一体化系统的使用方法，其特征在于，所述斜板层（62）的各斜板与底板所成的倾斜角度在45度至70度之间，所述锯齿状流道（61）的数量设有两个，使得与絮凝物分离之后的清水经由锯齿状流道（61）上的缝隙溢流至出水室（7），斜板层（62）下方是漏斗式存泥区，在存泥区下方，设备底部安置有排泥口（101）。

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