CN112960810A - 一种氧化絮凝沉淀组合工艺对含藻排泥水的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种氧化絮凝沉淀组合工艺对含藻排泥水的处理方法，过程如下：S1：含藻排泥水中投加氧化剂，经搅拌混合氧化后得氧化出水；S2：在氧化出水中投加絮凝剂，经混合、絮凝、沉淀后得到上清液。其中，氧化剂为氯气、臭氧、次氯酸钠、高锰酸钾中的一种或几种组合；絮凝剂为PAC、PFS、PAM中的一种或几种组合。该处理方法可去除有机物、藻类等对排泥水中胶体颗粒的保护，强化胶体脱稳，改善排泥水沉降性能，形成密实的絮体，降低出水浊度、有机物浓度和致病微生物，同时使用该方法处理的排泥水，极大降低藻含量且不会使藻细胞溶裂、叶绿素扩散，使色度降低。

Description

一种氧化絮凝沉淀组合工艺对含藻排泥水的处理方法
技术领域
本发明涉及排泥水处理技术领域，具体涉及一种氧化絮凝沉淀组合工艺对含藻排泥水的处理方法。
背景技术
净水厂在制水过程中，需要对原水进行处理，在处理过程的不同阶段产生的废水统称为排泥水。通常来说，排泥水中会含有藻类、有机物、重金属等物质，直接排入自然水体中会引起水体污染。为解决这一问题，目前常采取加入絮凝剂的方式对排泥水处理，然而，由于所含藻类可包裹在排泥水胶体颗粒的表面，导致单独混凝处理时沉降效率降低，同时过量的投加混凝剂，会造成出水效果变差，浊度、色度、金属物含量等不达标，带来饮用水安全隐患，使得含藻类排泥水中处理成为一大技术难题。
随着研究的深入，采用化学氧化沉淀和膜过滤联合使用的方式成为去除藻类的主流方式。化学氧化沉淀处理方法在工业污水、城市污水的深度处理方面有较多应用，对污水中的有机物、COD的针对性强、处理效果好，但投入成本高，且将化学氧化沉淀工艺用于排泥水处理中，对于水的浊度、藻类、色度等会产生不可预知的效果，存在较大的饮用风险。
因此，提供一种有针对性的，可去除排泥水中藻类物质、有机物，降低排泥水上清液浊度，提高污泥含固率的处理方法具有重要意义。
发明内容
针对现有技术的上述不足，本发明提供了一种氧化絮凝沉淀组合工艺对含藻排泥水的处理方法，具体为一种将氧化剂和絮凝剂联合使用的处理方法。在该处理方法中，针对藻类的特点，选择氧化剂和絮凝剂的种类，提高排泥水中的藻类去除率。使用该方法处理后的排泥水中，藻类含量低，色度、浊度低，有机物含量低，可满足厂区回用标准。
本发明的技术方案如下：
一种氧化絮凝沉淀组合工艺对含藻排泥水的处理方法，过程如下：
S1：含藻排泥水中投加氧化剂，经混合、搅拌、接触氧化后得到氧化出水；
S2：在氧化出水中投加絮凝剂，再次经混合、絮凝、静置沉淀，得满足厂区回用标准的上清液；
其中，氧化剂为氯气、臭氧、次氯酸钠、高锰酸钾中的一种或几种组合；
絮凝剂为PAC、PFS、PAM中的一种或几种组合。
优选的，上述处理方法适用于浊度为90-200NTU，CODMn为25-45mg/L，含固率0.1-0.2％的高藻含量排泥水。
优选的，所述絮凝剂的投加量为6-8mg/L。
优选的，根据氧化剂种类及药剂有效含量确定，氯气或臭氧为2-4mg/L，次氯酸钠(有效含量3％-5％)为0.2-0.5ml/L，高锰酸钾(有效含量3％-5％)为0.01-0.04ml/L。
优选的，当选用的氧化剂为次氯酸钠时，絮凝剂为PFS和PAM的组合物，其中，PFS与PAM的质量比为20-30:1.5-2。
优选的，在步骤S1中，加入氧化剂后，在300-400r/min的搅拌速度下维持5-10min，获得氧化水。
优选的，在步骤S2中，首先加入絮凝剂进行快速混合，在250-350r/min下快速搅拌1-3min，然后分别在40-90r/min搅拌速度下慢速搅拌5-8min完成两级级絮凝，缓慢速度下，可实现絮凝剂与颗粒物的充分混合，提高絮凝效果。
优选的，在步骤S2中，完成混凝后形成的大颗粒絮凝物，在沉淀池中发生聚集沉降，沉淀时间为15-30min。
本发明中，通过添加氧化剂，可有效去除排泥水中的藻类、难降解有机物等，提高排泥水颗粒物的沉淀性能；通过絮凝剂药剂水解产生的正电荷中和胶体滑动表面的负电荷，降低排斥势能ER，使得胶体颗粒脱稳沉降，降低出水浊度和有机物浓度。
相对于现有技术，本发明的有益效果在于：
1、本发明提供的处理方法，可去除有机物、藻类等对排泥水中胶体颗粒的保护，强化胶体脱稳，改善排泥水沉降性能，形成密实的絮体，降低出水浊度和有机物浓度，同时使用该方法可去除90％以上的含藻量，且不会造成藻细胞溶裂、叶绿素扩散，使色度降低。
2、本发明中，依托含藻排泥水的处理方法可形成一种工程应用性强的工艺。该工艺的应用可提高混凝沉淀效率，杀死细菌，去除致病微生物，在保证处理后上清液可满足厂区回用标准的同时，提高排泥水的含固率。
3、本发明中，使用的氧化剂和絮凝剂均为给水处理中常用药剂，药剂成本低，使用后无副产物生成，使用该处理方法处理后的排泥水具有安全、无毒、无污染的优点。
4、本发明中，氧化剂和絮凝剂的投加量低，处理方法简单、易于实施调节、简便易行。
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，对于本领域普通技术人员而言，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为用于含藻排泥水处理方法的氧化絮凝沉淀组合反应器。
图中，1-氧化絮凝沉淀组合反应器，2-氧化池，3-混合池，4-一级絮凝池，5-二级絮凝池，6-沉淀池，7-氧化剂投加管，8-絮凝剂投加管，9-搅拌器，10-氧化池出水口，11-混合池出水口，12-一级絮凝池出水口，13-二级絮凝池出水口，14-沉淀池出水口。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明的实施例，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。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前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1
水体：给水厂含藻排泥水，pH＝7.4，CODMn为40mg/L，浊度为96NTU；
氧化剂：次氯酸钠；絮凝剂：质量比为25:1.5的PFS与PAM；
将给水厂含藻排泥水使用氧化絮凝沉淀组合反应器1进行处理，处理方法如下：
S1：将含藻排泥水(水体)置于氧化池2中，按照0.3ml/L的加药量向氧化池2中投加次氯酸钠，次氯酸钠的有效含量为5％，次氯酸钠自氧化剂投加管7加入；开启搅拌器9，搅拌速度为350r/min，搅拌时间为10min；
S2：氧化出水自流进入混合池3中，按照絮凝剂与氧化水的重量体积比为7.5mg:1000ml的比例向混合池3中添加絮凝剂；絮凝剂自絮凝剂投加管8进入混合池3中；开启搅拌器9，搅拌速度为250r/min，搅拌时间为3min，使絮凝剂与排泥水混合均匀；
S3：混合出水依次进入经一级絮凝池4和二级絮凝池5，分别在80r/min、50r/min的搅拌速度下，搅拌5min，促使形成密实絮体；
S4：絮凝出水进入沉淀池6中沉淀，沉淀时间为25min，得上清液；
对上清液检测，浊度为3.2NTU，CODMn为3.4mg/L，除藻率为91.8％，色度未检出。
实施例2
水体：给水厂含藻排泥水，pH＝7.4，CODMn为36mg/L，浊度为108NTU；
氧化剂：氯气；絮凝剂：PAC；
将给水厂含藻排泥水使用氧化絮凝沉淀组合反应器1进行处理，处理方法如下：
S1：将含藻排泥水(水体)置于氧化池2中，按照3mg/L的加药量向待处理排泥水中添加氯气，开启搅拌器9，控制搅拌速度为350r/min，接触氧化时间为10min；
S2：氧化出水自流进入混合池3中，按照絮凝剂与氧化水的重量体积比为6mg:1000ml的比例向混合池3中加入絮凝剂，絮凝剂自絮凝剂投加管8进入混合池3中；开启搅拌器9，控制搅拌速度为250r/min，搅拌时间为3min；
S3：混合出水依次进入一级絮凝池4和二级絮凝池5，分别在80r/min、50r/min的搅拌速度下，搅拌5min，促使形成密实絮体；
S4：絮凝出水进入沉淀池6中沉淀，沉淀时间为25min，得上清液；
对上清液检测，浊度为2.8NTU，CODMn为3.2mg/L，除藻率为92.6％，色度未检出。
实施例3
水体：给水厂含藻排泥水，pH＝7.4，CODMn为36mg/L，浊度为108NTU；
氧化剂：臭氧；絮凝剂：PAC；
将给水厂含藻排泥水使用氧化絮凝沉淀组合反应器1进行处理，处理方法如下：
S1：将含藻排泥水(水体)置于氧化池2中，按照3mg/L的臭氧投加量投加至待处理排泥水中，开启搅拌器9，控制搅拌速度为350r/min，接触氧化时间为10min；
S2：氧化出水自流进入混合池3中，按照絮凝剂与氧化水的重量体积比为6mg:1000ml的比例向混合池3中加入絮凝剂，絮凝剂自絮凝剂投加管8进入混合池3中；开启搅拌器9，控制搅拌速度为250r/min，搅拌时间为3min；
S3：混合出水依次进入一级絮凝池4和二级絮凝池5，分别在80r/min、50r/min的搅拌速度下，搅拌5min，促使形成密实絮体；
S4：絮凝出水进入沉淀池6中沉淀，沉淀时间为25min，得上清液；
对上清液检测，浊度为2.56NTU，CODMn为2.9mg/L，除藻率为92.7％，色度未检出。
实施例4
水体：给水厂含藻排泥水，pH＝7.4，CODMn为35mg/L，浊度为108NTU；
氧化剂：高锰酸钾；絮凝剂：PFS；
将给水厂含藻排泥水使用氧化絮凝沉淀组合反应器1进行处理，处理方法如下：
S1：将含藻排泥水(水体)置于氧化池2中，按照0.03ml/L的加药量向待处理排泥水中添加高锰酸钾(高锰酸钾的有效含量为3.5％)，开启搅拌器9，控制搅拌速度为400r/min，搅拌时间为7min；
S2：氧化出水自流进入混合池3中，按照絮凝剂与氧化水的重量体积比为8mg:1000ml的比例向混合池3中加入絮凝剂，絮凝剂自絮凝剂投加管8进入混合池3中；开启搅拌器9，控制搅拌速度为280r/min，搅拌时间为3min，得混合水；
S3：混合出水依次进入一级絮凝池4和二级絮凝池5，分别在80r/min、50r/min的搅拌速度下，搅拌5min，促使形成密实絮体；
S4：絮凝出水进入沉淀池6中，沉淀时间为25min，得上清液；
对上清液检测，浊度为3.2NTU，CODMn为3.8mg/L，除藻率为90.6％，色度未检出。
实施例5
水体：给水厂含藻排泥水，pH＝7.4，CODMn为42mg/L，浊度为103NTU；
氧化剂为：高锰酸钾；絮凝剂：PFS和PAM的混合物，两者的质量比为12:1；
将给水厂含藻排泥水使用氧化絮凝沉淀组合反应器1进行处理，处理方法如下：
S1：将含藻排泥水(水体)置于氧化池2中，按照0.03ml/L的加药量向待处理排泥水中添加高锰酸钾(高锰酸钾的有效含量为5％)，开启搅拌器9，控制搅拌速度为400r/min，搅拌时间为7min；
S2：氧化出水自流进入混合池3中，按照絮凝剂与氧化水的重量体积比为8mg:1000ml的比例向混合池3中加入絮凝剂，絮凝剂自絮凝剂投加管8进入混合池3中；开启搅拌器9，控制搅拌速度为280r/min，搅拌时间为3min；
S3：混合出水依次进入一级絮凝池4和二级絮凝池5，分别在80r/min、50r/min的搅拌速度下，搅拌5min，促使形成密实絮体；
S4：絮凝出水进入沉淀池6中，沉淀时间为25min，得上清液；
对上清液检测，浊度为3.1NTU，CODMn为3.3mg/L，除藻率91.0％，色度未检出。
实施例1-5中，对氧化剂、絮凝剂的添加量和种类进行了不同的设定，通过对排泥水检测结果可以看出，在使用本发明提供的絮凝剂和氧化剂时，均能实现藻类与杂质有效结合，形成絮凝团，在经过连贯性的后续处理后，实现了对排泥水的处理，获得的清水浊度、杂质含量低，表明本发明的处理方法处理效果好。
实施例6
结合图1，对用于上述含藻排泥水处理方法的氧化絮凝沉淀组合反应器1进行阐述，该氧化絮凝沉淀组合反应器1包括氧化池2、混合池3、一级絮凝池4、二级絮凝池5和沉淀池6；
将给水厂的含藻排泥水置于氧化池2中，自氧化池2的氧化剂投加管7向氧化池2中投加氧化剂，开启搅拌器9，氧化处理结束后获得氧化水；
为提高氧化剂投加的均匀性，氧化剂投加管7位于氧化池2的中下部；氧化剂自下而上流动，提高氧化剂与排泥水混合的均匀度；
氧化水自氧化池2的氧化池出水口10进入混合池3中，在混合池的中下部设置有絮凝剂投加管8，将絮凝剂投入混合池3中，开启搅拌器9，絮凝剂与氧化水在混合池3中混合均匀，得混合水；
混合池出水口11位于混合池3侧壁的中部，搅拌器9搅拌叶的上方，该设置，可使絮凝剂与氧化水混合均匀；
混合水自混合池出水口11进入一级絮凝池4、然后经一级絮凝池出水口12进入二级絮凝池5中，经两级絮凝后，得絮凝水；
絮凝水自二级絮凝池出水口13进入沉淀池6中沉淀，得上清液，上清液自沉淀池出水口14排出；
在该氧化絮凝沉淀组合反应器1中，氧化池出水口10位于氧化池2的中上部；混合池出水口11位于混合池3的中部及搅拌器9搅拌叶的上方，提高絮凝剂与氧化水混合的均匀性；一级絮凝池出水口12位于一级絮凝池4的中上部；二级絮凝池出水口13位于二级絮凝池5的中下部，沉淀池出水口14位于沉淀池6的中上部；
通过对出水口的位置进行设置，使该氧化絮凝沉淀组合反应器1在使用过程中，含藻排泥水逐级处理后自流进入下一级进行相应的处理，且可保证各级处理有一定的反应时间，提高反应的彻底性。
尽管通过参考优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/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所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种氧化絮凝沉淀组合工艺对含藻排泥水的处理方法，其特征在于，过程如下：
S1：含藻排泥水中投加氧化剂，经混合、搅拌、接触氧化后得到氧化出水；
S2：氧化出水中投加絮凝剂，再次经混合、絮凝、静置沉淀，得上清液；
其中，氧化剂为氯气、臭氧、次氯酸钠、高锰酸钾中的一种或几种组合；
絮凝剂为PAC、PFS、PAM中的一种或几种组合。
2.如权利要求1所述的氧化絮凝沉淀组合工艺对含藻排泥水的处理方法，其特征在于，该处理方法适用于浊度为90-200NTU，CODMn为25-45mg/L，含固率0.1-0.2％的高藻含量排泥水。
3.如权利要求1所述的氧化絮凝沉淀组合工艺对含藻排泥水的处理方法，其特征在于，所述絮凝剂的投加量为6-8mg/L。
4.如权利要求1所述的氧化絮凝沉淀组合工艺对含藻排泥水的处理方法，其特征在于，所述氧化剂的投加量根据氧化剂种类及药剂有效含量确定，氯气或臭氧为2-4mg/L，次氯酸钠(3％-5％)为0.2-0.5ml/L，高锰酸钾(3％-5％)为0.01-0.04ml/L。
5.如权利要求1所述的氧化絮凝沉淀组合工艺对含藻排泥水的处理方法，其特征在于，当选用的氧化剂为次氯酸钠时，絮凝剂为PFS和PAM的组合物，其中，PFS与PAM的质量比为20-30:1.5-2。
6.如权利要求1-5任一项所述的氧化絮凝沉淀组合工艺对含藻排泥水的处理方法，其特征在于，在步骤S1中，加入氧化剂后，在300-400r/min的搅拌速度下维持氧化接触时间5-10min，获得氧化出水。
7.如权利要求1-5任一项所述的氧化絮凝沉淀组合工艺对含藻排泥水的处理方法，其特征在于，在步骤S2中，首先加入絮凝剂在250-350r/min下快速搅拌1-3min，然后分别在40-90r/min搅拌速度下慢速搅拌5-8min完成两级絮凝。
8.如权利要求1-5所述的氧化絮凝沉淀组合工艺对含藻排泥水的处理方法，其特征在于，在步骤S2中，完成混凝后形成的大颗粒絮凝物，在沉淀池中发生聚集沉降，沉淀时间为15-30min。
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