CN113683225A - 一种智能控制工业废水深度处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能控制工业废水深度处理装置，包括依次连通的折板混合区、微芬顿区、pH折板回调区、介质絮凝区和高密度斜管澄清区；在折板混合区加入硫酸亚铁、双氧水和酸，微芬顿区分隔的两个池体设有防扰流挡板和机械搅拌器，在pH折板回调区加入碱和助凝剂，pH折板回调区及第二池体设有pH检测仪，介质絮凝区由“田”字形导流板和设有可调速桨叶式提升器的中心稳流筒构成池体骨架，pH折板回调区经引流管与中心稳流筒连通，高密度斜管澄清区由上至下分为清水收集区、斜管区和沉淀区且设有刮泥机，沉淀区经介质回收装置与pH折板回调区连通。本发明的装置可解决工业废水深度处理问题，具有设备体积小、使用成本低、处理速度快且效果佳的特点。

Description

一种智能控制工业废水深度处理装置
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，特别是涉及一种智能控制工业废水深度处理装置。
背景技术
现有的芬顿技术依靠硫酸亚铁和双氧水在低pH条件下产生羟基氧，去氧化水中的难降解物质，然后通过碱回调pH至中性，反应完全后进入到后续的絮凝沉淀单元，依靠前端形成的铁盐，作为絮凝剂，再投加助凝剂加速絮体沉淀，完成处理。此工艺在工业废水深度处理中生产的设备体积大，实际应用受限，同时还存在芬顿技术反应时间长、反应pH低、酸碱用量大、产泥量多、药剂成本高，造成后期含盐量高、回用水受限的问题，且混凝沉淀技术仅依靠混凝剂与助凝剂的絮凝作用去除悬浮物，对于低悬浮物的水质，存在出水水质差、沉淀时间长的缺陷。
发明内容
本发明的目的是提供一种智能控制工业废水深度处理装置，用于解决工业废水深度处理问题，具有设备体积小、使用成本低、处理速度快且效果佳的特点。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种智能控制工业废水深度处理装置，包括：智能控制单元以及依次连通的折板混合区、微芬顿区、pH折板回调区、介质絮凝区和高密度斜管澄清区；所述折板混合区为上下回转式结构且上方分点位依次连接有硫酸亚铁加药系统、双氧水加药系统和酸加药系统；所述微芬顿区分隔为第一池体和第二池体，所述第一池体和第二池体均设有防扰流挡板和机械搅拌器；所述pH折板回调区为上下回转式结构且上方分点位依次连接有碱加药系统和助凝剂加药系统，所述pH折板回调区上方分点位位于所述碱加药系统和所述助凝剂加药系统之间以及所述第二池体末端均设有pH检测仪；所述介质絮凝区由“田”字形导流板和中心稳流筒构成池体骨架，所述中心稳流筒设有可调速桨叶式提升器；所述pH折板回调区下方末端出口处经引流管与所述中心稳流筒下方中心进口处连通；所述高密度斜管澄清区由上至下分为清水收集区、斜管区和沉淀区，且所述高密度斜管澄清区的中心设有刮泥机；所述沉淀区下方出口处经介质回收装置与所述pH折板回调区下方始端进口处连通；所述机械搅拌器、pH检测仪、可调速桨叶式提升器、刮泥机、硫酸亚铁加药系统、双氧水加药系统、酸加药系统、碱加药系统和助凝剂加药系统分别与所述智能控制单元电性连接。
可选的，所述折板混合区为组合可拆卸结构且与所述微芬顿区可拆卸连接，所述pH折板回调区为组合可拆卸结构且与所述介质絮凝区上部位连接。
可选的，所述微芬顿区依据反应要求设置有多格反应槽，所述多格反应槽中的每个槽内部均设有防扰流挡板，所述防扰流挡板上方与液面平齐且下方与槽底连接，所述防扰流挡板截面面积占所述多格反应槽中单个槽截面积的5％～10％，所述多格反应槽设置所述机械搅拌器。
可选的，所述机械搅拌器采用桨叶式搅拌器或框式搅拌器。
可选的，所述“田”字形导流板上边缘高于水面3～5cm，用于将提升水流进行分隔，所述“田”字形导流板下边缘到所述中心稳流筒顶部边缘的距离为所述中心稳流筒直径的1.0～1.3倍。
可选的，所述中心稳流筒上边缘低于水面的距离为所述中心稳流筒直径的0.2～0.3倍，所述中心稳流筒下边缘到所述“田“字形导流板下边缘的距离为所述中心稳流筒直径的0.8～1.1倍，所述中心稳流筒到所述介质絮凝区底部的距离为所述中心稳流筒直径的0.5～0.8倍。
可选的，所述介质回收装置的回流量为5％～10％的进水量。
可选的，所述智能化控制单元包括PLC控制系统、发射装置和移动控制终端，所述机械搅拌器、pH检测仪、可调速桨叶式提升器和刮泥机分别与所述PLC控制系统的输入端电性连接，所述硫酸亚铁加药系统、双氧水加药系统、酸加药系统、碱加药系统和助凝剂加药系统分别与所述PLC控制系统的输出端电性连接，所述PLC控制系统经所述发射装置与所述移动控制终端无线通信连接。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明与现有芬顿技术相比，反应条件温和、反应pH高，所以药剂投加量小、酸碱耗用量小、含盐量小，可考虑水质回用；本发明在折板混合区和pH折板回调区均采用了折板絮凝形式，耗能小，在混凝段加入了混凝介质，增大了絮体比重，有效节约了反应时间，同时在沉淀段增设刮泥机及介质回收装置，重复利用混凝介质，节约沉淀时间、运行费用低；利用本发明的装置，能达到工业废水COD达标排放，有效去除工业废水的色度，而且设备体积小，表面负荷大，沉淀效果好，处理效能高、运行成本低、产泥量小、智能化程度高。
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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例智能控制工业废水深度处理装置的结构示意图；
图2为本发明实施例智能控制工业废水深度处理装置的电气控制图。
附图标记说明：1、折板混合区；2、硫酸亚铁加药系统；3、双氧水加药系统；4、酸加药系统；5、微芬顿区；6、防扰流挡板；7、机械搅拌器；8、pH检测仪；9、pH折板回调区；91、引流管；10、碱加药系统；11、助凝剂加药系统；12、介质絮凝区；13、“田”字形导流板；14、可调速桨叶式提升器；15、中心稳流筒；16、导流区；17、高密度斜管澄清区；18、刮泥机；19、清水收集区；20、斜管区；21、沉淀区；22、介质回收装置；23、智能控制单元；231、PLC控制系统；232、发射装置；233、移动控制终端。
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。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，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种智能控制工业废水深度处理装置，用于解决工业废水深度处理问题，具有设备体积小、使用成本低、处理速度快且效果佳的特点。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，本发明实施例提供的智能控制工业废水深度处理装置，包括：智能控制单元23以及依次连通的折板混合区1、微芬顿区5、pH折板回调区9、介质絮凝区12和高密度斜管澄清区17；所述折板混合区1为上下回转式结构且上方分点位依次连接有硫酸亚铁加药系统2、双氧水加药系统3和酸加药系统4；所述微芬顿区5分隔为第一池体和第二池体，所述第一池体和第二池体均设有防扰流挡板6和机械搅拌器7；所述pH折板回调区9为上下回转式结构且上方分点位依次连接有碱加药系统10和助凝剂加药系统11，所述pH折板回调区9上方分点位位于所述碱加药系统10和所述助凝剂加药系统11之间以及所述第二池体末端均设有pH检测仪8；所述介质絮凝区12由“田”字形导流板13和中心稳流筒15构成池体骨架，所述中心稳流筒15设有可调速桨叶式提升器14；所述pH折板回调区9下方末端出口处经引流管91与所述中心稳流筒15下方中心进口处连通；所述高密度斜管澄清区17由上至下分为清水收集区19、斜管区20和沉淀区21，且所述高密度斜管澄清区17的中心设有刮泥机18，所述刮泥机18的转速可调节，所述介质絮凝区12的导流区16与所述高密度斜管澄清区17的沉淀区21连通；所述沉淀区21下方出口处经介质回收装置22与所述pH折板回调区9下方始端进口处连通，所述介质回收装置22可用于回收介质；所述机械搅拌器7、pH检测仪8、可调速桨叶式提升器14、刮泥机18、硫酸亚铁加药系统2、双氧水加药系统3、酸加药系统4、碱加药系统10和助凝剂加药系统11分别与所述智能控制单元23电性连接。所述折板混合区1同时投加硫酸亚铁、双氧水和酸，区别于传统芬顿工艺，需要先加酸调节反应体系至较低pH，然后依次加入硫酸亚铁和双氧水，缩短反应时间；靠近所述pH折板回调区9的所述池体内设置的pH检测仪8的探头通过所述智能控制单元23预设的反应pH，反馈酸加药系统4变频调节其酸加药泵的转速，从而控制加药量；所述pH折板回调区9首段加入碱，回调系统的pH，并接收所述介质回收装置22的回收介质，再通过所述智能控制单元23控制所述pH检测仪8的探头，反馈碱加药系统变频调节其碱加药泵的转速，从而控制加药量。
所述折板混合区1为组合可拆卸结构且与所述微芬顿区5可拆卸连接，所述pH折板回调区9为组合可拆卸结构且与所述介质絮凝区12上部位连接，二者无额外动力消耗，通过水流动力控制反应的速度梯度在600～1000G-1，水力停留时间在0.5～1min。
所述微芬顿区5依据反应要求设置有多格反应槽，所述多格反应槽中的每个槽内部均设有防扰流挡板6，所述防扰流挡板6上方与液面平齐且下方与槽底连接，所述防扰流挡板6截面面积占所述多格反应槽中单个槽截面积的5％～10％，所述多格反应槽设置所述机械搅拌器7；所述机械搅拌器7可采用桨叶式搅拌器、框式搅拌器等，通过所述智能控制单元23控制所述机械搅拌器7的转速，平均反应速度梯度在400～800G-1，总水力停留时间在0.5～2h。
所述介质絮凝区12由所述“田”字形导流板13与所述介质絮凝区12内壁连接，同时与所述中心稳流筒15连接，所述中心稳流筒15的中心部位设置所述可调速桨叶式提升器14，通过所述智能控制单元23控制所述机械搅拌器7的转速，水力停留时间为5～10min。
所述“田”字形导流板13上边缘高于水面3～5cm，用于将提升水流进行有效的分隔，单格水流下降流速0.3～0.4m/s，所述“田”字形导流板13下边缘到所述中心稳流筒15顶部边缘的距离为所述中心稳流筒15直径的1.0～1.3倍。
所述中心稳流筒15导流筒的循环回流量为进水量的5～10倍，上升流速为0.5～0.8m/s，所述中心稳流筒15上边缘低于水面的距离为所述中心稳流筒15直径的0.2～0.3倍，所述中心稳流筒15下边缘到所述“田“字形导流板13下边缘的距离为所述中心稳流筒15直径的0.8～1.1倍，所述中心稳流筒15到所述介质絮凝区12底部的距离为所述中心稳流筒15直径的0.5～0.8倍。
所述介质回收装置22的回流量为5％～10％的进水量，通过所述智能控制单元23控制介质的回流量，为前端反应提供介质，同时能够减少碱液的投加量，增大絮体比重，降低沉淀时间。
如图2所示，所述智能化控制单元23包括PLC控制系统231、发射装置232和移动控制终端233，所述机械搅拌器7、pH检测仪8、可调速桨叶式提升器14和刮泥机18分别与所述PLC控制系统231的输入端电性连接，所述硫酸亚铁加药系统2、双氧水加药系统3、酸加药系统4、碱加药系统10和助凝剂加药系统11分别与所述PLC控制系统231的输出端电性连接，所述PLC控制系统231对装置内所有的用电设备、电信号、仪器、仪表进行全程控制，根据编程顺序依次进行控制，所述PLC控制系统231经所述发射装置232与所述移动控制终端233无线通信连接，用于将数据信号经过所述发射装置232投射至所述移动控制终端233上，进而实现远程控制。
本装置的工作原理是：本发明提供的智能控制工业废水深度处理装置，通过增设前端折板混合区，加速药剂与废水的混合；进入微芬顿反应区，控制较高的反应pH，减少药剂投入，降低了运行成本，且通过减少药剂投加量减少了水中含盐量和污泥量；进入折板回调区，加碱回调系统pH，保证铁离子的完全沉淀，防止出水反色，同时保证出水的pH值，防止造成出水酸污染，出水进入介质絮凝区，通过一次性投入混凝介质(如石英砂)形成比重较大的内核，利用助凝剂将絮凝体包裹于混凝介质周围，增加絮体比重，降低絮凝时间，提高絮凝效果；出水进入高密度斜管澄清区，辅以刮泥机能快速完成絮体沉降，减小沉淀池容积，完成排泥过程，增设的介质回收装置使得pH折板回调区的介质无须持续投加，降低了运行成本，最终完成出水。
本发明与现有芬顿技术相比，反应条件温和、反应pH高，所以药剂投加量小、酸碱耗用量小、含盐量小，可考虑水质回用；本发明在折板混合区和pH折板回调区均采用了折板絮凝形式，耗能小，在混凝段加入了混凝介质，增大了絮体比重，有效节约了反应时间，同时在沉淀段增设刮泥机及介质回收装置，重复利用混凝介质，节约沉淀时间、运行费用低；利用本发明的装置，能达到工业废水COD达标排放，有效去除工业废水的色度，而且设备体积小，表面负荷大，沉淀效果好，处理效能高、运行成本低、产泥量小、智能化程度高。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种智能控制工业废水深度处理装置，其特征在于，包括：智能控制单元(23)以及依次连通的折板混合区(1)、微芬顿区(5)、pH折板回调区(9)、介质絮凝区(12)和高密度斜管澄清区(17)；所述折板混合区(1)为上下回转式结构且上方分点位依次连接有硫酸亚铁加药系统(2)、双氧水加药系统(3)和酸加药系统(4)；所述微芬顿区(5)分隔为第一池体和第二池体，所述第一池体和第二池体均设有防扰流挡板(6)和机械搅拌器(7)；所述pH折板回调区(9)为上下回转式结构且上方分点位依次连接有碱加药系统(10)和助凝剂加药系统(11)，所述pH折板回调区(9)上方分点位位于所述碱加药系统(10)和所述助凝剂加药系统(11)之间以及所述第二池体末端均设有pH检测仪(8)；所述介质絮凝区(12)由“田”字形导流板(13)和中心稳流筒(15)构成池体骨架，所述中心稳流筒(15)设有可调速桨叶式提升器(14)；所述pH折板回调区(9)下方末端出口处经引流管(91)与所述中心稳流筒(15)下方中心进口处连通；所述高密度斜管澄清区(17)由上至下分为清水收集区(19)、斜管区(20)和沉淀区(21)，且所述高密度斜管澄清区(17)的中心设有刮泥机(18)；所述沉淀区(21)下方出口处经介质回收装置(22)与所述pH折板回调区(9)下方始端进口处连通；所述机械搅拌器(7)、pH检测仪(8)、可调速桨叶式提升器(14)、刮泥机(18)、硫酸亚铁加药系统(2)、双氧水加药系统(3)、酸加药系统(4)、碱加药系统(10)和助凝剂加药系统(11)分别与所述智能控制单元(23)电性连接。
2.根据权利要求1所述的智能控制工业废水深度处理装置，其特征在于，所述折板混合区(1)为组合可拆卸结构且与所述微芬顿区(5)可拆卸连接，所述pH折板回调区(9)为组合可拆卸结构且与所述介质絮凝区(12)上部位连接。
3.根据权利要求1所述的智能控制工业废水深度处理装置，其特征在于，所述微芬顿区(5)依据反应要求设置有多格反应槽，所述多格反应槽中的每个槽内部均设有防扰流挡板(6)，所述防扰流挡板(6)上方与液面平齐且下方与槽底连接，所述防扰流挡板(6)截面面积占所述多格反应槽中单个槽截面积的5％～10％，所述多格反应槽设置所述机械搅拌器(7)。
4.根据权利要求3所述的智能控制工业废水深度处理装置，其特征在于，所述机械搅拌器(7)采用桨叶式搅拌器或框式搅拌器。
5.根据权利要求1所述的智能控制工业废水深度处理装置，其特征在于，所述“田”字形导流板(13)上边缘高于水面3～5cm，用于将提升水流进行分隔，所述“田”字形导流板(13)下边缘到所述中心稳流筒(15)顶部边缘的距离为所述中心稳流筒(15)直径的1.0～1.3倍。
6.根据权利要求1所述的智能控制工业废水深度处理装置，其特征在于，所述中心稳流筒(15)上边缘低于水面的距离为所述中心稳流筒(15)直径的0.2～0.3倍，所述中心稳流筒(15)下边缘到所述“田“字形导流板(13)下边缘的距离为所述中心稳流筒(15)直径的0.8～1.1倍，所述中心稳流筒(15)到所述介质絮凝区(12)底部的距离为所述中心稳流筒(15)直径的0.5～0.8倍。
7.根据权利要求1所述的智能控制工业废水深度处理装置，其特征在于，所述介质回收装置(22)的回流量为5％～10％的进水量。
8.根据权利要求1所述的智能控制工业废水深度处理装置，其特征在于，所述智能化控制单元(23)包括PLC控制系统(231)、发射装置(232)和移动控制终端(233)，所述机械搅拌器(7)、pH检测仪(8)、可调速桨叶式提升器(14)和刮泥机(18)分别与所述PLC控制系统(231)的输入端电性连接，所述硫酸亚铁加药系统(2)、双氧水加药系统(3)、酸加药系统(4)、碱加药系统(10)和助凝剂加药系统(11)分别与所述PLC控制系统(231)的输出端电性连接，所述PLC控制系统(231)经所述发射装置(232)与所述移动控制终端(233)无线通信连接。
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