CN114436463A - 一种污水深度处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种污水深度处理系统，包括：由预处理设备、活性焦吸附设施和投焦设备，预处理设备包括超磁化水器，待处理污水通过管道进入超磁化水器进行预处理后输送至蓄水池；吸附设施，包括吸附池，蓄水池内待处理污水输送至吸附池中，吸附池内部通过投放活性焦过污水进行过滤和吸附；吸附池内部设有吸附过滤器，用于对吸附池内的活性焦进行反冲洗，以及将吸附池内的饱和活性焦提取出来通过饱和焦输送管输出；投焦设备，用于将活性焦投放入吸附池中。本发明通过活性焦吸附并现场再生工艺实现了大规模污水深度处理全自动连续运行的问题；通过对活性焦进行在线反冲洗，运行方便、能耗较低，反洗效果极佳，降低了水中SS对活性焦吸附效果的影响。

Description

一种污水深度处理系统

技术领域

本发明涉及污水治理技术领域，尤其涉及一种污水深度处理系统。

背景技术

随着我国经济的高速发展，居民生活和工业生产产生了大量的污水，尤其是工业污水，水量大、成分复杂，污水直接排放会对环境造成环境的污染，并威胁到国民的降落，因此，出于环保的考虑以及资源的回收利用，国家对废水处理标准具有明确规定并制订了一系列举措，要求工业污水需经过处理达标后再能直接排放。

活性焦由于具有优越的吸附功能，可以吸附气体或水中的杂质、悬浮物等，因此，在污水处理行业经常作用吸附物使用。

现有的活性焦吸附的污水系统主要存在以下问题：

一、传统的活性焦吸附工艺，由于活性焦在吸附COD的过程中，极易受SS(固体悬浮物)干扰形成假饱和状态，从而应用于废水处理时存在饱和周期短、运行成本高的问题。同时，传统活性焦吸附用于大规模废水的深度处理，不仅吸附系统的配水、布水、反洗等设计不合理，造成了污水处理工序的衔接性和连续性差。

二、经过污水处理后的活性焦由于吸附了水中大量的杂物和有害物质形成饱和活性焦，由于现有工序的限制，饱和活性焦不能直接再利用或直接抛弃，造成了大量的资源浪费，同时也加重了企业的生产成本。

三、且传统活性焦吸附饱和后的提取、输送、脱水、再生以及再生炭的输送、投加等环节与污水处理工序的结合，在行业中无先例可循，限制了传统活性焦吸附工艺在大规模综合废水深度处理的应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种污水深度处理系统，能够实现饱和活性焦的再生和利用，且自动化程度高。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种污水深度处理系统，包括：

预处理设备，包括超磁化水器，待处理污水通过管道进入超磁化水器进行预处理后输送至蓄水池；

吸附设施，包括吸附池，蓄水池内待处理污水输送至吸附池中，吸附池内部通过投放活性焦过污水进行过滤和吸附；吸附池还设有出水堰，用于将处理达标的污水直接排放或回收利用；

吸附池内部设有吸附过滤器，所述吸附过滤器用于对吸附池内的活性焦进行反冲洗，以及将吸附池内的饱和活性焦提取出来通过饱和焦输送管输出；

投焦设备，包括活性焦输入管和水射器，用于将活性焦投放入吸附池中。

作为优选的技术方案，所述吸附设施至少为2组，且多个吸附设施之间并联设置。

作为优选的技术方案，还包括再生焦设备，用于将由吸附池提取出来的饱和活性焦再生恢复活性，再生设备生成的再生焦通过再生焦斗提机提取至再生焦干料仓，所述再生焦干料仓与活性焦输入管连接。

作为进一步的改进，所述再生焦设备包括再生炉，饱和活性焦在再生炉内进行干燥、高温焦化和活化生成再生焦。

作为另一种进一步的改进，所述饱和焦输送管连接至微滤机，将饱和活性焦脱水，所述微滤机脱水后的饱和活性焦通过饱和焦斗提机提取至饱和焦湿料仓进行存储，饱和焦湿料仓出料口处设有皮带输送机，将饱和焦输送至再生焦设备。

作为更一步的改进，所述再生炉具有烟气出口，所述烟气出口连接至尾气处理设备，尾气处理设备将再生炉产生的烟气经过脱硝、脱硫、除雾和除尘，处理达标的烟气通过烟囱排放。

作为更一步的改进，所述再生炉的出料口与再生焦斗提机之间还设有冷却机，将生成的再生焦送入冷却机内冷却后通过再生焦斗提机提取至再生焦干料仓。

作为优选的技术方案，所述吸附过滤器包括配水管、布水器、空气提升泵、洗焦器和提焦转换器；由配水管、布水器、空气提升泵和洗焦器对吸附池内的活性焦进行反冲洗，由空气提升泵和提焦转换器将吸附池内的饱和活性焦提取出来。

作为优选的技术方案，所述吸附池的底部呈倒棱锥形，所述吸附过滤器的底部延伸至所述倒棱锥形所述形成的区域内。

作为优选的技术方案，还包括有轨电动平车，所述电动平车上安装有：

用于输送饱和焦的输料管，所述输料管的分别通过快速接头连接饱和焦输送管和与微滤机连接输料软管；

以及，用于投放再生焦的不锈钢钢管，所述不锈钢钢管也通过带有快速接头的输料软管连接活性焦输入管和再生焦干料仓。

本发明中，污水处理采用活性焦吸附工艺可实现连续运行、在线反冲洗、全自动提投炭及再生，具有以下有益效果：

可适用各种难生化降解废水对COD和色度的深度处理，出水水质稳定，处理对象广谱，受前端水质水量波动影响较小，抗冲击能力较强；解决了活性焦吸附并现场再生工艺用于大规模污水深度处理全自动连续运行的问题；

本发明涉及的污水处理系统不仅基建投资少，而且选用的活性焦不仅COD吸附效果较好，且原料来源广、生产容易、价格便宜；

本发明采用活性焦现场再生工艺，再生后的活性焦性能稳定，可反复使用，使本工艺用于废水处理的运行费不到其他工艺的一半，且整个再生及投加过程可全自动运行。

本发明进行污水处理，不需要在水中投加任何药物，整个过程不产生污泥、浓水等二次污染物，不会增加出水的TDS，是典型的绿色水处理工艺。

本发明中对活性焦进行在线反冲洗，不仅运行方便、能耗较低，同时反洗效果极佳，尽可能降低了水中SS对活性焦吸附效果的影响。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种污水深度处理系统，由预处理设备、CAT活性焦吸附设施(以下简称吸附设施)、ACT活性焦再生设备(以下简称再生焦设备)、TGT尾气处理设备(以下简称尾气处理设备)和投焦设备组成。

预处理设备本实施例中指超磁化水器1，待处理污水通过管道进入超磁化水器1进行预处理后输送至蓄水池21；

待处理废水靠重力流或泵提升进入超磁化水器1，其工作原理是当含有离子的水垂直切割磁力线时，水会产生电能，这种电能被转化为水的内能，在该能量的作用下，活化了水分子，使通常由13个水分子缔合而成的大分子团水被打开了缔合链，形成了由6个水分子缔合而成的小分子团水，同时水中的结垢物质如碳酸钙、碳酸镁、硫酸镁等也被分解成松软的物质，它们不易在罐体和活性焦上附着，在水中处于悬浮状态，极易被水带走，可以延长活性焦的吸附饱和周期。同时污水中的SS等在强磁作用下不易附着和粘结，易于清洗。

超磁化水器1能够将污水中某些不能被常规活性焦(焦)吸附的污染成分，改变其分子极性，通过活性焦的化学吸附能力得以吸附去除，提高活性焦的去除率，比常规活性焦去除率高20％到50％。

吸附设施，本实施例中采用吸附池2，在某些条件下，也可以采用吸附罐。

蓄水池21内待处理污水输送至吸附池2中，吸附池2内部通过投放活性焦过污水进行过滤和吸附；吸附池2还设有出水堰23，用于将处理达标的污水直接排放或回收利用。

吸附池多采用多组并联，也可以在吸附池中设置挡板将吸附池内部间隔出多个吸附单元。本实施例中吸附池2为四组吸附单元并联，吸附单元的数量根据空间或设计要求数量不等，一般情况下，吸附池至少具有2组吸附单元并联设置，其中并联设置的定义为多个吸附吸附同时进水或放水，也可单独实现吸附工序。

每个吸附单元的底部呈倒棱锥形，每个吸附单元的平面尺寸为3*3m，池深7.8m,下部为60度倒八棱锥形。

每个吸附单元内部均设有吸附过滤器23，吸附过滤器23的底部延伸至倒棱锥形形成的区域内。吸附过滤器23用于对吸附单元内的活性焦进行反冲洗，以及将饱和活性焦提取出来通过饱和焦输送管24输出；

吸附过滤器23包括配水管、布水器、空气提升泵、洗焦器和提焦转换器；由配水管、布水器、空气提升泵和洗焦器对吸附池2内的活性焦进行反冲洗，由空气提升泵和提焦转换器将吸附池2内的饱和活性焦提取出来。

活性焦饱和后，利用空气提升泵通过提焦转换器将饱和焦提出，输送至微滤机25，脱水后经斗式提升机26提升入饱和焦湿料仓27，再进入活性焦再生设备再生。

活性焦反冲洗及饱和焦提出共用一个空气提升泵。本实施例中，每个气动控制柜控制8个单元的空气提升泵，调节每单元压缩空气的流量和压力，可改变活性焦冲洗强度及饱和焦的提出流量。压缩空气由自建压缩空气站提供。

空气提升泵、洗焦器和提焦转换器均是现有的功能完善的设备，通过电气控制柜控制空气提升泵、洗焦器和提焦转换器的运行并实现反冲洗和提焦工序的原理属于本领域内成熟的技术，通过控制柜控制各设备和管道之间的电动阀门动作以实现管道的通断也是本领域成熟的现有技术，此处不再进行一一赘述。

投焦设备，包括活性焦输入管52和水射器53，用于将活性焦投放入吸附池2中。

再生焦设备，用于将由吸附池2提取出来的饱和活性焦再生恢复活性，再生设备生成的再生焦通过再生焦斗提机提取至再生焦干料仓，再生焦干料仓通过性焦输入管52连接。饱和焦输送管24连接至微滤机25，将饱和活性焦脱水，微滤机25脱水后的饱和活性焦通过饱和焦斗式提升机26提取至饱和焦湿料仓27进行存储，饱和焦湿料仓27出料口处设有皮带输送机28，将饱和焦输送至再生焦设备。

再生焦设备包括再生炉3，饱和活性焦在再生炉3内进行干燥、高温焦化和活化生成再生焦。

再生炉3具有烟气出口31，烟气出口31连接至尾气处理设备4，尾气处理设备4将再生炉3产生的烟气经过脱硝、脱硫、除雾和除尘，处理达标的烟气通过烟囱41排放。

再生炉3的出料口与再生焦斗提机51之间还设有冷却机32，将生成的再生焦送入冷却机32内冷却后通过再生焦斗提机51提取至再生焦干料仓5。

本发明中活性焦的投放和提前通过有轨电动平车作为中转，电动平车上安装有：

用于输送饱和焦的输料管，输料管的分别通过快速接头连接饱和焦输送管24和与微滤机25连接输料软管；

以及，用于投放再生焦的不锈钢钢管，不锈钢钢管也通过带有快速接头的输料软管连接活性焦输入管52和再生焦干料仓5。

当吸附池2的或活性焦饱和后，需停止进水将饱和活性焦提出实施再生。将输送饱和焦的输料管、投放再生焦的不锈钢钢管及阀门等均安装在一个有轨电动平车上。将平车停在需再生的吸附单元或吸附池2上方，接通每单元的提焦转换器，并通过快装接头接通平车上的输料管和平车外对应的输料软管。开启提焦单元空气提升泵，将饱和焦提出，经微滤机25脱水，进斗式提升机入湿料仓。湿料仓装有振动下料器、星形下料器及料位计等。料仓出料进入、再生焦设备内进行再生。

从皮带输送机28输送过来的饱和活性焦再生采用内热式回转炉(窑)，活性焦的再生一般分为干燥、高温焦化及活化三个阶段。在干燥阶段，主要去除活性焦上的可挥发成分。高温焦化阶段是使活性焦上吸附的一部分有机物沸腾、汽化脱附，一部分有机物发生分解反应，生成小分子烃脱附出来，残余成分留在活性焦孔隙内成为“固定焦”。在这一阶段，温度将达到800～900℃,为避免活性焦的氧化燃烧，一般在抽真空或惰性气氛下进行。接下来的活化阶段中，往反应釜内通入CO2、CO、H2或水蒸气等气体，以清理活性焦微孔，使其恢复吸附性能。

再生炉3通过活性焦再生产生的尾气通过尾气处理设备(图1中实线框内)进行达标处理后排放，具体采用如下工序：活性焦吸附的有机物高温(850℃)热解产生可燃气→炉内通空气燃烧→炉尾进料(常温25℃)急冷→高温SCR脱硝→脱硫湿电除尘一体塔→“引风机”→→“烟囱”。

再生炉3生成的再生焦冷却温度小于60℃后，经斗式提升机提升至再生焦干料仓5内。干料仓5装有振动下料器、料位计及星形下料器等。再生焦投加采用水射器53水力输送，输送管道有固定不锈钢钢管和带快装接头的透明软管组成。再生焦投加和饱和焦提取在同一吸附组，利用电动平车投焦，投焦时平车外软管经快装接头和平车上的输送管料接通。此后，可启动水射器供水泵，将再生焦投入吸附池2。吸附池为多组并联运行，其中1-2组在停止进水情况下进行活性焦再生的“提焦”和“投焦”作业。集中补充新焦时，可采用吊车吊吨袋直接投加。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种污水深度处理系统，其特征在于，包括：

预处理设备，包括超磁化水器，待处理污水通过管道进入超磁化水器进行预处理后输送至蓄水池；

吸附设施，包括吸附池，蓄水池内待处理污水输送至吸附池中，吸附池内部通过投放活性焦过污水进行过滤和吸附；吸附池还设有出水堰，用于将处理达标的污水直接排放或回收利用；

吸附池内部设有吸附过滤器，所述吸附过滤器用于对吸附池内的活性焦进行反冲洗，以及将吸附池内的饱和活性焦提取出来通过饱和焦输送管输出；

投焦设备，包括活性焦输入管和水射器，用于将活性焦投放入吸附池中。

2.如权利要求1所述的一种污水深度处理系统，其特征在于：所述吸附设施至少为2组，且多个吸附设施之间并联设置。

3.如权利要求1所述的一种污水深度处理系统，其特征在于：还包括再生焦设备，用于将由吸附池提取出来的饱和活性焦再生恢复活性，再生设备生成的再生焦通过再生焦斗提机提取至再生焦干料仓，所述再生焦干料仓与活性焦输入管连接。

4.如权利要求3所述的一种污水深度处理系统，其特征在于：所述再生焦设备包括再生炉，饱和活性焦在再生炉内进行干燥、高温焦化和活化生成再生焦。

5.如权利要求3所述的一种污水深度处理系统，其特征在于：所述饱和焦输送管连接至微滤机，将饱和活性焦脱水，所述微滤机脱水后的饱和活性焦通过饱和焦斗提机提取至饱和焦湿料仓进行存储，饱和焦湿料仓出料口处设有皮带输送机，将饱和焦输送至再生焦设备。

6.如权利要求4所述的一种污水深度处理系统，其特征在于：所述再生炉具有烟气出口，所述烟气出口连接至尾气处理设备，尾气处理设备将再生炉产生的烟气经过脱硝、脱硫、除雾和除尘，处理达标的烟气通过烟囱排放。

7.如权利要求4所述的一种污水深度处理系统，其特征在于：所述再生炉的出料口与再生焦斗提机之间还设有冷却机，将生成的再生焦送入冷却机内冷却后通过再生焦斗提机提取至再生焦干料仓。

8.如权利要求1或2所述的一种污水深度处理系统，其特征在于：所述吸附过滤器包括配水管、布水器、空气提升泵、洗焦器和提焦转换器；由配水管、布水器、空气提升泵和洗焦器对吸附池内的活性焦进行反冲洗，由空气提升泵和提焦转换器将吸附池内的饱和活性焦提取出来。

9.如权利要求8所述的一种污水深度处理系统，其特征在于：所述吸附池的底部呈倒棱锥形，所述吸附过滤器的底部延伸至所述倒棱锥形所述形成的区域内。

10.如权利要求1所述的一种污水深度处理系统，其特征在于：还包括有轨电动平车，所述电动平车上安装有：

用于输送饱和焦的输料管，所述输料管的分别通过快速接头连接饱和焦输送管和与微滤机连接输料软管；

以及，用于投放再生焦的不锈钢钢管，所述不锈钢钢管也通过带有快速接头的输料软管连接活性焦输入管和再生焦干料仓。

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