CN114620871A - 基于建筑废弃物除浊和光伏紫外消毒的废水深度处理装置与工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于建筑废弃物除浊和光伏紫外消毒的废水深度处理装置与工艺，该装置包括第一级沉淀池、第二级沉淀池和反应器；所述反应器包括斜板进水口和平板出水口，以及截流区、消毒区和深度过滤区；所述截流区内装填有建筑废弃物填料；所述消毒区内安装有若干紫外线消毒灯管；所述深度过滤区与其上方的截流区、消毒区之间相连通；所述紫外线消毒灯管在且仅在完全淹没于液面下时才启动工作。本装置与工艺采用一级沉淀+建筑废弃物截留+石英砂深度过滤的方式去除废水悬浮物，悬浮物控制效率得到大幅提升，同时合理利用建筑废弃物；设置基于液位的消毒灯管保护结构，可提高出水回用生物安全性，同时保障了技术的经济性。
Description
技术领域
本发明属于环境工程与水污染控制领域，具体涉及一种基于建筑废弃物除浊和光伏紫外消毒的施工现场洗车棚废水深度处理装置与工艺。
背景技术
为落实大气污染控制要求，工程施工现场的洗车棚一般是标准配置，绝大部分工地均在大门口设置了洗车棚，对进出工地的渣土车进行喷淋降尘。喷淋洗车产生的废水含有大量的泥沙和悬浮物，一般经过洗车棚旁边设置的三级沉淀池简单沉淀后回用于洗车。目前，三级沉淀技术是应用最为广泛的施工现场洗车棚废水处理技术。
但是，根据工程实际经验和有关研发结果，现有技术主要存在以下三个缺陷：
(1)三级沉淀池仅发挥简单沉淀作用，只能去除废水中的大颗粒易沉降泥沙，对于悬浮颗粒物基本没有控制能力，出水中高浓度的悬浮颗粒物时常在回用时堵塞喷头；
(2)三级沉淀池往往只有第一级沉淀池实际发挥沉淀作用，第二级和第三级基本无实际污染物控制能力，造成设施冗余，浪费土地空间；
(3)出水没有微生物控制措施，在回用喷洒时形成大量的微生物气溶胶，造成潜在的微生物风险。
发明内容
为解决上述问题，本申请提供了一种基于建筑废弃物除浊和光伏紫外消毒的施工现场洗车棚废水深度处理装置与工艺，将传统三级沉淀池精简为二级，并在第一级沉淀池和第二级沉淀池隔墙上设置基于建筑废弃物除浊和光伏紫外消毒的废水处理技术，使第二级沉淀池作为储水池并体积减半，大幅提高废水回用的经济性、可靠性和生物安全性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：
基于建筑废弃物除浊和光伏紫外消毒的废水深度处理装置，包括
第一级沉淀池和第二级沉淀池，其间通过隔墙分隔；
所述隔墙上方设置有反应器，所述反应器将第一级沉淀池和第二级沉淀池连通；
所述反应器包括分设于两侧的斜板进水口和平板出水口，反应器内设置有隔板，所述隔板将反应器内上部空间分隔为截流区和消毒区，所述截流区和消毒区之间通过位于反应器下部的深度过滤区连通；
所述截流区位于第一级沉淀池和斜板进水口一侧，其内装填有建筑废弃物填料；
所述消毒区位于平板出水口和第二级沉淀池一侧，其内安装有若干紫外线消毒灯管；
所述深度过滤区与其上方的截流区、消毒区之间通过穿孔板连通，且所述隔板底部深入所述深度过滤区内；
所述紫外线消毒灯管通过线路连接有蓄电池和光伏板，所述紫外线消毒灯管在且仅在完全淹没于液面下时才启动工作。
作为上述方案的改进，所述第一级沉淀池和第二级沉淀池的长度之比为2～3:1。
作为上述方案的改进，所述反应器与所述隔墙等宽，并横跨所述第一级沉淀池宽度方向，所述斜板进水口和平板出水口的宽度小于所述反应器的宽度。
作为上述方案的改进，所述斜板进水口和平板出水口均呈扁式结构，其中所述斜板进水口的入水端为低端并淹没于第一级沉淀池液面以下，所述平板出水口卡置在隔墙顶部且其出水端凸出于第二级沉淀池上方。
作为上述方案的改进，所述建筑废弃物填料包括粒径0.5-1.0cm的废弃砖石。
作为上述方案的改进，所述穿孔板的孔径小于0.5cm。
作为上述方案的改进，所述深度过滤区为石英砂深度过滤层，其底部呈向中心倾斜的斜面。
作为上述方案的改进，所述紫外线消毒灯管通过灯管支架等间隔、等高度安装于所述消毒区内。
作为上述方案的改进，所述紫外线消毒灯管的线路上设有控制开关，所述控制开关连通有浮球，当所述消毒区内液位逼近平板出水口下沿时通过浮球控制所述控制开关闭合，此时所述紫外线消毒灯管完全淹没于液位以下。
基于建筑废弃物除浊和光伏紫外消毒的废水深度处理工艺，本工艺应用于上述的废水深度处理装置，包括以下步骤：
S1，经过第一级沉淀池沉淀处理后的废水通过斜板进水口进入反应器，此过程中斜板进水口内的废水呈斜向上流动，斜板进水口的入水端淹没于第一级沉淀池液面以下；
S2，废水进入反应器后，在隔板的作用下向下渗透通过截流区内建筑废弃物填料，将粒径稍大的悬浮颗粒物截留在建筑废弃物填料上；
S3，废水通过截流区后，经由穿孔板进入深度过滤区，并经由隔板底部的间隙通过穿孔板溢流而出至消毒区；废水在通过石英砂深度过滤层的过程中后者发挥过滤作用，其中绝大部分悬浮颗粒物被截留，废水浊度显著下降，透明度大幅上升，进入可紫外消毒状态；
S4，废水在隔板右侧向上推流，液位逐渐上升至与隔板左侧液位齐平；当其右侧液位在逼近平板出水口下沿时，通过浮球控制并打开控制开关，使得置于灯管支架上的紫外线消毒灯管通电，释放出紫外线发挥消毒作用；浮球与控制开关用于使紫外线消毒灯管通电时始终淹没于液面以下，以防止其过热损坏；
S5，废水在经过紫外线消毒后自平板出水口溢流进入第二级沉淀池，待回用。
本发明带来的有益效果有：
(1)大幅降低洗车棚废水的悬浮物浓度和浊度，从根本上避免回用过程中的喷头堵塞，提高废水回用的经济性和可靠性；
(2)采用一级沉淀+建筑废弃物截留+石英砂深度过滤的方式去除洗车棚废水的悬浮物，悬浮物控制效率得到大幅提升，保证了后续消毒的可靠性，同时合理利用建筑废弃物；
(3)取消现有第三级沉淀池，并使第二级沉淀池容积减半作为储水池用，有效降低了处理设施占地面积和综合成本；
(4)利用光伏为紫外消毒灯管供电，并设置了基于液位的消毒灯管保护结构，在提高出水回用生物安全性的同时，不产生电费且实现了出水中的病原菌控制，保障了技术的经济性和安全性。
附图说明
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明，
图1为基于建筑废弃物除浊和光伏紫外消毒的废水深度处理装置安装结构示意图；
图2为反应器及相关结构主视图；
图3为反应器及相关结构左视图；
图4为反应器及相关结构俯视图；
图中：
1-反应器；2-斜板进水口；3-隔板；4-建筑废弃物填料；5-石英砂深度过滤层；6-穿孔板；7-灯管支架；8-紫外线消毒灯管；9-浮球；10-控制开关；11-平板出水口；12-光伏板；13-蓄电池；14-线路。
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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上侧”、“下侧”、“上端”、“两端”、“宽度”、“高度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“连通”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参照图1～4，基于建筑废弃物除浊和光伏紫外消毒的施工现场洗车棚废水深度处理装置，包括：
第一级沉淀池和第二级沉淀池，其间通过隔墙分隔，第二级沉淀池作储水池用；
隔墙的上方设置有反应器1，通过反应器1将第一级沉淀池和第二级沉淀池连通；
反应器1包括分设于两侧的斜板进水口2和平板出水口11，反应器1内设置有隔板3，该隔板3将反应器1内上部空间分隔为截流区和消毒区，截流区和消毒区之间通过位于反应器1下部的深度过滤区连通；其中，截流区位于第一级沉淀池和斜板进水口2一侧，其内装填有建筑废弃物填料4；消毒区位于平板出水口11和第二级沉淀池一侧，其内安装有多个紫外线消毒灯管8；深度过滤区与其上方的截流区、消毒区之间通过孔径小于0.5cm的穿孔板6连通，且隔板3底部深入深度过滤区内，与深度过滤区底部留有间隙以便废水通过。
在一实施例中，第一级沉淀池和第二级沉淀池的长度之比为2:1，使第二级沉淀池容积减半作为储水池用，可降低处理设施占地面积和综合成本。
在一实施例中，反应器1与隔墙等宽，并横跨第一级沉淀池宽度方向，斜板进水口2和平板出水口11的宽度小于反应器1的宽度。斜板进水口2和平板出水口11均呈扁式结构，其中斜板进水口2的入水端为低端并淹没于第一级沉淀池液面以下，平板出水口11卡置在隔墙顶部且其出水端凸出于第二级沉淀池上方。
在一实施例中，紫外线消毒灯管8通过线路14连接有蓄电池13和光伏板12，蓄电池13为紫外线消毒灯管8供电，光伏板12为蓄电池13供电，光伏板12在日间产生的多余电能可储存在蓄电池13中，用于夜间为紫外线消毒灯管8供电。
紫外线消毒灯管8在且仅在完全淹没于液面下时才启动工作。具体的，紫外线消毒灯管8的线路14上设有控制开关10，该控制开关10连通有浮球9，当消毒区内液位逼近平板出水口11下沿时基于浮球9高度的变化使得控制开关10闭合，此时紫外线消毒灯管8完全淹没于液位以下并启动消毒工作，该基于液位的消毒灯管保护结构可防止灯管过热损坏。
在一实施例中，紫外线消毒灯管8通过灯管支架7等间隔、等高度安装于消毒区内。
在一实施例中，建筑废弃物填料4占整个截流区空间的50％～75％，其主要包括粒径0.5-1.0cm的废弃砖石，如废弃红砖碎块，还可以是废弃混凝土块、废弃砂浆碎块、废弃蒸压加气块等其它具有一定强度的常见建筑废弃物。
在一实施例中，深度过滤区为石英砂深度过滤层5，其底部呈向中心倾斜的斜面，利于废水的流动。
基于上述的建筑废弃物除浊和光伏紫外消毒的施工现场洗车棚废水深度处理装置，该实施例提供一种废水深度处理工艺，包括以下步骤：
S1，经过第一级沉淀池沉淀处理后的废水通过斜板进水口2进入反应器1，此过程中斜板进水口2内的废水呈斜向上流动，发挥斜板沉降效果，去除易沉降颗粒物；斜板进水口2的入水端淹没于第一级沉淀池液面以下，以避免浮油进入反应器1主体；
S2，废水进入反应器1后，在隔板3的作用下向下渗透通过截流区内建筑废弃物填料4，发挥物理截留作用，将粒径稍大的悬浮颗粒物截留在建筑废弃物填料4上；
S3，废水通过截流区后，经由穿孔板6进入深度过滤区，并经由隔板3底部的间隙通过穿孔板6溢流而出至消毒区；废水在通过石英砂深度过滤层5的过程中后者发挥过滤作用，其中绝大部分悬浮颗粒物被截留，废水浊度显著下降，透明度大幅上升，进入可紫外消毒状态；
S4，废水在隔板3右侧升流通道内向上推流，液位逐渐上升至与隔板3左侧液位齐平；当其右侧液位在逼近平板出水口11下沿时，通过浮球9控制并打开控制开关10，使得置于灯管支架7上的紫外线消毒灯管8通电，释放出紫外线发挥消毒作用；当出现其它情况导致右侧的液位不足以淹没紫外线消毒灯管8时，浮球9会因液位过低而自动关闭控制开关10，断开电源；
浮球9与控制开关10用于使紫外线消毒灯管8通电时始终淹没于液面以下，防止其过热损坏；
S5，废水在经过紫外线消毒后自平板出水口11溢流进入第二级沉淀池，待回用。
应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.基于建筑废弃物除浊和光伏紫外消毒的废水深度处理装置，包括
第一级沉淀池和第二级沉淀池，其间通过隔墙分隔，其特征在于：
所述隔墙上方设置有反应器，所述反应器将第一级沉淀池和第二级沉淀池连通；
所述反应器包括分设于两侧的斜板进水口和平板出水口，反应器内设置有隔板，所述隔板将反应器内上部空间分隔为截流区和消毒区，所述截流区和消毒区之间通过位于反应器下部的深度过滤区连通；
所述截流区位于第一级沉淀池和斜板进水口一侧，其内装填有建筑废弃物填料；
所述消毒区位于平板出水口和第二级沉淀池一侧，其内安装有若干紫外线消毒灯管；
所述深度过滤区与其上方的截流区、消毒区之间通过穿孔板连通，且所述隔板底部深入所述深度过滤区内；
所述紫外线消毒灯管通过线路连接有蓄电池和光伏板，所述紫外线消毒灯管在且仅在完全淹没于液面下时才启动工作。
2.根据权利要求1所述的废水深度处理装置，其特征在于：
所述第一级沉淀池和第二级沉淀池的长度之比为2～3:1。
3.根据权利要求1所述的废水深度处理装置，其特征在于：
所述斜板进水口和平板出水口均呈扁式结构，其中所述斜板进水口的入水端为低端并淹没于第一级沉淀池液面以下，所述平板出水口卡置在隔墙顶部且其出水端凸出于第二级沉淀池上方。
4.根据权利要求1所述的废水深度处理装置，其特征在于：
所述建筑废弃物填料包括粒径0.5-1.0cm的废弃砖石。
5.根据权利要求1所述的废水深度处理装置，其特征在于：
所述深度过滤区为石英砂深度过滤层，其底部呈向中心倾斜的斜面。
6.根据权利要求1所述的废水深度处理装置，其特征在于：
所述紫外线消毒灯管通过灯管支架等间隔、等高度安装于所述消毒区内。
7.根据权利要求1所述的废水深度处理装置，其特征在于：
所述紫外线消毒灯管的线路上设有控制开关，所述控制开关连通有浮球，当所述消毒区内液位逼近平板出水口下沿时通过浮球控制所述控制开关闭合，此时所述紫外线消毒灯管完全淹没于液位以下。
8.根据权利要求1所述的废水深度处理装置，其特征在于：
所述反应器与所述隔墙等宽，并横跨所述第一级沉淀池宽度方向；
所述斜板进水口和平板出水口的宽度小于所述反应器的宽度。
9.根据权利要求1所述的废水深度处理装置，其特征在于：
所述穿孔板的孔径小于0.5cm。
10.基于建筑废弃物除浊和光伏紫外消毒的废水深度处理工艺，其特征在于：
本工艺应用于权利要求1～9任一项所述的废水深度处理装置，包括以下步骤：
S1，经过第一级沉淀池沉淀处理后的废水通过斜板进水口进入反应器，此过程中斜板进水口内的废水呈斜向上流动，斜板进水口的入水端淹没于第一级沉淀池液面以下；
S2，废水进入反应器后，在隔板的作用下向下渗透通过截流区内建筑废弃物填料，将粒径稍大的悬浮颗粒物截留在建筑废弃物填料上；
S3，废水通过截流区后，经由穿孔板进入深度过滤区，并经由隔板底部的间隙通过穿孔板溢流而出至消毒区；废水在通过石英砂深度过滤层的过程中后者发挥过滤作用，其中绝大部分悬浮颗粒物被截留，废水进入可紫外消毒状态；
S4，废水在隔板右侧向上推流，液位逐渐上升至与隔板左侧液位齐平；当其右侧液位在逼近平板出水口下沿时，通过浮球控制并打开控制开关，使得置于灯管支架上的紫外线消毒灯管通电，释放出紫外线发挥消毒作用；浮球与控制开关用于使紫外线消毒灯管通电时始终淹没于液面以下；
S5，废水在经过紫外线消毒后自平板出水口溢流进入第二级沉淀池，待回用。
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- 2022-04-19 CN CN202210407424.4A patent/CN114620871B/zh active Active
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Also Published As
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