CN114735883A - 一种污水处理方法及处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种污水处理方法,包括以下步骤:S1、向污水中加入磁粉;S2、利用固液分离设备进行固液分离以获得原磁性污泥;S3、将原磁性污泥进行旋流沉砂处理,并将从原磁性污泥中分离出来的上清液导送至S1的污水中,以使得原磁性污泥的浓度增大形成高浓度磁性污泥;S4、将高浓度磁性污泥中的磁粉分离出来,并将分离出来的磁粉重新导入到S1的污水中。本发明提出的一种污水处理系统,包括:混凝反应池、固液分离装置、排水管路、磁粉池、旋流沉砂器、磁回收装置和污泥池。本发明可防止固液分离装置内磁性污泥堆积,避免固液分离装置内因局部污堵影响出水;且能够增强混凝阶段混凝效果,同时减少系统的加药量,降低系统整体高程差。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域,具体涉及一种污水处理方法及处理系统。
背景技术
近年来随着水处理技术的迅速发展,磁分离技术在水处理行业得到广泛的研究及应用。磁分离技术是在传统混凝沉淀的基础上通过投加磁粉等磁性介质,与水中的非磁性物质或弱磁性物质共同混凝后相结合,使其具有磁性。混凝反应完成后的泥水混合物经过外力磁场吸附进行固液分离,提高污染物处理效率,污水处理干净后达标外排。磁分离处理方法具有运行简单、处理效果好、效率高、占地面积少、成本低、耐冲击负荷能力且无二次污染等优点。
但现有的磁分离技术仍存在技术问题需要改进。一方面由于磁泥在进行固液分离时,固液分离装置中刮板刮泥的方式容易残留污泥,造成污泥堆积,影响出水水量及出水水质;另一方面为保证磁泥的分离和磁性介质的回收,现有的磁分离技术工艺路线中各构筑物高度需沿程下降,整体处理流程中构筑物前后高差要求较大,需要前端系统抬高或后端污泥池降低才能保证自流,应用场景受限。
发明内容
为了解决背景技术存在的技术问题,本发明提出的一种污水处理方法及处理系统。
本发明提出的一种污水处理方法,包括以下步骤:
S1、向污水中加入磁粉、以及混凝药剂以使污水中的污染物质形成以磁粉为核心的絮体;
S2、利用固液分离设备对含有絮体的污水进行固液分离以获得原磁性污泥,并将部分分离出来的水重新导送到固液分离设备中以对固液分离设备进行反冲洗;
S3、将原磁性污泥进行旋流沉砂处理,并将从原磁性污泥中分离出来的上清液导送至S1的污水中,以使得原磁性污泥的浓度增大形成高浓度磁性污泥;
S4、将高浓度磁性污泥中的磁粉分离出来,并将分离出来的磁粉重新导入到S1的污水中。
本发明提出的一种污水处理系统,包括:混凝反应池、固液分离装置、排水管路、磁粉池、旋流沉砂器、磁回收装置和污泥池,其中:
混凝反应池具有溢流口,混凝反应池经其溢流口将完成混凝的污水溢流至固液分离装置以由固液分离装置进行固液分离;
固液分离装置分别连排水管路和磁粉池以将分离出来的液体排入排水管路,将分离出来的磁性污泥排入磁粉池;排水管路的两端之间设有与其连接的排水支路,排水支路与固液分离装置连接以对固液分离装置进行反冲洗;磁粉池经泵送机构将池内磁性污泥泵送至旋流沉砂器以由旋流沉砂器进行处理;
旋流沉砂器分别连混凝反应池和磁回收装置以将从磁性污泥中分离出来的上清液排入混凝反应池,将被降低含水量降所形成的高浓度磁性污泥排入磁回收装置以由磁回收装置完成磁粉分离;
磁回收装置分别连接混凝反应池和污泥池以将分离出来的磁粉排入混凝反应池,将去除磁粉的污泥排入污泥池。
优选地,旋流沉砂器架设在混凝反应池的上方,其高度高于磁回收装置。
优选地,磁回收装置架设在混凝反应池的上方。
优选地,旋流沉砂器与磁回收装置之间设有高剪机,旋流沉砂器排出的高浓度磁性污泥经高剪机剪切形成磁粉与剥离污泥的混合状态后进入磁回收装置。
优选地,磁回收装置的高度高于污泥池,污泥池具有溢流口,污泥池的上清液经其溢流口溢流至混凝反应池。
优选地,泵送机构包括连接磁粉池与旋流沉砂器的管路和安装在管路中的泵。
本发明中,通过将部分系统出水重新导入到固液分离装置以对固液分离装置进行反冲洗。这样设置一方面可防止固液分离装置内刮泥刮板未作用处磁性污泥堆积,避免固液分离装置因局部污堵影响出水;因刮板作用解絮的污泥可随反冲洗进入磁粉池,避免该类污泥进入系统出水影响出水水质;反冲洗可有效降低系统内污泥浓度保证系统处理能力。同时,由于反洗过程中提供足够的流量使磁性污泥进入磁粉池,故磁粉池无需增加补水泵即可保证泵送机构将磁粉池中污泥抽回至旋流沉砂器。通过增加旋流沉砂器,将磁性污泥进行无动力固液分离以获得高浓度磁性污泥和上清液,并使获得的高浓度磁性污泥进入磁回收装置进行磁泥分离,使获得的上清液直接回流至混凝反应池,由于上清液中依旧含有部分含磁絮体,因此,这种回流方式能够增强混凝阶段混凝效果,同时减少系统的加药量,从而能够有效降低污泥产生量,确保该系统长期保持高效处理状态。此外,旋流沉砂器的增加能够有效降低系统整体高程差,在地埋式、半地埋式中可有效避免增加地下设备操作间,有效降低地下开挖深度,增加系统应用场景。
附图说明
图1为本发明提出的一种污水处理系统的结构示意图。
图2为实施例1中所述的出水总磷数值图。
图3为对比例1中所述的出水总磷数值图。
图4为实施例2中所述的出水悬浮物浓度图。
图5为对比例2中所述的出水悬浮物浓度图。
具体实施方式
本发明提出的一种污水处理方法,包括以下步骤:
S1、向污水中加入磁粉、以及含有絮凝剂的药剂以使污水中的污染物质形成以磁粉为核心的絮体。
S2、利用固液分离设备对含有絮体的污水进行固液分离以获得原磁性污泥,并将部分分离出来的水重新导送到固液分离设备中以对固液分离设备进行反冲洗。
这样设置一方面可防止固液分离装置内刮泥刮板未作用处磁性污泥堆积,避免固液分离装置因局部污堵影响出水;因刮板作用解絮的原磁性污泥可随反冲洗进入磁粉池,避免该类污泥进入系统出水影响出水水质;反冲洗可有效降低系统内污泥浓度保证系统处理能力。同时,由于反洗过程中提供足够的流量使原磁性污泥进入磁粉池,故磁粉池无需增加补水泵即可保证泵送机构将磁粉池中污泥抽回至旋流沉砂器。
S3、将原磁性污泥进行旋流沉砂处理,并将从原磁性污泥中分离出来的上清液导送至S1的污水中,以使得原磁性污泥的浓度增大形成高浓度磁性污泥。
由于排入S1的上清液中依旧含有部分磁粉,因此,这种回流方式能够增强混凝阶段絮凝效果,同时减少系统的加药量,有效降低污泥产生量,确保该系统长期保持高效处理状态。此外,旋流沉砂器的增加能够有效降低系统整体高程差。
S4、将高浓度磁性污泥中的磁粉分离出来,并将分离出来的磁粉重新导入到S1的污水中。以使分离出来的磁粉循环利用。
参照图1,本发明提出的一种污水处理系统,包括:混凝反应池1、固液分离装置2、排水管路3、磁粉池4、旋流沉砂器5、磁回收装置6和污泥池7,其中:
混凝反应池1具有溢流口,混凝反应池1经其溢流口将完成混凝的污水溢流至固液分离装置2以由固液分离装置2进行固液分离。固液分离装置2分别连排水管路3和磁粉池4以将分离出来的液体排入排水管路3,将分离出来的磁性污泥排入磁粉池4;排水管路3的两端之间设有与其连接的排水支路8,排水支路8与固液分离装置2连接以对固液分离装置2进行反冲洗;磁粉池4经泵送机构将池内磁性污泥泵送至旋流沉砂器5以由旋流沉砂器5进行处理,具体的:泵送机构包括连接磁粉池4与旋流沉砂器5的管路和安装在管路中的泵。旋流沉砂器5分别连混凝反应池1和磁回收装置6以将从污泥中分离出来的上清液排入混凝反应池1,将被降低含水量所形成的高浓度磁性污泥排入磁回收装置6以由磁回收装置6完成磁粉分离。磁回收装置6分别连接混凝反应池1和污泥池7以将分离出来的磁粉排入混凝反应池1,将去除磁粉的污泥排入污泥池7。
此外,本实施例中,旋流沉砂器5架设在混凝反应池1的上方,其高度高于磁回收装置6。工作中,旋流沉砂器5排出的上清液自动排入到混凝反应池1中,而排出的高浓度磁性污泥则自动排入到磁回收装置6,行程短,占地面积小,且能有效降低整个系统的高程差。
同理,本实施例中,磁回收装置6架设在混凝反应池1的上方。以使磁回收装置6分离出来的磁粉自动排入到混凝反应池1。磁回收装置6的高度高于污泥池7,污泥池7具有溢流口,污泥池7的上清液经其溢流口溢流至混凝反应池1。污泥池7可采用土建形式,也可采用钢结构形式。通过改变污泥池7的建造方式,将污泥池7的高度建设在混凝反应池1与旋流沉砂器5、磁回收装置6高度之间,从而降低系统整体高程差,增加系统应用场景。
本实施例中,旋流沉砂器5与磁回收装置6之间设有高剪机9,高剪机9架设在混凝反应池1的上方,旋流沉砂器5排出的高浓度磁性污泥经高剪机9剪切形成磁粉与剥离污泥的混合状态后进入磁回收装置6。利用高剪机9快速剪切,将磁粉与包裹在磁粉上的污泥打散,而后进入磁回收装置6进行磁泥分离,磁粉回收后进入混凝反应池1重新参与反应,污泥进入污泥池7等待处理。这样可有效增强磁粉回收率。
实施例1
本实施例中待处理为典型河道水体,进水参数主要有总磷(TP)、固体悬浮物(SS)。设计进水水质为5000方/天,设计进水水质为TP≤4mg/L,SS≤200mg/L;设计出水水质指标要求达到一级A标准为TP≤0.5mg/L,SS≤10mg/L。采用该污水处理系统进行处理。具体处理方式如下:
原水(待处理的污水)进入混凝反应池1后,向混凝反应池1中投加磁粉、混凝剂、絮凝剂等药剂,以使原水中的污染物质形成以磁粉为核心的絮体,并随混凝反应池1的溢流口自流进入固液分离装置2(该固液分离装置2选用含有磁环的磁微滤机)中进行固液分离,进入固液分离装置2的原水通过磁分离系统中的磁环,水中的磁性絮体经过磁环时被吸附在磁环表面并由固液分离装置2中的刮板刮落至下方泥斗中以形成磁性污泥;而反冲洗水进入固液分离装置2中以对磁环进行反冲,将附着在磁环表面的絮体冲落至下方泥斗中并由泥斗排入到磁粉池4,并通过泵送机构输送至旋流沉砂器5中进行分流。在旋流沉砂器5中,由于密度不同,少量含有磁性絮体的上清液重返至混凝反应池1中,因失去部分水而降低含水量的高浓度磁性污泥则进入后续高剪机9,经高剪机9将磁粉与包裹在磁粉上的污泥打散后进入磁回收装置6进行磁粉与污泥的分离,并将分离出来的磁粉重新导送至混凝反应池1中再次参与反应,而去除磁粉的污泥自流进入污泥池7,污泥池7中的上清液则溢流至混凝反应池1中重新处理。
针对该处理系统,经长期监测及系统统计,该反应系统平均加药量为30mg/L,在此平均加药量下监测系统出水总磷,出水总磷数值如图2所示。
对比例1
该对比例与实施例1处理水质水量情况相同,对比例1采用传统的污水处理系统,传统的污水处理系统整体流程中缺少旋流沉砂器5进行分流,同时也缺少将少量含有磁性絮体的上清液回流至混凝反应池1这一反应步骤。为满足磁泥的分离和磁性介质的回收,整个系统各处理段高程沿程降低。
针对该处理系统,经统计该反应系统平均加药量为45mg/L,该平均加药量下监测系统出水总磷,出水总磷数值如图3所示。
经实施例1与对比例1对比可得,本发明提供的一种污水处理方法及处理系统,在PAC加药量降低20-30%的基础上,出水总磷仍可达标,且磁粉分离更为稳定。本发明中的旋流沉砂器5将少量含有磁性絮体的上清液回流至混凝反应池1中,该回流方式一方面增加水中絮体浓度,提高颗粒物之间的有效碰撞,另一方面未完全参与反应的混凝剂与絮凝剂可以重返系统中继续发挥混凝作用,从而降低混凝剂、絮凝剂等药剂的投加量,提高混凝效果。故较传统的磁分离装置可减少PAC投加量约20-30%时,出水可稳定达标且出水总磷更加稳定。
实施例2
该实施例与实施例1处理水质水量情况及采用处理系统相同,针对该处理系统,对系统出水悬浮物浓度进行长期监测,监测结果如图4所示:
对比例2
该对比例与实施例2处理水质水量情况相同,对比例2采用传统的污水处理系统对水体进行处理,传统的污水处理系统较本发明提供的一种污水处理方法及处理系统,固液分离装置2无反冲洗步骤。针对该处理系统,对系统出水悬浮物浓度进行长期监测,监测结果如图5所示:
经实施例2与对比例2对比可得,经传统的污水处理系统处理后的出水悬浮物浓度平均为8.8mg/L,且出水悬浮物浓度波动较为明显,有不达标的情况,经本发明处理后的出水悬浮物浓度平均为5.4mg/L,且出水水质更加稳定。传统污水处理系统中的固液分离装置,采用单一刮板的刮泥方式,部分区域无法刮除干净,易造成局部污堵,无法有效吸附水中的磁性絮体,影响过水通量,出水波动较大。若长时间运行且不处理堆积污泥,出水悬浮物易不达标。本发明将部分系统出水重新导入至固液分离装置2对固液分离装置2中的磁环进行反冲,可将磁环表面附着的磁性污泥冲洗至下方污泥斗中,保证磁环吸附能力,确保出水悬浮物浓度达标。
实施例3
该实施例与实施例1处理水质水量情况及采用处理系统相同,该处理系统由于改变各构筑物的建造方式,系统整体高差仅4米左右,故无需进行架高或埋地处理。
对比例3
该对比例与对比例1处理水质水量情况及采用处理系统相同。为保证污水自始至终可自流通过各个构筑物,系统自前端混凝反应系统顶部至后端污泥池7底部整体高差约7米,故设备需对混凝系统进行架高处理或污泥池7进行地埋式处理。
经实施例3与对比例3对比可得,本申请较传统的污水处理系统整体高程可降低约40-60%。同时由于将磁回收装置6架高至混凝反应池1上方,故系统占地面积节省约15-20%。
此外,由于本发明整体高度降低、无需将污泥池地埋同时减少占地面积,故设备土建成本大大降低;由于某些区域对设备地面超高及地埋的建设方式有特殊要求,故本申请较传统污水处理系统应用场景更为普遍。
由上可知,本发明中,通过将部分系统出水重新导入到固液分离装置2以对固液分离装置2进行反冲洗。这样设置一方面可防止固液分离装置2污堵,避免固液分离装置2因局部污堵影响设备出水,因刮板作用解絮的磁性污泥可随反冲洗进入磁粉池,避免该类污泥进入系统出水影响出水水质;另一方面能够有效降低系统污泥浓度。同时,由于反洗过程中提供足够的流量进入磁粉池4,故磁粉池4无需增加补水泵即可保证泵送机构将磁粉池4中磁性污泥抽回至旋流沉砂器。通过增加旋流沉砂器5,将磁性污泥进行无动力固液分离以获得高浓度磁性污泥和上清液,并使获得的高浓度磁性污泥进入磁回收装置6进行磁泥分离,少量分离出来的上清液直接回流至混凝反应池1,由于上清液中依旧含有部分磁性絮体,因此,这种回流方式能够增强混凝阶段混凝效果,同时减少系统的加药量,从而能够有效降低污泥产生量,确保该系统长期保持高效处理状态。此外,旋流沉砂器5的增加能够有效降低系统整体高程差,在地埋式、半地埋式中可有效避免增加地下设备操作间,有效降低地下开挖深度,增加系统应用场景。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,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,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种污水处理方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、向污水中加入磁粉、以及混凝药剂以使污水中的污染物质形成以磁粉为核心的絮体;
S2、利用固液分离设备对含有絮体的污水进行固液分离以获得原磁性污泥,并将部分分离出来的水重新导送到固液分离设备中以对固液分离设备进行反冲洗;
S3、将原磁性污泥进行旋流沉砂处理,并将从原磁性污泥中分离出来的上清液导送至S1的污水中,以使得原磁性污泥的浓度增大形成高浓度磁性污泥;
S4、将高浓度磁性污泥中的磁粉分离出来,并将分离出来的磁粉重新导入到S1的污水中。
2.一种污水处理系统,其特征在于,包括:混凝反应池(1)、固液分离装置(2)、排水管路(3)、磁粉池(4)、旋流沉砂器(5)、磁回收装置(6)和污泥池(7),其中:
混凝反应池(1)具有溢流口,混凝反应池(1)经其溢流口将完成混凝的污水溢流至固液分离装置(2)以由固液分离装置(2)进行固液分离;
固液分离装置(2)分别连排水管路(3)和磁粉池(4)以将分离出来的液体排入排水管路(3),将分离出来的磁性污泥排入磁粉池(4);排水管路(3)的两端之间设有与其连接的排水支路(8),排水支路(8)与固液分离装置(2)连接以对固液分离装置(2)进行反冲洗;磁粉池(4)经泵送机构将池内磁性污泥泵送至旋流沉砂器(5)以由旋流沉砂器(5)进行处理;
旋流沉砂器(5)分别连混凝反应池(1)和磁回收装置(6)以将从磁性污泥中分离出来的上清液排入混凝反应池(1),将被降低含水量所形成的高浓度磁性污泥排入磁回收装置(6)以由磁回收装置(6)完成磁粉分离;
磁回收装置(6)分别连接混凝反应池(1)和污泥池(7)以将分离出来的磁粉排入混凝反应池(1),将去除磁粉的污泥排入污泥池(7)。
3.根据权利要求2所述的污水处理系统,其特征在于,旋流沉砂器(5)架设在混凝反应池(1)的上方,其高度高于磁回收装置(6)。
4.根据权利要求2所述的污水处理系统,其特征在于,磁回收装置(6)架设在混凝反应池(1)的上方。
5.根据权利要求4所述的污水处理系统,其特征在于,磁回收装置(6)的高度高于污泥池(7),污泥池(7)具有溢流口,污泥池(7)的上清液经其溢流口溢流至混凝反应池(1)。
6.根据权利要求4所述的污水处理系统,其特征在于,旋流沉砂器(5)与磁回收装置(6)之间设有高剪机(9),旋流沉砂器(5)排出的高浓度磁性污泥经高剪机(9)剪切形成磁粉与剥离污泥的混合状态后进入磁回收装置(6)。
7.根据权利要求6所述的污水处理系统,其特征在于,高剪机(9)架设在混凝反应池(1)的上方。
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