CN115710074A - 一种陶瓷生产过程中的污水处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及陶瓷生产加工装置领域，提供了一种陶瓷生产过程中的污水处理装置，其主要用于对陶瓷的污水处理，包括通过输送机构依次连接设置的多级沉淀池、多级厌氧池、好氧池、至少一个反应池，所述多级沉淀池、多级厌氧池、好氧池、反应池上分别连接至少一个除泥机构。本发明通过多级沉淀池、多级厌氧池、好氧池、反应池对陶瓷的污水进行处理，不仅能够完全对污水的有害物质进行处理，而且能够回收利用原料，解决了陶瓷污水处理装置处理污水有害物质不完全的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及陶瓷生产加工装置领域，尤其涉及一种陶瓷生产过程中的污水处理装置。
背景技术
陶瓷在生产加工中，高温下会产生大量有害气体，如CO、SO2、NOX、氟化物和烟尘等，而且会产生带有有害物质的废水，如铅和镉等，这些废气和废水不进行处理，会污染环境。陶瓷生产中的废水主要来自原料制备、釉料制备工序及设备和地面冲洗水、窑炉冷却水。不同陶瓷生产，由于工序的不同及陶瓷产品的不同使得这类废水的污染物成份比较复杂，主要有硅质悬浮颗粒、矿物悬浮颗粒、化工原料悬浮颗粒、油脂、铅、镉、锌、铁等有毒污染物废水，设备间接冷却水无污染，主要为温度升高。虽然大部分陶瓷企业都进行了污水合理处理。但还是有一些企业废水治理不够彻底，仍然有大量废水排放。大量废水的排放，将对周围的生态环境造成污染。废水中的陶泥是经过多道工序加工的基础原料，价值很高，它的流失和遗失和遗弃不仅可惜，而且对环境造成了严重污染。因此，必须设法进行综合治理，它可以达到既减少污染，又使废水和陶泥得到综合利用之目的。
现有的陶瓷污水处理装置大多较为简单，只能处理废水一部分的有害物质，废水处理后还存在大量的有害物质，将其进行排放，将对周围的生态环境造成污染，污水处理效率低。
中国专利申请号：201921541343.3，公开了一种陶瓷产品的污水处理设备，包括过滤腔和净化腔；所述过滤腔与净化腔连通，且过滤腔的底部预留有沉淀空间，所述过滤腔的内侧设置有由电机驱动转动的提升带，提升带上均匀安装有多个过滤斗，所述过滤腔的内侧上端设置有导料板，导料板上设置有与过滤斗配合的刮除齿，所述导料板远离提升带的一端贯穿过滤腔且位于放置在净化腔上端的收集槽上方。该处理设备结构简单，通常只能过滤陶泥等物质，难以对污水内的其他有害物质进行处理，将其进行排放，将对周围的生态环境造成污染。
发明内容
因此，针对上述的问题，本发明提出一种陶瓷生产过程中的污水处理装置。其解决了陶瓷污水处理装置处理污水有害物质不完全的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种陶瓷生产过程中的污水处理装置，其主要用于对陶瓷的污水处理，包括通过输送机构依次连接设置的多级沉淀池、多级厌氧池、好氧池、至少一个反应池，所述多级沉淀池、多级厌氧池、好氧池、反应池上分别连接至少一个除泥机构；
所述多级沉淀池内设有多个上下设置的过滤架，所述过滤架上设有过滤片，下方的过滤片的过滤孔小于上方过滤片的过滤孔，所述过滤架将多级沉淀池分为多个沉淀室，每个所述过滤架分别连接所述除泥机构，所述多级沉淀池顶部设有进水阀，所述多级沉淀池底部设有出水阀，所述出水阀连接所述输送机构；
所述多级厌氧池包括通过输送机构依次连接的第一厌氧池、第二厌氧池、第三厌氧池，所述第一厌氧池、第二厌氧池、第三厌氧池上分别设有第一排气阀，所述第一排气阀连接第一废气处理装置；
所述好氧池内设有曝气装置，所述曝气装置包括设于好氧池内的曝气管、连接于曝气管的动力装置，所述好氧池顶部设有第二排气阀，所述第二排气阀连接第二废气处理装置；
所述反应池上连接至少一个下料箱，所述反应池连接第三废气处理装置，所述反应池上设有排水阀。
进一步的：
所述多级沉淀池设有一循环机构，所述循环机构包括设于多级沉淀池顶部和底部的循环阀、连接于循环阀的循环管、设于循环管上的循环泵。
所述第一厌氧池、第二厌氧池、第三厌氧池、好氧池、反应池内均设有一转动架和驱动转动架转动的转动电机，所述转动架上设有滤水膜，所述滤水膜与底部内壁形成一密封区域，所述滤水膜能够透水和透气。
所述第一厌氧池、第二厌氧池、第三厌氧池开口向上，位于开口处设有一缓冲布，所述缓冲布不透气和不透水。
所述反应池有两个，两个反应池通过输送机构连接。
所述过滤架为锥形结构，所述过滤架下端连接除泥机构。
所述反应池内设有搅拌机构，所述搅拌机构包括可旋转地设于反应池的搅拌杆、多个设于搅拌杆上的搅拌叶片、驱动搅拌杆旋转的旋转电机。
所述第二厌氧池和第三厌氧池内均设有回流机构，所述回流机构包括设于厌氧池上的回流阀、连接于回流阀的回流管、设于回流管上的回流泵。
所述第一厌氧池、第二厌氧池、第三厌氧池上设有加热装置和温度感应器。
所述输送机构为水泵。
通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明的多级沉淀池能够将陶瓷污水的陶泥等沉淀物进行沉淀，多级沉淀池上下设置，对沉淀物进行过滤，较大的杂质、陶泥、小颗粒物等能够分别在不同的沉淀室进行过滤，再通过除泥机构将沉淀物分别清理，能够对陶泥进行回收，沉淀池上下设置，不仅能够快速有效过滤沉淀物，不需要静置太长时间，提高了过滤沉淀物的效率，同时，在多级沉淀池中，有机物将进行水解，将复杂的非溶解性的聚合物被转化为简单的溶解性单体或二聚体；多级沉淀池的沉淀室上下设置，设备占用空间小；多级厌氧池具有三个厌氧池，污水在第一厌氧池发酵，在厌氧的环境下，污水中产生有挥发性脂肪酸、醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等；污水再进入第二厌氧池，在厌氧的环境下，污水在第二厌氧池发酵，将产生乙酸、氢气、碳酸以及新的细胞物质；污水再进入第三厌氧池，在厌氧的环境下，将乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇被转化为甲烷、二氧化碳；三个厌氧阶段中，将产生的气体排入第一废气处理装置，将产生的气体进行处理，对甲烷、氢气等可利用的能源进行回收利用，提高能源的利用率；污水厌氧处理后，将污水排入好氧池，曝气装置提供氧气，将污水中的有机物转化成无机物进行处理；最后把污水排入反应池，反应池下料进行反应，将污水中的有害物质进行反应，如重金属等，将污水中的有害物质清除，这种结构，可以将不同批次的污水同时进行清除，由于厌氧阶段时间长，采用三个厌氧池，缩短了每个工序的时间，使得每个工序的时间相对接近，一个工序不需要长时间等另一个工序，提高了污水处理的效率；进一步的，循环机构的设置，由于较小的颗粒物或陶泥有可能掺杂在较大的杂质内，残留在最上层的沉淀室中，将污水多次循环，能够将不同大小的沉淀物分离到相应的沉淀室，不仅能够对沉淀物进行二次或多次循环过滤，而且将较大的杂质、陶泥、小颗粒物分离的更加完全，有利于陶泥的回收利用；进一步的，当进行污水排出时，转动架不仅能够将漂浮在污水中的沉淀物固定到密封区域，而且能够防止沉淀物排到下一个工序；进一步的，缓冲布具有增大气体存储空间的作用，产生气体时，缓冲部能够向上移动，使得缓冲布与污水之间的体积增大，当气体排出时，缓冲布能够向下移动，减小缓冲布与污水之间的体积，能够在保持气压的情况下将气体全部排出，提高气体排出的效率；进一步的，反应池有两个，污水在其中一个反应池反应后，排入另一个反应池进行反应，再对反应产生的气体和固体进行处理，污水在两个反应池交替反复输送，可对不同的有害物质进行分别处理，不需要采用更多的反应池，不仅节省了设备空间，降低了设备成本，同时，也提供了效率；进一步的，过滤架为锥形结构，有利于沉淀物的排除。进一步的，反应池上设有搅拌机构，对污水进行搅拌，提高污水的反应速度；进一步的，第二厌氧池和第三厌氧池内具有回流机构，将底部的污水回流至顶部，能够提高甲烷、二氧化碳产生的速度；进一步的，加热装置能够调节温度，将温度调到合适的温度，提高污水处理的效率。
附图说明
图1是本发明的结构简图。
图2是多级沉淀池的结构示意图。
图3是第一厌氧池的结构示意图。
图4是第一厌氧池另一状态的结构示意图。
图5是第二厌氧池的结构示意图。
图6是第三厌氧池的结构示意图。
图7是转动架的结构简图。
图8是好氧池的结构示意图。
图9是反应池的结构示意图。
图10是好氧池为另一结构的示意图。
图11是反应池为另一结构的示意图。
图12是图11另一状态的结构示意图。
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
参考图1至图12，本实施例提供一种陶瓷生产过程中的污水处理装置，其主要用于对陶瓷的污水处理，包括通过输送机构1依次连接设置的多级沉淀池2、多级厌氧池3、好氧池4、两个反应池5，多级沉淀池2、多级厌氧池3、好氧池4、反应池5上分别连接至少一个除泥机构6。
多级沉淀池2内设有多个上下设置的过滤架21，过滤架21上设有过滤片22，下方的过滤片22的过滤孔小于上方过滤片22的过滤孔，过滤架21将多级沉淀池2分为多个沉淀室20，过滤架21为锥形结构，过滤架21下端连接除泥机构6，多级沉淀池2顶部设有进水阀23，多级沉淀池2底部设有出水阀24，出水阀24连接输送机构1；多级沉淀池2设有一循环机构，循环机构包括设于多级沉淀池2顶部和底部的循环阀251、连接于循环阀251的循环管252、设于循环管252上的循环泵253。
多级厌氧池3包括通过输送机构1依次连接的第一厌氧池31、第二厌氧池32、第三厌氧池33，第一厌氧池31、第二厌氧池32、第三厌氧池33上分别设有第一排气阀34，第一排气阀34连接第一废气处理装置35；所述第一厌氧池31、第二厌氧池32、第三厌氧池33开口向上，位于开口处设有一缓冲布39，所述缓冲布39不透气和不透水，第一厌氧池31、第二厌氧池32、第三厌氧池33、好氧池4、反应池5内均设有一转动架36和驱动转动架36转动的转动电机37，转动架36上设有滤水膜360，滤水膜360与底部内壁形成一密封区域，滤水膜360能够透水和透气；第二厌氧池32和第三厌氧池33内设有回流机构38，回流机构38包括设于厌氧池上的回流阀、连接于回流阀的回流管、设于回流管上的回流泵。第一厌氧池31、第二厌氧池32、第三厌氧池33上设有加热装置71和温度感应器72。
好氧池4内设有曝气装置41，曝气装置41包括设于好氧池4内的曝气管411、连接于曝气管411的动力装置412，好氧池4顶部设有第二排气阀42，第二排气阀42连接第二废气处理装置43。
两个反应池5通过输送机构1连接，反应池5上连接多个下料箱51，反应池5连接第三废气处理装置52，反应池5上设有排水阀53；反应池5内设有搅拌机构50，搅拌机构50包括可旋转地设于反应池5的搅拌杆、多个设于搅拌杆上的搅拌叶片、驱动搅拌杆旋转的旋转电机。
上述过滤架21也可为矩形、圆形或其他形状，具体根据情况设置。
上述转动架36、转动电机37、滤水膜360也可不设置，这种结构，有可能会导致部分沉淀物输送至下一个工序中，具体根据情况设置。
上述搅拌机构50也可设置为其他机构，也可不设置，为公知的结构，具体根据情况设置。
上述回流机构38也可设置为其他机构，也可不设置，具体根据情况设置。
上述输送机构1可采用水泵或其他装置，为公知的装置，在此不再赘述。
上述下料箱51可为一个、两个、三个甚至更多，其可通过下料阀下料，将反应物下料至反应池5内，为公知的结构，在此不再赘述。
上述循环机构也可采用其他的结构，也可不设置循环机构，这种结构，效果相对较差，顶部的沉淀室20容易残留较小的陶泥或颗粒物，具体根据情况设置。
上述反应池5的数量可为一个、两个、三个甚至更多，设置两个时效果最好，不仅能够节约设备的成本，降低设备占用的空间，而且能够对污水内有害物质清理的完全，具体根据情况设置。
上述除泥机构6能够将沉淀物等固体进行排出，可采用吸附机构或其他装置，为公知的装置，在此不再赘述。
上述加热装置71和温度感应器72为公知的装置，也可不设置，具体根据情况设置。
上述过滤片22可为过滤网、过滤膜或其他过滤材料，为公知的材料，在此不再赘述。
上述动力装置412、曝气装置41为公知的装置，在此不再赘述。
上述第一废气处理装置35、第二废气处理装置43、第三废气处理装置52能够对产生的气体进行处理，为公知的装置，在此不再赘述。
上述缓冲布39为不透气不透水的面料，公知的面料，在此不再赘述；上述缓冲布39也可不设置，使得第一厌氧池31、第二厌氧池32、第三厌氧池33为密闭的结构，这种结构，气体收集效果较差，在非大气压下，容易影响污水的处理，容易导致室内的气压过大或过小，具体根据情况设置。
参考图10，上述好氧池4内可设置氧气检测传感器44，所述好氧池4设有第三排气阀45，所述第三排气阀45连接于动力装置412。这种结构，氧气检测传感器44能够检测出好氧池4内氧气的含量，当氧气在设定值范围内时，第三排气阀45打开，动力装置412对好氧池4内的气体循环利用，当氧气值小于设定值范围，第三排气阀45关闭，动力装置412将氧气排入好氧池4内，提高好氧池4内的氧气浓度，同时，第二废气处理装置43将好氧池4内的气体排出，直到好氧池4内的氧气达到设定值后，第三排气阀45再打开，动力装置412对好氧池4内的气体循环利用，按照这种方式，提高了氧气的使用率，节约了氧气。
上述氧气检测传感器44为公知的装置，在此不再赘述。
上述好氧池4内也可设置温度感应器72，动力装置412能够提供热风或冷风，这种结构，能够控制温度，在适温的环境下，提高反应的效率。
上述动力装置412提供热氧和冷氧可通过加热管或冷凝管实现，也可通过其他方式实现，为公知的结构，在此不再赘述。
参考图11和图12，上述反应池5顶部开口向上，反应池5顶部设有可伸缩的波纹盖54，反应池5上设有驱动波纹盖54移动的伸缩机构55，所述波纹盖54包括设于反应池5顶部的波纹部541、设于波纹部541顶部的盖板542，所述反应池5上设有四个导向杆56，所述盖板542上设有套设导向杆56的导向套57，反应池5内设有气压传感器58。
气压传感器58能够检测出反应池5内的气压是否有变化，检测出反应池5内是否还产生气体，若不产生气体了，则说明反应完全了，下料箱51不需要继续下反应物，不仅能够节约反应物，而且防止反应物污染水，提高污水处理的质量。
当反应池5内的气压较大时，伸缩机构55驱动盖板542向上移动，增大波纹盖54的体积，从而降低反应池5内的气压，当需要排出反应池5内的气体时，伸缩机构55能够驱动盖板542下降，减小波纹盖54的体积，有利于气体的排出。
上述伸缩机构55可为气缸、油缸、直线电机或其他直线运动机构。
上述反应池5顶部开口向上，也可设置缓冲布39，反应池5也可不设置缓冲布39，为密闭的空间，具体根据情况设置。
本发明可采用PLC或其他自动控制系统，为公知的装置，在此不再赘述。
本发明不仅仅局限于对陶瓷的污水进行处理，也可对其他污水进行处理。
本发明的工作方式是：
陶瓷生产的污水进入多级沉淀池2内，较大的杂质、陶泥、小颗粒物等能够分别在不同的沉淀室20进行过滤，循环机构运行，将污水多次循环，防止较小的颗粒物或陶泥掺杂在较大的杂质内，残留在最上层的沉淀室20中，使得较大的杂质、陶泥、小颗粒物分离的更加完全，能够将不同大小的沉淀物分离到相应的沉淀室20，同时，有机物将进行水解，将复杂的非溶解性的聚合物被转化为简单的溶解性单体或二聚体；将多级沉淀池2的污水通过输送机构1输送至第一厌氧池31发酵，同时，通过除泥机构6将各沉淀室20内的沉淀物进行清理，在第一厌氧池31的环境下，污水中产生有挥发性脂肪酸、醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等，通过第一废气处理装置35将产生的气体进行处理，将氢气等有用的气体回收利用；厌氧的第二阶段，将污水排入第二厌氧池32发酵，除泥机构6对第一厌氧池31的沉淀物进行清除，污水在第二厌氧池32将产生乙酸、氢气、碳酸以及新的细胞物质，通过第一废气处理装置35将产生的气体排出；污水再进入第三厌氧池33，在厌氧的环境下，将乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇被转化为甲烷、二氧化碳，通过第一废气处理装置35将产生的气体排出；污水厌氧处理后，将污水排入好氧池4，曝气装置41提供氧气，将污水中的有机物转化成无机物进行处理，最后把污水排入反应池5，反应池5下料进行反应，将污水中的有害物质进行反应，如重金属等，将污水中的有害物质清除，通过沉淀、厌氧、好氧、反应四个阶段，能够将污水中的有害物质排出，提高了污水处理的效率，同时，各个工序的时间相近，一个工序不需要长时间等另一个工序，可同时对不同批次的污水进行处理，提高了效率。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种陶瓷生产过程中的污水处理装置，其主要用于对陶瓷的污水处理，其特征在于：包括通过输送机构依次连接设置的多级沉淀池、多级厌氧池、好氧池、至少一个反应池，所述多级沉淀池、多级厌氧池、好氧池、反应池上分别连接至少一个除泥机构；
所述多级沉淀池内设有多个上下设置的过滤架，所述过滤架上设有过滤片，下方的过滤片的过滤孔小于上方过滤片的过滤孔，所述过滤架将多级沉淀池分为多个沉淀室，每个所述过滤架分别连接所述除泥机构，所述多级沉淀池顶部设有进水阀，所述多级沉淀池底部设有出水阀，所述出水阀连接所述输送机构；
所述多级厌氧池包括通过输送机构依次连接的第一厌氧池、第二厌氧池、第三厌氧池，所述第一厌氧池、第二厌氧池、第三厌氧池上分别设有第一排气阀，所述第一排气阀连接第一废气处理装置；
所述好氧池内设有曝气装置，所述曝气装置包括设于好氧池内的曝气管、连接于曝气管的动力装置，所述好氧池顶部设有第二排气阀，所述第二排气阀连接第二废气处理装置；
所述反应池上连接至少一个下料箱，所述反应池连接第三废气处理装置，所述反应池上设有排水阀。
2.根据权利要求1所述的一种陶瓷生产过程中的污水处理装置，其特征在于：所述多级沉淀池设有一循环机构，所述循环机构包括设于多级沉淀池顶部和底部的循环阀、连接于循环阀的循环管、设于循环管上的循环泵。
3.根据权利要求1所述的一种陶瓷生产过程中的污水处理装置，其特征在于：所述第一厌氧池、第二厌氧池、第三厌氧池、好氧池、反应池内均设有一转动架和驱动转动架转动的转动电机，所述转动架上设有滤水膜，所述滤水膜与底部内壁形成一密封区域，所述滤水膜能够透水和透气。
4.根据权利要求1所述的一种陶瓷生产过程中的污水处理装置，其特征在于：所述第一厌氧池、第二厌氧池、第三厌氧池开口向上，位于开口处设有一缓冲布，所述缓冲布不透气和不透水。
5.根据权利要求1所述的一种陶瓷生产过程中的污水处理装置，其特征在于：所述反应池有两个，两个反应池通过输送机构连接。
6.根据权利要求1所述的一种陶瓷生产过程中的污水处理装置，其特征在于：所述过滤架为锥形结构，所述过滤架下端连接除泥机构。
7.根据权利要求1所述的一种陶瓷生产过程中的污水处理装置，其特征在于：所述反应池内设有搅拌机构，所述搅拌机构包括可旋转地设于反应池的搅拌杆、多个设于搅拌杆上的搅拌叶片、驱动搅拌杆旋转的旋转电机。
8.根据权利要求1所述的一种陶瓷生产过程中的污水处理装置，其特征在于：所述第二厌氧池和第三厌氧池内均设有回流机构，所述回流机构包括设于厌氧池上的回流阀、连接于回流阀的回流管、设于回流管上的回流泵。
9.根据权利要求1所述的一种陶瓷生产过程中的污水处理装置，其特征在于：所述第一厌氧池、第二厌氧池、第三厌氧池上设有加热装置和温度感应器。
10.根据权利要求1所述的一种陶瓷生产过程中的污水处理装置，其特征在于：所述输送机构为水泵。
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