CN1515343B - 一种用煤炭作为滤料的污水处理装置 - Google Patents

Abstract

一种用煤炭作为滤料的污水处理装置，包括污水过滤池、滤料、布水槽、汇水槽、管道、控制阀门、水泵等装置组成，污水处理装置所需滤料为煤炭，污水过滤池为矩形的通过池壁隔开的多个池子组成的池组，过滤池的一组相对两侧安置有布水槽和汇水槽，布水槽与污水过滤池之间、污水过滤池与汇水槽之间均安装有格栅，过滤池的另外一组相对面为填卸和取装煤炭的工作台，污水处理装置连接有管道、阀门、水泵；布水槽与汇水槽的连接管道上均连接有阀门与装置联络管，通过阀门相互连接；联络管道与过滤池的布水槽和汇水槽通过阀门连接，通过对阀门、水泵的控制实现过滤池与过滤池之间的串联、并联连接以及过滤池的运行、排水、取煤、填煤等工序的进行。

Description

一种用煤炭作为滤料的污水处理装置

技术领域

本发明涉及一种用煤炭作为滤料的污水处理装置，属于水处理领域。

背景技术

目前，公知的原水过滤器的滤料主要有两种，一种是非吸附性的，即石英沙、陶瓷、塑料等，另一种是具有吸附功能的，如活性炭滤料。然而，对于以上两种原水的过滤材料都是在原水的水质相对较好的情况下使用，滤除水中污垢的量不够大，运行周期相对较短，因此，对于水中的致病菌、有机物、重金属等一些不良物质的滤除率较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种全新的用煤炭作为滤料的污水处理装置，它对水中的各种杂质均有很强的滤除能力，对于水中的致病菌、有机物、重金属等一些不良物质的滤除率更高，且吸附容量大，使用周期长。

本发明的目的是这样实现的：一种用煤炭作为滤料的污水处理装置，包括污水过滤池、滤料、布水槽、汇水槽、管道、控制阀门、水泵。污水处理装置所需滤料为煤炭，污水处理装置是由多个通过槽壁（13）隔开的矩形污水过滤池组成的池组，过滤池（12）的一组相对两侧面安置有布水槽（18）和汇水槽（17），布水槽（18）与过滤池（12）之间、过滤池（12）与汇水槽（17）之间均安装有格栅（15），过滤池（12）的另外一组相对两侧面为填卸煤炭和取装煤炭的工作台，污水处理装置连接有管道、阀门、水泵；布水槽（18）与汇水槽（17）的连接管道上均连接有阀门与装置联络管，通过阀门相互连接；污水过滤池连接有污水管道、联络管道、排水管道、清水管道，联络管道上设有水泵，联络管道与污水过滤池的布水槽和汇水槽通过阀门连接，通过对阀门、水泵的控制实现污水过滤池与污水过滤池之间的串联、并联连接以及污水过滤池的运行、排水、取煤、填煤工序的进行。

污水过滤池为混凝土结构，污水过滤池通过格栅（15）将污水过滤池隔成布水槽（18）、过滤池（12）、汇水槽（17）三段，相临的汇水槽（17）与布水槽（18）之间通过槽壁（13）隔离，污水处理装置的污水过滤池以此顺序排列，过滤池池底（8）为一斜坡面，过滤池池底（8）的斜坡面上安装有加热器（9），煤炭置于加热器上。布水槽（18）槽底与过滤池池底（8）顺滑衔接，安装有阀门的布水管，从布水槽（18）的底部接入，汇水槽（17）槽底大大低于过滤池池底（8），汇水槽（17）内分层装填下粗上细的煤炭至过滤池池底（8），带有孔眼的汇水管贯穿于汇水槽（17）槽底，置于汇水槽（17）槽内煤炭之下，通过阀门接出，格栅（15）的栅板下沿面在过滤池（12）侧，格栅（15）的栅板上沿面在布水槽（18）和汇水槽（17）侧，也即格栅（15）栅板的下沿边与煤炭接触，格栅（15）栅板的上沿边与水接触，过滤池池底（8）的斜坡高端位于布水槽（18）格栅底部，过滤池池底（8）斜坡面底端位于汇水槽（17）格栅底部，污水过滤池的布水槽（18）和汇水槽（17）均设有与之连接的管道，污水过滤池连接有污水管道、联络管道、排水管道、清水管道、加热蒸汽管道、冷凝水管道、排气管道。污水过滤池为混凝土结构，经防渗、防腐、保温处理。

煤炭为原煤、或为机械粉碎的煤，作为滤料的煤应有较大的表面积和较小的粒度。煤炭填装于通过用池壁隔开的多个矩形的池子组成的污水过滤池中。底部斜坡面上安装有加热器，加热器为相互连通的管腔构成，加热器由金属、混凝土或陶瓷等导热良好有一定强度耐腐蚀的材料制造，加热器安装在有一定斜度的池底上，方便在滤池停用时水的排出。加热器由蒸汽母管与各水池加热器连接，通过阀门控制的蒸汽管道和冷凝水管道实现其加热运行。冷凝水管道接入蓄水箱，通过冷凝水泵排出。污水过滤池的两侧有根据装卸煤用设备配套的工作台，填卸煤炭的工作台可以是垂直的，也可以是斜坡的。污水过滤池的上方安装有水封或通过密封胶裙负压密封防止气味外泄的池盖，池盖顶部有排汽管道与排汽母管连接，池盖的开启与关闭通过滑动来实现与滤池的开启与关闭的相对应运行。蒸发的水蒸汽通过池盖上的管道，引到冷却冷凝装置中进行脱水，而具有异味的脱水后的空气鼓入锅炉助燃，以消除其异味。运行水池与停用水池通过各水池之间互相联接的管道、阀门及水泵，实现其供排水切换。污水处理装置连接有污水管道、联络管道、排水管道、清水管道、加热蒸汽管道、冷凝水管道、阀门、水泵，布水槽与汇水槽的连接管道上均连接有阀门与装置联络管，通过阀门相互连接，联络管上设有水泵，蒸汽母管与各个滤池的加热器通过阀门连接。污水管道通过阀门控制与各布水槽连接，通过阀门的启闭，实现布水槽的给停水。联络管道与布水槽和汇水槽通过阀门互相连接，联络管道通过阀门与污水管道、排水管道、清水管道互相连接。排水管道与汇水槽出水管道连接，排水管道上连接有水泵，水泵出口通过阀门与联络管道、污水管道连接。联络管道与过滤池的布水槽和汇水槽通过阀门连接，通过对阀门的控制实现过滤池与过滤池之间的串联、并联连接以及过滤池的运行、排水、烘干、取煤、填煤等工序的进行。

处理好的水经与各水池连接的管道通过水泵输出，清水管道通过阀门与汇水槽出水管道连接，清水管道上连接有水泵。冷凝水汇流于冷凝水母管，冷凝水母管的出水口连接有冷凝水积水井，积水井内有冷凝水泵。过滤后的水连接清水排水管，清水排水管连接有水泵，水泵出口与电磁过滤器连接，处理后的滤清水中含有大量的铁化合物，如不进行预处理，则会影响下游的常规水处理装置，因此，对需处理的水进行磁过滤，经电磁过滤器过滤的清水通过管道与常规水处理设备连接。

炭是煤中最重要的组成成分，它构成了煤的基本格架，煤的炭含量随煤化程度及煤岩组分的不同而变化，煤是一种不均匀的有机燃料，主要是由植物的部分分解相变质而形成的。由于煤炭表面布满了微孔，表面积很大，因此，煤炭具有很强的吸附能力。此外，煤炭的表面有大量的官能团，可以对各种性质的有机物质进行化学吸附以及静电引力作用，煤炭可以去除对离子交换剂有害的物质，能够除去部分胶体物质以及有机物质。利用煤炭多孔结构及对有机物、悬浮物的吸收能力可使水得以过滤澄清。

用煤炭作为滤料的污水处理装置是在特殊的空闲池子里，经卸煤装置卸煤，推平布满，通入污水实现对原水过滤处理的。利用煤炭多孔的疏松结构，根据水压的自动分配，分层多级串联、并联对原水中的污垢进行吸附，实现不加药对水质较恶劣的原水进行预处理，然后将预处理的原水作为其他水处理设备所需的原水使用。整个装置随过滤时间的长短，透水能力将产生变化，水位也随着对水阻力的影响而发生变化，使煤炭过滤的截面同步发生变化，因此，始终保持了对污水的良好过滤。将污水引入到盛煤的污水过滤池中，通过布水装置及收水装置的结合运用，使污水穿过煤层得到过滤。根据需要，污水过滤池可一级运行或多级串、并联运行。可以通过系统中的联络管道、控制阀门及设在系统中的循环泵，使系统实现串联、并联、单座、多座的切换运行。

因煤炭吸附了水中大量的污垢及致病菌，污水中拥有大量的可燃有机物，经过以上方法处理后，可增加煤炭挥发份，提高煤炭的燃烧值。水中的氧和煤中的硫反应，可以部分脱硫，降低水的暂硬度。煤炭丧失吸附能力后，对煤炭排水，经过特殊设计的水池的加热器将煤炭烘干脱水，起到消毒的作用。此系统可连续运行也可间歇运行。

本发明的有益效果是：用煤炭作为滤料的污水处理装置，充分利用煤炭对于有机物、悬浮物及其它的一些污物的强烈吸附能力，对水进行处理。实现不加任何药品的低成本、无公害污水预处理。此过程不但可以处理污水，而且还可以消耗蒸汽，调整热负荷，同时对污水进行消毒、除臭，方法简便，效果可靠。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

1污水给水管、2池与池之间的联络布水管、3加热蒸汽管、4蒸汽冷凝水管、5联络水泵、6滤池池壁、7加热蒸汽进汽管、8池底、9蒸汽加热器、10加热蒸发汽体排气管、11滤池密封盖、12滤池池腔、13滤池隔壁、14滤池蒸发气体排放软管、15收水过滤格栅、16池盖移动轨道、17汇水槽、18布水槽、19布水过滤格栅、20池外壁、21冷凝水泵、22冷凝水蓄水池、23磁过滤器线圈、24磁过滤器软磁铁球、25磁过滤器、26磁过滤器电源、27清水泵、28清水汇水管、29排水管、30污水布水管口、31清水管阀门、32排水控制阀、33清水汇水管口、34污水布水管阀门、35联络管至布水槽联络阀门、36汇水槽至联络管阀门、37加热蒸汽控制阀门、38汇水槽与布水槽联络阀门

具体实施方式

将煤炭填装于滤池池腔12内，汇水槽17底部按照下粗上细填充过滤煤层，污水通过污水给水管1，污水布水管阀门34进入到布水槽18中，通过布水过滤格栅19进入到相邻的滤池池腔12中。在水压的作用下，污水经过污水过滤池池腔12中的煤炭进行过滤，通过收水过滤格栅15进入汇水槽17中汇集，实现污水的过滤，汇集的经过处理的污水可以直接进入汇水管，也可通过池与池之间的联络布水管2通过汇水槽与布水槽联络阀门38进入下一级滤池的布水槽中进行二级过滤，也可通过汇水槽至联络管阀门36、池与池之间的联络布水管2及与联络管相连的联络管至布水槽联络阀门35使污水进入到相隔较远的过滤池中。过滤好的清水经清水管阀门31进入输水管，仍需过滤的水经清水联络管阀门31进入排水管29中，通过联络水泵5加压，进入到布水管中。需要反冲洗时，通过汇水槽至联络管阀门36对滤池、栅网进行清洗给水。通过阀门控制，可以实现单座或多座污水处理池的运行，可以通过联络阀门和联络管道实现单级和多级的过滤。过滤后的水经清水泵打入磁过滤器25，除铁后排出，进入常规水处理系统。

运行一段时间后，煤炭基本丧失过滤能力，水阻增加，关闭污水给水管1与布水槽18之间的布水槽至联络管阀门35，打开汇水槽17与排水管29之间的阀门，关闭其它阀门，通过排水控制阀32将汇水槽17内的水通过排水管29和联络水泵5进行彻底排水，直到滤池内的水空干，然后通过蒸汽加热器9对过滤池内的煤炭进行加热烘干，使池内的煤炭得以干燥。加热后产生的水蒸汽及其它有害汽体通过滤池密封盖11上的滤池蒸发气体排放软管14排入干燥蒸发汽体排气管10中，进入下游冷却装置进行冷却处理。蒸汽加热后产生的冷凝水则通过冷凝水汇水管自流到冷凝水蓄水池22中，经冷凝水泵21排出。滤池密封盖11罩于运行的污水过滤池上，减少污水异味的溢出，滤池密封盖11通过滑动来实现与滤池的开启与关闭的相对应运行。冷凝脱水后的空气进入锅炉空气加热器加热，作为锅炉热风助燃，同时实现脱味和消毒。冷凝水经回收过滤作为循环冷却水或深度处理作为锅炉补水使用，加热器冷凝的高温蒸馏水通过水处理装置后泵入除氧器，池内加热烘干的煤炭经过高温消毒处理，可以通过输煤装置送入锅炉燃烧。清空的滤池再装填煤炭进行下一个循环。

Claims (10)

1.一种用煤炭作为滤料的污水处理装置，包括污水过滤池、滤料、布水槽、汇水槽、管道、控制阀门、水泵，其特征是：污水处理装置所需滤料为煤炭，污水处理装置是由多个通过槽壁(13)隔开的矩形污水过滤池组成的池组，污水过滤池通过格栅(15)将污水过滤池隔成布水槽(18)、过滤池(12)、汇水槽(17)三段，过滤池(12)的一组相对两侧面安置有布水槽(18)和汇水槽(17)，布水槽(18)与过滤池(12)之间、过滤池(12)与汇水槽(17)之间均安装有格栅(15)，过滤池(12)的另外一组相对两侧面为填卸煤炭和取装煤炭的工作台，相临的汇水槽(17)与布水槽(18)之间通过槽壁(13)隔离，污水处理装置的污水过滤池以此顺序排列，污水处理装置连接有管道、阀门、水泵；布水槽(18)与汇水槽(17)的连接管道上均连接有阀门与装置联络管，通过阀门相互连接；污水过滤池连接有污水管道、联络管道、排水管道、清水管道，联络管道上设有水泵，联络管道与污水过滤池的布水槽和汇水槽通过阀门连接，通过对阀门、水泵的控制实现污水过滤池与污水过滤池之间的串联、并联连接以及污水过滤池的运行、排水、取煤、填煤工序的进行。

2.根据权利要求1所述的一种用煤炭作为滤料的污水处理装置，其特征是：污水过滤池为混凝土结构，过滤池底(8)为一斜坡面，过滤池底(8)的斜坡面上安装有加热器(9)；布水槽(18)槽底与过滤池底(8)顺滑衔接，安装有阀门的布水管，从布水槽(18)的底部接入，汇水槽(17)槽底大大低于过滤池底(8)，汇水槽(17)内分层装填下粗上细的煤炭至过滤池底(8)，带有孔眼的汇水管贯穿于汇水槽(17)槽底，置于汇水槽(17)槽内煤炭之下，通过阀门接出，格栅(15)的栅板下沿面在过滤池(12)侧，格栅(15)的栅板上沿面在布水槽(18)和汇水槽(17)侧，也即格栅(15)栅板的下沿边与煤炭接触，格栅(15)栅板的上沿边与水接触，过滤池底(8)的斜坡高端位于布水槽(18)格栅底部，过滤池底(8)斜坡面底端位于汇水槽(17)格栅底部，污水过滤池的布水槽(18)和汇水槽(17)均设有与之连接的管道，污水过滤池连接有污水管道、联络管道、排水管道、清水管道、加热蒸汽管道、冷凝水管道、排气管道。

3.根据权利要求1所述的一种用煤炭作为滤料的污水处理装置，其特征是：其中的滤料为煤炭，煤炭为原煤、或为机械粉碎的煤，作为滤料的煤应有较大的表面积和较小的粒度。

4.根据权利要求1所述的一种用煤炭作为滤料的污水处理装置，其特征是：其中的填卸煤炭和取装煤炭的工作台是垂直的、或是斜坡的。

5.根据权利要求1所述的一种用煤炭作为滤料的污水处理装置，其特征是：污水过滤池上有可移动的池盖罩于污水过滤池之上，池盖顶部有排汽管道与排汽母管连接，池盖四周有密封软胶裙，池盖的开启与关闭通过滑动来实现，和污水过滤池的开启与关闭相对应运行。

6.根据权利要求1或2所述的一种用煤炭作为滤料的污水处理装置，其特征是：加热器为相互连通的管腔构成，加热器由金属、混凝土或陶瓷材料制造，加热器安装在有一定斜度的过滤池底(8)上，煤炭置于加热器上，加热器连接有冷凝水管道和通过阀门控制的蒸汽管道与各个过滤池的加热器通过阀门连接，冷凝水母管的出水口连接有冷凝水积水井，积水井设有冷凝水泵。

7.根据权利要求1或2所述的一种用煤炭作为滤料的污水处理装置，其特征是：污水管道通过阀门控制与各布水槽连接，通过阀门的启闭，实现布水槽的给停水。

8.根据权利要求1或2所述的一种用煤炭作为滤料的污水处理装置，其特征是：联络管道与布水槽和汇水槽通过阀门互相连接，联络管道通过阀门与污水管道、排水管道、清水管道互相连接。

9.根据权利要求1或2所述的一种用煤炭作为滤料的污水处理装置，其特征是：排水管道与汇水槽出水管道连接，排水管道上连接有水泵，水泵出口通过阀门与联络管道、污水管道连接。

10.根据权利要求1或2所述的一种用煤炭作为滤料的污水处理装置，其特征为：清水管道通过阀门与汇水槽出水管道连接，清水管道上连接有水泵，水泵出口与常规水处理设备之间的连接管道上连接有电磁过滤器，电磁过滤器出口连接出水管道。