CN200992504Y - 连续式废水处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于高浓度工业废水处理或者其他工业废水和生活污水处理领域，涉及环保设备中的废水处理成套装置。本实用新型所述的连续式废水处理装置，包括废水池、调节器、混合器、主反应器、分离器、管件、泵机；所述废水池的出水管经输水泵连接混合器，混合器的出水管连接主反应器，主反应器的出水管连接分离器，分离器的上层的出水口通过排液管连接到絮凝沉淀器或直接排放口，其下层通过出水管经内循环泵机回连到混合器。本实用新型提供了高效率、低成本处理难降解工业废水的成套设备，可完成一个连续性、完整的废水处理过程。

Description

连续式废水处理装置

技术领域

本实用新型属于高浓度工业废水处理或者其他工业废水和生活污水处理领域，涉及环保设备中的废水处理成套装置。

背景技术

国内外废水处理一般采用大型工程构筑物与专用机械、机电设备相结合的方式，主反应器一般为大型水池或水塔。如生化处理法，主要的反应器是厌氧池、好氧池、水解酸化池、接触氧化池等。化学法也需要建设化学反应池。物化处理，如絮凝沉淀，需要建沉淀池，有时需要多级沉淀池。主反应器采用水池或水塔，工程投资大、工期长、且占地面积大，不利于大多数中小型企业的废水处理需求。

而市面上大多数用于水处理的设备多为特定专用功能的机电、机械设备，作为主体工程的配套设施。如格栅，只能够实现拦阻固体杂质；曝气机，只完成向水体曝气；二氧化氯发生器，只负责完成二氧化氯的生成和向水体输入；加药设备，只完成药剂的混合和定量加入。以上这些设备只能在水处理工序中表现为一个局部的功能单元，不能在整个水处理工序中实现主要的反应过程。

市场上的组合式污水处理设备如气浮、油水分离、沉淀、微滤等单元设备，仍属于单一功能的装置，在水处理工序中作为一个局部单元出现。近年市场上新出现的地埋式或组合式的生化处理装置，主要应用于可生化降解程度高、水量不大的废水，如生活小区、饭店等的生活类废水处理。由于体积和停留时间的限制，设备处理容量非常有限。

因此，大容量、组合式、自动化、主反应过程在容器设备(反应釜、反应罐)内完成的水处理成套设备有着很大的市场需要容量。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种连续式废水处理装置，可完成一个连续性、完整的废水处理过程。

本实用新型所述的连续式废水处理装置，包括废水池、调节器、混合器、主反应器、分离器、管件、泵机；所述废水池的出水管经输水泵连接混合器，混合器的出水管连接主反应器，主反应器的出水管连接分离器，分离器的上层的出水口通过排液管连接到絮凝沉淀器或直接排放口，其下层通过出水管经内循环泵机回连到混合器。固体状水处理材料与废水的混合体在所述的分离器中进行固液分离。

所述的连续式废水处理装置由单级或多级混合器、单级或多级主反应器、单级或多级分离器，通过相关泵机、管件连接组成，其中混合器及主反应器填装颗粒状或粉状废水处理反应材料(如活性炭颗粒、絮凝剂、混凝剂、吸附剂、还原剂、氧化剂、催化剂、其他化学药剂和特制处理材料)。作为处理对象的废水在本装置的作用下，经过与处理材料的混合、输送、反应、分离、排水，实现水体内有害物质的降解和还原。装置的使用者预先设定出水目标，根据出水目标选择处理材料和计算运行参数后，通过调试，装置可保障长期稳定运行和实现出水目标。

所述的连续式废水处理装置，还包括辅助材料储存罐，通过输液管经输送泵连接混合器或主反应器。辅助材料包括颗粒状或粉状废水处理反应材料(如活性炭颗粒、絮凝剂、混凝剂、吸附剂、化学药剂、特制处理材料)。

为了确保在处理不同类型的废水都能取得处理效果，特别对于难降解废水，本装置采取多级串联的组合方式。优选的，所述的混合器采用多个混合器串联的多级组合联接结构，有利于延长废水与处理材料的混合时间和混合强度。优选的，所述的主反应器采用多个主反应器串联的多级组合联接结构，有利于设定不同的反应时间和反应强度，加强处理效果。优选的，所述的分离器采用多个分离器串联的多级组合联接结构，其作用在于混合体难分离时分别投加不同的沉淀分离药剂。

本装置的作用在于处理材料在混合器、主反应器及分离器三者之间的连续内循环流动，能够确保处理材料与废水的充分接触发生反应，精确地控制接触反应的时间量和反应度。通过分离和内循环，确保反应后的废水流出时所带有的处理材料与废水进行分离，并重新回到主反应器内。通过处理材料在不同反应区之间的循环，确保装置内处理材料的总量保持稳定。

所述的主反应器可以采用多种设计方案，包括但不限于以下方式：

(1)所述的主反应器是循环进水模式的主反应器。该设计能够实现比重大的固体材料从反应器顶部进入，在下沉的过程中，与上升的废水相互混合，接触效果更优，反应程度更充分。

(2)所述的主反应器是切线进水模式的主反应器。通过进水管环绕主反应器内壁切线方向进水，通过水流的切线方向的冲击作用，促使固体颗粒状处理材料与废水的混合体产生旋转移动，而不需要搅拌装置施加旋转动力。底部进气的方式在于通过气体的搅拌作用，促进固体颗粒状处理材料与废水的混合体产生翻腾，能够加强反应效果。

(3)所述的主反应器是内部装有搅拌器的主反应器，根据搅拌器的不同又可分为以下几种：

升降搅拌模式的搅拌器：作用在于主反应器补充材料时先上升搅拌机停止工作。材料准备之后，下降搅拌机，重新启动设备。升降搅拌方式能够有效地防止搅拌桨启动时阻力过大而死机，或造成损坏。

锚式搅拌桨：颗粒状处理材料的粘力较大时，可采用锚式搅拌桨。

涡轮式搅拌桨：桨的位置与处理材料的高度基本持平。当使用悬浮沉降速度较慢的颗粒状材料时，可采用这种方式。开机时，通过变频调速器控制搅拌桨的转速，当涡轮桨产生的轴向上升流与材料颗粒的沉降相平衡时，全部材料颗粒都会悬浮在废水之中，并且在旋转中实现材料颗粒与废水的充分接触产生反应。

底部短桨与中间位置长桨的方式：在使用轻质材料颗粒时效果有明显改进。

进一步地，所述的分离器在进水口处装有进水堰，再通过若干根水管连接分离器的底部。进水在进水堰的作用下，水流平稳地通过多根水管进入分离器的底部。出水通过出水堰，水流平稳地溢出。此装置能够保持进水和出水的水流平稳，减少扰动，确保分离效果最佳。

与现有技术相比，本实用新型所述的连续式废水处理装置具有以下优点：

(1)本装置可适合采用所有固体颗粒状的水处理材料。其主反应器在没有其他部件连接的情况下，可单独作为一种水处理设备，适用于固体材料作为主要水处理材料的工作环境。

(2)本实用新型采用了机电组合式，整个装置体积小，占地面积小，处理效果良好，非常适合于有水处理需求的工矿企业、城镇小区和集中污水处理厂。

(3)本实用新型提供了高效率、低成本处理难降解工业废水的专用设备，通过设备与处理材料的结合，对难降解有机废水的CODcr去除率最高可达90％以上，色度去除率可达95％以上。对相同类型水质的废水，CODcr去除率保持稳定性。现业界应用最为广泛的是生化处理技术，但是对于难降解废水，CODcr去除率不稳定。废水浓度增加时，去除率迅速下降。

(4)每立方米有效容积处理废水量最高可达100吨/天。完整的反应、降解过程只需要传统生化法反应时间的三十分之一。设备体积小，占地面积少，大幅度减少了对土地资源的占用。例如处理能力达到1000吨/天的设备，主反应器体积为10立方米以内。

(5)自动化程度高，易安装施工，维护管理便利。兼容性强，与外部其他水处理设施结合为统一的系统。低能耗。主反应过程不消耗电能，只在送水、排水过程需要电力。低材料消耗。本设备的处理材料能够有效地工作一个较长的时间后再进行适量添加，成本非常低廉。运行成本低，综合运行成本低廉。例如以化学法处理电镀混合水需6-10元/吨，本设备处理可下降到2元/吨。

附图说明

图1为本实用新型所述的连续式废水处理装置的结构示意图(多级串联式)。图中，点划线表示有多个类似的装置或者串联结构。

图2为主反应器体外的泵机从底至顶抽送固液混合体循环运行的示意图。

图3为主反应器切线进水方式和底部进气搅拌方式的示意图。

图4为升降搅拌方式的示意图。

图5为使用高粘度处理材料时的锚式搅拌示意图。

图6为使用涡轮桨促使处理材料悬浮的示意图。

图7为轻质处理材料的组合搅拌方式示意图。

图8为防止水流扰动的分离器结构示意图。

具体实施方式

本实用新型所述的连续式废水处理装置，如图1所示，包括废水池12、调节器14、混合器6(多个混合器6、6’、6”)、主反应器7(多个主反应器7、7’、7”)、分离器8(多个分离器8、8’、8”)、絮凝沉淀器9(多个絮凝沉淀器9、9’、9”)、管件、泵机；所述废水池的出水管经输水泵1连接混合器6，混合器6的出水管连接主反应器7，主反应器7的出水管连接分离器8，分离器8的上层的出水口通过排液管连接到絮凝沉淀器9或直接排放口，其下层通过出水管经内循环泵机13回连到混合器6。

本装置的辅助装置为辅助材料储存罐，通常装有液态反应药剂，如图1所示，液态反应药剂在储罐2中经输送泵3进入混合器或主反应器；另一种液态反应药剂在储罐4(多个储罐4、4’、4”)中经输送泵5(多个输送泵5、5’、5”)进入混合器或主反应器。根据辅助材料的性质，辅助材料存储器有的需要安装搅拌装置。有的则不需要安装搅拌装置。

混合器6是使辅助处理材料与废水在混合器中混合均匀。主反应器7是使废水与辅助处理材料的混合体在主反应器与主处理材料充分混合并发生反应，难降解物质在主反应过程中得到降解、分解，变成中间产物和无害的最终产物。分离器8是使废水与处理材料的混合体在此分离，废水被送入后续装置，处理材料从分离器底部送回混合器。絮凝沉淀器9是使废水中的部分中间产物通过絮凝沉淀作用从水中析出。还可通过促疑剂(如絮凝剂)储存器10经促凝剂加药装置11向絮凝沉淀器9输送絮凝剂。

工作原理与运行过程：如图1所示，待处理污水集中于废水池12，由输水泵1抽送到调节器14中，废水在调节器中进行预处理和水质调节。经过调节的废水输送到混合器6中，在混合器6内与反应材料进行混合。混合器6中污水及反应材料的混合体抽送到主反应器7中。混合水体在泵机的扬程动力或直接的搅拌器(桨)作用下，在主反应器7中进行充分反应。水体与反应材料进行充分接触，水体中的待处理杂质被处理(降解、还原或吸附)。主反应器7的出水口排出废水与大量颗粒状处理材料的混合体。被处理后的水体经过主反应器的7顶部输送到分离器8中。水体在分离器8中停留一段时间后将出现分层，其中包含的反应材料颗粒逐渐向分离器8的底层聚积，分离器8的上层为清液区，其中的清液通过上层的排水口排出，进入后续的处理工序如进入絮凝沉淀器9或直接排放。底层沉积区的反应材料与水的混合体，通过内循环泵机的抽送作用，送回到混合器6中。

本实用新型中的核心技术在于内循环处理和连续运行的结构。本装置中的混合器6、主反应器7、分离器8的表现形式可为各种材质的罐体(如金属罐、塑料、玻璃钢、利普罐等)，也可为塔和池体(如水塔、水泥池)。

如图2所示，主反应器7体外的泵机从底至顶抽送固液混合体实现循环运行。

如图3所示，主反应器7可采用切线进水方式和底部进气搅拌方式。

所述的主反应器7是内部装有搅拌器的主反应器，根据搅拌器的不同又可分为以下几种：

升降搅拌模式的搅拌器：作用在于主反应器补充材料时先上升搅拌机停止工作。材料准备之后，下降搅拌机，重新启动设备。升降搅拌方式能够有效地防止搅拌桨启动时阻力过大而死机，或造成损坏。如图4所示，主反应器7内装有搅拌器71，物料高度为H1。

锚式搅拌桨：颗粒状处理材料的粘力较大时，可采用锚式搅拌桨。如图5所示，主反应器7内装有锚式搅拌桨72，物料高度为H2。

涡轮式搅拌桨：桨的位置与处理材料的高度基本持平。当使用悬浮沉降速度较慢的颗粒状材料时，可采用这种方式。开机时，通过变频调速器控制搅拌桨的转速，当涡轮桨产生的轴向上升流与材料颗粒的沉降相平衡时，全部材料颗粒都会悬浮在废水之中，并且在旋转中实现材料颗粒与废水的充分接触产生反应。如图6所示，主反应器7内装有涡轮式搅拌桨73，物料高度为H3。

底部短桨与中间位置长桨的方式：在使用轻质材料颗粒时效果有明显改进。如图7所示，主反应器7内装有组合式搅拌桨74，物料高度为H4。

所述的分离器8在进水口处装有进水堰81，再通过若干根水管连接分离器8的底部。进水在进水堰81的作用下，水流平稳地通过多根水管进入分离器8的底部。出水通过出水堰81，水流平稳地溢出。此装置能够保持进水和出水的水流平稳，减少扰动，确保分离效果最佳。如图8所示。

本发明的装置允许补充、附加若干辅助部分和辅助功能，如装置的前端增加调节水池及预反应器，后端增加次级处理工序。在不背离本发明宗旨的前提下可作出各种改变和加强，并且这些改变和加强均被包含在本发明的权利要求限定的范围内。

Claims (10)

1、连续式废水处理装置，其特征在于：包括废水池、调节器、混合器、主反应器、分离器、管件、泵机；所述废水池的出水管经输水泵连接混合器，混合器的出水管连接主反应器，主反应器的出水管连接分离器，分离器的上层的出水口通过排液管连接到絮凝沉淀器或直接排放口，其下层通过出水管经内循环泵机回连到混合器。

2、根据权利要求1所述的连续式废水处理装置，其特征在于：还包括辅助材料储存罐，通过输液管经输送泵连接混合器或主反应器。

3、根据权利要求1所述的连续式废水处理装置，其特征在于：所述的混合器采用多个混合器串联的多级组合联接结构。

4、根据权利要求1所述的连续式废水处理装置，其特征在于：所述的主反应器采用多个主反应器串联的多级组合联接结构。

5、根据权利要求1所述的连续式废水处理装置，其特征在于：所述的分离器采用多个分离器串联的多级组合联接结构。

6、根据权利要求1或4所述的连续式废水处理装置，其特征在于：所述的主反应器是循环进水模式的主反应器。

7、根据权利要求1或4所述的连续式废水处理装置，其特征在于：所述的主反应器是切线进水模式的主反应器。

8、根据权利要求1或4所述的连续式废水处理装置，其特征在于：所述的主反应器是内部装有搅拌器的主反应器。

9、根据权利要求8所述的连续式废水处理装置，其特征在于：所述的搅拌器为升降搅拌模式的搅拌器，或者为锚式搅拌桨，或者为涡轮式搅拌桨，或者为底部短桨与中间位置长桨的方式。

10、根据权利要求1或5所述的连续式废水处理装置，其特征在于：所述的分离器在进水口处装有进水堰，再通过若干根水管连接分离器的底部。

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