CN203568943U - 一种高效澄清装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是有关一种高效澄清装置,其包括：高效澄清池、生化系统、二沉池及循环系统；高效澄清池包括：前混合区、絮凝区、斜管区、澄清区、沉淀区及后混合区；前混合区设有进水管，絮凝区与前混合区连通,后混合区设有出水管，斜管区、澄清区及沉淀区设置于絮凝区与后混合区之间；生化系统的进水口与后混合区的出水管连接，生化系统的出水口与二沉池连通；在二沉池的上部设有出水管，在二沉池的底部设有第二排污泥管；循环系统包括：生化污泥回流管及生化污泥回流泵；生化污泥回流泵的入口与第二排污泥管连接，生化污泥回流泵的出口与生化污泥回流管的一端连接，生化污泥回流管的另一端与高效澄清池的前混合区连通。
Description
技术领域
本实用新型涉及煤化工废水处理领域的澄清装置，特别是涉及一种兼有污泥减量及脱硫功能的高效澄清装置。
背景技术
近年来，作为能源结构的有益补充，大型的煤化工项目陆续开工建设，这将有效改变能源消费结构，但随着煤化工项目的投建运行，环保问题也日益凸显，因此煤化工废水的处理也备受重视。
煤化工废水的处理流程一般包括：预处理、生化处理、深度处理及污泥处理等几个步骤。
煤化工废水的预处理多采用高效澄清池（也称高密度澄清池）。常规的高效澄清池包括：前混合区、絮凝区、沉淀区、澄清区及后混合区等。为加强处理效果及减少药剂的投加量，高效澄清池通常采用污泥内回流的方式，将沉淀区内的污泥通过污泥回流泵打回絮凝池前段的前混合区，与进水和加入的药剂充分混合，使水中的悬浮物形成大的絮凝体，增大絮凝体的密度和半径，从而增加其沉淀速度，提高处理效果。
煤化工废水的生化处理多采用活性污泥法，通过微生物的吸附、新陈代谢等作用达到去除污染物的目的。活性污泥法在运行过程中会产生大量的剩余污泥，这部分污泥的污泥含水率较高，一般为99.2%～99.8%。剩余污泥一般需经过污泥浓缩后再进入污泥脱水系统进行脱水处理，而较高的污泥含水率加长了污泥处理的流程及增大了污泥脱水系统的设计规模，从而增加了废水处理投加的费用及运行成本，因此如何简化污泥处理流程、降低剩余污泥的含水率是本领域需要亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于上述现有技术所存在的缺陷，本实用新型的目的在于，提供一种高效澄清装置，使其在保留高效澄清池污泥内回流但适当减少其回流比的前提下，将活性污泥法产生的部分剩余污泥作为外回流污泥回流至高效澄清池，利用高效澄清池的浓缩作用，对回流的部分剩余污泥进行浓缩,降低剩余污泥的含水率，减少污泥的体积，其经过高效澄清池浓缩后的污泥可直接进入污泥脱水系统，不必再设置污泥浓缩池，简化了污泥处理的流程，降低了投资。
为了实现上述目的，依据本实用新型提出的一种高效澄清装置，其包括：高效澄清池、生化系统、二沉池以及循环系统；其中，所述高效澄清池包括：前混合区、絮凝区、斜管区、澄清区、沉淀区及后混合区；所述前混合区设有进水管，所述絮凝区与所述前混合区连通，所述后混合区设有出水管，所述斜管区、所述澄清区及所述沉淀区设置于所述絮凝区与所述后混合区之间；其中所述澄清区设置于所述斜管区的上方分别与所述斜管区及所述后混合区连通，所述沉淀区设置于所述斜管区的下方分别与所述斜管区及所述絮凝区连通，在所述沉淀区的底部设有第一排污泥管；所述生化系统的进水口与所述后混合区的出水管连接，所述生化系统的出水口与所述二沉池连通；在所述二沉池的上部设有出水管，在所述二沉池的底部设有第二排污泥管；所述循环系统包括：生化污泥回流管及生化污泥回流泵；所述生化污泥回流泵的入口与所述第二排污泥管连接，所述生化污泥回流泵的出口与所述生化污泥回流管的一端连接，所述生化污泥回流管的另一端与所述高效澄清池的所述前混合区连通。
本实用新型还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的高效澄清装置，其中所述循环系统还包括：高密度池污泥回流管及高密度池污泥回流泵；所述高密度池污泥回流泵的入口与所述第一排污泥管连接，所述高密度池污泥回流泵的出口与所述高密度池污泥回流管的一端连接，所述高密度池污泥回流管的另一端与所述高效澄清池的所述前混合区连通。
前述的高效澄清装置，其中在所述高密度池污泥回流管上设有第三排污泥管，所述第三排污泥管与污泥脱水系统连通。
前述的高效澄清装置，其中在所述高效澄清池的所述后混合区内设有穿孔曝气管。
本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案,本实用新型的一种高效澄清装置，至少具有下列优点：
一、本实用新型的高效澄清装置利用高效澄清池的浓缩作用，对回流的活性污泥法产生的部分剩余污泥进行浓缩，降低了剩余污泥的含水率,减少了污泥的体积，其经过高效澄清池浓缩后的污泥可直接进入污泥脱水系统，不必再设置污泥浓缩池，简化了污泥处理的流程，降低了投资。
二、本实用新型的高效澄清装置回流至高效澄清池的剩余污泥的高活性克服了普通高效澄清池的污泥为无机污泥，活性不高的问题。
三、本实用新型的高效澄清装置回流至高效澄清池的剩余污泥具有较高的活性，能够吸附原水中的悬浮物、胶体及有机物，加强了对这部分污染物的去除效果。
四、本实用新型的高效澄清装置回流至高效澄清池的剩余污泥能够减少药剂的投加量，减少运行成本。
五、本实用新型的高效澄清装置通过在高效澄清池的后混合区利用曝气管进行空气搅拌的方式取代原来的桨式搅拌机的机械搅拌方式，可以部分去除水中的硫化物，减少硫化物对后续生化处理的影响。
附图说明
图1是本实用新型一种高效澄清装置的较佳实施例的示意图。
10：高效澄清池 11：前混合区
12：絮凝区 13：斜管区
14：澄清区 15：沉淀区
16：后混合区 17：进水管
18：出水管 19：第一排污泥管
20：生化系统 30：二沉池
31：出水管 32：第二排污泥管
40：循环系统 41：生化污泥回流管
42：生化污泥回流泵 43：高密度池污泥回流管
44：高密度池污泥回流泵 45：第三排污泥管
51：穿孔曝气管
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的一种高效澄清装置其具体实施方式、步骤、结构、特征及其功效详细说明。
请参阅图1所示，是本实用新型一种高效澄清装置的较佳实施例的示意图。
本实用新型的高效澄清装置主要由高效澄清池10、生化系统20、二沉池30和循环系统40组成。其中，高效澄清池10包括：前混合区11、絮凝区12、斜管区13、澄清区14、沉淀区15和后混合区16。前混合区11设有进水管17，絮凝区12与前混合区11连通，后混合区16设有出水管18，斜管区13、澄清区14和沉淀区15设置于絮凝区12与后混合区16之间。其中，澄清区14设置于斜管区13的上方分别与斜管区13及后混合区16连通，沉淀区15设置于斜管区13的下方分别与斜管区13及絮凝区12连通，在沉淀区15的底部设有第一排污泥管19。生化系统20的进水口与后混合区16的出水管18连接，生化系统20的出水口与二沉池30连通。在二沉池30的上部设有出水管31，在二沉池30的底部设有第二排污泥管32。循环系统40包括：生化污泥回流管41和生化污泥回流泵42。其中，生化污泥回流泵42的入口与第二排污泥管32连接，生化污泥回流泵42的出口与生化污泥回流管41的一端连接，生化污泥回流管41的另一端与高效澄清池10的前混合区11连通。
如图1所示，循环系统40还包括：高密度池污泥回流管43和高密度池污泥回流泵44。其中，高密度池污泥回流泵44的入口与第一排污泥管19连接，高密度池污泥回流泵44的出口与高密度池污泥回流管43的一端连接，高密度池污泥回流管43的另一端与高效澄清池10的前混合区11连通。其中，在高密度池污泥回流管43上还设有第三排污泥管45，第三排污泥管45与污泥脱水系统（未图示）连通。
由于对煤化工废水进行生化处理产生的剩余污泥的含水率较高，达99.2%-99.8%。而水在污泥中存在形式可以分为毛细水、间隙水、表面吸附水、内部水等结合水和游离水(自由水)两大类。通过过滤、重力浓缩等手段，污泥中部分自由水和间隙水可以被去除，但由于剩余污泥是以有机微粒为主体的悬浮液，颗粒细且具有胶体特性，与水有很大的亲和力，在微粒的布朗运动、胶体颗粒间的静电斥力和胶体颗粒表面的水化膜的作用下，大部分的污泥颗粒不易聚结而是分散悬浮于水中难以沉且脱水困难，因此生化处理产生的剩余污泥在浓缩后的含水率仍在97%左右，仍然具有较高的含水率。
高效澄清池由于采用独特的污泥内回流方式，池内的污泥浓度较高,并且高效澄清池具有一定的污泥浓缩功能，同时由于煤化工废水（尤其是气化废水）具有较高的硬度值，需要投加石灰及铁盐以去除硬度，而石灰和铁盐对污泥具有较好的调理性，相对于原污泥，经石灰和铁盐调理后的污泥含水率分别降低7%和15%。
本实用新型的高效澄清装置是利用高效澄清池污泥回流、反应和浓缩的原理，通过在高效澄清池增加污泥外回流开发而成。本实用新型的高效澄清装置在保留高效澄清池污泥内回流但适当减少污泥内回流比的前提下，将活性污泥法的生化系统产生的部分剩余污泥作为外回流污泥回流至高效澄清池，通过使生化系统产生的剩余污泥部分回流至高效澄清池前段的前混合区，与加入的混凝剂（铁盐）、絮凝剂、石灰以及原水混合，利用剩余污泥对有机污染物具有极强的吸附功能及较好的沉降性，对原水中的SS及有机污染物有一定的吸附去除功能，同时利用前混合区中通常加入的混凝剂（铁盐）、絮凝剂以及石灰对调理污泥的特性起到很大作用，通过高效澄清池的沉淀区对污泥的浓缩功能及所加药剂的调理作用，能够有效减少剩余污泥的含水率，可使剩余污泥的含水率达90%～94%。
在具体操作时，本实用新型的高效澄清装置可根据高效澄清池原有的污泥内回流方式的污泥回流比（例如在4%左右），与通过核算确定的生化系统产生的剩余污泥量与来水量的百分比（例如小于4%或大于4%），采取在本实用新型的高效澄清装置运行调试的初期完全回流高效澄清池自身的污泥（内回流），而在运行稳定并且生化系统开始有剩余污泥产生后，采用剩余污泥回流（外回流）与高效澄清池内回流同时进行的方式，并且保证总的污泥回流比在4%左右，而根据不同的情况可以调整外回流和内回流的分配比例。
如图1所示,本实用新型的高效澄清装置在调试初期，利用高效澄清池10的沉淀区15下方的高密度池污泥回流泵44，将高效澄清池10排出的污泥通过高密度池污泥回流管43回流至高效澄清池10中的前混合区11。而在运行稳定后，开启二沉池30下方的生化污泥回流泵42，将二沉池30排出的剩余污泥通过生化污泥回流管41回流至高效澄清池10中的前混合区11，并根据情况调整生化污泥回流管41与高密度池污泥回流管43的污泥回流比例，同时利用第三排污泥管45将由高效澄清池10的沉淀区15排出的污泥直接引入污泥脱水系统进行处理。
本实用新型的高效澄清装置在高效澄清池10的后混合区16内设有穿孔曝气管51。可通过空气压缩机或厂区空气管线对穿孔曝气管51进行供气，从而在高效澄清池10的后混合区16内实现空气搅拌，以取代原来后混合区16设置桨式搅拌机的机械搅拌方式。这种空气搅拌的运行功率远小于桨式搅拌机的运行功率，并且还能够起到促进硫化物转化成硫酸根的效果。
由于煤化工废水中通常含有硫化物，而高效澄清池的后混合区是为了中和因加入石灰而上升的pH值设置，因此后混合区通常会加入浓硫酸或盐酸，此时在后混合区氢离子会跟负二价的硫离子生成硫化氢，硫化氢是一种具有臭鸡蛋气味的有毒有害气体,散入空气中会对人的身体产生危害。本实用新型通过以空气搅拌替代机械搅拌的方式，利用硫化氢性质不稳定,容易被空气中的氧气所氧化生成硫，硫又会进一步被氧化生成二氧化硫，二氧化硫与水生成亚硫酸，并且从二沉池回流过来的剩余污泥中也会带有硫细菌，也能够将低价硫转变成高价硫，生成硫酸根，从而达到了固硫的目的。
另外，由于本实用新型生化系统产生的剩余污泥具有很大的表面积及较高的活性，因此由生化系统回流的剩余污泥在高效澄清池中进行的是集物理吸附和生物吸附交织于一体的吸附作用，本实用新型的高效澄清装置正是利用了剩余污泥的这一特性，既增强了对原水的COD，BOD的去除效果，又同时利用高效澄清池的强浓缩及调理作用，使生化系统产生的剩余污泥的含水率由99.2%～99.8%降低至90%～94%，极大的降低了污泥的体积，同时本实用新型通过改变高效澄清池的后混合区的搅拌方式，可以部分去除原水中的硫化物。
虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然并非用以限定本实用新型实施的范围，依据本实用新型的权利要求书及说明内容所作的简单的等效变化与修饰，仍属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (4)
1.一种高效澄清装置，其特征在于其包括：高效澄清池、生化系统、二沉池以及循环系统；
其中，所述高效澄清池包括：前混合区、絮凝区、斜管区、澄清区、沉淀区及后混合区；所述前混合区设有进水管，所述絮凝区与所述前混合区连通，所述后混合区设有出水管，所述斜管区、所述澄清区及所述沉淀区设置于所述絮凝区与所述后混合区之间；其中所述澄清区设置于所述斜管区的上方分别与所述斜管区及所述后混合区连通，所述沉淀区设置于所述斜管区的下方分别与所述斜管区及所述絮凝区连通，在所述沉淀区的底部设有第一排污泥管；
所述生化系统的进水口与所述后混合区的出水管连接，所述生化系统的出水口与所述二沉池连通；在所述二沉池的上部设有出水管，在所述二沉池的底部设有第二排污泥管；
所述循环系统包括：生化污泥回流管及生化污泥回流泵；所述生化污泥回流泵的入口与所述第二排污泥管连接，所述生化污泥回流泵的出口与所述生化污泥回流管的一端连接，所述生化污泥回流管的另一端与所述高效澄清池的所述前混合区连通。
2.如权利要求1所述的高效澄清装置，其特征在于其中所述循环系统还包括：高密度池污泥回流管及高密度池污泥回流泵；所述高密度池污泥回流泵的入口与所述第一排污泥管连接，所述高密度池污泥回流泵的出口与所述高密度池污泥回流管的一端连接，所述高密度池污泥回流管的另一端与所述高效澄清池的所述前混合区连通。
3.如权利要求2所述的高效澄清装置，其特征在于其中在所述高密度池污泥回流管上设有第三排污泥管，所述第三排污泥管与污泥脱水系统连通。
4.如权利要求1至3中任一权利要求所述的高效澄清装置，其特征在于其中在所述高效澄清池的所述后混合区内设有穿孔曝气管。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111302460A (zh) * | 2020-03-13 | 2020-06-19 | 恒力石化（大连）炼化有限公司 | 一种降低水煤浆气化灰水悬浮物的方法 |
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2013
- 2013-11-18 CN CN201320727953.9U patent/CN203568943U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111302460A (zh) * | 2020-03-13 | 2020-06-19 | 恒力石化（大连）炼化有限公司 | 一种降低水煤浆气化灰水悬浮物的方法 |
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