CN207619149U - 一种造粒澄清脱硫废水处理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种造粒澄清脱硫废水处理系统，包括投药设备、快速混合设备、高效絮凝反应器和造粒澄清装置；快速混合设备的出料口与高效絮凝反应器连接；高效絮凝反应器出料口与造粒澄清装置的进料口连接；造粒澄清装置为流化床造粒澄清装置或水力旋流造粒澄清装置。本实用新型提供的造粒澄清脱硫废水处理系统结合流化床造粒澄清装置或旋流造粒澄清装置，能够使脱硫废水中的杂质进一步被分离，使固液分离更加彻底，拥有沉降速度较快、使用设备数量少、使用设备体积小等优点，能使污泥大幅浓缩减量、产水率大幅提高，具有较高的工业价值和极佳的应用前景。
Description
技术领域
本实用新型涉及脱硫废水处理领域，特别涉及一种造粒澄清脱硫废水处理系统。
背景技术
脱硫废水高含盐、高浊度、高硬度、高氯化物；含有重金属、氟化物、硫化物、氨氮、硅、有机物等杂质；尤其是含有世卫组织和我国严格控制的一类污染物等；且受燃煤、脱硫工艺水质、脱硫剂等的影响，脱硫废水水质成分复杂、经常性波动很大。近年来，伴随着环境问题的日益凸显，新的环保政策不断颁布，环保政策执行力度日益增强，脱硫废水作为燃煤电厂经常性废水中成分最为复杂、难以处理的一类，其深度处理后达标排放或回用已成为大势所趋。
由于脱硫废水中的成分复杂，现有技术中常用到絮凝反应对废水中的成分进行处理，然而经过絮凝反应处理后，废水中仍存在许多细小而分散的颗粒和胶体物质，这些颗粒和胶体物质分散在废水中很难进行分离，这对后续脱硫废水的处理将造成不利影响。
实用新型内容
为解决以上背景技术中提到的问题，本实用新型提供一种造粒澄清脱硫废水处理系统，包括投药设备、快速混合设备、高效絮凝反应器和造粒澄清装置；
所述快速混合设备的出料口与所述高效絮凝反应器连接；
所述高效絮凝反应器出料口与所述造粒澄清装置的进料口连接；
所述造粒澄清装置为流化床造粒澄清装置或水力旋流造粒澄清装置。
进一步地，所述流化床造粒澄清装置，包括流化床柱和分离柱；其中，
所述流化床柱底端设置有进料口；所述流化床柱内设置有搅拌装置；所述流化床柱的上部分通过分离窗与所述分离柱相连通；
所述分离窗由所述流化床柱至所述分离柱斜向下设置；
所述分离柱底端设置有第一排泥口；
所述流化床柱和分离柱的顶端均设置有出水堰槽。
进一步地，所述流化床造粒澄清装置中，搅拌装置包括搅拌电机和搅拌叶片，所述搅拌电机设置在所述流化床柱顶端，所述搅拌叶片设置在所述流化床柱内部，所述搅拌电机通过连接轴与所述搅拌叶片连接。
进一步地，所述流化床柱的外侧壁上设置有取样口。
进一步地，所述进料口和所述第一排泥口上均设置有阀门。
进一步地，所述水力旋流造粒澄清装置包括：中心分离筒和二次分离室，所述中心分离筒的两侧均设置有所述二次分离室；
所述中心分离筒上部分为进料区，所述进料区设置有进料管，所述进料管位于所述进料区内的一端设置有偏心缩管口；
所述中心分离筒的下部分为初步分离室，所述初步分离室下端设置有第二排泥口；
所述中心分离筒顶端设置有分料口，所述分料口通过分料通道与所述二次分离室连通；
所述二次分离室内设置有强化分离过滤装置；所述二次分离室的顶部设置有清水分离出口。
进一步地，所述进料区通过中心分离筒内侧设置的突起结构分为两个容积大小不同的进料区，每个进料区内均设置有所述进料管，且所述进料管位于所述进料区内的一端均设置有偏心缩管口。
进一步地，所述二次分离室的底部设置有分离三角板，所述分离三角板上设置有第三排泥口。
进一步地，所述强化分离过滤装置为高效接触絮凝斜板。
进一步地，所述投药设备为螺杆给药机或计量泵；
所述快速混合设备为机械搅拌混合器、分流隔板混合器、管道静态混合器、水泵混合器中的一种；
所述高效絮凝反应器水力隔板反应器、涡流反应器、机械搅拌反应器、折板反应器中的一种。
实用新型提供的造粒澄清脱硫废水处理系统结合流化床造粒澄清装置或旋流造粒澄清装置，能够使脱硫废水中的杂质进一步被分离，使固液分离更加彻底，拥有沉降速度较快、使用设备数量少、使用设备体积小等优点，能使污泥大幅浓缩减量、产水率大幅提高，具有较高的工业价值和极好的应用前景。处理后的出水水质优于《火电厂石灰石-石膏湿法脱硫废水水质控制指标》(DL/T997-2006)的技术要求。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型提供的造粒澄清脱硫废水处理系统示意图；
图2为流化床造粒澄清装置结构示意图；
图3为水力旋流造粒澄清装置结构示意图。
附图标记：
10流化床柱 11进料口 20分离柱
13分离窗 21第一排泥口 30出水堰槽
121搅拌电机 122搅拌叶片 14取样口
50二次分离室 41进料管 42偏心缩管口
43初步分离室 44第二排泥口 45分料口
51分料通道 52强化分离过滤装置 53清水分离出口
54分离三角板 55第三排泥口 46突起结构
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型提供一种造粒澄清脱硫废水处理系统，如图1所示，包括投药设备、快速混合设备、高效絮凝反应器和造粒澄清装置；所述快速混合设备的出料口与所述高效絮凝反应器连接；所述高效絮凝反应器出料口与所述造粒澄清装置的进料口连接；所述造粒澄清装置为流化床造粒澄清装置或水力旋流造粒澄清装置。本技术方案中使用的流化床造粒澄清装置和水力旋流造粒澄清装置，采用的原理一致，所达到的效果也相同，均为使高效絮凝反应器出水中的小颗粒进行相互碰撞后结合，进而成长为大颗粒，再利用重力进行分离，从而使污泥大幅浓缩减量，产水率大幅提高，使固液分离效果更佳。
其中，所述投药设备为螺杆给药机或计量泵。根据拟处理脱硫废水的水质，选择脱硫废水处理专用高效絮凝剂粉剂或水剂，高效絮凝剂粉剂采用干投法，通过螺杆给药机将高效絮凝剂粉剂直接投加于拟处理脱硫废水中；而高效絮凝剂水剂采用湿投法，通过计量泵将高效絮凝剂水剂直接投加于拟处理脱硫废水中。
所述快速混合设备为机械搅拌混合器、分流隔板混合器、管道静态混合器、水泵混合器中的一种；优选机械搅拌混合器，此时混合时间为0.5min～ 5min，相应的G值为400S-1～1250S-1，一般工程中可采用的混合时间为2min，相应的G值为833S-1。采用快速混合设备对脱硫废水进行混合处理，能够使絮凝剂快速混合于脱硫废水中，有利于脱硫废水中的微小颗粒等物质的脱除。
所述高效絮凝反应器为水力隔板反应器(平流式、竖流式、回转式)、涡流反应器、机械搅拌反应器、折板反应器中的一种；优先选用机械搅拌反应器，此时的反应时间一般为6min～25min，相应的G值为30S-1～100S-1，一般工程采用混合时间为9min，相应的G值为62.4S-1。采用高效絮凝反应器能够使絮凝反应更加充分，使脱硫废水中的物质与絮凝剂有效结合，以便于被进一步地分离。
本实用新型实施例提供的造粒澄清脱硫废水处理系统，具有如下效果：投入絮凝剂-复合型聚合类絮凝剂后，混合、絮凝反应速度快，所形成絮体密实，便于脱水干化；沉降速度较快、水力停留时间短、设备数量少、设备体积小；污泥大幅浓缩减量，产水率大幅提高；水质波动时便于调整控制，出水水质稳定；对悬浮物、氟化物、硫化物、重金属离子、化学耗氧量去除效果良好，并能有效调节pH值。且能够大幅降低污泥处理处置量，快速实现脱硫废水中的泥水分离。经高效絮凝预处理后出水水质优于《火电厂石灰石-石膏湿法脱硫废水水质控制指标》(DL/T997-2006)的技术要求。
其中，所述造粒澄清装置采用如下文所述的流化床造粒澄清装置或水力旋流造粒澄清装置。
具体地，如图2所示，所述流化床造粒澄清装置，包括流化床柱10和分离柱20；其中，
所述流化床柱10底端设置有进料口11；所述流化床柱10内设置有搅拌装置12；所述流化床柱10的上部分通过分离窗13与所述分离柱20相连通；
所述分离窗13由所述流化床柱10至所述分离柱20斜向下设置；
所述分离柱20底端设置有第一排泥口21；所述流化床柱10和分离柱20 的顶端均设置有出水堰槽30；所述搅拌装置12包括搅拌电机121和搅拌叶片 122，所述搅拌电机121设置在所述流化床柱10顶端，所述搅拌叶片122设置在所述流化床柱10内部，所述搅拌电机121通过连接轴与所述搅拌叶片122 连接；所述流化床柱10的外侧壁上设置有取样口14；所述进料口11和所述第一排泥口21上均设置有阀门。
更具体地，高效絮凝反应器出水自硫化床柱10底部的进料口11注入，硫化床柱10内设有搅拌叶片122，搅拌强度一般控制在G＝15S-1～100S-1，工程一般采用G＝30S-1左右；通过阀门控制使上升水流速度在9m/h～27m/h之间，工程一般采用18m/h左右。当高效絮凝反应器出水进入硫化床柱10后，将进行自我造粒，即小颗粒不断碰撞并结合形成较大的母体颗粒，一段时间后，硫化床柱10内将形成稳定的、处于流化状态的高浓度母体颗粒床。随着高效絮凝反应器出水中的初始小颗粒持续进入床内，初始小颗粒会很快分散到母体颗粒周围，并借助高效絮凝剂的作用，迅速附着于母体颗粒表面。由于机械搅拌和高浓度颗粒间的水流作用，流化床内产生的剪切力限制了初始颗粒间的随机结合，因此，初始颗粒将逐一附着于母体颗粒表面。随着颗粒的成长变大，颗粒流化床不断自我更新且增多，当颗粒达到一定数量，超出上部的分离窗13的最低点时，将会依靠重力落入分离柱20，由于进入分离柱20 的颗粒比较大，而且分离柱20内部是处于相对静止状态，没有任何扰动，依靠重力作用便可进行自然沉降，进而通过分离柱20下端的排泥口排出。此外，所述流化床柱10和分离柱20的顶端均设置有出水口和出水堰槽30，当流化床柱10和分离柱20内部水压超过一定程度后，相对澄清的水将会从出水口溢出，实现泥水分离，出水堰槽30的设置将可以防止水流喷出。根据需要，流化床柱10不同高度可设置多个取样口14，以便及时观察颗粒沉降、粒径、密度等参数。
本实用新型还提供一种水力旋流造粒澄清装置，如图3所示，包括中心分离筒和二次分离室50，两个所述二次分离室50分别设置于所述中心分离筒的两侧；
所述中心分离筒上部分为进料区，所述进料区设置有进料管41，所述进料管41位于所述进料区内的一端设置有偏心缩管口42；所述中心分离筒的下部分为初步分离室43，所述初步分离室43下端设置有第二排泥口44；所述中心分离筒顶端设置有分料口45，所述分料口45通过分料通道51与所述二次分离室50连通；所述二次分离室50内设置有强化分离过滤装置52；所述二次分离室50的顶部设置有清水分离出口53。
在上述结构的基础上，进一步地，所述进料区通过中心分离筒内侧设置的突起结构46分为两个容积大小不同的进料区，每个进料区内均设置有所述进料管41，且所述进料管41位于所述进料区内的一端均设置有偏心缩管口 42。
如图3所示，高效絮凝反应器出水从水力旋流造粒澄清装置侧部的进料管41注入，分别进入设备的进料区A区和/或B区。当设置有两个进料区A 区和B区时，为了便于根据浊度调节在中心分离筒内的水力停留时间，可在A 区、B区均设置有一个进水口。其中，根据工程实际水质的浊度，计算确定水力停留时间，从而确定A区和B区容积大小，通过中心分离筒内侧设置的突起结构46将A区和B区进行分离。
高效絮凝反应器出水通过进水管喷口的偏心缩管口42进入中心分离筒的进料区内，形成旋流状态，进料区内的水力旋流一方面提供造粒的搅拌动力，另一方面顶托筒内已成长的母体颗粒，形成高效絮凝反应器出水的初始颗粒逐一附着在所需的高浓度颗粒层上。在动态平衡条件下，大粒径、高浓度的团粒以其高沉速依靠重力逐渐落入初步分离室43内，水流则向上流动，由此，在造粒的同时完成第一次固液分离。初步分离后的水流越过中心分离筒顶端设置有分料口45后，通过分料通道51进入二次分离室50底部。初步分离后的水中残余的微小颗粒再通过二次分离室50上部的强化分离装置52进行吸附而分离，经强化分离装置52处理过的清水再进入强化分离装置52上方区域E区，最后再自E区顶部的清水分离出口53流出，进行收集产水。
优选地，所述二次分离室50的底部设置有分离三角板54，所述分离三角板54上设置有第三排泥口55。当初步分离后的水中的细小颗粒接触到分离三角板54的斜板时，会进行一定程度的碰撞结合形成较大颗粒，较大颗粒再通过重力从斜板上滑落。通过第三排泥口55可以将这一部分的污泥进行排放，使固液分离效果更佳，进一步促进了泥水分离。
进一步地，所述强化分离过滤装置为高效接触絮凝斜板。高效接触絮凝斜板综合利用了沉淀机理和接触絮凝机理完成沉淀池中颗粒的分离过程。在充分利用沉淀机理的基础上，在高效接触絮凝斜板内设置有涡旋强度控制区域，以减弱沉絮凝斜板沉淀设备下部一定位置水流中的大涡旋强度，减少沉淀区水流的脉动。当水流在进入高效接触絮凝斜板后，这种结构的特殊性能进一步控制接触絮凝的过程，在不断改变流速流态的过程中，提高矾花颗粒在高效接触絮凝斜板内接触碰撞的几率，彼此吸附连接，只有尺度和密度足以克服水流顶托力等相关因素的矾花颗粒，才能沉落。在不断下沉的过程中，不断吸附微小粒径的矾花颗粒，直至脱离絮凝斜板沉淀设备。当矾花重力同水流顶托力及相关作用力维持动态平衡时，进一步增强了接触絮凝的沉淀作用，在絮凝斜板内一定位置形成密实的、抗冲击负荷能力强、可自动更新且更新周期短的动态悬浮泥渣层，这样使悬浮泥渣层时刻保持很强的过滤、吸附、纳污能力，吸附效果更好，进一步地加强了泥水分离效果。
尽管本文中较多的使用了诸如流化床柱、进料口、分离柱、分离窗、排泥口、出水堰槽、搅拌电机、搅拌叶片、取样口、二次分离室、进料管、偏心缩管口、初步分离室、分料口、分料通道、强化分离过滤装置、清水分离出口、分离三角板、和突起结构等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种造粒澄清脱硫废水处理系统，其特征在于：包括投药设备、快速混合设备、高效絮凝反应器和造粒澄清装置；
所述快速混合设备的出料口与所述高效絮凝反应器连接；
所述高效絮凝反应器出料口与所述造粒澄清装置的进料口连接；
所述造粒澄清装置为流化床造粒澄清装置或水力旋流造粒澄清装置。
2.根据权利要求1所述的一种造粒澄清脱硫废水处理系统，其特征在于：所述流化床造粒澄清装置，包括流化床柱(10)和分离柱(20)；其中，
所述流化床柱(10)底端设置有进料口(11)；所述流化床柱(10)内设置有搅拌装置；所述流化床柱(10)的上部分通过分离窗(13)与所述分离柱(20)相连通；
所述分离窗(13)由所述流化床柱(10)至所述分离柱(20)斜向下设置；
所述分离柱(20)底端设置有第一排泥口(21)；
所述流化床柱(10)和分离柱(20)的顶端均设置有出水堰槽(30)。
3.根据权利要求2所述的一种造粒澄清脱硫废水处理系统，其特征在于：所述流化床造粒澄清装置中，搅拌装置包括搅拌电机(121)和搅拌叶片(122)，所述搅拌电机(121)设置在所述流化床柱(10)顶端，所述搅拌叶片(122)设置在所述流化床柱(10)内部，所述搅拌电机(121)通过连接轴与所述搅拌叶片(122)连接。
4.根据权利要求2所述的一种造粒澄清脱硫废水处理系统，其特征在于：所述流化床柱(10)的外侧壁上设置有取样口(14)。
5.根据权利要求2所述的一种造粒澄清脱硫废水处理系统，其特征在于：所述进料口(11)和所述第一排泥口(21)上均设置有阀门。
6.根据权利要求1所述的一种造粒澄清脱硫废水处理系统，其特征在于，所述水力旋流造粒澄清装置包括：中心分离筒和二次分离室(50)，所述中心分离筒的两侧均设置有所述二次分离室(50)；
所述中心分离筒上部分为进料区，所述进料区设置有进料管(41)，所述进料管(41)位于所述进料区内的一端设置有偏心缩管口(42)；
所述中心分离筒的下部分为初步分离室(43)，所述初步分离室(43)下端设置有第二排泥口(44)；
所述中心分离筒顶端设置有分料口(45)，所述分料口(45)通过分料通道(51)与所述二次分离室(50)连通；
所述二次分离室(50)内设置有强化分离过滤装置(52)；所述二次分离室(50)的顶部设置有清水分离出口(53)。
7.根据权利要求6所述的一种造粒澄清脱硫废水处理系统，其特征在于：所述进料区通过中心分离筒内侧设置的突起结构(46)分为两个容积大小不同的进料区，每个进料区内均设置有所述进料管(41)，且所述进料管(41)位于所述进料区内的一端均设置有偏心缩管口(42)。
8.根据权利要求6所述的一种造粒澄清脱硫废水处理系统，其特征在于：所述二次分离室(50)的底部设置有分离三角板(54)，所述分离三角板(54)上设置有第三排泥口(55)。
9.根据权利要求6所述的一种造粒澄清脱硫废水处理系统，其特征在于：所述强化分离过滤装置(52)为高效接触絮凝斜板。
10.根据权利要求1所述的一种造粒澄清脱硫废水处理系统，其特征在于：所述投药设备为螺杆给药机或计量泵；
所述快速混合设备为机械搅拌混合器、分流隔板混合器、管道静态混合器、水泵混合器中的一种；
所述高效絮凝反应器为水力隔板反应器、涡流反应器、机械搅拌反应器、折板反应器中的一种。
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