CN207838467U - 一种实现固液浓缩、分离的净化设备 - Google Patents

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张雷
王剑波
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Abstract

本实用新型涉及一种实现固液浓缩、分离的净化设备,包括循环水池、循环加压设备、过滤设备、产水储存池、压滤机,循环水池、循环加压设备、过滤设备、产水储存池依次贯通连接,过滤设备还直接贯通连接循环水池,循环水池底部还贯通连接压滤机,压滤机直接贯通连接循环水池。本实用新型将原常规工艺中的PH调节池、加药絮凝池、沉淀池等构筑水池全部省略掉,设备简单,拆装容易,体积小,土地占用面积小。

Description

一种实现固液浓缩、分离的净化设备
技术领域
本实用新型涉及一种实现固液浓缩、分离的净化设备,属于污水处理设备技术领域。
背景技术
在矿山、冶金、微粉、化工生产过程中,会产生大量的含渣废水,其中比重较大的固相通过沉淀可以去除,但是比重较轻、粒径较小的固相悬浮物很难去除,造成水体的污染。
含有大量固相悬浮物的工业废水,例如洗煤废水、微粉行业生产浆液、钛白粉生产废水等,其中含有大批的轻质悬浮物,给厂区周围邻近的环境造成了严重的污染。其中,洗煤废水已是煤炭工业的主要污染源之一,越来越受到人们的重视。这些废水的共同特点是悬浮物特别稳固,静置几个月也不会自然沉降,因此处理非常艰难。在不进行任何恰当处理的条件下排入外环境,无疑将对地表水、地下水及地貌环境的安全造成伤害。
为实现废水的达标处理或回用,通常需要设置庞大的絮凝、沉淀、过滤系统,占地面积庞大,运行效果不理想并且运行费用较高。
目前,对此类水的处理方法是闭路循环法,这种方法在减排和回水利用上具备壮大的优势。但是,在水的逐步循环使用过程中大量悬浮物不能彻底去除,使得水悬浮物浓度越来越高,不但影响循环效果,严重时还会导致停产。同时水中的悬浮物大部分是具有回收价值的物料,均有很大的经济价值。往往因为物料回收设备不完美,从而造成资源流失,浪费清水,污染环境。因此,实现此类水的闭路循环和增大物料回收具备特别的策略意义。
针对对此类水的处理工艺大部分采取“初沉池-PH调节池—加药絮凝池-沉淀浓缩池-二沉池(压滤机或者其它过滤设备浓缩)—清水池”的处理工艺。但是此工艺要求有足够容量和个数的沉淀池(如:PH调节,加药池、絮凝沉淀等),占地面积大、工艺时间长、运行费用高,并且在加药过程中会增加水中的含盐量,增加后续处理的处理费用。总结下来,主要存在如下问题:1、只能去除其中多数大颗粒悬浮物,其他细粒悬浮物无法去除,并在在体系中重复循环逐步积攒,导致循环水浓度增高与浓缩效率降低的互相影响恶性循环;2、循环使用的水均衡难以控制,闭路循环无法实现,需要外派大量尾水,污染环境;3、处理设备庞大,繁多,占地面积大;4、运行费用高。
发明内容
针对现有技术的不足,本实用新型提供了一种实现固液浓缩、分离的净化设备;用于不溶性细微固体颗粒与水混合后的浆液或液体废水的浓缩、过滤及分离。
本实用新型的技术方案为:
一种实现固液浓缩、分离的净化设备,包括循环水池、循环加压设备、过滤设备、产水储存池、压滤机,
所述循环水池、所述循环加压设备、所述过滤设备、所述产水储存池依次贯通连接,所述过滤设备还直接贯通连接所述循环水池,所述循环水池底部还贯通连接所述压滤机,所述压滤机直接贯通连接所述循环水池。
将待处理液体收集至循环水池,由循环加压设备加压泵入过滤设备进行错流过滤,通过过滤设备过滤产出的干净无悬浮物的回用水收集在产水储存池中,产生的固相悬浮液形成的浓度极高的浆液回流至循环水池沉淀;浓度极高的浆液流入压滤机,通过压滤机压滤成泥饼外运或者回收利用,压滤过程中产生的压滤水回流至循环水池继续处理。
本实用新型将原常规工艺中的PH调节池、加药絮凝池、沉淀池等构筑水池全部省略掉,设备简单,拆装容易,体积小,土地占用面积小。例如,处理产水量为100吨/h的设备主机本体的占地面积仅为20m2。本实用新型处理前的进水条件宽泛,无需进行预处理;
根据本实用新型优选的,所述过滤设备包括过滤本体及设置在所述过滤本体内的微孔过滤管束,所述循环加压设备通过循环进水管贯通连接所述微孔过滤管束的入口端,所述微孔过滤管束的出口端通过循环出水管直接贯通连接所述循环水池,所述产水储存池通过循环产水管贯通连接入所述过滤本体内;
所述微孔过滤管束的过滤孔径为0.01-0.05μm,可根据过滤分离的液体材料直径进行选择;所述微孔过滤管束的直径为8-14mm。
待处理液体进行过滤设备内循环错流过滤,循环水通过错流产出干净无悬浮物的回用水。产生的浓水继续循环浓缩过滤,通过微孔过滤管束将水中颗粒直径大于0.02μm以上的固相悬浮物全部截流,处理后的水质可直接回用,固相悬浮物去除率高,抗污染性能好;而形成浓度极高的浆液回流至循环水池;水中的可利用固体物料全部回收,无任何流失。微孔过滤管束的直径为8-14mm,流道大,不易污堵。
根据本实用新型优选的,所述微孔过滤管束为蛇形管。
微孔过滤管束在过滤本体内呈蛇形,增加了过滤效率,减小了过滤本体的体积。
根据本实用新型优选的,所述循环进水管与所述微孔过滤管束的入口端之间设置有进水流量计,所述微孔过滤管束的出口端通与所述循环出水管之间设置有回水流量计,所述循环产水管与所述过滤本体之间设置有产水流量计。
设备工作时,进水流量计、回水流量计、产水流量计实时监控进水流量、回水流量、产水流量。
根据本实用新型优选的,所述循环水池的上部为圆柱体,所述循环水池的下部为与所述圆柱体底端匹配连接的圆锥体。
此处设计的优势在于,上部为圆柱体,内部表面呈弧形,没有死角,不易藏污纳垢,也容易保证循环水池的干净;下部为圆锥体,水体在圆锥体内产生旋流,有助于固体颗粒物利用旋流原理沉淀至圆锥体锥底,并使其顺利流入压滤机。
根据本实用新型优选的,所述净化设备还包括进水压力计、回水压力计、产水压力计,所述进水压力计设置在所述循环进水管上,所述回水压力计设置在所述循环出水管上,所述产水压力计设置在所述循环产水管上。进水压力计、回水压力计、产水压力计根据各自的显示数据确定运行状况是否平稳,可以直观反映设备运行状况。
根据本实用新型优选的,所述循环加压设备为循环增压泵。
上述净化设备实现固液浓缩、分离的方法,包括:
(1)将待处理液体经过收集管道收集至所述循环水池;待处理液体包括洗煤废水、微粉行业生产浆液、钛白粉生产废水、含渣废水等含有固相悬浮物的液体;
(2)在不经过任何处理的情况下,经过所述循环加压设备增压至0.3Mpa以上,将待处理液体以2~5m/s的流速泵入所述过滤设备。
(3)待处理液体在所述过滤设备中进行错流过滤,透过所述微孔过滤管束的液体进入所述过滤本体内,流入所述产水储存池;未透过所述微孔过滤管束的液体回流至所述循环水池;
(4)回流至所述循环水池的液体产生旋流,固体颗粒物利用旋流原理沉淀至所述循环水池的底部;
(5)固体颗粒物进入所述压滤机进行压滤,压滤后形成的泥饼外运,压滤后的产生的液体回流至所述循环水池继续过滤浓缩。
经过上述固液浓缩、分离的方法,单位面积产水量大,高达160~200L/m2;该方法中不用添加任何药剂,运行费用低,处理每吨水的运行用电量为2°左右。在以上整个循环过滤过程中,无需进行PH调节,也无需添加任何絮凝药剂和辅助材料,对可回收物料无任何污染,同时对水质也不会造成二次污染。
所述步骤(3),包括:
A、待处理液体经过所述进水流量计进入所述微孔过滤管束内;
B、透过所述微孔过滤管束的管壁的液体进入所述过滤本体内,并经过所述产水流量计进入所述产水储存池利用;未透过所述微孔过滤管束的管壁的液体经过所述回水流量计回流至所述循环水池继续循环过滤。
本实用新型的有益效果为:
1、本实用新型简化了传统的絮凝、沉淀、过滤工艺,节约了占地面积。
2、本实用新型流程短、效率高,可实现自动化连续运行;固液分离彻底,水可以回用,固相能得到完全分离;运行成本低。
3、本实用新型原水的处理指标宽泛,适用温度高(最高水温可耐到80℃),同时产水指标远远优于传统工艺,可以完全回收利用,节约了水资源。
4、本实用新型实现大分子有机物与溶剂的分离、实现油水分离。
附图说明
图1为本实用新型净化设备的结构框图;
图2为本实用新型固液浓缩、分离的方法的流程框图;
图3为本实用新型过滤设备的外部结构示意图;
图4为本实用新型过滤设备的内部结构示意图;
图5为实施例3中固液浓缩、分离前后的效果示意图;
1、循环水池,2、循环加压设备,3、过滤设备,4、产水储存池,5、压滤机,6、过滤本体,7、微孔过滤管束,8、循环进水管,9、循环出水管,10、循环产水管,11、进水流量计,12、回水流量计,13、产水流量计,14、进水压力计,15、回水压力计,16、产水压力计。
具体实施方式
下面结合说明书附图和实施例对本实用新型作进一步限定,但不限于此。
实施例1
一种实现固液浓缩、分离的净化设备,如图1所示,包括循环水池1、循环加压设备2、过滤设备3、产水储存池4、压滤机5,循环水池1、循环加压设备2、过滤设备3、产水储存池4依次贯通连接,过滤设备3还直接贯通连接循环水池1,循环水池1底部还贯通连接压滤机5,压滤机5直接贯通连接循环水池1。
将待处理液体收集至循环水池1,由循环加压设备2加压泵入过滤设备3进行错流过滤,通过过滤设备3过滤产出的干净无悬浮物的回用水收集在产水储存池4中,产生的固相悬浮液形成的浓度极高的浆液回流至循环水池4沉淀;浓度极高的浆液流入压滤机5,通过压滤机5压滤成泥饼外运或者回收利用,压滤过程中产生的压滤水回流至循环水池4继续处理,如图2所示。
循环进水管8与微孔过滤管束7的入口端之间设置有进水流量计11,微孔过滤管束7的出口端通与循环出水管9之间设置有回水流量计12,循环产水管10与过滤本体6之间设置有产水流量计13。
设备工作时,进水流量计11、回水流量计12、产水流量计13实时监控进水流量、回水流量、产水流量。
将原常规工艺中的PH调节池、加药絮凝池、沉淀池等构筑水池全部省略掉,设备简单,拆装容易,体积小,土地占用面积小。例如,处理产水量为100吨/h的设备主机本体的占地面积仅为20m2。处理前的进水条件宽泛,无需进行预处理。
实施例2
根据实施例1所述的一种实现固液浓缩、分离的净化设备,其特征在于,过滤设备3包括过滤本体6及设置在过滤本体6内的微孔过滤管束7,循环加压设备2通过循环进水管8贯通连接微孔过滤管束7的入口端,微孔过滤管束7的出口端通过循环出水管9直接贯通连接循环水池1,产水储存池4通过循环产水管10贯通连接入过滤本体6内;过滤设备的外部结构、内部结构如图3、4所示。
微孔过滤管束7的过滤孔径为0.01-0.03μm;微孔过滤管束7的直径为8-14mm。
待处理液体进行过滤设备内循环错流过滤,循环水通过错流产出干净无悬浮物的回用水。产生的浓水继续循环浓缩过滤,通过微孔过滤管束7将水中颗粒直径大于0.02μm以上的固相悬浮物全部截流,处理后的水质可直接回用,固相悬浮物去除率高,抗污染性能好;而形成浓度极高的浆液回流至循环水池1;水中的可利用固体物料全部回收,无任何流失。微孔过滤管束7的直径为8-14mm,流道大,不易污堵。
微孔过滤管束7为蛇形管。增加了过滤效率,减小了过滤本体6的体积。
实施例3
根据实施例1或2所述的一种实现固液浓缩、分离的净化设备,其特征在于,循环水池1的上部为圆柱体,循环水池1的下部为与圆柱体底端匹配连接的圆锥体。
此处设计的优势在于,上部为圆柱体,内部表面呈弧形,没有死角,不易藏污纳垢,也容易保证循环水池1的干净;下部为圆锥体,水体在圆锥体内产生旋流,有助于固体颗粒物利用旋流原理沉淀至圆锥体锥底,并使其顺利流入压滤机。
净化设备还包括进水压力计14、回水压力计15、产水压力计16,进水压力计14设置在循环进水管8上,回水压力计15设置在循环出水管9上,产水压力计16设置在循环产水管10上。进水压力计14、回水压力计15、产水压力计16根据各自的显示数据确定运行状况是否平稳,可以直观反映设备运行状况。循环加压设备2为循环增压泵。
经过上述净化设备进行固液浓缩、分离,单位面积产水量大,高达160~200L/m2;在以上整个循环过滤过程中,无需进行PH调节,也无需添加任何絮凝药剂和辅助材料,对可回收物料无任何污染,同时对水质也不会造成二次污染。
固液浓缩、分离前洗煤废水如图5中左侧瓶中所示,固液浓缩、分离后得到的产水储存池4中的水如图5中右侧瓶中所示。由图5可知,固液分离彻底,水可以回用,固相能得到完全分离。
本实施例对多种污水进行了大量的实验,包括洗煤废水、脱硫除尘废水、微粉浆液、钛白粉废水以及大理石废水等,结果都非常好。效果数据如表1所示:
表1
由表1可得:同等水质在不同的压力、流速和PH的条件下过滤效果都很好。

Claims (7)

1.一种实现固液浓缩、分离的净化设备,其特征在于,包括循环水池、循环加压设备、过滤设备、产水储存池、压滤机,
所述循环水池、所述循环加压设备、所述过滤设备、所述产水储存池依次贯通连接,所述过滤设备还直接贯通连接所述循环水池,所述循环水池底部还贯通连接所述压滤机,所述压滤机直接贯通连接所述循环水池。
2.根据权利要求1所述的一种实现固液浓缩、分离的净化设备,其特征在于,所述过滤设备包括过滤本体及设置在所述过滤本体内的微孔过滤管束,所述循环加压设备通过循环进水管贯通连接所述微孔过滤管束的入口端,所述微孔过滤管束的出口端通过循环出水管直接贯通连接所述循环水池,所述产水储存池通过循环产水管贯通连接入所述过滤本体内;所述微孔过滤管束的过滤孔径为0.01-0.05μm,所述微孔过滤管束的直径为8-14mm。
3.根据权利要求2所述的一种实现固液浓缩、分离的净化设备,其特征在于,所述微孔过滤管束为蛇形管。
4.根据权利要求2所述的一种实现固液浓缩、分离的净化设备,其特征在于,所述循环进水管与所述微孔过滤管束的入口端之间设置有进水流量计,所述微孔过滤管束的出口端通与所述循环出水管之间设置有回水流量计,所述循环产水管与所述过滤本体之间设置有产水流量计。
5.根据权利要求2所述的一种实现固液浓缩、分离的净化设备,其特征在于,所述循环水池的上部为圆柱体,所述循环水池的下部为与所述圆柱体底端匹配连接的圆锥体。
6.根据权利要求2所述的一种实现固液浓缩、分离的净化设备,其特征在于,所述净化设备还包括进水压力计、回水压力计、产水压力计,所述进水压力计设置在所述循环进水管上,所述回水压力计设置在所述循环出水管上,所述产水压力计设置在所述循环产水管上。
7.根据权利要求1-6任一所述的一种实现固液浓缩、分离的净化设备,其特征在于,所述循环加压设备为循环增压泵。
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