CN208995266U - 一种污染地下水抽出处理装置 - Google Patents

Abstract

一种污染地下水抽出处理装置，涉及污水处理领域，包括通过管道依次连接的调节池、氧化塔、中和絮凝反应池、沉淀池、臭氧接触反应器、中间水池、过滤装置和清水池；所述中间水池还与所述清水池的进水口连通。本实用新型涉及的处理装置，能够对污染水体进行多级氧化处理，氧化效果更好，且具有结构紧凑、占地面积小、提高芬顿药剂反应效果、加强臭氧反应、处理后的水可以再利用的技术效果，满足生产和环保要求。

Description

一种污染地下水抽出处理装置

技术领域

本实用新型属于污水处理领域，更具体地，涉及一种污染地下水抽出处理装置。

背景技术

20世纪90年代以来，在国家政策和资源的支持下，我国建立了大量的工业基地，包括煤化工、石油化工、印染行业及造纸行业等化工基地。早期的化工基地，环保设施建设滞后，废水处理技术落后，环保意识差，部分工业园区的废水得不到有效的处置，导致大量处置未达标甚至尚未处置的高色度高COD(Chemical Oxygen Demand，即化学需氧量)废水，即指色度≥2000、COD含量≥10000mg/L的废水排入自然水体或是地下水体，直接对周边的自然水体和地下水带来严重的危害，例如吉林晨鸣造纸厂地下水污染，腾格里沙漠地下水污染，山东潍坊地下水排污事件。随着时间推移，原有污染水体的不断浓缩和新污染水体的不断堆积汇聚，使地下水体中色度及COD的治理愈加困难。因此，急需一种经济、高效、快捷的污染地下水抽出处理装置，来对遗留的污染地下水以及正在排放的高色度高COD难处理废水进行妥善处理，以满足当今社会对生产及环保的双重需求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种污染地下水抽出处理装置，经过多级氧化，能够经济、高效、快捷地对遗留的污染地下水以及正在排放的高色度高COD难处理废水进行妥善处理，从而满足环保需求。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种污染地下水抽出处理装置，包括通过管道依次连接的调节池、氧化塔、中和絮凝反应池、沉淀池、臭氧接触反应器、中间水池、过滤装置和清水池；所述中间水池还与所述清水池的进水口连通。

进一步地，所述氧化塔为芬顿氧化塔，和/或所述过滤装置为活性炭过滤装置。

进一步地，所述过滤装置还包括反冲洗水入口和反冲洗水出口，所述清水池通过反冲洗管路与所述反冲洗水入口连通，所述反冲洗水出口通过排水管路与所述中和絮凝反应池连通。

进一步地，所述臭氧接触反应器内采用粒径为2-4mm的活性炭作为填料。

进一步地，所述装置还包括污泥泵和板框压滤机，所述沉淀池为竖流式沉淀池，所述沉淀池的底部通过第一管路与所述污泥泵连通，所述污泥泵与所述板框压滤机通过第二管路连通。

进一步地，所述氧化塔、所述中和絮凝反应池和所述臭氧接触反应器的至少其中之一设有pH实时监测系统。

进一步地，所述装置还包括碱性加药装置，所述碱性加药装置通过碱性加药管路分别与所述氧化塔、所述中和絮凝反应池和所述臭氧接触反应器的至少其中之一连通。

进一步地，所述装置还包括与所述氧化塔连通的FeSO₄加药装置、酸性药剂加药装置和H₂O₂加药装置。

进一步地，所述装置还包括絮凝剂添加装置，所述中和絮凝反应池包括互相连通的中和槽和絮凝反应槽，所述絮凝剂添加装置通过絮凝剂添加管路与所述中和槽连通，所述絮凝反应槽的出水口与所述沉淀池的入水口连通。

进一步地，所述中间水池通过设有外回流泵的外回流管路与所述氧化塔连通。

本实用新型涉及的一种污染地下水抽出处理装置，可以对污染地下水或者高色度高COD污染水体进行处理，满足生产和环保要求，具有以下优点：

本实用新型涉及的处理装置，通过氧化塔和臭氧接触反应器对污染的废水进行多级氧化处理，使污染废水中的有机物能够得到充分分解，氧化处理效果更好；

氧化塔为芬顿氧化塔，即高径比的圆柱体结构，中和絮凝池由中和槽和絮凝槽连通在一起，沉淀池采用竖流式沉淀池，整体结构紧凑，占地面积小；

FeSO₄加药装置、酸性药剂加药装置和H₂O₂加药装置与氧化塔连通，使硫酸亚铁FeSO₄和过氧化氢H₂O₂与氧化塔中的污染废水混合，进一步提高了氧化塔中芬顿药剂的反应效果；

氧化塔出水的pH符合臭氧反应的条件，臭氧接触反应器中的活性碳填料更进一步催化臭氧分解，加强了臭氧反应；

清水池里的出水通过反冲洗管路与过滤装置连通，对过滤装置进行冲洗后，再进一步与中和絮凝反应池连通，稀释浓度过高的废水，将处理后的水进行利用。

本实用新型的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

通过结合附图对本实用新型示例性实施方式进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本实用新型示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了本实用新型涉及的污染地下水抽出处理装置的结构示意图；

图2示出了本实用新型涉及的污染地下水抽出处理装置的工艺流程示意图；

附图标记说明：

1调节池，2氧化塔，3中和絮凝反应池，4沉淀池，5臭氧接触反应器，6中间水池，7过滤装置，8清水池，9中和槽，10絮凝反应槽，11塔体，12进水布水装置，13回流堰槽，14反应区，15pH实时监测系统，16曝气装置，17搅拌装置，18风机，19第一内回流泵，20第二内回流泵，21尾气处理装置，22污泥泵，23板框压滤机，24碱性加药装置，25FeSO₄加药装置，26酸性药剂加药装置，27H₂O₂加药装置，28絮凝剂添加装置，29外回流泵，30中间水提升泵，31提升泵，32中间水泵，33排水渠，34反冲洗泵。

具体实施方式

下面将更详细地描述本实用新型的优选实施方式。虽然以下描述了本实用新型的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本实用新型更加透彻和完整，并且能够将本实用新型的范围完整地传达给本领域的技术人员。

为解决现有技术存在的问题，如图1至图2所示，本实用新型提供了一种污染地下水抽出处理装置，该装置包括通过管道依次连接的调节池1、氧化塔2、中和絮凝反应池3、沉淀池4、臭氧接触反应器5、中间水池6、过滤装置7和清水池8。

如图1所示，调节池1通过抽提泵直接从污染地下水取水，调节池1的出水口与氧化塔2的入水口连通，以便将废水直接输送至氧化塔2内。优选地，调节池1的出水口通过设有提升泵31的调节池管路与氧化塔2的入水口连通。

优选地，氧化塔2为芬顿氧化塔，即Fenton氧化塔，和/或过滤装置7为活性炭过滤装置。

芬顿氧化塔为现有技术，包括塔体11；

塔体11的顶部设有开口，围绕开口设有回流堰槽13，回流堰槽13被隔水板分成进水区和出水区，进水区设有氧化塔2的入水口和内回流口，内回流口为现有技术，附图中未详细示出。出水区设有氧化塔2的出水口，出水口与中和絮凝反应池3连通。

塔体11的中部设有反应区14；

塔体11的底部设有进水布水装置12，进水布水装置12通过设有第一内回流泵19的第一内回流管路与内回流口连通；进水布水装置12通过设有第二内回流泵20的第二内回流管路与出水区连通。

进水布水装置12包括圆盘布水管、布水器及穿孔隔板，穿孔隔板卡设在氧化塔2内部，布水器设置在圆盘布水管上，圆盘布水管设置在穿孔隔板的下方，布水器卡设在穿孔隔板的孔中，第一内回流管路和第二内回流管路均与圆盘布水管连通。

优选地，本实用新型涉及的处理装置还包括碱性加药装置24，碱性加药装置24通过碱性加药管路分别与氧化塔2、中和絮凝反应池3和臭氧接触反应器5的至少其中之一连通。在本实施例中，碱性加药装置24分别与氧化塔2、中和絮凝反应池3和臭氧接触反应器5连通。

优选地，本实用新型涉及的处理装置还包括与氧化塔2连通的FeSO₄加药装置25、酸性药剂加药装置26和H₂O₂加药装置27。

酸性药剂加药装置26、FeSO₄加药装置25均通过第一内回流管路与进水布水装置12连通，酸性药剂加药装置26与第一内回流管路的接口位于FeSO₄加药装置25与第一内回流管路的接口的上游，H₂O₂加药装置27通过第二内回流管路与进水布水装置12连通。第一内回流泵19和第二内回流泵20保证内循环，促进药剂和废水的均匀混合。

废水在氧化塔2内氧化，当pH在线监测系统15显示氧化塔2中酸性过高时，可通过碱性药剂加药装置24加入碱性药剂，如氢氧化钠等，调节pH＝3，确保符合芬顿试剂的最佳反应条件。硫酸亚铁FeSO₄可以促进过氧化氢H₂O₂的分解，生成羟基自由基。羟基自由基的氧化电位达到2.8V，是自然界中仅次于氟的强化剂，能对废水中难生化的有机物进行高效的氧化去除，从而达到降低废水色度和COD的目的。且羟基自由基不会产生二次污染，符合环保的要求。经过氧化塔2的处理后，废水中色度、COD去除率≥90％。

本实用新型涉及的处理装置还包括絮凝剂添加装置28，絮凝剂添加装置28通过絮凝剂添加管路与中和絮凝反应池3连通。

优选地，中和絮凝反应池3包括互相连通的中和槽9和絮凝反应槽10，氧化塔2的出水口与中和槽9的入水口通过管路连通，絮凝反应槽10的出水口与沉淀池4的入水口连通。

优选地，絮凝剂添加装置28通过絮凝剂添加管路与絮凝反应槽10连通，絮凝反应槽10内设有搅拌装置17，能够使絮凝剂与废水充分反应。

优选地，中和槽9和絮凝反应槽10通过间隔壁间隔分开，且通过间隔壁上的孔洞连通；

优选地，中和槽9底部设有曝气装置16，曝气装置16与风机18连接。

曝气装置16为现有设备，能够向中和槽内9充氧使废水与空气充分接触，同时能够防止悬浮体下沉，加强废水内有机物与微生物与溶解氧接触的目的，加强分解。

优选地，氧化塔2、中和絮凝反应池3和臭氧接触反应器5的至少其中之一设有pH实时监测系统15，用于对氧化塔2、中和絮凝反应池3和臭氧接触反应器5内的废水进行实时pH监测。在本实施例中，氧化塔2、中和絮凝反应池3和臭氧接触反应器5均设有pH实时监测系统15。

废水由氧化塔2的出水口进入中和槽9，通过pH实时监测系统15监测pH值，并利用碱性加药装置24添加碱性药剂，在中和槽9中调节pH至8-9后进入絮凝反应槽10，通过絮凝剂添加装置28加入聚丙烯酰胺PAM，进行絮凝反应。废水中的正三价铁离子Fe³⁺离子在碱性环境下反应生成氢氧化铁Fe(OH)₃沉淀。同时反应剩余的过氧化氢H₂O₂在碱性环境下容易分解生成氧气，可以减少出水中过氧化氢H₂O₂的含量。聚丙烯酰胺PAM可以吸附废水中的悬浮粒子，使高分子链互缠交联，形成架桥，从而使絮凝结构增大易于澄清分离，进而可以更有效地去除废水中的氢氧化铁Fe(OH)₃沉淀以及其它污染物。

优选地，本实用新型涉及的处理装置还包括污泥泵22和板框压滤机23，沉淀池4为竖流式沉淀池，以减少占地面积。沉淀池4的底部通过第一管路与污泥泵22连通，污泥泵22与板框压滤机23通过第二管路连通。

中和絮凝反应池3的出水自流至沉淀池4，废水中的絮状污泥通过沉淀池4的作用沉积至沉淀池4底部，污泥泵22将污泥抽至板框压滤机23进行压滤脱水后送至填埋场安全填埋。

优选地，臭氧接触反应器5为异向流反应器，臭氧接触反应器5设有尾气处理装置21。

优选地，臭氧接触反应器5内采用粒径为2-4mm的活性炭作为填料。

沉淀池4的出水自流进入臭氧接触反应器5，通过pH在线监测系统15监测pH，并利用碱性药剂加药装置24调节pH＝9，为臭氧分解提供最佳条件，在填料活性炭作用下臭氧快速分解，产生大量的羟基自由基对废水进行再次高级氧化作用，去除废水中难降解的有机物及发色基团。

臭氧接触反应器5的出水自流进入中间水池6，同时剩余的臭氧在中间水池6内分解成氧气，减少水中臭氧的含量。

中间水池6通过设有外回流泵29的外回流管路与氧化塔2连通，中间水池6通过管路与过滤装置7的入水口连通，过滤装置7的出水口通过管路与清水池8连通，中间水池6还与清水池8的进水口通过管路连通。

中间水池6内出水的一部分回流至氧化塔2内，降低原废水浓度，与原废水充分混合后进行高级氧化反应，保证高级氧化所需的水质条件，中间水池6内废水的其余部分，通过中间水提升泵30注入过滤装置7，经过活性炭的吸附进一步改善色度、去除COD后，自流入清水池8。

优选地，中间水池6的出水处设置有检测装置，对于达标的出水通过自流或中间水泵32注入清水池8，对不达标的出水一部分输送至过滤装置7进一步去除COD和色度，另一部分则回流至氧化塔2进行深度处理，经过氧化塔2、臭氧接触反应器5再次高级氧化作用及过滤装置7中的活性炭吸附过滤后，废水色度及COD去除率达到95％以上。

过滤装置7还包括反冲洗水入口和反冲洗水出口，清水池8通过设有反冲洗泵34的反冲洗管路与反冲洗水入口连通，反冲洗水出口通过排水管路与絮凝反应槽10连通。清水池8内的废水为达标水，大部分自流经由排水渠33排放，小部分用于回流清洁过滤装置7之后，再次进入到絮凝反应槽10内，降低原废水浓度，与原废水混合后共同进行絮凝反应。

如图2所示，为了进一步保证各装置的正常运行及确保输出的水质，以下结合一实施例对本实用新型涉及的污染地下水抽出处理工艺进行说明，过程如下：

(1)废水从污染地下水中抽取后直接进入调节池1。废水水质色度≥2000，COD≥10000mg/L。在调节池1对废水利用抽取泵进行水质水量调节，使从调节池1进入氧化塔2的水质水量稳定。

(2)酸性药剂加药装置26、FeSO₄加药装置25及H₂O₂加药装置27分别通过内回流管线将稀硫酸H₂SO₄、硫酸亚铁FeSO₄及过氧化氢H₂O₂依次加入氧化塔2中，利用第一内回流泵19和第二内回流泵20将药剂和废水进行充分混合，当pH在线监测系统15显示废水酸性过高时，可通过碱性药剂加药装置24进行碱性药剂的投加以调节pH，保证氧化塔2内芬顿氧化的适宜条件。同时外回流水由中间水池6通过外回流提升泵29从氧化塔2的进水口进入氧化塔2，对原废水进行稀释后，COD从10000mg/L降低到5000mg/L。硫酸亚铁FeSO₄溶液质量分数为15％，过氧化氢H₂O₂溶液质量分数为30％，硫酸H₂SO₄溶液质量分数为15％，氢氧化钠NaOH质量分数为30％。通过氧化塔2处理后，出水的废水色度及COD去除率在90％左右，出水色度≤200倍，COD≤1000mg/L。

(3)氧化塔2的出水自流进入中和絮凝池3的中和槽9，通过碱性药剂加药装置24向中和槽9中投加氢氧化钠NaOH，调节水体pH＝8-9，可以促使氧化塔2的出水中的正三价铁离子Fe³⁺在碱性条件下生成氢氧化铁Fe(OH)₃沉淀，利于过量的过氧化氢H₂O₂在碱性条件下分解，为后续的絮凝剂提供良好的絮凝条件，同时有利于后续臭氧分解产生羟基自由基的反应，提高臭氧高级氧化的效果。中和絮凝池3中的絮凝反应槽10还配有絮凝剂加药装置28，向其中加入助凝剂聚丙烯酰胺PAM，可以吸附废水中的悬浮粒子，可以有效的去除废水中的氢氧化铁Fe(OH)₃及其他污染物，聚丙烯酰胺PAM的加入对废水中的胶体和固体悬浮颗粒物起到了非常好的去除作用。

(4)中和絮凝池3的出水通过自流进入沉淀池4，沉淀池4利用水力作用使水中的絮状污泥沉降在沉淀池4底部，利用污泥泵22将污泥抽出至板框压滤机23进行处置。

(5)沉淀池4的出水通过自流进入臭氧接触反应器5。臭氧接触反应器5采用异向流反应器，使低浓度的臭氧与高色度高COD的废水接触，提高臭氧的利用率。通过碱性药剂加药装置24调节pH＝9，在碱性条件下，臭氧在活性炭填料的催化下可以提高分解速率，提高其在水相中产生羟基自由基的能力，从而提高臭氧的氧化效率。废水经臭氧接触反应器5氧化后，出水色度≤50，COD≤120mg/L，满足《城镇废水处理厂污染物排放标》(GB18918-2002)中的三级标准。

(6)臭氧接触反应器5的出水通过自流进入中间水池6。利用中间水池6的水利条件将出水中的臭氧分解。中间水池6内的水体色度≤50，COD≤120mg/L，60％的水通过外回流泵29回流到氧化塔2的进水口，对原废水进行稀释，剩余水为出水。

(7)中间水池6中的水达标后通过自流或中间水泵32进入清水池8，若未达标则输送至过滤装置7，经过活性炭的物理吸附作用进一步去除COD，降低色度，然后出水自流至清水池8。

(8)清水池8废水达标后自流进入排水渠33。清水池8中的水还可用于过滤装置7的反冲洗，通过反冲洗泵34打入过滤装置7。反冲洗水在反冲洗泵34的连续压力下，进入絮凝反应槽10进行再处理。

经检测，经芬顿氧化及臭氧氧化处理后的废水中，色度总去除率≥97.5％，COD总去除率≥98.8％，符合排放标准。

以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种污染地下水抽出处理装置，其特征在于，该装置包括通过管道依次连接的调节池(1)、氧化塔(2)、中和絮凝反应池(3)、沉淀池(4)、臭氧接触反应器(5)、中间水池(6)、过滤装置(7)和清水池(8)；所述中间水池(6)还与所述清水池(8)的进水口连通。

2.根据权利要求1所述的污染地下水抽出处理装置，其特征在于，所述氧化塔(2)为芬顿氧化塔，和/或所述过滤装置(7)为活性炭过滤装置。

3.根据权利要求1所述的污染地下水抽出处理装置，其特征在于，所述过滤装置(7)还包括反冲洗水入口和反冲洗水出口，所述清水池(8)通过反冲洗管路与所述反冲洗水入口连通，所述反冲洗水出口通过排水管路与所述中和絮凝反应池(3)连通。

4.根据权利要求1所述的污染地下水抽出处理装置，其特征在于，所述臭氧接触反应器(5)内采用粒径为2-4mm的活性炭作为填料。

5.根据权利要求1所述的污染地下水抽出处理装置，其特征在于，所述装置还包括污泥泵(22)和板框压滤机(23)，所述沉淀池(4)为竖流式沉淀池，所述沉淀池(4)的底部通过第一管路与所述污泥泵(22)连通，所述污泥泵(22)与所述板框压滤机(23)通过第二管路连通。

6.根据权利要求1所述的污染地下水抽出处理装置，其特征在于，所述氧化塔(2)、所述中和絮凝反应池(3)和所述臭氧接触反应器(5)的至少其中之一设有pH实时监测系统(15)。

7.根据权利要求1所述的污染地下水抽出处理装置，其特征在于，所述装置还包括碱性加药装置(24)，所述碱性加药装置(24)通过碱性加药管路分别与所述氧化塔(2)、所述中和絮凝反应池(3)和所述臭氧接触反应器(5)的至少其中之一连通。

8.根据权利要求1所述的污染地下水抽出处理装置，其特征在于，所述装置还包括与所述氧化塔(2)连通的FeSO₄加药装置(25)、酸性药剂加药装置(26)和H₂O₂加药装置(27)。

9.根据权利要求1所述的污染地下水抽出处理装置，其特征在于，所述装置还包括絮凝剂添加装置(28)，所述中和絮凝反应池(3)包括互相连通的中和槽(9)和絮凝反应槽(10)，所述絮凝剂添加装置(28)通过絮凝剂添加管路与所述中和槽(9)连通，所述絮凝反应槽(10)的出水口与所述沉淀池(4)的入水口连通。

10.根据权利要求1所述的污染地下水抽出处理装置，其特征在于，所述中间水池(6)通过设有外回流泵(29)的外回流管路与所述氧化塔(2)连通。