CN210736454U - 一种处理高盐含硅溶胶废水的装置 - Google Patents

Abstract

本公开揭示了一种处理高盐含硅溶胶废水的装置，包括：集水池、混凝反应器、污泥脱水机、暂存池和生化反应器。本公开通过添加药剂及凝胶破碎去除废水中的硅溶胶，避免了传统的因添加絮凝剂和助凝剂而导致废水发生凝胶现象难以实现泥水分离。本公开通过设定两级pH反馈控制系统，通过在线监测废水中的pH值，保证了装置的稳定运行。

Description

一种处理高盐含硅溶胶废水的装置

技术领域

本公开属于废水处理技术领域，具体涉及一种处理高盐含硅溶胶废水的装置。

背景技术

硅溶胶广泛应用于纺织、涂料、造纸、橡胶、精密铸造和电子行业中。硅溶胶废水呈碱性，具有含盐量高、难处理的特点，若直接排放到自然水体中，发生凝胶反应，污染水体，堵塞管道。含硅溶胶废水经过固液分离预处理，废水的可生化性将明显提高。

目前，硅溶胶废水处理一般是向废水中加入絮凝剂及助凝剂使硅胶沉淀，再通过过滤方式实现固液分离。但这种方法存在着效率低、成本高、泥量大、硅胶分离不彻底等问题。而且，助凝剂一般采用阳离子聚丙烯酰胺，其溶解难度较大，溶解后黏度高，导致助凝剂的配置和输送系统的维护复杂。另外，絮凝剂的投加可能会改变硅溶胶废水的pH值，易发生凝胶现象，凝胶后，废水整体呈凝胶固体状态，难以通过沉降或重力过滤的方式实现泥水分离。

实用新型内容

针对上述问题，本公开的目的在于提供一种处理高盐含硅溶胶废水的装置，仅通过调节废水的pH值就能实现硅溶胶的去除，废液可生化程度高。

为了实现上述目的，本公开的技术方案描述如下：

一种处理高盐含硅溶胶废水的装置，包括：集水池、混凝反应器、污泥脱水机、暂存池和生化反应器；其中，

所述集水池的出水口经第一污水提升泵与所述混凝反应器的进水口相连，所述集水池内设置有第一搅拌器；

所述混凝反应器的出水口经污泥泵和污泥脱水机与所述暂存池的进水口相连，所述混凝反应器上方设有加药系统，所述加药系统包括加药罐、加药泵和配药喷淋器，加药罐中的药剂经加药泵泵入配药喷淋器喷洒至所述混凝反应器的液面上方；所述混凝反应器内设置有第一pH值监测仪，所述第一pH值监测仪与位于所述混凝反应器上方的第一级pH反馈控制系统相连，用于在线监测所述混凝反应器中废水的pH值并上传至所述第一级pH反馈控制系统，所述第一级pH反馈控制系统通过控制所述加药系统的启停控制废水的pH值；所述混凝反应器内设置有第二搅拌器，所述第二搅拌器伸入所述混凝反应器底部；

所述暂存池的出水口经第二污水提升泵与所述生化反应器的进水口相连，所述暂存池内设置有第二pH值监测仪，所述第二pH值监测仪与位于所述暂存池上方的第二级pH反馈控制系统相连，用于在线监测所述暂存池中废水的pH值并上传至所述第二级pH反馈控制系统，所述第二级pH反馈控制系统控制污水回流泵将不符合pH值要求的废水回流至所述混凝反应器中；

所述生化反应器包括厌氧段、缺氧段和好氧段，其中，所述厌氧段与所述生化反应器的进水口相连，所述好氧段与所述生化反应器的出水口相连，所述缺氧段位于所述厌氧段和所述好氧段之间。

优选的，所述第一级pH反馈控制系统、第二级pH反馈控制系统结构相同，包括比例-积分-微分控制器，所述比例-积分-微分控制器包括比例单元、积分单元和微分单元。

优选的，所述混凝反应器为序批式运行。

优选的，所述混凝反应器至少包括一台。

优选的，所述混凝反应器中废水的pH值控制在6-7.5。

优选的，所述药剂包括硫酸、盐酸、硝酸、柠檬酸、醋酸、草酸中的任意一种或几种。

优选的，所述第一搅拌器、第二搅拌器包括多层桨叶式搅拌器。

优选的，所述配药喷淋器由抗酸腐蚀材料制备。

优选的，所述污泥脱水机包括离心脱水机。

优选的，所述污泥泵包括螺杆泵。

与现有技术相比，本公开的有益效果为：

1、不需要添加絮凝剂和助凝剂，仅需通过加药调节废水的pH值即可实现硅溶胶的去除；

2、设定两级pH反馈控制系统和回流系统，能够有效控制废水的 pH值，确保了装置运行的稳定性。

附图说明

图1是本公开的一种处理高盐含硅溶胶废水的装置的结构示意图。

附图中标记说明如下：

101、集水池；102、第一搅拌器；201、第一污水提升泵；301、混凝反应器；302、第二搅拌器；303、储药罐；304、加药泵；305、配药喷淋器；306、第一pH在线监测仪；307；第一级pH反馈控制系统；401、污泥泵；402、污泥脱水机；501、暂存池；502、第二pH 在线监测仪；503、第二级pH反馈控制系统；504、污水回流泵；601、第二污水提升泵；701生化反应器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本公开的技术方案进行详细说明。

参见图1，本公开提供一种处理高盐含硅溶胶废水的装置，包括：集水池101、混凝反应器301、污泥脱水机402、暂存池501和生化反应器701；其中，

所述集水池101的出水口经第一污水提升泵201与所述混凝反应器301的进水口相连，所述集水池101内设置有第一搅拌器102；

所述混凝反应器301的出水口经污泥泵401和污泥脱水机402与所述暂存池501的进水口相连，所述混凝反应器301上方设有加药系统，所述加药系统包括加药罐303、加药泵304和配药喷淋器305，加药罐303中的药剂经加药泵304泵入配药喷淋器305喷洒至所述混凝反应器301的液面上方；所述混凝反应器301内设置有第一pH在线监测仪306，所述第一pH在线监测仪306与位于所述混凝反应器 301上方的第一级pH反馈控制系统307相连，用于在线监测所述混凝反应器301中废水的pH值并上传至所述第一级pH反馈控制系统 307，所述第一级pH反馈控制系统307通过控制所述加药系统的启停控制废水的pH值；所述混凝反应器301内设置有第二搅拌器302，所述第二搅拌器302伸入所述混凝反应器301底部；

所述暂存池501的出水口经第二污水提升泵601与所述生化反应器701的进水口相连，所述暂存池501内设置有第二pH在线监测仪 502，所述第二pH在线监测仪502与位于所述暂存池501上方的第二级pH反馈控制系统503相连，用于在线监测所述暂存池501中废水的pH值并上传至所述第二级pH反馈控制系统503，所述第二级pH 反馈控制系统503控制污水回流泵504将不符合pH值要求的废水回流至所述混凝反应器301中；

所述生化反应器701包括厌氧段、缺氧段和好氧段，其中，所述厌氧段与所述生化反应器701的进水口相连，所述好氧段与所述生化反应器701的出水口相连，所述缺氧段位于所述厌氧段和所述好氧段之间。

上述实施例不需使用絮凝剂及助凝剂，仅通过添加药剂调节废水的pH值就能够去除废水中的硅溶胶，能够克服因添加助凝剂导致其溶解后黏度高而不利于系统维护。上述实施例操作简单，成本低，能够很好的实现泥水分离及硅溶胶分离。

另一个实施例中，所述第一级pH反馈控制系统307、第二级pH 反馈控制系统503结构相同，包括比例-积分-微分控制器，所述比例 -积分-微分控制器包括比例单元、积分单元和微分单元。

另一个实施例中，所述混凝反应器301为序批式运行。

本实施例中，混凝反应器301具体包括以下几个运行阶段：

1、进水阶段：当混凝反应器301内废水的液位低于设定液位时，通过第一污水提升泵201从集水池101抽水，当混凝反应器301内废水的液位到达设定液位时，则停止从集水池101中抽水；

2、混凝搅拌阶段：混凝反应器301中废水液位到达设定液位后，通过添加药剂对废水的pH值进行调节，废水pH值满足预设范围后，对废水进行混凝搅拌5-10分钟；

3、静置反应阶段：将混凝搅拌后的废水静置30-60分钟，确保废水中的凝胶完全反应成块状；

4、凝胶破碎阶段：对静置后的废水持续搅拌5-10分钟对凝胶进行破碎，便于后续的凝胶脱水。

另一个实施例中，所述混凝反应器301至少包括一台。

本实施例中，所述混凝反应器301可设置为多台，其中确保至少有一台处于进水阶段，从而实现装置的连续运行。

另一个实施例中，所述混凝反应器301中废水的pH值控制在 6-7.5。

本实施例中，经实验论证，当废水中的pH值控制在6-7.5的范围内时，废水中的硅溶胶易发生凝胶反应，形成硅凝胶。

另一个实施例中，所述药剂包括硫酸、盐酸、硝酸、柠檬酸、醋酸、草酸中的任意一种或几种。

本实施例中，加入酸与废水中的硅溶胶发生化学反应并静置，能够形成硅酸凝胶而固态化，从而能够达到去除废水中硅溶胶的目的。

另一个实施例中，所述第一搅拌器102、第二搅拌器302包括多层桨叶式搅拌器。

另一个实施例中，所述配药喷淋器305由抗酸腐蚀材料制备。

本实施例中，由于用于调节废水pH值的混凝药剂为酸性，因此需要选用具有抗酸腐蚀的材料作为配药喷淋器的制备材料。

另一个实施例中，所述污泥脱水机402包括离心脱水机。

本实施例中，离心脱水机通过高速旋转产生的离心力，将废水中所含水分和污泥等固体杂质进行分离，水分经管道流入暂存池，而经分离产生的泥饼由污泥脱水机排出。

另一个实施例中，所述污泥泵401包括螺杆泵。

本实施例中，螺杆泵通过螺杆和衬套形成的密封腔的容积变化来吸入和排出废水。螺杆泵具有自吸能力，且噪声低、效率高、寿命长，在输送废水时不形成涡流、对废水的粘性不敏感，不会滞留废水中的污泥，利于后续泥水分离。

在一个具体实施例中，某厂生产材料的废水50.4m³/d，废水中含有大量硅溶胶，pH为12.8，COD为18800mg/L，BOD₅为3500mg/L，氨氮为80mg/L，总氮为322mg/L。在混凝反应器内投加混凝药剂，混凝pH范围为3.5～8.5，优选的pH范围是5.0～7.5，考虑到后续的生化系统的稳定性，更优选的pH范围是6.5～7.5。本实验例中将废水 pH调节至7.0，经离心脱水机5000r/min脱水后，出水COD降低至 7700mg/L，经过生化处理系统后，出水COD为300mg/L，BOD₅为 100mg/L，氨氮(以N计)为20mg/L，总氮(以N计)为49mg/L，达到《污水排入城镇地下水道水质标准》(GB/T 31962-2015)B级标准，出水排入下水道管网中。

尽管以上结合附图对本公开的实施方案进行了描述，但本公开并不局限于上述的具体实施方案和应用领域，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下和在不脱离本公开权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本公开保护之列。

Claims (9)

1.一种处理高盐含硅溶胶废水的装置，包括：集水池、混凝反应器、污泥脱水机、暂存池和生化反应器；其中，

所述集水池的出水口经第一污水提升泵与所述混凝反应器的进水口相连，所述集水池内设置有第一搅拌器；

所述混凝反应器的出水口经污泥泵和污泥脱水机与所述暂存池的进水口相连，所述混凝反应器上方设有加药系统，所述加药系统包括加药罐、加药泵和配药喷淋器，加药罐中的药剂经加药泵泵入配药喷淋器喷洒至所述混凝反应器的液面上方；所述混凝反应器内设置有第一pH值监测仪，所述第一pH值监测仪与位于所述混凝反应器上方的第一级pH反馈控制系统相连，用于在线监测所述混凝反应器中废水的pH值并上传至所述第一级pH反馈控制系统，所述第一级pH反馈控制系统通过控制所述加药系统的启停控制废水的pH值；所述混凝反应器内设置有第二搅拌器，所述第二搅拌器伸入所述混凝反应器底部；

所述暂存池的出水口经第二污水提升泵与所述生化反应器的进水口相连，所述暂存池内设置有第二pH值监测仪，所述第二pH值监测仪与位于所述暂存池上方的第二级pH反馈控制系统相连，用于在线监测所述暂存池中废水的pH值并上传至所述第二级pH反馈控制系统，所述第二级pH反馈控制系统控制污水回流泵将不符合pH值要求的废水回流至所述混凝反应器中；

所述生化反应器包括厌氧段、缺氧段和好氧段，其中，所述厌氧段与所述生化反应器的进水口相连，所述好氧段与所述生化反应器的出水口相连，所述缺氧段位于所述厌氧段和所述好氧段之间。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一级pH反馈控制系统、第二级pH反馈控制系统结构相同，包括比例-积分-微分控制器，所述比例-积分-微分控制器包括比例单元、积分单元和微分单元。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述混凝反应器为序批式运行。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述混凝反应器至少包括一台。

5.根据权利要求1或3所述的装置，其特征在于，所述混凝反应器中废水的pH值控制在6-7.5。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一搅拌器、第二搅拌器包括多层桨叶式搅拌器。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述配药喷淋器由抗酸腐蚀材料制备。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述污泥脱水机包括离心脱水机。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述污泥泵包括螺杆泵。

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