CN212476474U - 一种降解火电厂循环水排污水生化指标的装置 - Google Patents

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Abstract

一种降解火电厂循环水排污水生化指标的装置,包括取水系统,ABFT系统,澄清系统,O3‑BAC系统,石英砂过滤系统以及清水池;其中,取水系统与ABFT系统相连通,ABFT系统与澄清系统相连通,澄清系统与O3‑BAC系统相连通,O3‑BAC系统与石英砂过滤系统相连通,石英砂过滤系统与清水池相连通;本实用新型在降解火电厂循环水排污水生化指标时,充分利用生物脱氮原理、高级氧化原理和吸附过滤原理来处理生化性较差的电厂循环水排污水;本实用新型针对于生化性较差的火电厂循环水排污水处理,经处理后可使COD值得到充分降解,达到地表水IV类标准,满足后续进膜系统的要求。

Description

一种降解火电厂循环水排污水生化指标的装置
技术领域
本实用新型属于火电厂水处理技术领域,具体涉及一种降解火电厂循环水排污水生化指标的装置。
背景技术
随着国家对环保重视程度的不断提高,各地区对火力发电厂外排水的水质要求也不断提高。循环水排污水作为电厂外排水的主要构成部分,其排放标准越来越严苛,某些地区已要求将排污水中主要生化指标由《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准(COD≤50mg/L, NH3-N≤5mg/L)提升至《地表水环境质量标准》IV类标准(COD≤30mg/L,NH3-N≤1.5mg/L)。
循环冷却水作为火力发电行业的用水大项,一般由污水处理厂出水(再生水)或地表水补入,其经过冷却系统浓缩后导致排污水中难降解有机物富集且生化性较差,通常BOD和COD的比值低于0.3传统的生化处理法已难以满足排污水中COD及氨氮等生化指标的环保排放要求。
目前,针对火电厂生化性较差的循环水排污水尚无妥善的处理方法,传统的生化处理系统工艺多样且流程较长,占地面积大、维护工作复杂,受水力水质负荷变化影响较大,出水稳定性较差。另外,循环排污水中富集的难降解有机物往往会造成后续回用的膜系统污堵频繁,无法正常工作。
实用新型内容
为了克服上述现有技术或设备的不足,实用新型了一种降解火电厂循环水排污水生化指标的装置,应对电厂循环水排污水的深度处理,解决后续的膜系统的污堵问题。该工艺能够高效稳定的处理生化性较差的循环水排污水,其出水水质好、启动快速、自动化程度高、维护成本低且受水力水质负荷变化影响较小。循环水排污水经处理后,可满足较高排放标准,也可满足后续回用要求,具有较好的环境效益和经济效益。
为实现上述目的,本实用新型采用如下的技术方案:
一种降解火电厂循环水排污水生化指标的装置,包括取水系统, ABFT系统,澄清系统,O3-BAC系统,石英砂过滤系统以及清水池;其中,取水系统与ABFT系统相连通,ABFT系统与澄清系统相连通,澄清系统与O3-BAC系统相连通,O3-BAC系统与石英砂过滤系统相连通,石英砂过滤系统与清水池相连通。
本实用新型进一步的改进在于,O3-BAC系统包括臭氧接触给水池、臭氧接触池、生物活性炭滤池及中间水池;其中,澄清系统与臭氧接触给水池相连通,臭氧接触给水池与臭氧接触池相连通,臭氧接触池与生物活性炭滤池相连通,生物活性炭滤池与中间水池相连通,中间水池与石英砂过滤系统相连。
本实用新型进一步的改进在于,澄清系统为澄清池;臭氧接触池连接有臭氧发生器系统;
取水系统包括循环水排污水取水泵及均质调节池,循环水排污水取水泵入口与冷却塔池相连通,循环水排污水取水泵出口与均质调节池相连通;
均质调节池与ABFT系统之间设置有废水提升泵。
本实用新型进一步的改进在于,ABFT系统包括池体,池体内设置有2层或多层多孔填料,每层多孔填料顶部和底部设置有格栅板;
池体底部设置有穿孔曝气管;
ABFT系统连接有碳源加药装置;
澄清系统连接有凝聚剂加药装置。
本实用新型进一步的改进在于,臭氧接触给水池位于臭氧接触池下方,臭氧接触给水池与臭氧接触池之间设置有臭氧接触给水泵。
本实用新型进一步的改进在于,臭氧接触池底部均匀安装若干微孔曝气盘;生物活性炭滤池包括过滤层和承托层。
本实用新型进一步的改进在于,中间水池与石英砂过滤系统之间设置有过滤器给水泵。
本实用新型进一步的改进在于,石英砂过滤系统包括1个或多个并联的石英砂过滤器。
本实用新型进一步的改进在于,石英砂过滤器自下而上包括鹅卵石垫层、粗砂垫层及石英砂填料。
本实用新型进一步的改进在于,鹅卵石垫层与粗砂垫层的总体积与填料层体积比为3:1;其中,鹅卵石垫层与粗砂垫层体积比为2:1。
与现有技术相比,本实用新型具有如下有益效果:
本实用新型能够快速、高效的处理电厂循环水排污水,各工序之间连接紧密且衔接合理。使经过臭氧处理含氧量较高的出水进入生物活性炭滤池,满足了池体运行的水体溶氧量需求,同时也降低了滤池曝气风机的开启时间及频率,从而节约了能耗;经过滤池处理的出水经过石英砂过滤器过滤,保证了系统出水的观感。本实用新型使用的均质调节池、中间水池、清水池及臭氧接触给水池等构筑物均可采用地埋式或半地埋式,极大的节省了占地面积。本实用新型中生物活性炭滤池采用比表面积较大的活性炭滤料,不仅对水中污染物有较好的吸附作用,同时其多孔状特点为水体中微生物提供了较好的生存环境,使得吸附在活性炭颗粒内的有机物被生长在活性炭孔道内微生物吸收利用,形成了天然的吸附-解析过程,大大延长了活性炭的使用寿命。本实用新型适用于生化性较差的污水处理工程,特别是针对循环水排污水的深度处理,同时控制系统出水总磷及SS等指标满足相应的排放标准。本实用新型各系统简洁高效,易于自动化控制,运行稳定,并可以与其他循环水排污水回用工艺结合,实现了对循环水排污水的综合治理。
进一步的,本实用新型可充分利用系统内部高差,多处采用重力自流,降低能耗同时减少了水泵等机械设备的安装成本。
进一步的,本实用新型ABFT系统采用固定化菌技术,利用多孔状填料和附着生长的生物膜,进行生物脱氮,不仅大大增加了生物负荷,同时在运行过程中由于流化床内生物膜由内到外厌氧、缺氧、好氧的功能分区,使得脱氮所需的硝化反硝化反应可在一个池体内完成,使得工艺得到了简化,脱氮效果得到了提升。
进一步的,本实用新型中通过设置碳源加药装置,ABFT系统所需碳源可根据来水水质进行投加,可随时调整适宜的碳氮比,解决了循环水排污水来水水质随季节性波动的问题。当来水水质出现高碳低氮现象,便可无需投加碳源,相反需要额外补入碳源。
进一步的,本实用新型中通过设置臭氧接触池,采用臭氧接触氧化的高级氧化工艺,把芳香族和脂肪族等难生物降解的有机物通过氧化分解,使之开环、断链生成易生物降解的小分子有机物,从而提高水中有机物的可生化降解性能,使得后续生物活性炭滤池中微生物将其吸收利用,对生化性较差的循环水排污水处理取得了很好的处理效果。
进一步的,本实用新型中臭氧接触氧化采用微孔曝气,极大的提高了水体与臭氧的接触面积,使得氧化效果得到了很好的提升。
本实用新型在降解火电厂循环水排污水生化指标时,充分利用生物脱氮原理、高级氧化原理和吸附过滤原理来处理生化性较差的电厂循环水排污水;本实用新型针对于生化性较差(BOD/COD值低于0.3) 的火电厂循环水排污水处理,经处理后可使COD值得到充分降解,达到地表水IV类标准,满足后续进膜系统的要求;可实现全自动化稳定运行,碳源投加、ABFT曝气、凝聚剂投加、系统排泥、滤池反洗、过滤器反洗等工况均便于控制,运行维护量较少;本实用新型池形简单,施工方便,脱氮-澄清-除有机物-过滤组合工艺路线清晰,适用于新建和改造项目。
附图说明
图1为本实用新型的流程示意图。
图中,1-冷却塔池;2-循环水排污水取水泵;3-均质调节池;4- 废水提升泵;5-ABFT系统;6-ABFT曝气风机;7-澄清池;8-臭氧接触给水池;9-臭氧接触给水泵;10-臭氧接触池;11-生物活性炭滤池; 12-中间水池;13-过滤器给水泵;14-石英砂过滤器;15-清水池,16- 臭氧发生器系统。
具体实施方式
下面结合实例对本实用新型做进一步详细描述。
参见图1,本实用新型包括一种降解火电厂循环水排污水生化指标的装置,包括取水系统,ABFT(曝气生物流化床)系统5,澄清系统,O3-BAC(臭氧-生物活性炭)系统,石英砂过滤系统以及清水池15;其中,取水系统与ABFT系统5相连通,ABFT系统5与澄清系统相连通,澄清系统与O3-BAC系统相连通,O3-BAC系统与石英砂过滤系统相连通,石英砂过滤系统与清水池15相连通。澄清系统为澄清池7。
所述取水系统包括循环水排污水取水泵2及均质调节池3,循环水排污水由循环水排污水取水泵2输送至均质调节池3。
所述循环水排污水取水泵2根据循环水的浓缩倍率变化调整取水量。
所述均质调节池3与ABFT系统之间设有废水提升泵4,循环水排污水由废水提升泵4输送至ABFT系统5;ABFT系统5采用S型进水,水力停留时间约为4h。
所述ABFT系统5包括池体,池体内设置有2层或多层多孔填料,每层多孔填料顶部和底部设置有格栅板;相邻两层多孔填料间隔为 2.5-3m,每层多孔填料上富集有脱氮菌。采用固定化菌技术将高效脱氮菌富集在多孔填料上,进而形成生物膜,极大的提高了生物负荷,提升了生物脱氮效果。
所述多孔填料可根据池体高度设置为2层或多层,每层间隔可为 2.5-3m,每层底部铺设格栅板支撑填料,最后一层顶部同样铺设格栅板,防止填料随水流溢出。
所述ABFT系统5的池体底部采用穿孔曝气管由池体底部均匀向上曝气,为池内微生物提供生长代谢所需的氧气,根据来水水质、水量情况,调整ABFT曝气风机6运行参数,采用间歇性曝气使得水体的溶解氧值位于3-4mg/L。
所述ABFT系统5连接有碳源加药装置,为池内微生物提供生长代谢所需的碳源,根据来水水质、水量情况,调整加药量,使得水体中碳氮比接近于4:1。
运行一段时间后,生物膜厚度增加,外层生物膜老化且使得ABFT 系统5运行内阻力增加,可适当延长曝气时间,将老化生物膜吹脱,使其进入澄清系统。
所述澄清系统连接有凝聚剂加药装置,根据来水水质、水量情况,调整加药量,使得出水浊度不高于10NTU。
所述O3-BAC系统包括臭氧接触给水池8、臭氧接触池10、臭氧发生器系统16、生物活性炭滤池11及中间水池12,澄清系统出水自流至臭氧接触给水池8。
澄清池7与臭氧接触给水池8相连通,臭氧接触给水池8与臭氧接触池10相连通,臭氧接触池10与生物活性炭滤池11相连通,生物活性炭滤池11与中间水池12相连通。中间水池12与石英砂过滤系统相连,臭氧发生器系统与臭氧接触池10相连。
澄清系统出水自流至臭氧接触给水池8。
所述臭氧接触给水池8与臭氧接触池10采用上下结构,臭氧接触给水池8位于臭氧接触池10下方,两者之间设置有臭氧接触给水泵9,将待处理水由臭氧接触给水池8提升至臭氧接触池10中。
所述臭氧接触池10底部均匀安装若干微孔曝气盘,采用微孔曝气,增加了臭氧与水体的接触面积。
所述臭氧接触池10所需臭氧量与循环水排污水中TOC比值为2:1,臭氧氧化反应时间为60min。
所述臭氧发生器系统可根据来水水质、水量情况,调整臭氧曝气量。
所述生物活性炭滤池11采用上升式连续流运行,滤速为6-10m/h,空床停留时间为5-6h。生物活性炭滤池11采用过滤层和承托层,过滤层与承托层体积比为(7-8):1。承托层包括卵石层和粗砂垫层,卵石粒径为10-20mm,粗砂粒径为5-10mm;过滤层采用活性炭,粒径为3-5mm。
生物活性炭滤池11采用底部曝气,曝气参数根据来水水质情况,调整风机运行参数,采用间歇性曝气使得水体的溶解氧值位于 5-6mg/L。
生物活性炭滤池11运行一段时间后,当运行阻力加大,需对滤池进行反洗,反洗主要采用气洗、气水混合洗及漂洗等步骤,具体反洗参数可进行调节。反洗水源采用滤池产水。
生物活性炭滤池11产水自流至中间水池。
所述中间水池12与石英砂过滤系统之间设置有过滤器给水泵13,将滤池出水输送至石英砂过滤系统。
石英砂过滤系统,根据水量采用2个或多个并联的石英砂过滤器 14,保证至少有一个备用,进水采用母管制。石英砂过滤器14采用上流式过滤,滤速8-12m/h,石英砂过滤器14自下而上采用鹅卵石垫层、粗砂垫层及石英砂填料,鹅卵石粒径为10-20mm,粗砂粒径为5-10mm,石英砂粒径为0.5-1.2mm。垫层与填料层装填比例为3:1;其中垫层中鹅卵石与粗砂装填比例为2:1。
石英砂过滤器14运行一段时间后,当其过水流量相比于设计流量下降5%时,应对过滤器进行反洗,反洗主要采用气洗、气水混合洗及漂洗等步骤,具体反洗参数可进行调节。反洗水源采用其产水。
石英砂过滤器14产水由母管收集进入清水池并外排。
基于上述装置的降解火电厂循环水排污水生化指标的方法为:循环水排污水经均质调节后进行脱氮并使水体的溶解氧值为3-4mg/L、碳氮比为4:1,然后进行澄清,澄清后出水浊度小于等于10NTU,最后进行生物活性炭过滤以及石英砂过滤系统中石英砂过滤。
下面为具体是具体实施例。
某厂循环水排污水水量约为2×200t/h,主要水质指标见表1:
表1某厂循环水排污水主要水质指标
Figure DEST_PATH_GDA0002834249520000101
循环水排污水处理系统采用本实用新型-一种降解火电厂循环水排污水生化指标的装置与方法,其中均质调节池有效容积2000m3; ABFT采用两组,每组分为四格,每格长宽高为6m×6m×6m,每格内部填充2层多孔填料,每层间隔2.8m,水流呈S型流向,水力停留时间为4h,碳源采用20%三水乙酸钠溶液;澄清池2座,每座处理量200m3/h,凝聚剂采用10%聚合氯化铝;臭氧接触给水池长宽高为 12m×7m×3m,地下1m,地上2m;臭氧接触池长宽高为12m×7m×7m,位于臭氧接触给水池上方,水力停留时间1h;生物活性炭滤池共6 个,单池尺寸为10.4m×8.4m×6.2m,有效容积420m3,卵石、粗砂、活性炭装填高度分别为0.2m,0.1m,2.2m;石英砂过滤器共6个,五用一备,滤速10m/h,过滤流量80m3/h,过滤器直径3.2m,卵石、粗砂、石英砂装填高度分别为0.2m,0.1m,0.9m。
经过调试和试运行,工程稳定出水水质复合《地表水环境质量标准》IV类标准,主要控制指标COD≤30mg/L,氨氮≤1.5mg/L,出水水质指标见表2。
表2系统出水主要水质指标
Figure DEST_PATH_GDA0002834249520000102
本实用新型提出的降解火电厂循环水排污水生化指标的工艺与方法具有如下优点:
1.本实用新型能够快速、高效的处理电厂循环水排污水,各工序之间连接紧密且衔接合理。使经过臭氧处理含氧量较高的出水进入生物活性炭滤池,满足了池体运行的水体溶氧量需求,同时也降低了滤池曝气风机的开启时间及频率,从而节约了能耗;经过滤池处理的出水经过石英砂过滤器过滤,保证了系统出水的观感。
2.本实用新型使用的均质调节池、中间水池、清水池及臭氧接触给水池等构筑物均可采用地埋式或半地埋式,极大的节省了占地面积。
3.本实用新型可充分利用系统内部高差,多处采用重力自流,降低能耗同时减少了水泵等机械设备的安装成本。
4.本实用新型方法中ABFT系统采用固定化菌技术,利用多孔状填料和附着生长的生物膜,进行生物脱氮,不仅大大增加了生物负荷,同时在运行过程中由于流化床内生物膜由内到外厌氧、缺氧、好氧的功能分区,使得脱氮所需的硝化反硝化反应可在一个池体内完成,使得工艺得到了简化,脱氮效果得到了提升。
5.本实用新型中ABFT系统所需碳源可根据来水水质进行投加,可随时调整适宜的碳氮比,解决了循环水排污水来水水质随季节性波动的问题。当来水水质出现高碳低氮现象,便可无需投加碳源,相反需要额外补入碳源。
6.本实用新型中系统采用臭氧接触氧化的高级氧化工艺,把芳香族和脂肪族等难生物降解的有机物通过氧化分解,使之开环、断链生成易生物降解的小分子有机物,从而提高水中有机物的可生化降解性能,使得后续生物活性炭滤池中微生物将其吸收利用,对生化性较差的循环水排污水处理取得了很好的处理效果。
7.本实用新型中臭氧接触氧化采用微孔曝气,极大的提高了水体与臭氧的接触面积,使得氧化效果得到了很好的提升。
8.本实用新型中生物活性炭滤池采用比表面积较大的活性炭滤料,不仅对水中污染物有较好的吸附作用,同时其多孔状特点为水体中微生物提供了较好的生存环境,使得吸附在活性炭颗粒内的有机物被生长在活性炭孔道内微生物吸收利用,形成了天然的吸附-解析过程,大大延长了活性炭的使用寿命。
9.本实用新型中的方法适用于生化性较差的污水处理工程,特别是针对循环水排污水的深度处理,方法同时控制系统出水总磷及SS 等指标满足相应的排放标准。
10.本实用新型各系统简洁高效,易于自动化控制,运行稳定,并可以与其他循环水排污水回用工艺结合,实现了对循环水排污水的综合治理。

Claims (10)

1.一种降解火电厂循环水排污水生化指标的装置,其特征在于,包括取水系统,ABFT系统(5),澄清系统,O3-BAC系统,石英砂过滤系统以及清水池(15);其中,取水系统与ABFT系统(5)相连通,ABFT系统(5)与澄清系统相连通,澄清系统与O3-BAC系统相连通,O3-BAC系统与石英砂过滤系统相连通,石英砂过滤系统与清水池(15)相连通。
2.根据权利要求1所述的一种降解火电厂循环水排污水生化指标的装置,其特征在于,O3-BAC系统包括臭氧接触给水池(8)、臭氧接触池(10)、生物活性炭滤池(11)及中间水池(12);其中,澄清系统与臭氧接触给水池(8)相连通,臭氧接触给水池(8)与臭氧接触池(10)相连通,臭氧接触池(10)与生物活性炭滤池(11)相连通,生物活性炭滤池(11)与中间水池(12)相连通,中间水池(12)与石英砂过滤系统相连。
3.根据权利要求2所述的一种降解火电厂循环水排污水生化指标的装置,其特征在于,澄清系统为澄清池(7);臭氧接触池(10)连接有臭氧发生器系统;
取水系统包括循环水排污水取水泵(2)及均质调节池(3),循环水排污水取水泵(2)入口与冷却塔池(1)相连通,循环水排污水取水泵(2)出口与均质调节池(3)相连通;
均质调节池(3)与ABFT系统(5)之间设置有废水提升泵(4)。
4.根据权利要求1所述的一种降解火电厂循环水排污水生化指标的装置,其特征在于,ABFT系统(5)包括池体,池体内设置有2层或多层多孔填料,每层多孔填料顶部和底部设置有格栅板;
池体底部设置有穿孔曝气管;
ABFT系统(5)连接有碳源加药装置;
澄清系统连接有凝聚剂加药装置。
5.根据权利要求2所述的一种降解火电厂循环水排污水生化指标的装置,其特征在于,臭氧接触给水池(8)位于臭氧接触池(10)下方,臭氧接触给水池(8)与臭氧接触池(10)之间设置有臭氧接触给水泵(9)。
6.根据权利要求1所述的一种降解火电厂循环水排污水生化指标的装置,其特征在于,臭氧接触池(10)底部均匀安装若干微孔曝气盘;生物活性炭滤池(11)包括过滤层和承托层。
7.根据权利要求1所述的一种降解火电厂循环水排污水生化指标的装置,其特征在于,中间水池(12)与石英砂过滤系统之间设置有过滤器给水泵(13)。
8.根据权利要求1所述的一种降解火电厂循环水排污水生化指标的装置,其特征在于,石英砂过滤系统包括1个或多个并联的石英砂过滤器(14)。
9.根据权利要求1所述的一种降解火电厂循环水排污水生化指标的装置,其特征在于,石英砂过滤器(14)自下而上包括鹅卵石垫层、粗砂垫层及石英砂填料。
10.根据权利要求9所述的一种降解火电厂循环水排污水生化指标的装置,其特征在于,鹅卵石垫层与粗砂垫层的总体积与填料层体积比为3:1;其中,鹅卵石垫层与粗砂垫层体积比为2:1。
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