CN213446724U - 一种降解火电厂循环水排污水生化指标的一体化设备 - Google Patents

一种降解火电厂循环水排污水生化指标的一体化设备 Download PDF

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刘德庆
尹萍
王新
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一种降解火电厂循环水排污水生化指标的一体化设备,包括ABFT池,澄清池,臭氧接触给水池,臭氧接触池及生物活性炭滤池;其中,ABFT池与澄清池相连通,澄清池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。本实用新型采用的是一体化设备,制作简单、检修方便、极大的节省了占地面积。本实用新型中的设备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,同时控制设备出水总磷及SS等指标满足相应的排放标准。

Description

一种降解火电厂循环水排污水生化指标的一体化设备
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一体化设备。
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,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系统污堵频繁,无法正常工作。
曝气生物流化床(简称ABFT)是近年来新兴的一种生化法去除氨氮的污水处理技术,综合了传统活性污泥法与生物膜法优点的双生物反应器。ABFT中投加占池体有效容积10%~25%的高效微生物载体,通过固载特效优势脱氮菌种来提升其生物负荷,保证了ABFT高效稳定的处理效果。运行过程中每个载体由内及外都存在着厌氧、缺氧、好氧的功能分区,使其形成了无数个硝化-反硝化反应器,有力的保证了脱氮效果。相比于传统活性污泥法,省却了二沉池等设备,工艺较精简,占地面积小;同时ABFT工艺还具有无反冲、无污泥膨胀、无污泥回流、抗冲击负荷能力强等优势,工程经济性显著。
臭氧-生物活性炭工艺(简称O3-BAC)是由原联邦德国某自来水公司在1989年首先开发的一种深度处理工艺,它将臭氧氧化、活性炭吸附、生物降解等工艺融合在一起,可有效降解水体中难降解的COD。针对于生化性较差的火电厂循环水排污水,其臭氧氧化可有效的将其中大分子难降解有机物氧化成易被微生物利用的小分子有机物,通过附着生长在多孔活性炭内部的微生物吸收利用,达到改善来水生化性,去除难降解COD的独特效果。相对于超滤反渗透、MBR等污废水深度处理,O3-BAC工艺具有受原水水质影响小、运行稳定、维护简便、出水水质好等优势,已逐步成为火电厂循环水排污水等污废水深度治理的上善之选。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种降解火电厂循环水排污水生化指标的一体化设备。
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一体化设备,包括ABFT池,澄清池,臭氧接触给水池,臭氧接触池及生物活性炭滤池;其中,ABFT池与澄清池相连通,澄清池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。
本实用新型进一步的改进在于,ABFT池一侧设置有ABFT进水口,ABFT池顶部开设有ABFT进气口,ABFT池与澄清池之间设置有出水渠;臭氧接触池上设置有臭氧接触池进气口和臭氧接触池排气口;生物活性炭滤池上开设有生物活性炭滤池进气口和滤池曝气风机连接口。
本实用新型进一步的改进在于,澄清池一侧设置有与出水渠相连通的锥形导流筒。
本实用新型进一步的改进在于,出水渠侧壁设置有与锥形导流筒相连通的中心进水管。
本实用新型进一步的改进在于,中心进水管上设置有管道混合器。
本实用新型进一步的改进在于,ABFT池内设置有若干层多孔填料,并且每层多孔填料的顶部和底部设置有格栅板。
本实用新型进一步的改进在于,ABFT池底部设置有曝气管;ABFT池与进水管道相连,进水管道上设置有管道混合器。
本实用新型进一步的改进在于,澄清池底部设置有刮泥装置及锥形泥斗,泥斗底部设置有排污口,澄清池内部设置有斜板区,澄清池上部设置有集水槽。
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,臭氧接触给水池位于臭氧接触池之间设置有给水泵。
本实用新型进一步的改进在于,臭氧接触池底部均匀安装有曝气盘;臭氧接触池为封闭式,臭氧接触池顶部设置有出气口,出口连接有臭氧尾气破坏器;生物活性炭滤池内设置有过滤层和承托层。
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,使经过澄清池沉淀后的出水进入臭氧接触池,使得臭氧接触池进水SS不致过高,保证了臭氧氧化的有效性;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。本实用新型采用的是一体化设备,制作简单、检修方便、极大的节省了占地面积。本实用新型中的设备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,同时控制设备出水总磷及SS等指标满足相应的排放标准。本实用新型设备简洁高效,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。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,经处理后可满足《地表水环境质量标准》IV类标准(COD≤30mg/L,NH3-N≤1.5mg/L);本实用新型采用的一体化设备,施工方便,由于设置臭氧接触给水池,臭氧接触池及生物活性炭滤池,能够实现澄清-脱碳组合工艺,适用于新建和改造项目。
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。
附图说明
图1为一种降解火电厂循环水排污水生化指标的一体化设备平面图
图2为一种降解火电厂循环水排污水生化指标的一体化设备立面图。
图中,a-ABFT进水口;b-ABFT进气口;c-澄清池进水口;d-臭氧接触给水池出口;e-臭氧接触池进口;f-臭氧接触池进气口;g-臭氧接触池排气口;h-臭氧接触池出水口;i-生物活性炭滤池进水口;j-生物活性炭滤池进气口;k-生物活性炭滤池出水口;l-滤池曝气风机连接口;m-臭氧接触给水池进水口;n-澄清池排污口;1-ABFT池;2-出水渠;3-锥形导流筒;4-集水槽;5-臭氧接触给水池;6-给水泵;7-臭氧接触池;8-生物活性炭滤池;9-曝气管;10-斜板区;11-曝气盘;12-过滤层。
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和图2,本实用新型的一种降解火电厂循环水排污水生化指标的一体化设备,包括ABFT(曝气生物流化床)池1,澄清池,臭氧接触给水池5,臭氧接触池7及生物活性炭滤池8。其中,ABFT(曝气生物流化床)池1与澄清池相连通,澄清池与臭氧接触给水池7相连通,臭氧接触给水池5与臭氧接触池7相连通,臭氧接触池7与生物活性炭滤池8相连通。ABFT池1一侧设置有ABFT进水口a,ABFT池1顶部开设有ABFT进气口b,ABFT池1与澄清池之间设置有出水渠2,澄清池一侧设置有与出水渠2相连通的锥形导流筒3,澄清池上部设置有集水槽4。
臭氧接触池7上设置有臭氧接触池进气口f和臭氧接触池排气口g。
生物活性炭滤池8上开设有生物活性炭滤池进气口j。生物活性炭滤池8上还设置有滤池曝气风机连接口i,
ABFT池1出水经澄清池进水口c自流至澄清池,澄清池出水经澄清池排污口n自流至臭氧接触给水池进水口m,经臭氧接触给水池进水口m进入臭氧接触给水池5,并经臭氧接触给水池出口d、给水泵6提升至臭氧接触池7,经臭氧接触池进口e进入臭氧接触池7,经臭氧接触池出水口h的出水自流至生物活性炭滤池进水口i,经生物活性炭滤池进水口i进入生物活性炭滤池8,然后经生物活性炭滤池出水口k排出。
所述ABFT池1采用S型进水,池内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2-3m,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。ABFT池1根据来水水量设置为两组,两组可同时运行亦可独立运行。ABFT池1底部设置有曝气管9,具体为穿孔曝气管,采用穿孔曝气管均匀向上间歇性曝气,保证水体溶解氧值位于3-4mg/L。ABFT池1的进水管道上设置有管道混合器,用来投加碳源,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,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,使其进入澄清池,并通过其排污口排出。
ABFT池1出水溢流至与澄清池相连通的出水渠2,出水渠2侧壁开孔焊接中心进水管与锥形导流筒3相连通。中心进水管上设置有管道混合器,用来投加絮凝剂或凝聚剂。澄清池底部设置有刮泥装置及锥形泥斗,泥斗底部设置有排污口,澄清池内部设置有斜板区10,澄清池上部设置有集水槽。澄清池根据来水水质水量,设置为两组。
澄清池出水自流进入臭氧接触给水池5。臭氧接触给水池5与臭氧接触池7采用上下结构,臭氧接触给水池5位于臭氧接触池7下方,两者之间设置有臭氧接触给水泵,将待处理水由臭氧接触给水池5提升至臭氧接触池7中。臭氧接触池7底部均匀安装微孔曝气盘11,采用微孔曝气。臭氧接触池7采用全密封形式,顶部设置有出气口,出气口连接有臭氧尾气破坏器,臭氧尾气破坏器用于将未被消耗的臭氧还原成氧气排放至大气。
所述臭氧接触池7所需臭氧量与循环水排污水中TOC质量比值为(2-3):1,臭氧氧化反应时间为40-60min。
所述生物活性炭滤池8根据来水流量设置为两组或多组,母管制进水,采用上升式连续流运行,滤速为6-10m/h,空床停留时间为4-5h。生物活性炭滤池8内设置过滤层12和承托层,过滤层与承托层体积比为(6-8):1。承托层采用卵石层和粗砂垫层,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8采用底部母管曝气,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。为保证曝气均匀性,距滤池底部1-1.2m处采用钢制滤板封堵,滤板上均匀设置滤孔,每个滤孔上安装有长柄滤头及滤帽。上条所述过滤层及承托层均装填在滤板上。
生物活性炭滤池8出水通过侧壁过水洞流入出水渠,并由出水渠底部出水口将产水排出一体化设备外,过水洞采用孔径2mm的不锈钢筛网封堵。
生物活性炭滤池8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,反洗步骤编入顺控程序,具体反洗参数可进行调节。滤池反洗进水与进水采用同一入口。
下面为采用本实用新型的设备进行处理的实施例。
某厂循环水排污水水量约为2×100t/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
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一体化设备,具体如图1,2所示:其中ABFT采用两组,每组分为两格,每格长宽高为4.5m×3m×6m,每格内部填充2层多孔填料,每层间隔2m,水流呈S型流向,水力停留时间为3h,碳源采用20%三水乙酸钠溶液;澄清池2座,每座处理量100m3/h,凝聚剂采用10%聚合氯化铝;臭氧接触给水池长宽高为6m×5m×3m;臭氧接触池长宽高为6m×4m×3m,位于臭氧接触给水池上方,臭氧接触氧化时间为40min;生物活性炭滤池共3个,单池尺寸为6m×6m×6m,有效容积216m3,空床停留时间4h,其中卵石、粗砂、活性炭装填高度分别为0.2m,0.1m,2.2m。
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
本实用新型提出的降解火电厂循环水排污水生化指标的设备具有如下优点:
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。使经过澄清池沉淀后的出水进入臭氧接触池,使得臭氧接触池进水SS不致过高,保证了臭氧氧化的有效性;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。
2.本实用新型采用的是钢制一体化设备,制作简单、检修方便、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.本实用新型中ABFT单元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。
5.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。
6.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。
7.本实用新型中的设备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。
8.本实用新型设备简洁高效,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。该设备采用碳钢材质焊接而成,内壁采用衬胶防腐,具有占地面积小、制作加工简便、一次性投资少等优点。同时,该设备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。

Claims (10)

1.一种降解火电厂循环水排污水生化指标的一体化设备,其特征在于,包括ABFT池(1),澄清池,臭氧接触给水池(5),臭氧接触池(7)及生物活性炭滤池(8);其中,ABFT池(1)与澄清池相连通,澄清池与臭氧接触给水池(5)相连通,臭氧接触给水池(5)与臭氧接触池(7)相连通,臭氧接触池(7)与生物活性炭滤池(8)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一体化设备,其特征在于,ABFT池(1)一侧设置有ABFT进水口(a),ABFT池(1)顶部开设有ABFT进气口(b),ABFT池(1)与澄清池之间设置有出水渠(2);臭氧接触池(7)上设置有臭氧接触池进气口(f)和臭氧接触池排气口(g);生物活性炭滤池(8)上开设有生物活性炭滤池进气口(j)和滤池曝气风机连接口(i)。
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一体化设备,其特征在于,澄清池一侧设置有与出水渠(2)相连通的锥形导流筒(3)。
4.根据权利要求3所述的一种降解火电厂循环水排污水生化指标的一体化设备,其特征在于,出水渠(2)侧壁设置有与锥形导流筒(3)相连通的中心进水管。
5.根据权利要求4所述的一种降解火电厂循环水排污水生化指标的一体化设备,其特征在于,中心进水管上设置有管道混合器。
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一体化设备,其特征在于,ABFT池(1)内设置有若干层多孔填料,并且每层多孔填料的顶部和底部设置有格栅板。
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一体化设备,其特征在于,ABFT池(1)底部设置有曝气管(9);ABFT池(1)与进水管道相连,进水管道上设置有管道混合器。
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一体化设备,其特征在于,澄清池底部设置有刮泥装置及锥形泥斗,泥斗底部设置有排污口,澄清池内部设置有斜板区(10),澄清池上部设置有集水槽(4)。
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一体化设备,其特征在于,臭氧接触给水池(5)位于臭氧接触池(7)下方,臭氧接触给水池(5)位于臭氧接触池(7)之间设置有给水泵(6)。
10.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一体化设备,其特征在于,臭氧接触池(7)底部均匀安装有曝气盘(11);臭氧接触池(7)为封闭式,臭氧接触池(7)顶部设置有出气口,出口连接有臭氧尾气破坏器;生物活性炭滤池(8)内设置有过滤层(12)和承托层。
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