一種處理含硅廢水的處理系統(tǒng)及其方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種處理含硅廢水的處理系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括出水堰(201)、三相分離器(101)、斜板(301)、設(shè)備主體(207)、排泥斗(401)、排泥口(402)、進(jìn)水分布區(qū)(501)、泥成長區(qū)(502)、泥掉落區(qū)(503)、充分沉淀區(qū)(504)、斜板沉淀區(qū)(505)、三相分離區(qū)(506)、清水聚集區(qū)(507)、設(shè)備預(yù)留安全區(qū)(508)，其特征在于設(shè)備預(yù)留安全區(qū)(508)的安全高度為200mm。使用本發(fā)明的處理含硅廢水的處理系統(tǒng)及方法，可以有效地處理廢水，并且分離效果遠(yuǎn)高于現(xiàn)有技術(shù)；此外可系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了小型化，可以因地制宜，安裝維護(hù)非常方便。
【專利說明】一種處理含硅廢水的處理系統(tǒng)及其方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于廢水處理領(lǐng)域，具體涉及一種處理含硅廢水的處理系統(tǒng)及其方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 環(huán)境保護(hù)已是世界性的問題，尤其是污水處理更是重中之重，水是生命之源也是 百病之源。工業(yè)廢水中含有高濃度的COD、B0D、氨氮、磷及重金屬離子等污染物，若是不達(dá) 標(biāo)排放會(huì)嚴(yán)重危害國民健康，破壞生態(tài)平衡。傳統(tǒng)形式的工業(yè)廢水處理工藝復(fù)雜、投資大、 占地面積大、運(yùn)行成本高。
[0003] 此外，工業(yè)生產(chǎn)過程中排出的廢水，包括工藝過程用水、機(jī)器設(shè)備冷卻水、煙氣洗 滌水、設(shè)備和場地清洗水等。工業(yè)廢水造成的污染主要有：有機(jī)需氧物質(zhì)污染，化學(xué)毒物污 染，無機(jī)固體懸浮物污染，重金屬污染，酸污染，堿污染，植物營養(yǎng)物質(zhì)污染，熱污染，病原體 污染等。許多污染物有顏色、臭味或易生泡沫，因此工業(yè)廢水常呈現(xiàn)使人厭惡的外觀。工 業(yè)廢水按所含的主要污染物性質(zhì)，通常分為：有機(jī)廢水、無機(jī)廢水、兼含有機(jī)物和無機(jī)物的 混合廢水、重金屬廢水、含放射性物質(zhì)的廢水和僅受熱污染的冷卻水。按產(chǎn)生廢水的工業(yè)部 門，可分為造紙廢水、制革廢水、農(nóng)藥廢水、電鍍廢水等。工業(yè)廢水的特點(diǎn)是水質(zhì)的水量因生 產(chǎn)工藝和生產(chǎn)方式的不同而差別很大。如電力、礦山等部門的廢水主要含無機(jī)污染物，而 造紙和食品等工業(yè)部門的廢水，有機(jī)物含量很高，B0D5 (五日生化需氧量）常超過2000毫 克/升，有的達(dá)30000毫克/升。即使同一生產(chǎn)工序，生產(chǎn)過程中水質(zhì)也會(huì)有很大變化。工 業(yè)廢水的另一特點(diǎn)是：除間接冷卻水外，都含有多種同原材料有關(guān)的物質(zhì)，而且在廢水中的 存在形態(tài)往往各不相同，如氟在玻璃工業(yè)廢水和電鍍廢水中一般呈氟化氫或氟離子形態(tài)， 而在磷肥廠廢水中是以四氟化硅的形態(tài)存在；鎳在廢水中可呈離子態(tài)或絡(luò)合態(tài)。這些特點(diǎn) 增加了廢水凈化的困難。工業(yè)廢水的水量取決于用水情況。冶金、造紙、石油化工、電力等 工業(yè)用水量大，廢水量也大。石油工業(yè)廢水的處理方法有離子交換法、膜分離技術(shù)、吸附法 等。離子交換法成本高，只適合于大型企業(yè)使用；膜分離技術(shù)和吸附法工藝不太成熟，操作 復(fù)雜；且單純使用一種技術(shù)處理工業(yè)廢水，達(dá)不到理想的處理效果。
[0004] 本發(fā)明提供了 一種操作簡單、處理石油化工廢水效果好、出水可達(dá)標(biāo)排放的一種 工業(yè)廢水的處理方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了解決上述問題，本發(fā)明人針對(duì)針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，經(jīng)過多次設(shè)計(jì)和研 究，本發(fā)明提供了一種操作簡單、處理石油化工廢水效果好、出水可達(dá)標(biāo)排放的一種處理含 硅廢水的處理系統(tǒng)及其方法。
[0006] 依據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種處理含硅廢水的處理系統(tǒng)，其包括出水堰201、 三相分離器101、斜板301、設(shè)備主體207、排泥斗401、排泥口 402、進(jìn)水分布區(qū)501、泥成長 區(qū)502、泥掉落區(qū)503、充分沉淀區(qū)504、斜板沉淀區(qū)505、三相分離區(qū)506、清水聚集區(qū)507、 設(shè)備預(yù)留安全區(qū)508,其特征在于設(shè)備預(yù)留安全區(qū)508的安全高度為200mm。
[0007] 其中，斜板301為W型板材多層對(duì)焊而成，菱形截面的尺寸為邊長40mm角度60°。 沉降區(qū)A初定為300?400mm ;沉降安全距離B定為200?300mm ;攪拌器包括高溫含硅廢 水入口 601、快速攪拌器602、快攪拌與慢攪拌連接口 603、慢速攪拌器604和高溫含硅廢水 出口 605 ;在設(shè)備主體207上設(shè)置高溫含硅廢水出口 605,該高溫含硅廢水出口 605比在設(shè) 備主體207高0. 5m。
[0008] 依據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種使用上述的處理含硅廢水的處理系統(tǒng)的方法， 其包括以下步驟：
[0009] 液體經(jīng)過快慢攪拌加藥后依靠自身重力流進(jìn)入第二進(jìn)水口 204,通過斜板301的 導(dǎo)向作用使得液體較均勻的總體向上流，其中的絮狀結(jié)晶物會(huì)與泥成長區(qū)502處的絮狀泥 結(jié)合從而使得結(jié)晶體不斷變大，其中結(jié)晶體在變大過程中會(huì)有部分被擠壓落進(jìn)排泥斗401 里面，泥掉落區(qū)503處待排泥區(qū)的泥會(huì)不斷增加，等增加到一定泥量時(shí)打開排泥口 402處的 閥門便可以開始正常排泥；在設(shè)備使用之前，排泥口處的閥門要調(diào)整到和產(chǎn)泥量保持平衡 的狀態(tài)；在處理含硅廢水的處理系統(tǒng)中，液體會(huì)繼續(xù)向上通過斜板沉降區(qū)505,在液體流動(dòng) 過程中會(huì)有極少量的泥被水流沖起來，所以通過斜板再一次沉降下來；當(dāng)水到達(dá)三相分離 區(qū)506時(shí)，基本就沒有泥的存在了，只有水和水中夾雜的油液，通過三相分離油液排出，水 到達(dá)最頂端的出水堰，經(jīng)排水口排出。
[0010] 其中，進(jìn)一步包括以下步驟：首先含二氧化硅的高溫廢水在快速攪拌投加 PAC，慢 速攪拌投加 PAM，PAC產(chǎn)生絮體PAM使得絮體加速凝固結(jié)晶漲大。此過程后水中的二氧化硅 已經(jīng)全部在絮體結(jié)成的結(jié)晶內(nèi)了，但是水中摻雜的少量油液仍在液體中漂浮。進(jìn)入設(shè)備內(nèi) 的水帶著結(jié)晶體其中結(jié)晶體會(huì)被設(shè)備內(nèi)的泥截留下來，只有水通過泥的縫隙向上流去，泥 不斷增多，泥進(jìn)入排泥斗通過排泥口排出，水向上流動(dòng)過程中會(huì)經(jīng)過斜板沉降區(qū)和三相分 離區(qū)，最終到頂部的出水堰排出。其中斜板沉降區(qū)的作用是截住水流帶起來的較為松散的 泥；三相分離區(qū)的作用是油相、液相和泥相三相分離，因?yàn)檫M(jìn)入設(shè)備的水中會(huì)有少量的油進(jìn) 入，所以在此專門設(shè)定了三相分離區(qū)目的進(jìn)一步阻擋泥的繼續(xù)上浮、將水流帶來的油分離 出來收集。
[0011] 使用本發(fā)明的處理含硅廢水的處理系統(tǒng)及方法，可以有效地處理廢水，并且分離 效果遠(yuǎn)高于現(xiàn)有技術(shù)；此外可系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了小型化，可以因地制宜，安裝維護(hù)非常方便。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 附圖1是依據(jù)本發(fā)明的處理含硅廢水的處理系統(tǒng)的示意剖面圖。
[0013] 附圖2是本發(fā)明中使用的波紋板（斜板）的截面示意圖。
[0014] 附圖3是依據(jù)本發(fā)明的處理含硅廢水的處理系統(tǒng)的外觀示意圖。
[0015] 附圖4是本發(fā)明中使用的攪拌器示意圖。
[0016] 附圖5是本發(fā)明中使用的三相分離器示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基 于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其 他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。另外地，不應(yīng)當(dāng)將本發(fā)明的保護(hù)范圍僅僅限制至下述 具體結(jié)構(gòu)或部件或具體參數(shù)。
[0018] 如圖1所示，附圖標(biāo)記具體指示如下：出水堰201、三相分離器101、斜板301、設(shè)備 主體207、排泥斗401、排泥口 402、進(jìn)水分布區(qū)501、泥成長區(qū)502、泥掉落區(qū)503、充分沉淀 區(qū)504、斜板沉淀區(qū)505、三相分離區(qū)506、清水聚集區(qū)507、設(shè)備預(yù)留安全區(qū)508 (設(shè)備預(yù)留 安全區(qū)508的安全高度為200mm)。
[0019] 在本發(fā)明的處理含硅廢水的處理系統(tǒng)中，液體經(jīng)過快慢攪拌加藥后依靠自身重力 (不能使用泵輸送，否則將造成絮體斷裂）流進(jìn)入第二進(jìn)水口 204,通過斜板301的導(dǎo)向作 用使得液體較均勻的總體向上流，其中的絮狀結(jié)晶物會(huì)與泥成長區(qū)502處的絮狀泥結(jié)合從 而使得結(jié)晶體不斷變大，其中結(jié)晶體在變大過程中會(huì)有部分被擠壓落進(jìn)排泥斗401里面， 泥掉落區(qū)503處待排泥區(qū)的泥會(huì)不斷增加，等增加到一定泥量時(shí)打開排泥口 402處的閥門 便可以開始正常排泥；在設(shè)備使用之前，排泥口處的閥門要調(diào)整到和產(chǎn)泥量保持平衡的狀 態(tài)（排泥過程和輸送液體過程）。在處理含硅廢水的處理系統(tǒng)中，液體會(huì)繼續(xù)向上通過斜板 沉降區(qū)505,在液體流動(dòng)過程中會(huì)有極少量的泥被水流沖起來，所以通過斜板再一次沉降下 來。當(dāng)水到達(dá)三相分離區(qū)506時(shí)，基本就沒有泥的存在了，只有水和水中夾雜的油液，通過 三相分離油液排出，水到達(dá)最頂端的出水堰，經(jīng)排水口排出。
[0020] 在本發(fā)明的處理含硅廢水的處理系統(tǒng)中，波紋板（斜板）起到了一個(gè)關(guān)鍵作用，這 是本發(fā)明的一個(gè)發(fā)明構(gòu)思所在，波紋板（斜板）為W型板材多層對(duì)焊而成，菱形截面的尺 寸為邊長40mm角度60°。根據(jù)不同流量及處理廢水情況，選用不同的波紋板（斜板），例 如沉降區(qū)A初定為300?400mm、沉降安全距離B定為200?300mm、出水安全高度C定為 100mm、單層分離器高度D定為200mm。
[0021] 如附圖3所示，在處理含硅廢水的處理系統(tǒng)中，還設(shè)置有出水堰201，該出水堰采 用角度為60°的等邊三角形，間距200mm邊長40mm ;出水口 202,處理后水從此處排放；設(shè) 備支撐203,第二進(jìn)水口 204,從切向進(jìn)水以保證帶有絮狀結(jié)晶物的水能較均勻分布的向上 流動(dòng)；進(jìn)水導(dǎo)向斜板205、促進(jìn)水進(jìn)入后的流向穩(wěn)定；設(shè)備主體207。
[0022] 如附圖4所示，在處理含硅廢水的處理系統(tǒng)中，本發(fā)明中使用的攪拌器包括高溫 含硅廢水入口 601、快速攪拌器602、快攪拌與慢攪拌連接口 603、慢速攪拌器604和高溫 含硅廢水出口 605。其中80攝氏度左右含硅廢水進(jìn)入時(shí)通過高溫含硅廢水入口 601，加入 PAC(給出具體漢語解釋，即給出"PAC"縮寫的漢字全稱）進(jìn)行快速攪拌15分鐘。在正常工 作時(shí)，快速攪拌器602的攪拌速率為90轉(zhuǎn)/分鐘；在攪拌器的底部設(shè)置有快攪拌與慢攪拌 連接口 603,快速攪拌完成后從底部的快攪拌與慢攪拌連接口 603進(jìn)入慢攪拌，這樣有利于 對(duì)慢速攪拌內(nèi)的液體及絮體進(jìn)行沖擊避免死角提前結(jié)晶沉淀。慢速攪拌器604的攪拌速率 為15?20轉(zhuǎn)/分鐘，利于加入PAM加速絮體的凝固。在設(shè)備主體207上設(shè)置高溫含硅廢 水出口 605,該高溫含硅廢水出口 605比在設(shè)備主體207高0. 5m。
[0023] 如附圖4所示，三相分離器用于三相分離，即液相、泥相及油相的分離。使用中， 油液的密度較低所以在上浮的過程中會(huì)直徑撞擊到分離器板102下側(cè)，可以經(jīng)過自動(dòng)匯集 被自動(dòng)壓到集油腔103內(nèi)進(jìn)行收集，絮狀結(jié)晶體在碰到分離器板102阻擋后會(huì)自動(dòng)反彈下 沉到設(shè)備底部的結(jié)晶區(qū)；而水則在不斷注入液體的條件下逐漸抬高液位最終從出水堰201 內(nèi)。從出水口 202排出。三相分離器的集油腔103側(cè)邊設(shè)有閥門，不定期打開閥門檢查油 液情況確定是否排放。分離器板102分為上下兩層，層高D可以根據(jù)實(shí)際設(shè)備的處理量來 確定。
[0024] 使用本發(fā)明的處理含硅廢水的處理系統(tǒng)，首先含二氧化硅的高溫廢水在快速攪拌 投加 PAC (聚合氯化鋁），慢速攪拌投加 PAM(聚丙烯酰胺），PAC產(chǎn)生絮體PAM使得絮體加 速凝固結(jié)晶漲大。此過程后水中的二氧化硅已經(jīng)全部在絮體結(jié)成的結(jié)晶內(nèi)了，但是水中摻 雜的少量油液仍在液體中漂浮。進(jìn)入設(shè)備內(nèi)的水帶著結(jié)晶體其中結(jié)晶體會(huì)被設(shè)備內(nèi)的泥截 留下來，只有水通過泥的縫隙向上流去，泥不斷增多（新產(chǎn)生的泥和截留下來的泥是同一 種物質(zhì)），泥進(jìn)入排泥斗通過排泥口排出，水向上流動(dòng)過程中會(huì)經(jīng)過斜板沉降區(qū)和三相分離 區(qū)，最終到頂部的出水堰排出。其中斜板沉降區(qū)的作用是截住水流帶起來的較為松散的泥； 三相分離區(qū)的作用是油相、液相和泥相三相分離，因?yàn)檫M(jìn)入設(shè)備的水中會(huì)有少量的油進(jìn)入， 所以在此專門設(shè)定了三相分離區(qū)目的進(jìn)一步阻擋泥的繼續(xù)上浮、將水流帶來的油分離出來 收集。
[0025] 以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換， 都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。本領(lǐng)域普通的技術(shù)人員可以理解，在不背離所附權(quán)利 要求定義的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以在形式和細(xì)節(jié)中做出各種各樣的修改。
【權(quán)利要求】
1. 一種處理含硅廢水的處理系統(tǒng)，其包括出水堰（201)、三相分離器（101)、斜板 (301)、設(shè)備主體（207)、排泥斗（401)、排泥口（402)、進(jìn)水分布區(qū)（501)、泥成長區(qū)（502)、泥 掉落區(qū)（503)、充分沉淀區(qū)（504)、斜板沉淀區(qū)（505)、三相分離區(qū)（506)、清水聚集區(qū)（507)、 設(shè)備預(yù)留安全區(qū)（508)，其特征在于設(shè)備預(yù)留安全區(qū)（508)的安全高度為200mm。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理含硅廢水的處理系統(tǒng)，其特征是，斜板（301)為W型板材 多層對(duì)焊而成，菱形截面的尺寸為邊長40_角度60°。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的處理含硅廢水的處理系統(tǒng)，其特征是，沉降區(qū)A初定為300? 400mm〇
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的處理含硅廢水的處理系統(tǒng)，其特征是，沉降安全距離B定為 200 ?300mm〇
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的處理含硅廢水的處理系統(tǒng)，其特征是，攪拌器包括高溫含硅 廢水入口 ￠01)、快速攪拌器￠02)、快攪拌與慢攪拌連接口 ￠03)、慢速攪拌器（604)和高 溫含硅廢水出口（605)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的處理含硅廢水的處理系統(tǒng)，其特征是，在設(shè)備主體（207)上設(shè) 置高溫含硅廢水出口（605)，該高溫含硅廢水出口（605)比在設(shè)備主體（207)高0.5m。
7. -種使用根據(jù)權(quán)利要求2所述的處理含硅廢水的處理系統(tǒng)的方法，其包括以下步 驟： 液體經(jīng)過快慢攪拌加藥后依靠自身重力流進(jìn)入第二進(jìn)水口（204)，通過斜板301的 導(dǎo)向作用使得液體較均勻的總體向上流，其中的絮狀結(jié)晶物會(huì)與泥成長區(qū)（502)處的絮 狀泥結(jié)合從而使得結(jié)晶體不斷變大，其中結(jié)晶體在變大過程中會(huì)有部分被擠壓落進(jìn)排泥 斗（401)里面，泥掉落區(qū)（503)處待排泥區(qū)的泥會(huì)不斷增加，等增加到一定泥量時(shí)打開排 泥口（402)處的閥門便可以開始正常排泥；在設(shè)備使用之前，排泥口處的閥門要調(diào)整到和 產(chǎn)泥量保持平衡的狀態(tài)；在處理含硅廢水的處理系統(tǒng)中，液體會(huì)繼續(xù)向上通過斜板沉降區(qū) (505)，在液體流動(dòng)過程中會(huì)有極少量的泥被水流沖起來，所以通過斜板再一次沉降下來； 當(dāng)水到達(dá)三相分離區(qū)（506)時(shí)，基本就沒有泥的存在了，只有水和水中夾雜的油液，通過三 相分離油液排出，水到達(dá)最頂端的出水堰，經(jīng)排水口排出。
8. 依據(jù)權(quán)利要求7的方法，進(jìn)一步包括以下步驟： 首先含二氧化硅的高溫廢水在快速攪拌投加 PAC，慢速攪拌投加 PAM，PAC產(chǎn)生絮體PAM 使得絮體加速凝固結(jié)晶漲大；此過程后水中的二氧化硅已經(jīng)全部在絮體結(jié)成的結(jié)晶內(nèi)了， 但是水中摻雜的少量油液仍在液體中漂浮；進(jìn)入設(shè)備內(nèi)的水帶著結(jié)晶體其中結(jié)晶體會(huì)被設(shè) 備內(nèi)的泥截留下來，只有水通過泥的縫隙向上流去，泥不斷增多，泥進(jìn)入排泥斗通過排泥口 排出，水向上流動(dòng)過程中會(huì)經(jīng)過斜板沉降區(qū)和三相分離區(qū)，最終到頂部的出水堰排出；其中 斜板沉降區(qū)的作用是截住水流帶起來的較為松散的泥；三相分離區(qū)的作用是油相、液相和 泥相三相分離，因?yàn)檫M(jìn)入設(shè)備的水中會(huì)有少量的油進(jìn)入，所以在此專門設(shè)定了三相分離區(qū) 目的進(jìn)一步阻擋泥的繼續(xù)上浮、將水流帶來的油分離出來收集。
【文檔編號(hào)】C02F9/04GK104150637SQ201410397046
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年8月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月13日
【發(fā)明者】張丹丹, 張國林, 吳超, 韓立輝, 何穆 申請(qǐng)人:唐山中科格潤環(huán)境技術(shù)有限公司