專利名稱:鋼鐵污水混凝沉淀及過濾處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種綜合污水混凝沉淀及過濾系統(tǒng)，特別適用于鋼鐵行業(yè)綜合生產(chǎn)廢水或混合有30％以下生活污水的綜合污水的處理。
背景技術(shù)：
鋼鐵行業(yè)綜合污水處理技術(shù)多為物理——化學(xué)法，根據(jù)工藝組合不同主要有絮凝反應(yīng)沉淀池+普通快濾池、混凝沉淀與石灰軟化+移動(dòng)罩濾池兩種，以上兩種工藝組合由于在混凝、沉淀、過濾技術(shù)方面相對(duì)比較保守，池體容積大且混凝沉淀效果不理想，特別是前者主要適用于地表水處理，是用于降低水中濁度的傳統(tǒng)工藝，而由于鋼鐵綜合污水中SS、COD、油、鐵離子等的含量較高，從而導(dǎo)致后續(xù)的過濾單元不能正常發(fā)揮作用，加之普通快濾池控制手段比較有限、反洗不充分，所以處理效率低；而后者的混凝沉淀與石灰軟化分置，流程冗長(zhǎng)，構(gòu)筑物功能分區(qū)不明顯，移動(dòng)罩濾池的罩與濾格間密封不嚴(yán)，設(shè)備腐蝕比較嚴(yán)重，造成整個(gè)工藝流程不順暢，設(shè)備檢修率高，出水合格率下降，影響回水質(zhì)量，甚至破壞了鋼鐵廠全廠的水平衡。

發(fā)明內(nèi)容為了克服傳統(tǒng)混凝沉淀池混凝沉淀效果不理想，普通快濾池控制手段有限、反洗不充分，移動(dòng)罩濾池的罩、池間密封不嚴(yán)，設(shè)備腐蝕嚴(yán)重、運(yùn)行成本高等問題，本發(fā)明提供一種鋼鐵污水混凝沉淀及過濾處理系統(tǒng)。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的所采用的技術(shù)方案是鋼鐵污水混凝沉淀及過濾處理系統(tǒng)包括高密度澄清池、過濾池；高密度澄清池集反應(yīng)、澄清、濃縮為一體，分為絮凝反應(yīng)區(qū)、預(yù)沉-濃縮區(qū)、斜管分離區(qū)，并在高密度澄清池后增設(shè)后混凝及pH調(diào)節(jié)池，過濾池集過濾、反洗為一體，分為配水區(qū)、過濾區(qū)、反洗區(qū)、清水區(qū)。
作為進(jìn)一步改進(jìn)，高密度澄清池反應(yīng)室及導(dǎo)流板中的變速攪拌機(jī)可以控制攪拌的速度，在預(yù)沉-濃縮區(qū)設(shè)置錐型循環(huán)桶，濃縮區(qū)底部設(shè)有底部刮泥機(jī)，并且刮泥機(jī)有自動(dòng)提耙功能，斜管分離區(qū)的斜管采用與水平方向60°～80°傾角，集水槽進(jìn)水堰為三角形，后混凝池設(shè)有可變速的后混凝攪拌器。過濾池的配水槽壁設(shè)有小孔，小孔為水平布置，且位于反洗水面以上，過濾池的濾層為單一均質(zhì)石英砂濾料，過濾池的濾后出水管至水封井的管段上裝有自動(dòng)調(diào)節(jié)電控閥，其與濾前液位連鎖，通過調(diào)節(jié)出水流量可以實(shí)現(xiàn)衡水位過濾，過濾池的反沖洗水管與反沖洗氣管結(jié)合，采用“先氣反沖洗，再氣、水同時(shí)反沖洗，最后水反沖洗”的三步?jīng)_洗法。
本系統(tǒng)將高密度澄清池進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)并將與原應(yīng)用于凈水廠的過濾池進(jìn)行改進(jìn)后重新搭配、合理組合，并在高密度澄清池后增設(shè)后混凝及pH調(diào)節(jié)池，在高密度澄清池前設(shè)置配水構(gòu)筑物，配水構(gòu)筑物兼具加藥、混合反應(yīng)的作用。絮凝反應(yīng)區(qū)由快速攪拌區(qū)域和無攪拌區(qū)域組成，快速攪拌區(qū)域由變速葉輪控制加藥后混合水的攪拌速度，無攪拌區(qū)域可以促進(jìn)礬花增大和密實(shí)均勻。投入不同藥劑的污水由混合配水構(gòu)筑物進(jìn)入高密度澄清池的絮凝反應(yīng)區(qū)，并加入高分子聚合物，同時(shí)，匯入來自污泥濃縮區(qū)的濃縮污泥，形成高濃度的懸浮泥渣層來增加顆粒碰撞機(jī)會(huì)，有效吸附膠體、懸浮物、油、COD和BOD等污染物。污泥回流，不但可以節(jié)省藥劑投加量的10％，還可使反應(yīng)區(qū)內(nèi)的懸浮固體濃度維持在最佳水平，從而達(dá)到優(yōu)化絮凝反應(yīng)的目的。在電動(dòng)攪拌器的攪拌作用下發(fā)生絮凝反應(yīng)，形成較大礬花，帶有礬花的污水進(jìn)入預(yù)沉-濃縮區(qū)。絮凝反應(yīng)后的污水進(jìn)入面積較大的預(yù)沉-濃縮區(qū)后，礬花移動(dòng)的速度放慢，使絕大部分固體懸浮物在該區(qū)域沉淀并濃縮。預(yù)沉-濃縮區(qū)可分為上下兩層，在錐型循環(huán)桶上面一層是濃縮活性污泥，用于回流；在錐型循環(huán)桶的下面一層主要是剩余污泥，用于排放。錐型循環(huán)桶的高度可以調(diào)節(jié)，控制污泥的滯留時(shí)間，從而控制污泥濃度。污泥濃縮區(qū)底部設(shè)有底部刮泥機(jī)，把剩余污泥刮入泥斗，由排泥泵送至泥系統(tǒng)，進(jìn)行脫水處理。斜管分離區(qū)對(duì)水中殘余的礬花再次去除，澄清水由集水槽收集后，進(jìn)入后混凝池，進(jìn)一步反應(yīng)并調(diào)整pH值后，輸送至濾池進(jìn)行過濾處理。
濾池來水通過總配水渠，再由單池的兩個(gè)進(jìn)水方孔(其中一個(gè)孔可由氣動(dòng)閘板自動(dòng)關(guān)閉，稱為交叉掃洗限流閘板)進(jìn)入單池配水渠，再經(jīng)兩側(cè)孔進(jìn)入配水槽，然后通過配水槽底小孔和槽頂溢流，均勻進(jìn)入濾池，而后通過砂濾層和長(zhǎng)柄濾頭流入池底配水、配氣室，再經(jīng)配水方孔匯入中央氣水分配渠內(nèi)，最后經(jīng)由管廊中濾后水出水閥、水封井、出水堰、清水總渠、沖洗水貯存池，流入回用水池。
本發(fā)明中的濾池采用“氣沖--氣、水同時(shí)反沖--水沖”3步?jīng)_洗法，其過程為關(guān)閉濾后出水閥門，開啟沖洗排水閥，降低濾池內(nèi)液位至排水槽頂；啟動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)，打開進(jìn)氣閥，空氣經(jīng)氣水分配渠的上部配氣小孔均勻進(jìn)入濾池底配水、配氣室，由長(zhǎng)柄濾頭噴出，將濾料表面雜質(zhì)擦洗下來并懸浮于水中，由于配水槽底小孔繼續(xù)進(jìn)水，在濾池中產(chǎn)生橫向表面掃洗，將雜質(zhì)推向中央排水渠；啟動(dòng)反沖洗水泵，打開沖洗水閥，此時(shí)空氣和水同時(shí)進(jìn)入氣水分配渠，再經(jīng)配氣方孔和配水方孔及長(zhǎng)柄濾頭均勻進(jìn)入濾池，使濾料得到進(jìn)一步?jīng)_洗，同時(shí)橫向表面掃洗仍繼續(xù)進(jìn)行；停止氣沖，單獨(dú)用水沖洗，加上持續(xù)橫向表面掃洗，將懸浮于水中的雜質(zhì)全部沖入中央排水渠、匯至反沖洗排水渠，最后由管道引至高密度澄清池前的預(yù)處理調(diào)節(jié)水池。
本發(fā)明的有益效果是該系統(tǒng)處理鋼鐵綜合污水能減少設(shè)備腐蝕，降低運(yùn)行成本，工藝流程順暢，保證回水質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)衡水位、衡流量過濾。
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖2為高密度澄清池平面圖；圖3為圖2中A-A剖面圖；圖4為過濾池平面圖；圖5為圖4中B-B剖面圖。
圖中1、反應(yīng)室及導(dǎo)流板，2、底部刮泥機(jī)，3、污水井，4、出水堰，5、后混凝攪拌器，6、斜管，7、集水槽，8、循環(huán)及排放污泥泵，9、斜管支撐，10、循環(huán)污泥管，11、排放污泥管，12聚合物投加管，13、來水入口，14、反沖洗水管，15、配水槽，16、濾池溢流管，17、水封井，18、砂濾層，19、反沖洗氣管，20、反洗排水管，21、來水配水渠，22、來水配水堰，23、濾板及濾頭，24、高密度澄清池，25、過濾池。
具體實(shí)施方式在選用該鋼鐵污水混凝沉淀及過濾處理系統(tǒng)前，首先通過計(jì)算來水量、分析來水成分、出水要求，選擇合適的混凝、沉淀負(fù)荷及過濾速度等，以確定高密度澄清池及濾池的各種尺寸及相關(guān)設(shè)備配置型號(hào)。其中高密度澄清池所包括的循環(huán)桶、刮泥機(jī)、斜管、溢流堰等以及濾池所包括的進(jìn)出水控制閥門、堰板、反洗泵、鼓風(fēng)機(jī)等均為與設(shè)計(jì)參數(shù)匹配設(shè)備，根據(jù)不同的混凝、沉淀負(fù)荷、過濾速度選擇不同的設(shè)備型號(hào)。
圖中高密度澄清池24及過濾池25的主體結(jié)構(gòu)由鋼筋混凝土澆鑄而成；高密度澄清池24反應(yīng)室內(nèi)導(dǎo)流板1為碳素鋼或低合金鋼板加工制造而成，外涂防腐漆，焊接固定在反應(yīng)室底板及周壁上，其中的電磁攪拌器通過工作橋固定在反應(yīng)室池壁上，其可以通過變頻器改變其攪拌速度；斜管6為塑料或玻璃鋼材質(zhì)，通過斜管支撐9以水平60°角安裝在高密度澄清池內(nèi)；集水槽7通過兩端焊接固定在高密度澄清池的池壁上，材質(zhì)為不銹鋼；循環(huán)污泥管10、排放污泥管11、聚合物投加管12等均為焊接鋼管，經(jīng)除銹后涂刷防腐漆；后混凝池與高密度澄清池一起由混凝土澆鑄而成，二者為一個(gè)整體。
過濾池25的砂濾層18由均質(zhì)石英砂濾料組成，濾料厚度與過濾時(shí)間、反洗強(qiáng)度、反洗周期等相關(guān)；反沖洗管14、濾池溢流管16、反沖洗氣管19、反洗排水管20等均為焊接鋼管，經(jīng)除銹后涂刷防腐漆；濾池的來水入口13、配水槽15、水封井17、來水配水渠21、來水配水堰22等均為混凝土澆鑄而成；濾板及濾頭23的材質(zhì)分別為不銹鋼及聚合塑料，在濾池主體混凝土施工的同時(shí)預(yù)埋在指定位置。高密度澄清池與濾池通過埋地焊接管道連接，并根據(jù)二者距離的不同考慮不同的水頭損失。
以上構(gòu)筑物施工完成、設(shè)備安裝到位后可進(jìn)行無負(fù)荷試車和充水運(yùn)行調(diào)試，大致過程為來水進(jìn)入高密度澄清池反應(yīng)室內(nèi)，加入PAM等藥劑后在電動(dòng)攪拌器的攪拌下發(fā)生絮凝反應(yīng)，絮凝反應(yīng)后的污水進(jìn)入面積較大的預(yù)沉-濃縮區(qū)后，礬花移動(dòng)的速度放慢，使絕大部分固體懸浮物在該區(qū)域沉淀并濃縮。預(yù)沉-濃縮區(qū)可分為上下兩層，在錐型循環(huán)桶上面的一層是濃縮活性污泥，用于回流；在錐型循環(huán)桶的下面的一層主要是剩余污泥，用于排放。錐型循環(huán)桶的高度可以調(diào)節(jié)，控制污泥的滯留時(shí)間，從而控制污泥濃度。污泥濃縮區(qū)底部設(shè)有刮泥機(jī)，把剩余污泥刮入泥斗，由排泥泵送至泥系統(tǒng)，進(jìn)行脫水處理。
斜管分離區(qū)對(duì)水中殘余的礬花再次去除，澄清水由集水槽收集后，進(jìn)入后混凝池，進(jìn)一步反應(yīng)并調(diào)整pH值后，輸送至濾池進(jìn)行過濾處理。濾池來水通過總配水渠，再由單池的兩個(gè)進(jìn)水方孔進(jìn)入單池配水渠，再經(jīng)兩側(cè)孔進(jìn)入配水槽，然后通過配水槽底小孔和槽頂溢流，均勻進(jìn)入濾池，而后通過砂濾層和長(zhǎng)柄濾頭流入池底配水、配氣室，再經(jīng)配水方孔匯入中央氣水分配渠內(nèi)，最后經(jīng)由管廊中濾后水出水閥、水封井、出水堰、清水總渠、沖洗水貯存池，流入回用水池。濾池反沖洗則是根據(jù)設(shè)定的反沖洗周期或?yàn)V料的具體污堵情況進(jìn)行氣水組合反沖洗。
權(quán)利要求
1.一種鋼鐵污水混凝沉淀及過濾處理系統(tǒng)，包括高密度澄清池(24)，其特征在于高密度澄清池(24)集反應(yīng)、澄清、濃縮為一體，分為絮凝反應(yīng)區(qū)、預(yù)沉-濃縮區(qū)、斜管分離區(qū)，并在高密度澄清池(24)后增設(shè)后混凝及pH調(diào)節(jié)池；之后設(shè)置有過濾池(25)，過濾池(25)集過濾、反洗為一體，分為配水區(qū)、過濾區(qū)、反洗區(qū)、清水區(qū)。
2.按照權(quán)利要求
1所述的鋼鐵污水混凝沉淀及過濾處理系統(tǒng)，其特征在于高密度澄清池(24)反應(yīng)室及導(dǎo)流板(1)中的變速攪拌機(jī)可以控制攪拌的速度，在預(yù)沉-濃縮區(qū)設(shè)置錐型循環(huán)桶，濃縮區(qū)底部設(shè)有底部刮泥機(jī)(2)，斜管分離區(qū)的斜管(6)采用與水平方向60°～80°傾角，集水槽(7)進(jìn)水堰為三角形，后混凝池設(shè)有可變速的后混凝攪拌器(5)。
3.按照權(quán)利要求
1所述的鋼鐵污水混凝沉淀及過濾處理系統(tǒng)，其特征在于過濾池(25)的配水槽(15)壁設(shè)有小孔，小孔為水平布置，且位于反洗水面以上，過濾池(25)的濾層(18)為單一均質(zhì)石英砂濾料，過濾池(25)的濾后出水管至水封井(17)的管段上裝有自動(dòng)調(diào)節(jié)電控閥，其與濾前液位連鎖，通過調(diào)節(jié)出水流量可以實(shí)現(xiàn)衡水位過濾，過濾池的反沖洗水管(14)與反沖洗氣管(15)結(jié)合，采用“先氣反沖洗，再氣、水同時(shí)反沖洗，最后水反沖洗”的三步?jīng)_洗法。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種鋼鐵污水混凝沉淀及過濾處理系統(tǒng)，特別適用于鋼鐵行業(yè)尾部生產(chǎn)廢水或混合有30％以下生活污水的綜合污水的處理。該系統(tǒng)包括高密度澄清池、濾池，高密度澄清池集反應(yīng)、澄清、濃縮為一體，分為絮凝反應(yīng)區(qū)、預(yù)沉－濃縮區(qū)、斜管分離區(qū)，并在高密度澄清池后增設(shè)后混凝及pH調(diào)節(jié)池，濾池集過濾、反洗為一體，分為配水區(qū)、過濾區(qū)、反洗區(qū)、清水區(qū)。本發(fā)明克服了傳統(tǒng)混凝沉淀池混凝沉淀效果不理想，普通快濾池控制手段有限、反洗不充分，移動(dòng)罩濾池的罩、池間密封不嚴(yán)，設(shè)備腐蝕嚴(yán)重、運(yùn)行成本高等問題。
文檔編號(hào)C02F1/52GK1990397SQ200510132255
公開日2007年7月4日 申請(qǐng)日期2005年12月27日
發(fā)明者寇彥德, 李瑋, 黃鳳旭, 陳志新 申請(qǐng)人:首鋼總公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan