申请日2017.08.15
公开(公告)日2017.10.27
IPC分类号C02F9/04; C02F11/12; C02F101/20
摘要
工矿废水高效净化和循环利用装备，包括杂物粉碎装置、废水高效净化装置和循环利用装置，所述杂物粉碎装置与废水高效净化装置相连通，所述废水高效净化装置与循环利用装置相连通;所述杂物粉碎装置包括杂物粉碎室、动力装置、杂物粉碎器和筛网;所述废水高效洁净化装置包括高效混凝室、旋流絮凝室、沉降过滤室和混凝剂加药装置;所述循环利用装置包括重金属沉降过滤室和重金属离子去除剂加药装置。利用本发明能有效解决工矿废水的污染问题，具有高效、投资低等优点。
权利要求书
1.工矿废水高效净化和循环利用装备，其特征在于：包括杂物粉碎装置、废水高效净化装置和循环利用装置，所述杂物粉碎装置与废水高效净化装置相连通，所述废水高效净化装置与循环利用装置相连通;
所述杂物粉碎装置包括杂物粉碎室、动力装置、杂物粉碎器和筛网，所述杂物粉碎室上分别设有进料口和出料口，所述动力装置安装在杂物粉碎室侧面外壁上或杂物粉碎室上部，所述杂物粉碎器位于杂物粉碎室内部，并与动力装置相连，所述筛网安装在杂物粉碎室内部，且位于杂物粉碎器下方;
所述废水高效洁净化装置包括高效混凝室、旋流絮凝室、沉降过滤室和混凝剂加药装置，所述高效混凝室的进料口与杂物粉碎室的出料口相连通，所述高效混凝室内设有强力搅拌器;所述旋流絮凝室的进料口与高效混凝室的出料口相连通，所述旋流絮凝室内壁上设有螺旋状旋流导板，所述旋流絮凝室底部设有渣泥浓缩斗Ⅰ，所述渣泥浓缩斗底部设有出渣口Ⅰ，所述旋流絮凝室上部设有出料管，所述出料管的一端插到旋流絮凝室中部，另一端与沉降过滤室的进料口相连通;所述沉降过滤室内进料处设有导流板Ⅰ，所述导流板Ⅰ后部设有滤网Ⅰ，所述沉降过滤室上部设有出水口，所述沉降过滤室底部设有渣泥浓缩斗Ⅱ，所述渣泥浓缩斗Ⅱ底部设有出渣口Ⅱ;所述混凝剂加药装置位于高效混凝室上面，所述混凝剂加药装置的出药口与高效混凝室进料管连通或位于高效混凝室内部或杂物粉碎室内部;
所述循环利用装置包括重金属沉降过滤室和重金属离子去除剂加药装置，所述重金属沉降过滤室的进水口与沉降过滤室的出水口相连通，所述重金属沉降过滤室设有净化水出口，所述重金属沉降过滤室内进水处设有导流板Ⅱ，所述导流板Ⅱ后部设有滤网Ⅱ，所述重金属沉降过滤室底部设有渣泥浓缩斗Ⅲ，所述渣泥浓缩斗Ⅲ底部设有出渣口Ⅲ;所述重金属离子去除剂加药装置位于重金属沉降过滤室上面，所述重金属离子去除剂加药装置的出药口与重金属沉降过滤室进水管连通或重金属沉降过滤室内部。
2.根据权利要求1所述的工矿废水高效净化和循环利用装备，其特征在于：所述废水高效净化装置中还设有油水分离室，所述油水分离室的进料口与杂物粉碎室的出料口相连通，所述油水分离室的出料口与高效混凝室的进料口相连通，所述油水分离室内设有微孔曝气管，所述油水分离室下方设有污油池，所述污油池通过管道与油水分离室相连通。
3.根据权利要求1或2所述的工矿废水高效净化和循环利用装备，其特征在于：还设有反冲洗装置，所述反冲洗装置包括反冲洗泵，所述反冲洗泵通过高压进水管道一端与净化后的洁净水相连，另一端与滤网出水管道相连通，所述滤网出水管道一端设有进水阀门，另一端设有出水阀门。
4.根据权利要求1或2所述的工矿废水高效净化和循环利用装备，其特征在于：还设有氧化消毒沉降过滤室、氧化消毒加药装置，所述氧化消毒沉降过滤室的进水口与重金属沉降过滤室的出水口相连通，所述氧化消毒沉降过滤室上设有消毒水出口，所述氧化消毒沉降过滤室上部设有滤网Ⅲ，所述氧化消毒沉降过滤室底部设有渣泥浓缩斗Ⅳ，所述渣泥浓缩斗Ⅳ底部设有出渣口Ⅳ;所述氧化消毒加药装置位于氧化消毒沉降过滤室顶部，所述氧化消毒加药装置出药口与氧化消毒沉降过滤室进水管连通或位于氧化消毒沉降过滤室内部。
5.根据权利要求1或2所述的工矿废水高效净化和循环利用装备，其特征在于：还设有废水吸入装置，所述废水吸入装置包括泵，所述泵通过输送管道一端伸入到废水池中，另一端与杂物粉碎装置相连通。
6.根据权利要求4所述的工矿废水高效净化和循环利用装备，其特征在于：还设有渣泥脱水装置，所述渣泥脱水装置与渣泥浓缩斗Ⅰ、渣泥浓缩斗Ⅱ、渣泥浓缩斗Ⅲ、渣泥浓缩斗Ⅳ相连。
7.根据权利要求4所述的工矿废水高效净化和循环利用装备，其特征在于：所述滤网Ⅰ、滤网Ⅱ、滤网Ⅲ为不粘滤网。
8.根据权利要求1或2所述的工矿废水高效净化和循环利用装备，其特征在于：整套装备安装在移动装置上，可实现处理不同地点的废水。
说明书
工矿废水高效净化和循环利用装备
技术领域
本发明涉及环保装备技术领域，具体涉及一种工矿废水高效净化和循环利用装备。
背景技术
在机械加工、电子产品制造、矿山的开采与选矿、金属冶炼等工矿企业生产过程中，会产生含大量悬浮固体颗粒的、以无机物为主的工矿废水。这些工矿废水含有大量的悬浮重金属颗粒或离子，排入水体中会造成严重的重金属超标，不仅危害动植物，还会影响人类的身体健康，如镉大米、血铅中毒、砷中毒等污染事件;工矿废水还含有油性悬浮物、有机物、一些杂质如树枝、垃圾等，油性悬浮物会使水中溶解氧下降，使得水生生物处于严重缺氧状态而死亡，有机物在微生物的作用下，使得水体发黑、变臭等。因此，这些工矿废水必须经过处理达标后才能回用或排放。
目前针对工矿废水治理方法和设备很多，CN102701545B公开了一种利用梯级拦截坝处理酸性矿山废水的系统及其工艺，利用梯级坝的阻隔、微生物的物理、化学反应以及植物根系的过滤、吸附等作用对酸性矿山废水处理，达到治理废水的目的，但其占地面积大，对沉积物清理的成本高，且利用植物根系过滤、吸附，季节性强，不适于大面积的推广利用。CN201942582U公开了一种冶金废水处理装置，通过碳水池、保安过滤器、纳滤、反渗透对冶金废水处理，有很好的效果，但存在废水循环过滤、效率低;运行中要多次加压、运行成本高;膜易污染等问题。CN105621632A公开了一种生物发酵-重金属沉淀净化池，利用了菜黄单胞菌的生物发酵特性，在D-葡萄糖的参与下，菜黄单胞菌内部发生内酯化反应，最终发酵产出L-抗坏血酸(维生素C)，再利用L-抗坏血酸能够与重金属离子结合，并生成难溶于水且无毒的盐类的特性，可通过沉淀过程将重金属废水中的重金属离子加以去除，但存在要将废水温度控制在菜黄单胞菌生长的温度范围(25～35℃)内，能耗高，运行成本高;要培养菜黄单胞菌菌株，并将与D-葡萄糖一齐喷到生物发酵仓，停留一定时间以完成生物发酵过程，过程复杂，不适用于大规模的应用;微孔生物滤网孔径小，易于堵塞等问题。CN104843943A中公布的一种工业废水处理办法及装置，主要从集成MAC生化装置、IAC吸附装置和高效化学沉淀池来实现含油工业废水处理，但存在生化处理周期长、受温度的影响大、可生化性差特别是以无机物为主的工矿废水、重金属对微生物成长和活性有不利影响等问题。
其它一些处理方法如电化学法存在电极易污染、能耗高、处理费用高等问题，离子交换法再生液易产生二次污染、离子交换树脂通用性差、易堵塞等问题。
综上，尚未见有效的、经济的处理办法及装备能解决上述问题，因此迫切需要开发一种用于工矿废水高效净化和循环利用装备。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服上述背景技术的不足，提供一种高效、投资低的工矿废水高效净化和循环利用装备。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：工矿废水高效净化和循环利用装备，包括杂物粉碎装置、废水高效净化装置和循环利用装置，所述杂物粉碎装置与废水高效净化装置相连通，所述废水高效净化装置与循环利用装置相连通;
所述杂物粉碎装置包括杂物粉碎室、动力装置、杂物粉碎器和筛网，所述杂物粉碎室上分别设有进料口和出料口，所述动力装置安装在杂物粉碎室侧面外壁上或杂物粉碎室上部，所述杂物粉碎器位于杂物粉碎室内部，并与动力装置相连，所述筛网安装在杂物粉碎室内部，且位于杂物粉碎器下方;
所述废水高效洁净化装置包括高效混凝室、旋流絮凝室、沉降过滤室和混凝剂加药装置，所述高效混凝室的进料口与杂物粉碎室的出料口相连通，所述高效混凝室内设有强力搅拌器;所述旋流絮凝室的进料口与高效混凝室的出料口相连通，所述旋流絮凝室内壁上设有螺旋状旋流导板，所述旋流絮凝室底部设有渣泥浓缩斗Ⅰ，所述渣泥浓缩斗底部设有出渣口Ⅰ，所述旋流絮凝室上部设有出料管，所述出料管的一端插到旋流絮凝室中部，另一端与沉降过滤室的进料口相连通;所述沉降过滤室内进料处设有导流板Ⅰ，所述导流板Ⅰ后部设有滤网Ⅰ，所述沉降过滤室上部设有出水口，所述沉降过滤室底部设有渣泥浓缩斗Ⅱ，所述渣泥浓缩斗Ⅱ底部设有出渣口Ⅱ;所述混凝剂加药装置位于高效混凝室上面，所述混凝剂加药装置的出药口与高效混凝室进料管连通或位于高效混凝室内部或杂物粉碎室内部;
所述循环利用装置包括重金属沉降过滤室和重金属离子去除剂加药装置，所述重金属沉降过滤室的进水口与沉降过滤室的出水口相连通，所述重金属沉降过滤室设有净化水出口，所述重金属沉降过滤室内进水处设有导流板Ⅱ，所述导流板Ⅱ后部设有滤网Ⅱ，所述重金属沉降过滤室底部设有渣泥浓缩斗Ⅲ，所述渣泥浓缩斗Ⅲ底部设有出渣口Ⅲ;所述重金属离子去除剂加药装置位于重金属沉降过滤室上面，所述重金属离子去除剂加药装置的出药口与重金属沉降过滤室进水管连通或重金属沉降过滤室内部。
进一步，所述废水高效净化装置中还设有油水分离室，所述油水分离室的进料口与杂物粉碎室的出料口相连通，所述油水分离室的出料口与高效混凝室的进料口相连通，所述油水分离室内设有微孔曝气管，所述油水分离室下方设有污油池，所述污油池通过管道与油水分离室相连通，所述污油池内收集的污油可以回收利用。
进一步，还设有反冲洗装置，所述反冲洗装置包括反冲洗泵，所述反冲洗泵通过高压进水管道一端与净化后的洁净水相连，另一端与滤网出水管道相连通，所述滤网出水管道一端设有进水阀门，另一端设有出水阀门。
进一步，还设有氧化消毒沉降过滤室、氧化消毒加药装置，所述氧化消毒沉降过滤室的进水口与重金属沉降过滤室的出水口相连通，所述氧化消毒沉降过滤室上设有消毒水出口，所述氧化消毒沉降过滤室上部设有滤网Ⅲ，所述氧化消毒沉降过滤室底部设有渣泥浓缩斗Ⅳ，所述渣泥浓缩斗Ⅳ底部设有出渣口Ⅳ;所述氧化消毒加药装置位于氧化消毒沉降过滤室顶部，所述氧化消毒加药装置出药口与氧化消毒沉降过滤室进水管连通或位于氧化消毒沉降过滤室内部。
进一步，还设有废水吸入装置，所述废水吸入装置包括泵，所述泵通过输送管道一端伸入到废水池中，另一端与杂物粉碎装置相连通;所述废水吸入装置将废水吸到杂物粉碎装置。
进一步，还设有渣泥脱水装置，所述渣泥脱水装置与渣泥浓缩斗Ⅰ、渣泥浓缩斗Ⅱ、渣泥浓缩斗Ⅲ、渣泥浓缩斗Ⅳ相连。所述渣泥脱水装置采用压滤或/和离心等方法，降低渣泥含水率。
进一步，所述工矿废水高效净化和循环利用装备，还包括电控系统和动力装置;所述电控系统控制整个装置的运转;所述动力装置为整个装置提供电力或动力。
进一步，所述杂物粉碎器，包括剪切式、磨削式、辊碾式或碾轮式。
进一步，所述强力搅拌器，包括潜水式搅拌器、直插式搅拌器或水平式搅拌器。
进一步，所述混凝剂加药装置、重金属离子去除剂加药装置和氧化消毒加药装置，包含多种或多个药剂料仓，如液体药剂料仓、粉剂药剂料仓、气体药剂料仓等，并配套对应的不同计给料装置。
进一步，所述重金属沉降过滤室，可为一个或两个以上。
进一步，所述滤网Ⅰ、滤网Ⅱ、滤网Ⅲ，优选不沾滤网，滤网形状包含圆锥、箱框、V形和板状等，每处可安装一个或两个以上。
进一步，整套装备可安装在移动装置上，可实现处理不同地点的废水。
本发明的技术原理：
1)针对工矿废水源存在垃圾、杂物，采用杂物粉碎装置，对废水中的垃圾、杂物等进行剪切或粉碎，确保装备对工矿废水复杂工况的适应性，同时避免对工矿废水中杂物的筛滤引起的堵塞和二次处理问题。
2)针对处理周期长、效率低，采用快速混凝剂和强力搅拌器，实现快速凝聚;采用水力旋流方式，利用旋转时产生的紊流实现快速絮凝，同时产生的离心力实现部分渣水分离;采用多级沉降方式并配以滤网实现对渣水的高效分离。
3)针对普通滤网易于阻塞，优选不粘滤网，减少渣泥的附着，配以反冲洗，实现滤网快速清理，避免滤网阻塞，提高污水分离效率;
4)针对不同工矿废水含有不同重金属等成分，采用不同药剂进行化学反应，实现重金属沉淀，并消毒措施确保排放水质达到回用标准。
5)针对沉淀渣泥含水量高，采用压滤或/和离心等方法，降低渣泥含水率，方便后续渣泥运输与处理。
本发明的有益效果：
1)本装备适应性广，可根据不同工矿废水特点进行相关药剂调整，可彻底解决工矿废水的污染问题，处理后的污水达到工厂废水回用标准，节约工厂费用和水资源损耗。
2)采用高效水、泥分离沉淀池，以及高效絮凝剂、实现水、泥快速分离，提高了处理效率高。
3)先加混凝剂，再旋流沉淀，在除去大量固体颗粒后，进行沉降、过滤，配以反冲洗，避免滤网阻塞。
4)通过渣泥脱水处理，实现渣泥少量化，方便后续渣泥运输与处理。
5)由于处理效率高，可实现设备小型化，方便运输和转场，同时降低设备造价及运营成本。