申请日2017.12.05
公开(公告)日2018.03.23
IPC分类号C02F9/02; C02F11/12
摘要
本发明公开了一种污水净化处理系统及方法，处理系统包括：设有过滤床层的固液过滤器，污水中的固体颗粒被截留在过滤床层中，油水通过过滤床层;废水干渣器，其入口与固液过滤器的含固废水出口连通，将含固废水中的固体颗粒脱水干化;油水分离器，其入口与固液过滤器的油水出口连通，将油水分离为净水和油污，净水出口与固液过滤器的反冲洗口连通，根据固液过滤器的运行时间或过滤压差，对固液过滤器进行轮流下线反冲洗。本发明的处理系统结构简单，占地面积小，处理方法步骤少，成本低，可以对高有机物含量，尤其是高低聚物含量、含固工艺循环水进行脱固除油处理，尤其适用于呈乳化状、高温、带有挥发性气体的工艺循环水的脱固除油一体化净化处理。
权利要求书
1.一种污水净化处理系统，其特征在于，包括：
至少一个固液过滤器，所述固液过滤器中设有过滤床层，所述过滤床层用于分离污水中的固体颗粒和油水，所述固液过滤器的循环水入口及含固废水出口设置在所述过滤床层的上方，所述固液过滤器的油水出口及反冲洗口设置在所述过滤床层的下方;
至少一个油水分离器，所述油水分离器的入口与所述固液过滤器的油水出口连通，用于将油水分离为净水和油污，所述油水分离器的净水出口与所述固液过滤器的反冲洗口通过一反冲洗泵连通，所述反冲洗泵用于将所述油水分离器净化得到的净水输入到固液过滤器中对所述过滤床层进行从下到上的反冲洗，反冲洗过程中得到的含固废水从所述固液过滤器的含固废水出口流出;
至少一个废水干渣器，所述废水干渣器的入口与所述固液过滤器的含固废水出口连通，用于将含固废水中的固体颗粒脱水干化回收，所述废水干渣器的净水出口与所述固液过滤器的循环水入口连通，用于将所述废水干渣器的固体颗粒脱水干化产生的水输入到所述固液过滤器中进行循环处理。
2.根据权利要求1所述的污水净化处理系统，其特征在于：
所述过滤床层的滤料采用砂粒，所述砂粒选自石英砂、河砂、海砂、陶粒、无烟煤、活性炭、硅藻土、锰砂、铁砂、沸石;
和/或;
所述过滤床层中的滤料的粒径范围为0.1～5mm，不均匀系数<1.5，所述过滤床层的高度为0.2～5m;
和/或;
所述固液过滤器的油水出口和所述油水分离器的入口之间设有至少一个保安过滤器，所述保安过滤器用于过滤油水中的杂质颗粒。
3.根据权利要求1所述的污水净化处理系统，其特征在于：
所述固液过滤器中设有一进水分配器，所述进水分配器位于所述过滤床层的上方，且所述进水分配器和所述过滤床层之间具有一固液分离腔，所述进水分配器用于将污水均匀分配至所述固液分离腔中。
4.根据权利要求3所述的污水净化处理系统，其特征在于：
所述进水分配器包括一进水板，所述进水板固定在所述进水分配器中，所述进水板上均匀设有多个进水孔，所述进水孔处设有进水分配管，所述进水分配管位于所述固液分离腔中，所述进水分配管中设有滤芯，该滤芯可拦截所述过滤床层中的滤料，不可拦截所述污水及反冲水中的固体颗粒。
5.根据权利要求1所述的污水净化处理系统，其特征在于：
所述油水分离器的净水出口与所述固液过滤器的反冲洗口之间设有一净水缓存罐;
和/或;
所述固液过滤器的含固废水出口和所述废水干渣器的入口之间设有一废水缓存罐，所述废水缓存罐通过一废水泵与所述废水干渣器的入口连通。
6.根据权利要求5所述的污水净化处理系统，其特征在于：
所述固液过滤器中设有一出水分配器，所述出水分配器位于所述过滤床层中且位于所述过滤床层的底部，所述过滤床层的下方设有一集水腔，所述出水分配器用于使所述集水腔中的反冲洗水均匀通过所述过滤床层。
7.根据权利要求6所述的污水净化处理系统，其特征在于：
所述出水分配器包括一出水板，所述出水板固定在所述固液过滤器中，所述出水板上设有均匀多个出水孔，所述出水孔处设有出水分配管，所述出水分配管位于所述过滤床层中，所述出水分配管中设有滤芯，该滤芯可拦截所述过滤床层中的滤料，不可拦截所述污水及反冲水中的固体颗粒。
8.一种污水净化处理方法，其特征在于，包括步骤：
S10：固液过滤器中的过滤床层对污水进行过滤，所述污水的固体颗粒被截留在所述过滤床层中，所述污水中的油水通过所述过滤床层并排入到油水分离器中;
S20：所述油水分离器将油水分离为净水和油污;
S30：将所述油水分离器得到的部分净水引入到所述固液过滤器中，从所述过滤床层的下方对所述过滤床层进行反冲洗，反冲洗水携带所述过滤床层截留的固体颗粒从所述固液过滤器的含固废水出水口流入到废水干渣器中;
S40：所述废水干渣器将含固废水中的固体颗粒脱水干化，并将产生的水通过所述固液过滤器的循环水入口引入到所述固液过滤器中进行循环处理。
9.如权利要求8所述的污水净化处理方法，其特征在于：
在所述步骤S10中，所述固液过滤器通过进水分配器将所述污水均匀分布至所述过滤床层中;
和/或;
在所述步骤S10中，所述固液过滤器通过出水分配器将通过所述过滤床层的油水均匀分布到所述过滤床层下方，所述出水分配器中设有用于截留油水中的滤料的过滤芯;
和/或;
在所述步骤S30中，在所述油水分离器中得到的净水对所述过滤床层进行反冲洗时，出水分配器对反冲洗水进行均匀分配，位于过滤床层上方的进水分配器截留反冲洗水中的滤料;
和/或;
在所述步骤S30中，当所述固液过滤器运行预设时间后进行反冲洗或者所述固液过滤器中的压差达到预设压差时进行反冲洗。
10.如权利要求8所述的污水净化处理方法，其特征在于：
所述过滤床层的滤料采用砂粒，所述砂粒选自石英砂、河砂、海砂、陶粒、无烟煤、活性炭、硅藻土、锰砂、铁砂、沸石;
和/或;
所述过滤床层中的滤料的粒径范围为0.1～5mm，不均匀系数<1.5，所述过滤床层的高度为0.2～5m;
和/或;
所述固液过滤器的油水出口和所述油水分离器的入口之间设有至少一个保安过滤器，所述保安过滤器用于过滤油水中的杂质颗粒。
说明书
一种污水净化处理系统及方法
技术领域
本发明涉及石化及煤化工行业中的污水治理技术领域，尤指一种污水净化处理系统及方法。
背景技术
在石化及煤化工行业中，在急冷降温、工艺气净化、余热利用等工艺流程中循环着大量的工艺水，如煤制烯烃MTO装置的急冷水和水洗水，丙烯腈装置的急冷水，丁烷脱氢、丙烷脱氢等装置的急冷水等，由于这类循环工艺水承担着分离净化工艺气中的固体颗粒，水溶性物质和有机重组分杂质的任务，因此，往往流量较大，温度较高，含有固体杂质、油污及有毒有害易挥发气体，且往往为乳化体系。如果不对工艺循环水进行净化处理，其中重组分夹裹固体颗粒会在换热器甚至管道中沉积，导致换热器和管道堵塞，换热效率下降，严重时会影响装置的操作负荷，甚至造成系统停车。换热器和管道堵塞后不仅需要大量的人力物力进行清洗检修工作，而且对装置的稳定连续运行产生较大的影响，因此工艺循环水的净化是该类装置的难题和瓶颈。
对于这类工艺循环水的净化处理，精密过滤技术可以达到较好的净化效果，但是，其处理负荷小，投资成本高，而且由于循环水中颗粒粒径较细且含有油类，因此过滤元件容易堵塞，清洗频繁，再生效果差，运行周期较短，不适合大范围推广。传统的砂滤设备虽然能够脱除固体颗粒，但是无法脱除工艺循环水中的油类，这些油类容易在低温下聚合，仍然会导致换热器和管道的堵塞。旋流分离的方法，对于粒径<10μm的颗粒分离效果较差，因此，脱固除油的处理效果不佳。沉降的方法，设备占地面积大，处理周期长。
因此，本申请致力于一种新型的污水净化处理系统及方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种污水净化处理系统及方法，处理系统结构简单，占地面积小，其投资成本低，运行成本低，处理方法步骤少，易操作，能耗低，且过滤元件易再生，不易堵塞。
本发明提供的技术方案如下：
一种污水净化处理系统，包括：至少一个固液过滤器，所述固液过滤器中设有过滤床层，所述过滤床层用于分离污水中的固体颗粒和油水，所述固液过滤器的循环水入口及含固废水出口设置在所述过滤床层的上方，所述固液过滤器的油水出口及反冲洗口设置在所述过滤床层的下方;至少一个油水分离器，所述油水分离器的入口与所述固液过滤器的油水出口连通，用于将油水分离为净水和油污，所述油水分离器的净水出口与所述固液过滤器的反冲洗口通过一反冲洗泵连通，所述反冲洗泵用于将所述油水分离器净化得到的净水输入到固液过滤器中对所述过滤床层进行从下到上的反冲洗，反冲洗过程中得到的含固废水从所述固液过滤器的含固废水出口流出;至少一个废水干渣器，所述废水干渣器的入口与所述固液过滤器的含固废水出口连通，用于将含固废水中的固体颗粒脱水干化回收，所述废水干渣器的净水出口与所述固液过滤器的循环水入口连通，用于将所述废水干渣器的固体颗粒脱水干化产生的水输入到所述固液过滤器中进行循环处理。
优选地，所述过滤床层的滤料采用砂粒，所述砂粒选自石英砂、河砂、海砂、陶粒、无烟煤、活性炭、硅藻土、锰砂、铁砂、沸石;和/或;所述过滤床层中的滤料的粒径范围为0.1～5mm，不均匀系数<1.5，所述过滤床层的高度为0.2～5m;和/或;所述固液过滤器的油水出口和所述油水分离器的入口之间设有至少一个保安过滤器，所述保安过滤器用于过滤油水中的杂质颗粒。
优选地，所述固液过滤器中设有一进水分配器，所述进水分配器位于所述过滤床层的上方，且所述进水分配器和所述过滤床层之间具有一固液分离腔，所述进水分配器用于将污水均匀分配至所述固液分离腔中。
优选地，所述进水分配器包括一进水板，所述进水板固定在所述进水分配器中，所述进水板上均匀设有多个进水孔，所述进水孔处设有进水分配管，所述进水分配管位于所述固液分离腔中，所述进水分配管中设有滤芯，该滤芯可拦截所述过滤床层中的滤料，不可拦截所述污水及反冲水中的固体颗粒。
优选地，所述油水分离器的净水出口与所述固液过滤器的反冲洗口之间设有一净水缓存罐;和/或;所述固液过滤器的含固废水出口和所述废水干渣器的入口之间设有一废水缓存罐，所述废水缓存罐通过一废水泵与所述废水干渣器的入口连通。
优选地，所述固液过滤器中设有一出水分配器，所述出水分配器位于所述过滤床层中且位于所述过滤床层的底部，所述过滤床层的下方设有一集水腔，所述出水分配器用于使所述集水腔中的反冲洗水均匀通过所述过滤床层。
优选地，所述出水分配器包括一出水板，所述出水板固定在所述固液过滤器中，所述出水板上设有均匀多个出水孔，所述出水孔处设有出水分配管，所述出水分配管位于所述过滤床层中，所述出水分配管中设有滤芯，该滤芯可拦截所述过滤床层中的滤料，不可拦截所述污水及反冲水中的固体颗粒。
一种污水净化处理方法，包括步骤：
S10：固液过滤器中的过滤床层对污水进行过滤，所述污水的固体颗粒被截留在所述过滤床层中，所述污水中的油水通过所述过滤床层并排入到油水分离器中;
S20：所述油水分离器将油水分离为净水和油污;
S30：将所述油水分离器得到的部分净水引入到所述固液过滤器中，从所述过滤床层的下方对所述过滤床层进行反冲洗，反冲洗水携带所述过滤床层截留的固体颗粒从所述固液过滤器的含固废水出水口流入到废水干渣器中;
S40：所述废水干渣器将含固废水中的固体颗粒脱水干化，并将产生的水通过所述固液过滤器的循环水入口引入到所述固液过滤器中进行循环处理。
优选地，在所述步骤S10中，所述固液过滤器通过进水分配器将所述污水均匀分布至所述过滤床层中;和/或;在所述步骤S10中，所述固液过滤器通过出水分配器将通过所述过滤床层的油水均匀分布到所述过滤床层下方，所述出水分配器中设有用于截留油水中的滤料的过滤芯;和/或;在所述步骤S30中，在所述油水分离器中得到的净水对所述过滤床层进行反冲洗时，出水分配器对反冲洗水进行均匀分配，位于过滤床层上方的进水分配器截留反冲洗水中的滤料;和/或;在所述步骤S30中，当所述固液过滤器运行预设时间后进行反冲洗或者所述固液过滤器中的压差达到预设压差时进行反冲洗。
优选地，所述过滤床层的滤料采用砂粒，所述砂粒选自石英砂、河砂、海砂、陶粒、无烟煤、活性炭、硅藻土、锰砂、铁砂、沸石;和/或;所述过滤床层中的滤料的粒径范围为0.1～5mm，不均匀系数<1.5，所述过滤床层的高度为0.2～5m;和/或;所述固液过滤器的油水出口和所述油水分离器的入口之间设有至少一个保安过滤器，所述保安过滤器用于过滤油水中的杂质颗粒。
本发明提供的一种污水净化处理系统及方法能够带来以下至少一种有益效果：
1、本发明的污水净化处理系统通过固液过滤器中的过滤床层过滤污水，污水中的固体颗粒被截留在过滤床层中，污水中的油水通过过滤床层排入到油水分离器中，油水分离器将油水分离为净水和油污，得到的净水部分引入到固液过滤器中，从下到上对过滤床层进行反冲洗，反冲洗水携带过滤床层中的固体颗粒从固液过滤器的含固废水出口排入到废水干渣器中，废水干渣器将含固废水分离为固体颗粒和净水，排出固体颗粒，并将净水重新引入到固液过滤器中进行循环处理，本发明的处理系统结构简单紧凑，占地面积小，能耗小，且污水处理效率高。
2、本发明中，过滤床层的滤料采用砂粒，这种滤料的原材料容易取得，且价格便宜，根据污水中颗粒的粒径大小，对过滤床层中砂砾的粒径以及床层的厚度进行配比的调整，从而有效确保过滤床层的过滤精度。
3、本发明中，过滤床层的滤料采用砂粒，这种滤料容易清洗，可进行高效再生，在对过滤床层进行反冲洗时，反冲洗水可以同时清洗砂砾，从而有效保证其过滤精度，还可以解决传统的高精度过滤元件易堵塞的问题。
4、本发明中，通过在固液过滤器中设置进水分配器，可以使污水原料以接近平流的状态匀速分配到固液分离腔中，进一步均匀地通过过滤床层，这样设置可以有效保证污水得到有效过滤，另外，在对过滤床层进行反冲洗时，进水分配器中的滤芯可以对反冲洗水中的滤料进行过滤拦截，避免过滤床层中的滤料跑损。
5、本发明中，通过在固液过滤器中设置出水分配器，可以使初级过滤后的油水以平流的状态均匀地通过过滤床层并排到过滤床层的下方，在出水分配器中设置过滤芯，可以避免过滤床层中的滤料随油水跑损，另外，在对过滤床层进行反冲洗时，还可以通过出水分配器使反冲洗水均匀地通过过滤床层，从而有效提高反冲洗效率。
6、本发明中，通过在油水分离器的上游设置保安过滤器当液固过滤器失效时，进入油水分离器的杂质颗粒含量增大，保安过滤器可以有效去除油水中的颗粒杂质，从而避免油水分离器的过滤芯不会受到颗粒污染。
7、本发明的污水净化处理方法容易操作，通过对污水进行破乳除油，将固体颗粒和油水进行有效分离，通过油水分离器处理油水，油水分离后得到的净水对过滤床层进行反冲洗，废水干渣器对反冲洗得到的含固废水进行固液分离，固体颗粒排出，净水返回到固液过滤器进行循环处理，从而实现污水的净化处理，过滤组件不易堵塞，污水净化效率高，能耗低，运行成本低。