申请日2015.02.25
公开(公告)日2015.06.17
IPC分类号B01D33/073; B01D37/02; B01D33/46
摘要
本发明提供了一种转鼓真空过滤式给水工业废水处理装置及方法，一种转鼓真空过滤式给水工业废水处理装置，包括：转鼓包括封闭的圆筒状鼓体，在鼓体外周壁设有组合过滤层，吸滤设备设置于转鼓的外侧并与各所述真空腔相连通，贮槽具有容置待滤液和至少一部分转鼓的圆弧形容置槽，转鼓悬架于所述容置槽中，且至少一部分转鼓浸入所述容置槽中的待滤液中;刮刀能移动的设置在贮槽的上边沿。本发明给水工业废水处理方法包括预涂具有过滤介质的外涂面;过滤;清洗。本发明适应于含水率在97%-99.99%的给水工艺废水处置，避免多级沉淀，处理后干泥含水率低，便于回收利用，其排放浓水水质较好，可作为给水厂水源水被再利用，有很高的环保价值。
权利要求书
1.一种转鼓真空过滤式给水工业废水处理装置，其特征在于，转鼓真空过滤式 给水工业废水处理装置包括：
转鼓，包括封闭的圆筒状鼓体，在所述鼓体外周壁设有组合过滤层，在所述转鼓 中心设有中心转动轴，所述中心转动轴驱动所述转鼓绕该中心转动轴旋转，在所述转 鼓内以所述中心转动轴为轴心沿径向呈放射状布设有多块分隔板，形成多个真空腔， 所述真空腔经由所述鼓体与所述组合过滤层相连通;
吸滤设备，设置于所述转鼓的外侧并与各所述真空腔相连通，所述吸滤设备包括 顺次连接的真空抽吸泵和气液分离器;
贮槽，具有容置待滤液和至少一部分所述转鼓的圆弧形容置槽，所述转鼓悬架于 所述容置槽中，且至少一部分所述转鼓浸入所述容置槽中的待滤液中;
刮刀，能移动的设置在所述贮槽的上边沿，所述刮刀的刀尖朝向所述转鼓并与所 述组合过滤层的外表面相接触。
2.如权利要求1所述的转鼓真空过滤式给水工业废水处理装置，其特征在于， 所述组合过滤层包括：
支撑网，设置在所述鼓体的外周;
具有滤孔的滤布层，裹覆在所述支撑网的外侧;
外涂面，由过滤介质构成，并涂覆在所述滤布层的外侧。
3.如权利要求2所述的转鼓真空过滤式给水工业废水处理装置，其特征在于， 所述支撑网为塑料支撑网。
4.如权利要求2所述的转鼓真空过滤式给水工业废水处理装置，其特征在于， 所述过滤介质为珍珠岩颗粒、硅藻土或硅藻土与粉末炭的混合物。
5.如权利要求2所述的转鼓真空过滤式给水工业废水处理装置，其特征在于， 所述滤布层的滤孔孔径为30μm～40μm。
6.如权利要求2至5中任一项所述的转鼓真空过滤式给水工业废水处理装置， 其特征在于，所述贮槽还包括：
待滤液进口，设于所述贮槽的一侧;
溢流口，设于所述贮槽的另一侧，且所述溢流口的位置高于所述待滤液进口的位 置;
排污口，设于所述贮槽的底部。
7.如权利要求6所述的转鼓真空过滤式给水工业废水处理装置，其特征在于， 在所述贮槽底部设有摇臂式搅拌机。
8.一种给水工业废水处理方法，其特征在于，所述给水工业废水处理方法采用 如权利要求2至7中任一项所述的转鼓真空过滤式给水工业废水处理装置，其特征在 于，所述给水工业废水处理方法包括以下步骤：
步骤A：预涂具有过滤介质的外涂面，将搅拌好的过滤介质注入贮槽，开启设置 在贮槽底部的摇臂式搅拌机以及外接的吸滤设备，在吸滤设备的真空抽吸泵作用下， 将滤布层外表面逐渐吸附上过滤介质，形成不断增厚的外涂面，直至所需要的外涂面 厚度;
步骤B：过滤，将待过滤废水原液，即待滤液，注入贮槽，此时，保持摇臂式搅 拌机及真空抽吸泵工作，待滤液通过真空抽吸泵产生的真空负压作用自贮槽内通过外 涂面抽吸进入鼓体内的真空腔，再抽吸至气液分离器，实现气液分离，在此过程中， 通过对真空压力值的变化判断外涂面的堵塞情况，当真空压力值达到预定值时，外力 驱动刮刀移动，进而调节刮刀在外涂面上的进刀深度，以刮除外涂面上的滤渣，使真 空压力值恢复或接近初始状态，此为卸料过程，在卸料时，转鼓仍然不停旋转，保持 吸滤设备工作，卸料完毕后，重复上述过程，直至外涂面厚度减少到预定的最低值;
步骤C：清洗，过滤完成后，开启贮槽底部的排污口将待滤液剩余的沉淀物排出， 此时停止转鼓及吸滤设备运行，对转鼓表面进行冲洗，清洗下的过滤介质可保留在贮 槽内留待下一次使用。
说明书
转鼓真空过滤式给水工业废水处理装置及给水工业废水处理方法
技术领域
本发明涉及饮用水行业工艺废水给水工业废水处理工艺及装置，尤其涉及一种转 鼓真空过滤式给水工业废水处理装置及给水工业废水处理方法。
背景技术
众所周知，饮用水行业工艺处理过程中会产生工艺废水，这部分水浊度、色度高， 各种污染物富集，饮用水工艺难于进行回用再处理，因此，各水厂需要另行使用其他 技术对这部分工艺废水进行处理。
目前，普遍采用多级沉淀技术从工艺废水中提取浓缩污泥水，并通过污泥处理设 备将浓缩水分离为浓水、干泥，分别进行回用或排放。现阶段水厂所采用的污泥处理 技术对环保要求考虑较少，制泥工艺排放出的浓水浊度、色度、有机污染较高，不便 于回收利用，同时，现有污泥处理技术所制干泥含水率较高，回用困难，不利于环境 保护。现有的污泥处理技术包括有以下几种：
1、“卧螺式离心脱水”污泥处理技术是现在常用的一种饮用水污泥处理技术，如 北京市自来水集团第三水厂、第九水厂目前就是采用这种技术。该技术是利用污泥浓 缩液中泥与水密度不同的特点，通过控制设备转速及转子半径来调整颗粒所受的离心 力，使泥水在离心力场中分层沉降，并以此实现固液分离。该技术的特点是：进料、 分离、排出滤液及泥饼的过程连续不间断，同时，它结构紧凑，占地面积小，自动化 程度高，无滤网或滤布，人员劳动强度低。但其也存在一些不足之处：
(1)对进料要求较高。饮用水处理工艺的排泥水含水率达99.9%以上，卧螺式离 心脱水技术采用重力分离原理，受技术条件所限必须将排泥水多次沉淀富集，并且加 入有机絮凝剂后方能达到较理想的处理效果。
(2)浓水无法回用。由于卧螺式离心脱水设备进料前需要加入大量的有机药剂(如 PAM)，因此设备分离出的浓水(由澄清液出口排出)无法回用，造成了二次污染及水 资源的浪费。
(3)干泥含水率高。卧螺式离心脱水设备采用重力分离原理，没有挤压、过滤过 程，因此其固相排出口所排出的干泥含水率高，在70%-80%，较高的污泥含水率不利 用干泥的回收及再利用，其废弃过程对环境会造成较大影响。
(4)设备运行费用高。卧螺式离心脱水设备可以实现不间断进料制泥，但其运行 过程中耗费电量高，并且由于进料药耗高，因此运行费用较高。
2、“板框压滤式”污泥处理技术同样是现在常用的一种饮用水污泥处理技术。该 技术是由外部施力压紧板框，从而通过珍珠岩(不同孔径的滤布)而实现固、液分离 的一种污泥处理方法，其处理过程一般包括：滤板闭合、过滤挤压、滤板开启、泥饼 卸落、滤布清洗几个工序。该技术的特点是：出泥含水率低，便于排出液的后续回收 及干泥的再利用，对环境污染较小，另外，其运行过程中电耗及药剂消耗较少。但其 也存在一些不足之处：
(1)不能连续制泥。板框压滤式污泥处理设备的运行是按单个周期进行的，每个 周期都包括闭合、挤压、开启、卸泥等程序，一般在进料后进行过滤分离，在滤液排 出后进行卸泥排泥，无法实现连续进料，连续制泥的过程。
(2)维护工作繁杂。板框压滤式污染处理设备在运行过程中需要大量的人为干预， 由于饮用水处理过程中需要加入絮凝剂，因此其污泥处理工艺所制干泥粘性较大，泥 饼卸落过程中板框压滤机所制泥饼常常贴在滤布上，需要人工清理，甚至人工清洗滤 布，以保证后续制泥工艺的顺利进行。
(3)对进料要求较高。虽然板框压滤式污泥处理技术相对卧螺式离心脱水技术， 其进料含水率要求并不十分严格，但在处理高含水率泥水时，其挤压过滤时间长，单 机处理效率下降，单位干泥处理电量上升，处理效果不理想。其较适用于处理饮用水 工艺排泥水多次沉淀富集后的浓缩水。
发明内容
本发明的目的是保持上述卧螺式离心脱水和板框压滤式污泥处理技术优点的同 时，提供一种能够适应含水率在97%～99.9%的运行环境，避免多级沉淀，降低干泥 含水率，无需增加有机絮凝剂，便于回收利用的转鼓真空过滤式给水工业废水处理装 置及给水工业废水处理方法。
为达到上述目的，本发明提出一种转鼓真空过滤式给水工业废水处理装置，包括：
转鼓，包括封闭的圆筒状鼓体，在所述鼓体外周壁设有组合过滤层，在所述转鼓 中心设有中心转动轴，所述中心转动轴驱动所述转鼓绕该中心转动轴旋转，在所述转 鼓内以所述中心转动轴为轴心沿径向呈放射状布设有多块分隔板，形成多个真空腔， 所述真空腔经由所述鼓体与所述组合过滤层相连通;
吸滤设备，设置于所述转鼓的外侧并与各所述真空腔相连通，所述吸滤设备包括 顺次连接的真空抽吸泵和气液分离器;
贮槽，具有容置待滤液和至少一部分所述转鼓的圆弧形容置槽，所述转鼓悬架于 所述容置槽中，且至少一部分所述转鼓浸入所述容置槽中的待滤液中;
刮刀，能移动的设置在所述贮槽的上边沿，所述刮刀的刀尖朝向所述转鼓并与所 述组合过滤层的外表面相接触。
如上所述的转鼓真空过滤式给水工业废水处理装置，其中，所述组合过滤层包括：
支撑网，设置在所述鼓体的外周;
具有滤孔的滤布层，裹覆在所述支撑网的外侧;
外涂面，由过滤介质构成，并涂覆在所述滤布层的外侧。
如上所述的转鼓真空过滤式给水工业废水处理装置，其中，所述支撑网为塑料支 撑网。
如上所述的转鼓真空过滤式给水工业废水处理装置，其中，所述过滤介质为珍珠 岩颗粒、硅藻土或硅藻土与粉末炭的混合物。
如上所述的转鼓真空过滤式给水工业废水处理装置，其中，所述滤布层的滤孔孔 径为30μm～40μm。
如上所述的转鼓真空过滤式给水工业废水处理装置，其中，其特征在于，所述贮 槽还包括：
待滤液进口，设于所述贮槽的一侧;
溢流口，设于所述贮槽的另一侧，且所述溢流口的位置高于所述待滤液进口的位 置;
排污口，设于所述贮槽的底部。
如上所述的转鼓真空过滤式给水工业废水处理装置，其中，在所述贮槽底部设有 摇臂式搅拌机。
本发明还提出了一种给水工业废水处理方法，所述给水工业废水处理方法采用如 上所述的转鼓真空过滤式给水工业废水处理装置，其中，所述给水工业废水处理方法 包括以下步骤：
步骤A：预涂具有过滤介质的外涂面，将搅拌好的过滤介质注入贮槽，开启设置 在贮槽底部的摇臂式搅拌机以及外接的吸滤设备，在吸滤设备的真空抽吸泵作用下， 将滤布层外表面逐渐吸附上过滤介质，形成不断增厚的外涂面，直至所需要的外涂面 厚度;
步骤B：过滤，将待过滤废水原液，即待滤液，注入贮槽，此时，保持摇臂式搅 拌机及真空抽吸泵工作，待滤液通过真空抽吸泵产生的真空负压作用自贮槽内通过外 涂面抽吸进入鼓体内的真空腔，再抽吸至气液分离器，实现气液分离，在此过程中， 通过对真空压力值的变化判断外涂面的堵塞情况，当真空压力值达到预定值时，外力 驱动刮刀移动，进而调节刮刀在外涂面上的进刀深度，以刮除外涂面上的滤渣，使真 空压力值恢复或接近初始状态，此为卸料过程，在卸料时，转鼓仍然不停旋转，保持 吸滤设备工作，卸料完毕后，重复上述过程，直至外涂面厚度减少到预定的最低值;
步骤C：清洗，过滤完成后，开启贮槽底部的排污口将待滤液剩余的沉淀物排出， 此时停止转鼓及吸滤设备运行，对转鼓表面进行冲洗，清洗下的过滤介质可保留在贮 槽内留待下一次使用。
与现有技术相比，本发明具有以下特点和优点：
1、本发明转鼓真空过滤技术适用于水厂不同工艺段的工艺废水，因此可以根据 水厂建设的资金、占地、规模等实际情况选择给水工业废水处理构筑物的兴建规模， 节约基建资金及建设用地，尤其适用于小型水厂的给水工业废水处理，解决了目前小 型水厂工艺废水排放问题。
2、使用本发明转鼓真空过滤技术处理工艺废水可以做到给水厂低排放甚至零排 放，有利于饮用水行业实现环保减排。