申请日2017.12.12
公开(公告)日2018.05.04
IPC分类号C02F9/04
摘要
本发明公开了一种连续污水处理用芬顿设备，包括：污水槽、布水器、由流化管及倒锥形台组成的反应塔、中和槽、絮凝槽、循环管道、加药系统及流量计，污水由其底部经布水器进入流化管后至倒锥形台，由倒锥形台上部流出至中和槽，或回流至污水槽。本发明的连续污水处理用芬顿设备通过调控管道阀门的开启，中和槽及絮凝槽的设计及精确控制药剂的自动添加，实现药剂的高效利用，大大提升反应效率，总体结构简单，制造成本低，最大特点是能够连续不间断低成本处理污水，节约生产空间，实时的为企业创造良好的生产生活环境。本发明还公开了连续污水处理用芬顿设备的处理污水的方法。
权利要求书
1.一种连续污水处理用芬顿设备，其特征在于：包括：污水槽(30)、布水器(70)、由流化管(31)及倒锥形台(32)组成的反应塔、中和槽(33)、絮凝槽(34)、循环管道(13)、加药系统(60，61)及流量计，其中，污水由其底部经布水器(70)进入流化管(31)后至倒锥形台(32)，由倒锥形台(32)上部流出至中和槽(33)，或回流至污水槽(30);反应塔的流化管(31)与倒锥形台(32)二者的高度比为3-6：1;
所述流化管(31)为长径比15:1的不锈钢管，其顶部的倒锥形台(32)开有两孔，与其连接的出水管尺寸比为2:1，并分别连接所述中和槽(33)与污水槽(30);污水经由布水器(70)进入，带动担体硅砂(71)悬浮，在流化管(31)内形成流化床，在经由流化管(31)到倒锥形台(32)后，水流降速，担体硅砂(71)回落;
所述倒锥形台(32)的锥台边线与轴线夹角为45°;
所述流化管(31)及倒锥形台(32)上开设有三个视盅，分别位于距流化管(31)底端1.0/1.5米、以及倒锥形台(32)上，用于实时清晰的看到反应塔的反应情况;
所述流化管(31)底部与布水器(70)螺纹可拆卸式连接;
所述倒锥形台(32)上方设有防溢出设备，用于确保使用操作安全。
2.如权利要求1所述的连续污水处理用芬顿设备，其特征在于：所述布水器(70)由多个对称出水小管(73)组成，小管管壁开斜孔出水，每排6个，共8排对称，顶端开1-3个出水孔(72)，布水器(70)主体内壁设有螺纹，与所述流化管(31)的底部螺纹可拆卸连接，便于更换担体硅砂(71)。
3.如权利要求1所述的连续污水处理用芬顿设备，其特征在于：所述中和槽(33)的底部具有开口，经芬顿设备处理后的污水由中和槽(33)底部进入;在进入前，由污水管中滴加中和碱，后由中和槽(33)顶部流出至絮凝槽(34)。
4.如权利要求3所述的连续污水 处理用芬顿设备，其特征在于：所述絮凝槽(34)的底部具有开口，经由中和槽(33)中和的污水由絮凝槽(34)的底部进入;在进入前，由污水管中滴加絮凝剂溶液，进入第一絮凝槽，污水絮凝沉降，在高于挡板液位后，清水进入第二絮凝槽，第一絮凝槽与第二絮凝槽的长度比为1:1.2，絮凝后由絮凝槽(34)的槽顶流出。
5.如权利要求1所述的连续污水处理用芬顿设备，其特征在于：所述污水槽(30)内标有刻度，实时显示污水体积，其底端由4脚支架支撑，离地40cm，污水槽(30)的底部具有开口，方便排污清洗;
污水槽(30)的侧面设有开口并与水泵(50)连接，该侧面的开口连接三通，分别与水泵(50)的出水口及倒锥形台(32)的回流水口连接。
6.如权利要求5所述的连续污水处理用芬顿设备，其特征在于：所述水泵(50)的出水口、倒锥形台(32)的回流水入口及中和槽(33)的入口处皆装有流量计，用以精确计量污水流量。
7.如权利要求1所述的连续污水处理用芬顿设备，其特征在于：所述加药系统(60，61)由计量泵计量，流量范围为0-60L/H，所述计量泵与分散喷头由胶管连接，喷头喷雾开度为60-120°，喷口朝上，与流化管(31)的中心重合，喷头外端设有螺纹并与流化管(31)螺纹可拆卸连接。
8.如权利要求1所述的连续污水处理用芬顿设备，其特征在于：所述倒锥形台(32)环形加高30cm。
9.如权利要求1所述的连续污水处理用芬顿设备，其特征在于：由污水进入流化管(31)到有污水经过倒锥形台(32)的出水管道(14)进入中和槽(33)的时间控制在0.5-1.0小时，不得低于0.5小时。
10.一种如权利要求1所述的连续污水处理用芬顿设备的处理污水的方法，其特征在于，包括以下步骤：
一、在流化管(31)内装填适量的担体硅砂(71)后，开启进水管道上的电磁控制阀，生产的污水由车间或者污水槽经进水管道及布水器(70)流入流化管(31)内部，观察记录流量计的瞬时流量;
二、由玻璃视盅观察污水没过第一个硫酸亚铁分散喷头后，即开启加药泵加硫酸亚铁，待没过第二个双氧水喷头后，开启加药泵添加双氧水;
三、污水充满流化管(31)后会逐步充满倒锥形台(32)，观察担体硅砂(71)的悬浮情况及反应状况，至倒锥形台(32)顶面后，打开回流电磁阀，让加药污水回流，同时打开出水阀至中和槽(33)，由中和槽(33)底部入水口进入絮凝槽(34)，调节回流比至稳定运行;由污水进入流化管(31)到有污水经过倒锥形台(32)的出水管道(14)进入中和槽(33)的时间控制在0.5-1.0小时，不得低于0.5小时;
四、调节中和槽(33)加药阀门开度，结合流量计和数据进行添加中和试剂，调节pH值在8左右，确保添加药品与污水混合均匀;
五、调节絮凝槽(34)阀门开度，结合流量计及数据添加絮凝剂，从絮凝槽(34)的底部进，在第一絮凝槽与第二絮凝槽出水口端取样。
说明书
一种连续污水处理用芬顿设备及其处理污水的方法
技术领域
本发明涉及污水处理的技术领域，尤其涉及一种连续污水处理用芬顿设备及其处理污水的方法。
背景技术
连续流化床系统是处理污水的一种系统，原有批式流化床系统的原理是让污水进入流化床进行批式的氧化处理，不能连续化操作，需要有一定的污水储存空间，容易滋养其他微生物，水质变得更难以处理，而且间断处理的量也有限。连续流化床系统充分吸收批式处理设备的优点，实现处理方式的连续化，自动化，加药的精确及合理化，大大提高了污水处理的效率，实现了污水的零储存，节约了生产空间，同时也减低了处理成本。通过连续的进水及药品添加，以实现COD去除，该项技术是一种简单、经济且有效的连续污水COD去除方法。连续芬顿流化床系统是该项技术中的核心设备，关系到污水处理过程能否高效进行。在实际工程设计与运行过程中，经常出现流化床系统设计不合理而导致的一系列运行问题，处理效率低，操作成本高等，这些运行问题关系到连续芬顿流化床氧化法的推广及运用。
因此，特别需要一种结构设计合理的系统，以改善现有技术中存在的问题，并需要一种连续流化床处理污水的方法，以使芬顿氧化法更好的充分发挥其作用。
发明内容
基于以上现有技术的不足，本发明所解决的技术问题在于提供一种连续污水处理用芬顿设备及其处理污水的方法，结构设计合理，使芬顿氧化法更好的充分发挥其作用，提高了污水处理的效率。并且，降低电能及药剂消耗，提高药剂利用率及污水处理效率，能够高效去除污水中的有机污染物，降低污水COD值。
为了解决上述技术问题，本发明采用的连续污水处理用芬顿设备的技术方案是：一种连续污水处理用芬顿设备，包括：污水槽、布水器、由流化管及倒锥形台组成的反应塔、中和槽、絮凝槽、循环管道、加药系统及流量计，其中，污水由其底部经布水器进入流化管后至倒锥形台，由倒锥形台上部流出至中和槽，或回流至污水槽;反应塔的流化管与倒锥形台二者的高度比为3-6：1，较佳地，所述倒锥形台环形加高30cm;所述流化管为长径比15:1的不锈钢管，其顶部的倒锥形台开有两孔，与其连接的出水管尺寸比为2:1，并分别连接所述中和槽与污水槽;污水经由布水器进入，带动担体硅砂悬浮，在流化管内形成流化床，在经由流化管到倒锥形台后，水流降速，担体硅砂回落;所述倒锥形台的锥台边线与轴线夹角为45°;所述流化管及倒锥形台上开设有三个视盅，分别位于距流化管底端1.0/1.5米、以及倒锥形台上，用于实时清晰的看到反应塔的反应情况;所述流化管底部与布水器螺纹可拆卸式连接;所述倒锥形台上方设有防溢出设备，用于确保使用操作安全。
由上，反应塔的结构设计合理，在流化管中形成流化床，在倒锥形台中继续反应，环形加高可避免气泡溢出等。硅砂达到流化床状态后，大大增加反应面积及反应的效率，在硅砂担体流出流化管后流速下降，所以其悬浮不超过锥台水面，流化管的底部与布水器螺纹可拆卸式连接，布水器易拆卸清洗，更换硅砂等。
作为上述技术方案的改进，所述布水器由多个对称出水小管组成，小管管壁开斜孔出水，每排6个，共8排对称，顶端开1-3个出水孔，布水器主体内壁设有螺纹，与所述流化管的底部螺纹可拆卸连接，便于更换担体硅砂。
作为上述方案的改进，所述中和槽的底部具有开口，经芬顿设备处理后的污水由中和槽底部进入;在进入前，由污水管中滴加中和碱，后由中和槽顶部流出至絮凝槽。
进一步地，所述絮凝槽的底部具有开口，经由中和槽中和的污水由絮凝槽的底部进入;在进入前，由污水管中滴加絮凝剂溶液，进入第一絮凝槽，污水絮凝沉降，在高于挡板液位后，清水进入第二絮凝槽，第一絮凝槽与第二絮凝槽的长度比为1:1.2，絮凝后由絮凝槽的槽顶流出。
由上，中和碱由中和桶向中和管在污水进入中和槽前滴加，相应的絮凝剂也由絮凝桶向絮凝管在污水进入絮凝槽前滴加，滴加的速度由阀门的开度确定。这种滴加模式，由于在进入槽前，所以可以与污水充分混合，反应完全，由槽底进入，到槽顶端出水，有相当的时间是停留在槽内反应絮凝，起到较好的效果。
作为上述方案的改进，所述污水槽内标有刻度，实时显示污水体积，其底端由4脚支架支撑，离地40cm，污水槽的底部具有开口，方便排污清洗;污水槽内刻有液位刻度，可以实时的清晰显示液位，便于处理时pH值调节等工作。
污水槽的侧面设有开口并与水泵连接，该侧面的开口连接三通，分别与水泵的出水口及倒锥形台的回流水口连接。
由上，污水由水泵流入布水器，当水漫过倒锥形台面时，可以选择开启回流阀门或中和阀门，由中和管至中和槽，后又由中和槽至絮凝槽，所有管理联系一体化，操作简便，目标明确。
较佳地，所述水泵的出水口、倒锥形台的回流水入口及中和槽的入口处皆装有流量计，用以精确计量污水流量。
由上，在污水泵的出口，循环水管入口，回流管入口，中和管，絮凝管装有电磁流量计。精确计量瞬时流量及总的流量，可以依据流量计显示来及时调整阀门的开合度，比如回流比等，达到精确控制的目的。
进一步的，所述加药系统由计量泵计量，流量范围为0-60L/H，所述计量泵与分散喷头由胶管连接，喷头喷雾开度为60-120°，喷口朝上，与流化管的中心重合，喷头外端设有螺纹并与流化管螺纹可拆卸连接。
由上，加药系统由电磁隔膜计量泵、加药桶及不锈钢分散喷头组成，电磁隔膜计量泵能精确计量药品的添加，调节范围在0-60L/H;加药桶配有可调速搅拌系统，标有精确刻度，方便配药，底部开孔与泵入口连接。不锈钢分散喷头与流化管由螺纹连接，喷头喷出液体为实心圆锥，开度在60-120°范围，以极小的液滴喷入污水中，大大加强了反应效率。整个加药系统能做到精确及自动化，可以显著提高药品的效率及效果。
进一步的，由污水进入流化管到有污水经过倒锥形台的出水管道进入中和槽的时间控制在0.5-1.0小时，不得低于0.5小时。
为实现上述目的，本发明采用连续污水处理用芬顿设备的处理污水的具体方法如下：
一、在流化管内装填适量的担体硅砂后，开启进水管道上的电磁控制阀，生产的污水由车间或者污水槽经进水管道及布水器流入流化管内部，观察记录流量计的瞬时流量;
二、由玻璃视盅观察污水没过第一个硫酸亚铁分散喷头后，即开启加药泵加硫酸亚铁，待没过第二个双氧水喷头后，开启加药泵添加双氧水;以上2种药品的添加都需要按照污水本身的COD测试数据及流量进行，同时结合具体的实验经验。一般来说，双氧水的实际需要量是理论氧化量的105%-108%，硫酸亚铁量与双氧水的摩尔比为1:10-20，优选1:15;
三、污水充满流化管后会逐步充满倒锥形台，观察担体硅砂的悬浮情况及反应状况，至倒锥形台顶面后，打开回流电磁阀，让加药污水回流，同时打开出水阀至中和槽，由中和槽底部入水口进入絮凝槽，调节回流比至稳定运行;由污水进入流化管到有污水经过倒锥形台的出水管道进入中和槽的时间控制在0.5-1.0小时，不得低于0.5小时;
四、调节中和槽加药阀门开度，结合流量计和数据进行添加中和试剂，调节pH值在8左右，确保添加药品与污水混合均匀;
五、调节絮凝槽阀门开度，结合流量计及数据添加絮凝剂，从絮凝槽的底部进，在第一絮凝槽与第二絮凝槽出水口端取样。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：本发明的连续污水处理用芬顿设备通过调控管道阀门的开启，中和槽及絮凝槽的设计及精确控制药剂的自动添加，实现药剂的高效利用，大大提升反应效率，降低处理成本。中和槽及絮凝槽都由底部进水，顶部出水，确保滴加药品与污水有足够的时间混合均匀，发生反应。本发明采用的加药系统的药品利用率极高，结合设在管道中的流量计，瞬时读出污水流量，计算得到药品添加量，通过硫酸亚铁加药分散喷头和双氧水加药分散喷头用电磁隔膜泵直接向反应管中添加药品，与污水流向相同，使之充分与污水混合，从根本上避免了药剂的流失，比较其他操作工艺来说，很大程度上减少了药品的用量，药品与污水中的污染物在塔体内发生催化反应，大大提高了药剂与污水中污染物的反应效率。本发明的连续芬顿流化床系统设置合理，通过选择合适的反应塔结构、布水器结构及布水方式，使硅砂充分悬浮并分散于反应管内并且不溢出，易清洗拆卸及改装;本发明在反应管底部加装有装填体积约为反应管高度的10%～30%的担体材料硅砂，硅砂投加量适中，保证结晶效果的同时节约成本，降低流化负荷，控制PH至3-4，为最佳的结晶效果，有利于污水的处理。本发明的污水处理用芬顿流化床系统的反应塔结构设计简单高效，确保流化床的流化反应效率，也避免悬浮的硅砂经随污水回流至水槽或进入中和槽，此外，布水器构造简单，易于拆卸改造，适应范围广;本发明总体结构简单，制造成本低，最大特点是能够连续不间断低成本处理污水，节约生产空间，实时的为企业创造良好的生产生活环境，非常适用于小企业和小型工厂工程的污水处理，也能改进扩大，用于较大型的项目处理。