公布日：2023.08.11
申请日：2023.05.11
分类号：C02F11/143(2019.01)I;C02F11/127(2019.01)I;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本发明涉及电厂水处理技术领域，公开了一种泥水快速分离系统及方法，其中系统包括：加药单元，包括：储液罐、采集模块与处理模块，所述储液罐底部设置有排污管道，所述储液罐用于存储脱稳剂，所述处理模块用于控制脱稳剂的加药量与加药速度；混合前池，分别与所述加药单元、来水管连通，所述来水管用于将泥水通入所述混合前池；反应罐，与所述混合前池连接，所述反应罐内设置有搅拌器；静置罐，与所述反应罐连接，所述静置罐安装有清液管与污泥管，所述清液管与所述污泥管均为所述静置罐的出口管道，本发明通过加入适量脱稳剂，使污泥浓缩设备中可以很快出现泥水分离，上清液回收，底层污泥不粘堵管道与脱泥设备。
权利要求书
1.一种泥水快速分离系统，其特征在于，包括：加药单元，包括：储液罐、采集模块与处理模块，所述储液罐底部设置有排污管道，所述储液罐用于存储脱稳剂，所述处理模块用于控制脱稳剂的加药量与加药速度；混合前池，分别与所述加药单元、来水管连通，所述来水管用于将泥水通入所述混合前池；反应罐，与所述混合前池连接，所述反应罐内设置有搅拌器；静置罐，与所述反应罐连接，所述静置罐安装有清液管与污泥管，所述清液管与所述污泥管均为所述静置罐的出口管道。
2.根据权利要求1所述的泥水快速分离系统，其特征在于，所述混合前池与所述储液罐连接，所述混合前池与所述储液罐之间还安装有变频加药泵，所述变频加药泵与所述处理模块电连接；所述反应罐与所述静置罐设置有污泥泵。
3.根据权利要求1所述的泥水快速分离系统，其特征在于，所述储液罐与所述排污管道连通有排气管道，所述排气管道用于防止所述储液罐积气。
4.根据权利要求2所述的泥水快速分离系统，其特征在于，所述采集模块包括：泥水水量计、加药泵出口流量计、储液余氯检测仪、上层清液余氯表；并且所述采集模块的各个装置分别与所述处理模块电连接；所述泥水水量计安装在所述来水管，用于检测泥水水量；所述加药泵出口流量计设置在所述变频加药泵与所述混合前池之间；所述储液余氯检测仪用于检测所述储液罐的余氯量，所述上层清液余氯表用于检测所述静置罐的上层清液余氯量。
5.根据权利要求1所述的泥水快速分离系统，其特征在于，所述混合前池内交错安装有挡流板，用于将所述脱稳剂与所述来水管的泥水预混合。
6.根据权利要求1所述的泥水快速分离系统，其特征在于，所述搅拌器为齿轮状搅拌器，并在所述反应罐内轴向设置多层，自顶部至底部每层依次增大，齿根圆呈椭圆状。
7.一种采用如权利要求1-6任一项所述系统的泥水分离方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：检测所述储液罐的余氯量，并反馈至所述处理模块；S2：将泥水经过所述来水管排至所述反应罐，检测所述来水管的泥水流量，并反馈至所述处理模块；S3：所述处理模块统计、计算脱稳剂的理论加药流量；将所述脱稳剂送至所述反应罐，所述加药流量计检测所述变频加药泵的出口的实际加药流量；S4：所述处理模块通过调节所述变频加药泵使理论加药流量与实际加药流量相等。
8.根据权利要求7所述的泥水快速分离方法，其特征在于，所述处理模块设置有预设余氯量ClS，所述处理模块统计、计算脱稳剂的理论加药流量存在如下关系：QL＝(QN×ClS)/ClA，其中，所述储液罐的余氯量为ClA；泥水流量为QN，理论加药流量QL。
9.根据权利要求7所述的泥水快速分离方法，其特征在于，所述处理模块调节所述变频加药泵，具体为：加药泵出口流量计测定实际加药流量QC并反馈到所述处理模块中，所述处理模块根据实际加药流量QC自动调节所述变频加药泵的频率；所述上层清液余氯表检测的余氯ClB反馈至所述处理模块，所述处理模块根据上层清液余氯表检测的余氯ClB，对实际加药流量QC进行精确调节，使实际加药流量QC达到理论加药流量QL。
10.根据权利要求7所述的泥水快速分离方法，其特征在于，所述脱稳剂体积与所述泥水体积比值为0.9-1.4mL/L。
发明内容
本发明的目的是解决电厂水处理污泥排放时，产生的胶体污泥无法快速沉降分离会导致后续的脱泥设备故障、堵塞的问题。
为了实现上述目的，一方面，本发明提出了一种泥水快速分离系统，包括：
加药单元，包括：储液罐、采集模块与处理模块，所述储液罐底部设置有排污管道，所述储液罐用于存储脱稳剂，所述采集模块与所述处理模块用于控制脱稳剂的加药量与加药速度；
混合前池，分别与所述加药单元、来水管连通，所述来水管用于将泥水通入所述混合前池；
反应罐，与所述混合前池连接，所述反应罐内设置有搅拌器；
静置罐，与所述反应罐连接，所述静置罐安装有清液管与污泥管，所述清液管与所述污泥管均为所述静置罐的出口管道。
其中，所述脱稳剂作用在于促进原本水中混凝剂与污泥颗粒之间的脱稳凝聚，使原有的大颗粒分子发挥絮凝沉淀的性质，破除污泥含有混凝剂却又是胶体的稳定态；所述脱稳剂可以是，次氯酸钠、过氧化氢、高铁酸钾、高锰酸钾等，其中优选为次氯酸钠。次氯酸钠处理相同单位的污泥，所需成本较低，同时，在常温及中性的PH中采用次钠投加还可去除一部分氨氮：2NH3+3NaClO→N2↑+3H2O+3NaCl。
另外，所述储液罐至所述混合前池段的管道优选为CPVC或UPVC管道。
在其中一些实施例中，所述混合前池与所述储液罐连接，所述混合前池与所述储液罐之间还安装有变频加药泵，所述变频加药泵与所述处理模块电连接；所述反应罐与所述静置罐设置有污泥泵。
需要注意的是，污泥泵用于进一步提供污泥流动的动力，防止污泥流速过慢，堆积在管道中并堵塞管道。
在其中一些实施例中，所述储液罐与所述排污管道连通有排气管道，所述排气管道用于防止所述储液罐积气。
需要注意的是，所述排污管道用于定时清理所述储液罐时，排出所述储液罐内的固体杂质或成块杂质；另外，防止所述储液罐积气原理为：所述储液罐侧壁开有所述排气管，与底部排污管道相连通，当所述储液罐内部产生过量气体时，罐内压强增大，此时气体可通过所述排气管进入所述排污管道与所述储液罐内杂质一同排出，所述排气管的作用在于平衡所述储液罐内外大气压、排出积气，防止所述储液罐因罐内压强过大发生危险。
在其中一些实施例中，所述采集模块包括：泥水水量计、加药泵出口流量计、储液余氯检测仪、上层清液余氯表；并且所述采集模块的各个装置分别与所述处理模块电连接；
所述泥水水量计安装在所述来水管，用于检测泥水水量；所述加药泵出口流量计设置在所述变频加药泵与所述混合前池之间；所述储液余氯检测仪用于检测所述储液罐的余氯量，所述上层清液余氯表用于检测所述静置罐的上层清液余氯量。
在其中一些实施例中，所述混合前池内交错安装有挡流板，用于将所述脱稳剂与所述来水管的泥水预混合。
需要注意的是，所述挡流板具体为交替安装在所述混合前池两相对的侧壁上，以达到延长所述泥水与所述脱稳剂进入所述反应罐之前的流动距离，从而增加所述泥水与所述脱稳剂的混合时间与混合效果。
在其中一些实施例中，所述搅拌器为齿轮状搅拌器，并在所述反应罐内轴向设置多层，自顶部至底部每层依次增大，齿根圆呈椭圆状。
需要注意的是，本发明的搅拌器设计内部为上小下大的不规则椭圆形，外部为齿轮状，可以充分搅拌泥水，增大接触面积，同时形成湍流，有利于泥水中胶体脱稳。
另一方面，本发明提出了一种泥水快速分离方法，包括：
S1：检测所述储液罐的余氯量，并反馈至所述处理模块；
S2：将泥水经过所述来水管排至所述反应罐，检测所述来水管的泥水流量，并反馈至所述处理模块；
S3：所述处理模块统计、计算脱稳剂的理论加药流量；将所述脱稳剂送至所述反应罐，所述加药流量计检测所述变频加药泵的出口的实际加药流量；
S4：所述处理模块通过调节所述变频加药泵使理论加药流量与实际加药流量相等。
在其中一些实施例中，所述处理模块设置有预设余氯量ClS，所述处理模块统计、计算脱稳剂的理论加药流量存在如下关系：
QL＝(QN×ClS)/ClA，
其中，所述储液罐的余氯量为ClA；泥水流量为QN，理论加药流量QL。
可以说明的是，当次氯酸钠作为脱稳剂，溶液中的有效氯含量采用碘液法测定，既发生以下反应：
NaClO+2KI+H2O＝I2+NaCl+2KOH，
可知NaClO中的Cl为+1价，置换I元素(由-1变为0)后变为-1价，一个Cl可换出两个I，即一个NaClO中的Cl相当于两个有效氯，NaClO的分子量为74.5，Cl原子量为35.5，分子量约为Cl的两倍，因此在计算中近似的把NAClO的浓度作为有效氯浓度来计算。
在其中一些实施例中，所述处理模块调节所述变频加药泵，具体为：
加药泵出口流量计测定实际加药流量QC并反馈到所述处理模块中，所述处理模块根据实际加药流量QC自动调节所述变频加药泵的频率；所述上层清液余氯表检测的余氯ClB反馈至所述处理模块，所述处理模块根据上层清液余氯表检测的余氯ClB，对实际加药流量QC进行精确调节，使实际加药流量QC达到理论加药流量QL。
在其中一些实施例中，所述脱稳剂体积与所述泥水体积比值为0.9-1.4mL/L。
本发明公开了一种泥水快速分离系统及方法，与现有技术相比，其有益效果在于：
本发明可以在快速破除有机物对污泥颗粒的保护作用，达到胶体脱稳，从而达成快速泥水分离，污泥不会堵塞后续脱泥设备，提高后续设备的运行稳定；同时可循环利用所投加脱稳剂，节约了药品和相关费用，经济环保；另外，本发明的系统减少了人工操作，还增加了水质的安全性，更加绿色环保。
（发明人：刘申超;时军;李小健;曹维;杨晶晶;母晓尧;聂立;刘梦醒;张丽娜;陶臻;姚建国;程征）