專利名稱：一種利用復(fù)合沉淀處理cod的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)境保護技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種利用復(fù)合沉淀處理COD的裝置和方法。
背景技術(shù)：
煤化工廢水是在原煤干餾、煤氣凈化和化工產(chǎn)品精制過程中產(chǎn)生的廢水，不僅排放量大，其中還含有大量的污染物，且成分復(fù)雜，其中含有的無機物包括大量銨鹽、硫氰化物、硫化物、氰化物等，有機物主要是芳香族化合物、酚類及其衍生物以及吡啶、喹啉、蒽等雜環(huán)大分子、難降解化合物，目前國內(nèi)煤化工廢水基本采用物化或生化加物化處理工藝，單一生化處理只能滿足酚、氰、氨氮達標(biāo)排放要求，C0D、色度、SS等指標(biāo)難以達到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)的一級排放標(biāo)準(zhǔn)要求，而物化處理要投加藥劑，產(chǎn)生大量化學(xué)污 泥，普通沉淀池?zé)o法滿足要求，出水SS較高。根據(jù)GB8978-1996要求和煤化工廢水處理現(xiàn)狀，要實現(xiàn)主要污染物的全面達標(biāo)排放，必須對物化處理后的廢水實行進一步的處理。目前，國內(nèi)外煤化工廢水的物化處理主要采用活性炭吸附法、臭氧氧化法和強氧化劑氧化法。寶鋼曾經(jīng)引進日本的活性炭吸附再生法深度處理其煤化工生化廢水，但因活性炭本身的價格比較昂貴，活性炭再生處理過程產(chǎn)生再生污水，再生操作難度大、運行成本高等問題而導(dǎo)致裝置最終停用。國外采用臭氧氧化法的地方，存在耗電量大、運行及投資費用高，操作不當(dāng)易對周圍生物造成危害等問題。強氧化劑氧化法也存在產(chǎn)泥量大，出水SS偏高的問題。國內(nèi)開發(fā)的一些煤化工生化廢水深度處理新方法也各有其優(yōu)點和不足，如催化超臨界水氧化技術(shù)對煤化工廢水的處理，效果雖然顯著但存在設(shè)備腐蝕、反應(yīng)器堵塞、運行成本過高等問題；微波輻射一活性炭吸附深度處理煤化工廢水方法，同樣由于技術(shù)成熟性和運行成本高等問題，實現(xiàn)工業(yè)化還有較大難度。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一個目的是提供一種利用復(fù)合沉淀處理COD的裝置，從而提高煤化工廢水的處理效果。本發(fā)明的另一個目的是提供一種利用復(fù)合沉淀處理COD的方法，從而提高煤化工廢水的處理效率。為了實現(xiàn)第一個目的，所采用的技術(shù)方案是這樣的一種復(fù)合沉淀裝置，由反應(yīng)區(qū)和沉淀區(qū)組成，其特征在于反應(yīng)區(qū)由絮凝反應(yīng)區(qū)組成，沉淀區(qū)由初沉淀區(qū)、斜管沉淀區(qū)、污泥濃縮區(qū)組成，這四部分在空間上依次排序，構(gòu)成復(fù)合沉淀裝置。更進一步地，在復(fù)合沉淀裝置的絮凝反應(yīng)區(qū)設(shè)有攪拌裝置。更進一步地，在斜管沉淀區(qū)設(shè)具有50—70°傾角的斜管填料，即為一級斜管，在一級斜管下設(shè)傾角方向相反、填料相同的斜管，即為二級斜管。更進一步地，在復(fù)合沉淀裝置的污泥濃縮區(qū)設(shè)有泥位和污泥濃度監(jiān)測裝置，并且設(shè)有排泥泵。為了實現(xiàn)第二個目的，所采用的技術(shù)方案是這樣的一種利用復(fù)合沉淀裝置處理COD的方法，其特征在于
a、廢水自流進入高級氧化反應(yīng)池，通過投加高級氧化劑，通過攪拌裝置攪拌；
b、步驟a出水進入高級氧化沉淀池，進行泥水分離，分離后的上層液體進行下一步處理，污泥送至污泥濃縮池；
C、步驟b上層液體送至復(fù)合沉淀裝置，先進入絮凝反應(yīng)區(qū)，絮凝反應(yīng)區(qū)進水口處投加絮凝劑，通過攪拌裝置攪拌，進行絮凝反應(yīng)；
d、步驟c出水進入初沉淀區(qū)，進行泥水分離；上層液體進入斜管沉淀區(qū)，出水達標(biāo)排放，污泥部分回流到絮凝反應(yīng)區(qū)。更進一步地，在高級氧化反應(yīng)池中投加的高級氧化劑為市售的HL-9705A和 HL-9705B。更進一步地，在復(fù)合沉淀裝置的絮凝反應(yīng)區(qū)，絮凝反應(yīng)區(qū)進水口處投加的絮凝劑為市售的HL-9706。更進一步地，在復(fù)合沉淀裝置的絮凝反應(yīng)區(qū)投加活性碳或焦粉。更進一步地，在高級氧化沉淀池和絮凝反應(yīng)池之間增加一個蓄水池。廢水先進入高級氧化反應(yīng)池，投加高級氧化劑，在攪拌裝置作用下充分混合反應(yīng)后進入高級氧化沉淀池，在水流重力作用下泥水分離，污泥排入污泥濃縮池，上層液體進入復(fù)合沉淀裝置。投加絮凝劑充分混合后進入絮凝反應(yīng)區(qū)，通過混凝劑能夠使水中的懸浮物及膠體顆粒脫穩(wěn)，脫穩(wěn)后的雜質(zhì)顆粒以載體為絮核，通過高分子鏈的架橋吸附作用以及微砂顆粒的沉積網(wǎng)捕作用，快速生成密度較大的礬花，在重力作用下初步分離后進入斜管沉淀區(qū)進一步分離，大大提高沉淀池的處理能力，并有效應(yīng)對高沖擊負荷。混合液溢流進入初沉淀區(qū)，絮體經(jīng)重力分離進入污泥濃縮區(qū)，初步分離的廢水經(jīng)過斜管沉淀區(qū)對殘留的絮體進一步截留，污泥濃縮區(qū)部分污泥回流絮凝反應(yīng)區(qū)加強絮凝效果，出水收集后達標(biāo)外排。并且在復(fù)合沉淀裝置的污泥濃縮區(qū)設(shè)置泥位和污泥濃度監(jiān)測裝置，能夠保證出水效果減少水流對沉淀的影響。本發(fā)明是生化出水經(jīng)高級氧化處理，同時利用復(fù)合沉淀裝置進一步去除COD和SS等，通過使用不斷循環(huán)的絮體污泥和各種化學(xué)藥劑強化絮凝效果從而改善水中懸浮物沉降性能的物化處理工藝。所得出水能夠達到國家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978-1996 —級出水標(biāo)準(zhǔn)，尤其是COD和SS等遠遠優(yōu)于常規(guī)處理工藝。
圖I為本發(fā)明具體實施例的工藝流程圖。圖2為本發(fā)明的復(fù)合沉淀裝置區(qū)框圖。注圖中A :廢水，B :高級氧化劑HL-9705A、HL-9705B，C :絮凝劑HL-9706，D :出水
具體實施例方式本實施例是本發(fā)明在某廢水處理工程中所做的運行試驗，該試驗為封閉試驗，非特定人群不能接觸、了解試驗過程。參見附圖。本發(fā)明以高級氧化反應(yīng)池、高級氧化沉淀池、復(fù)合沉淀裝置在空間上構(gòu)成了三個主體單元。在高級氧化沉淀池和絮凝反應(yīng)池之間有一個蓄水池。其中復(fù)合沉淀裝置在空間上以絮凝反應(yīng)區(qū)I、初沉淀區(qū)2、斜管沉淀區(qū)3、污泥濃縮區(qū)4依次排列放置。在復(fù)合沉淀裝置的絮凝反應(yīng)區(qū)I設(shè)有攪拌裝置11。在斜管沉淀區(qū)3設(shè)具有50— 70°傾角的斜管填料，即為一級斜管31，在一級斜管下設(shè)傾角方向相反、填料相同的斜管，即為二級斜管32。在復(fù)合沉淀裝置4的污泥濃縮區(qū)設(shè)有泥位和污泥濃度監(jiān)測裝置，并且設(shè)有排泥泵。廢水依次流入高級氧化反應(yīng)池、高級氧化沉淀池、蓄水池、絮凝反應(yīng)區(qū)、初沉淀區(qū)、斜管沉淀區(qū)，最終出水達標(biāo)外排；具體實施步驟如下
a、以煤化工廠生化處理后的生化廢水作為處理原水，經(jīng)泵加壓提升并經(jīng)流量計計量后進入高級氧化反應(yīng)池中，投加高級氧化劑HL-9705 A、HL-9705B，投加量分別為2000ppm、700ppm，在攪拌裝置的作用下進行充分的混合，發(fā)生高級氧化反應(yīng)，停留一定時間使反應(yīng)完全；
b、步驟a出水進入高級氧化沉淀池，在重力作用下進行泥水分離，分離后的上層液體經(jīng)收集后進入蓄水池，污泥經(jīng)刮泥機進一步壓縮后送至污泥濃縮池濃縮；
C、當(dāng)蓄水池水水位達到開啟液位時開啟提升泵，廢水經(jīng)泵加壓提升至復(fù)合沉淀裝置，在絮凝反應(yīng)區(qū)投加混凝劑HL-9706，在攪拌機作用下與污泥濃縮區(qū)部分回流污泥充分混合絮凝，蓄水池水位降至停止液位時，提升泵關(guān)閉；待蓄水池液位上升至開啟液位時重復(fù)c步驟；
d、步驟c出水自流到初沉淀區(qū)中，絮體不斷絮凝形成礬花在重力作用下與廢水分離。分離后的上層液體通過斜管沉淀區(qū)進一步去除絮體等，出水經(jīng)集水槽收集后進清水池達標(biāo)外排；沉淀后的污泥經(jīng)濃縮區(qū)后經(jīng)泵部分回流至絮凝反應(yīng)池，其余污泥送至污泥濃縮池進行污泥濃縮處理。廢水先進入高級氧化反應(yīng)池，投加高級氧化劑，在攪拌裝置作用下充分混合反應(yīng)后進入高級氧化沉淀池，在水流重力作用下泥水分離，污泥排入污泥濃縮池，上層液體進入蓄水池再經(jīng)泵提升至復(fù)合沉淀裝置。投加絮凝劑充分混合后進入絮凝反應(yīng)區(qū)，混合液溢流進入初沉淀區(qū)，絮體經(jīng)重力分離進入污泥濃縮區(qū)，初步分離的廢水經(jīng)過斜管沉淀區(qū)對殘留的絮體進一步截留，污泥濃縮區(qū)部分污泥回流絮凝反應(yīng)區(qū)加強絮凝效果，出水收集后達標(biāo)夕卜排。步驟c出水進入復(fù)合沉淀裝置，先進入絮凝反應(yīng)池，在攪拌機作用下實現(xiàn)系統(tǒng)進水與絮凝劑的充分混合，高效反應(yīng)，在水力流態(tài)上是集混合與推流為一體的動態(tài)反應(yīng)，保持絮凝反應(yīng)池中絮體始終處于懸浮狀態(tài)，延長了反應(yīng)時間。同時污泥濃縮區(qū)部分污泥回流絮凝反應(yīng)池進一步促進絮凝作用。通過整套裝置的使用，可使系統(tǒng)最終出水的COD穩(wěn)定在80mg/L以下，去除率高于70%，出水色度達到15 20倍。說明經(jīng)復(fù)合沉淀裝置后的系統(tǒng)出水指標(biāo)，尤其是COD和SS等遠遠優(yōu)于常規(guī)處理工藝，水質(zhì)指標(biāo)比較見下表
項目因子I本技術(shù)出水指標(biāo)I常規(guī)出水指標(biāo)
CODcr Sg 80mg/L_彡 120mg/L
SS~Sg 20mg/L— Sg 70mg/L
色度 |<20倍|<50倍
采用本發(fā)明后，可將煤化工廢水處理出水色度控制在20倍以下，COD控制在100mg/L以下，達到國家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978-1996 —級出水標(biāo)準(zhǔn)。同時，本發(fā)明實現(xiàn)了自動控制，降低了操作難度；裝置組合緊湊，節(jié)省占地面積和一次性投資；減少藥劑的投加量，大大提高了沉淀效果，減少了成本。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合沉淀裝置，由反應(yīng)區(qū)和沉淀區(qū)組成，其特征在于反應(yīng)區(qū)由絮凝反應(yīng)區(qū)組成，沉淀區(qū)由初沉淀區(qū)、斜管沉淀區(qū)、污泥濃縮區(qū)組成，這四部分在空間上依次排序，構(gòu)成復(fù)合沉淀裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種復(fù)合沉淀裝置，其特征在于在絮凝反應(yīng)區(qū)設(shè)有攪拌裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種復(fù)合沉淀裝置，其特征在于在斜管沉淀區(qū)設(shè)具有50—70°傾角的斜管填料，即為一級斜管，在一級斜管下設(shè)傾角方向相反、填料相同的斜管，即為二級斜管。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種復(fù)合沉淀裝置，其特征在于在污泥濃縮區(qū)設(shè)有泥位和污泥濃度監(jiān)測裝置，并且設(shè)有排泥泵。
5.一種利用權(quán)利要求1-4任意一項所述的復(fù)合沉淀裝置處理COD的方法，其特征在于 a、廢水自流進入高級氧化反應(yīng)池，通過投加高級氧化劑，利用攪拌裝置攪拌； b、步驟a出水進入高級氧化沉淀池，進行泥水分離，分離后的上層液體進行下一步處理，污泥送至污泥濃縮池； C、步驟b上層液體送至復(fù)合沉淀裝置，先進入絮凝反應(yīng)區(qū)，絮凝反應(yīng)區(qū)進水口處投加絮凝劑，通過攪拌裝置攪拌，進行絮凝反應(yīng)； d、步驟c出水進入初沉淀區(qū)，進行泥水分離；上層液體進入斜管沉淀區(qū)，出水達標(biāo)排放，污泥部分回流到絮凝反應(yīng)區(qū)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種利用復(fù)合沉淀裝置處理COD的方法，其特征在于在高級氧化反應(yīng)池中投加的高級氧化劑為市售的HL-9705A和HL-9705B。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種利用復(fù)合沉淀裝置處理COD的方法，其特征在于在復(fù)合沉淀裝置的絮凝反應(yīng)區(qū)，絮凝反應(yīng)區(qū)進水口處投加的絮凝劑為市售的HL-9706。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種利用復(fù)合沉淀裝置處理COD的方法，其特征在于在復(fù)合沉淀裝置的絮凝反應(yīng)區(qū)投加活性碳或焦粉。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種利用復(fù)合沉淀裝置處理COD的方法，其特征在于在高級氧化沉淀池和絮凝反應(yīng)池之間增加一個蓄水池。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用復(fù)合沉淀處理COD的裝置和方法，以高級氧化反應(yīng)池、高級氧化沉淀池、復(fù)合沉淀裝置在空間上構(gòu)成了三個主體單元。在高級氧化沉淀池和絮凝反應(yīng)池之間有一個蓄水池。其中復(fù)合沉淀裝置在空間上以絮凝反應(yīng)區(qū)、初沉淀區(qū)、斜管沉淀區(qū)、污泥濃縮區(qū)依次排列放置。廢水依次流入高級氧化反應(yīng)池、高級氧化沉淀池、蓄水池、絮凝反應(yīng)區(qū)、初沉淀區(qū)、斜管沉淀區(qū)，最終出水達標(biāo)外排。廢水經(jīng)本發(fā)明高級氧化處理，同時利用復(fù)合沉淀裝置進一步去除COD和SS等，通過使用不斷循環(huán)的絮體污泥和各種化學(xué)藥劑強化絮凝效果從而改善水中懸浮物沉降性能，達到水處理國家標(biāo)準(zhǔn)。
文檔編號C02F9/04GK102795729SQ20121033008
公開日2012年11月28日 申請日期2012年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月10日
發(fā)明者凌亮 申請人:浙江漢藍環(huán)境科技有限公司