一種汙水處理方法及裝置的製作方法
2023-05-27 05:29:06
專利名稱：一種汙水處理方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於工業廢水、城市汙水處理技術領域，具體涉及一種採用活性焦處理工業廢水、城市汙水的方法。
本發明還涉及用實現上述方法的裝置。
背景技術：
目前，對工業廢水、城市汙水處理採用格柵、水力篩、均質池、初級沉澱池、曝氣池、二級沉澱池、斜管沉澱池等設施和裝備進行處理，而且還要採用各種藥劑進行沉澱、絮凝、氣浮、活性汙泥、曝氣、厭氧、發酵等生化、物化處理，上述設施和裝備的不足之處是技術複雜、佔地面積大，耗電量大、運行費用高，尤其在處理化學需氧量(COD)值高、成分複雜的工業廢水、廢液時，很難達到規定的標準。
活性焦是一種內部孔隙結構發達，比表面積大，吸附能力強的碳素材料，是一種很好的吸附材料，通常用來進行煙氣脫硫。如何採用活性焦處理工業廢水、城市汙水等，使工業廢水、城市汙水等處理減少佔地面積，降低耗電量，減少處理成本和投資費用，提高工業廢水、城市汙水等的處理能力和質量，以滿足越來越高的環保標準，至今尚未見報導。
發明內容
本發明的目的在於提供一種汙水處理方法。
本發明的又一目的在於提供一種用於實現上述方法的裝置。
為實現上述目的，本發明提供的汙水處理方法，是將汙水與活性焦接觸，汙水的流速≤0.05m/min，汙水流量為每平方米活性焦截面積的水流量≤1m3/小時；其中活性焦為碘值≥200mg/g，比表面積≥150m2/g的碳素材料，粒徑≤20目。
所述的方法，其中汙水為工業廢水和城市汙水。
所述的方法，其中粒徑≤30目的活性焦不超過活性焦總量的20％。
所述的方法，其中是通過調節汙水進水量控制和調整汙水在處理過程中與活性焦的接觸時間。
本發明提供的用於實現上述方法的裝置，為一活性焦吸附床，活性焦吸附床頂部為敞口結構，底部為錐型結構，底部有一個以上排料口，活性焦吸附床內裝有粒徑≤20目的活性焦；活性焦吸附床頂部內側四周和中間安裝有集水槽，集水槽在活性焦吸附床壁一側裝有一個以上出水支管，出水支管下沿與集水槽底部在同一水平線；活性焦吸附床內下部安裝有多根進水管，進水管上分布有水孔；進水管一端穿過活性焦吸附床壁與進水支管相連，進水管另一端穿過活性焦吸附床壁與排汙閥連接；活性焦吸附床內下部中央安裝有排料衝洗管，排料衝洗管上面有呈120°角分布的三排噴嘴，三排噴嘴的位置相互錯落分布。
所述的裝置，其中排料口下部裝有排料閥和排料設備。
所述的裝置，其中排料設備為螺杆泵、柱塞泵、螺旋輸送機或皮帶輸送機。
所述的裝置，其中進水管上的水孔為1mm～2mm。
所述的裝置，其中進水管與進水支管之間安裝有進水孔板，該進水孔板中央有一個進水孔。
所述的裝置，其中進水支管上安裝有進水閥。
所述的裝置，其中罐體內填充的活性焦中，活性焦為碘值≥200mg/g，比表面積≥150m2/g的碳素材料，粒徑≤30目的活性焦不超過活性焦總量的20％。
詳細地說，本發明的活性焦吸附床包含有本體、集水槽、出水支管、活性焦、進水支管、進水閥、進水管、進水孔板、立柱、排料口、排料閥、排料設備、排料衝洗管、排汙閥。
本發明提供的活性焦吸附床本體為長方體，活性焦吸附床頂部為敞口結構，底部為錐型結構，底部有一個以上排料口，每兩個排料口中心線之間的距離為1,500～2,500mm，排料口下部裝有排料閥。排料閥下方為排料設備，排料設備可以採用螺杆泵、柱塞泵、螺旋輸送機、皮帶輸送機。活性焦吸附床內裝有粒徑≤20目，其中≤30目不超過20％的活性焦。
活性焦吸附床頂部內側四周和中間安裝有集水槽，集水槽寬200～300mm，深150～200mm。集水槽底部距離活性焦吸附床壁上沿250～300mm，集水槽在活性焦吸附床壁一側裝有一個以上出水支管，出水支管下沿與集水槽底部在同一水平線。每兩個出水支管中心線之間距離為1,500～2,000mm。
活性焦吸附床內下部安裝有多根進水管，每兩根進水管中心線之間的距離為200～400mm，外側的進水管中心線與活性焦吸附床內壁的水平距離為300～400mm，進水管中心線與活性焦吸附床底部排料口上沿的垂直距離為300～400mm；進水管中心線與集水槽外底下沿之間的垂直距離為2,300～2,600mm。進水管上分布1mm～2mm的孔，孔與孔之間中心線的行距和間距為20mm～30mm。進水管一端穿過活性焦吸附床壁與進水支管相連，在活性焦吸附床壁與進水支管之間的進水管上安裝有進水孔板。進水孔板中央有一個進水孔，進水孔的直徑根據每根進水管分配的水流量和水流速設計，安裝進水孔板的目的是使每根進水管的進水量平均。進水管另一端穿過活性焦吸附床壁與排汙閥連接。定期打開排汙閥，將集聚在進水管內的沉澱物、絮凝物、汙物排出，避免活性焦吸附床進水管堵塞。進水支管上安裝有進水閥。
活性焦吸附床內下部中央安裝有直徑為32mm的排料衝洗管，排料衝洗管中心線與活性焦吸附床底部排料口上沿的垂直距離為200～300mm；排料衝洗管中心線與其上面的進水管中心線之間的垂直距離為100mm。排料衝洗管上面有三排口徑2mm的噴嘴，噴嘴與噴嘴之間中心線的水平距離為300mm，三排噴嘴相互之間呈120°角分布。三排噴嘴的位置相互錯落分布。排料衝洗管有閥門與衝料水管道連接。
活性焦吸附床的體積根據處理水量設計.活性焦吸附床每平方米截面積的水流量≤1m3/小時，活性焦吸附床中廢水、汙水與活性焦的接觸時間應≥25分鐘，處理水的流速≤0.05m/min。通過進水支管上安裝的進水閥調節活性焦吸附床中的廢水、汙水的流量，控制和調整廢水、汙水在處理過程中與活性焦的接觸時間。
活性焦吸附床應採用耐腐蝕的材料製作或進行防腐處理。
採用本方法處理工業廢水、城市汙水時，從活性焦吸附床的上部敞口，向活性焦吸附床中加滿粒徑≤20目，其中≤30目不超過20％的活性焦。活性焦層的高度以進水管中心線為基準，向上高1,300～1,600mm。
如果需要處理的工業廢水、城市汙水量大，使用單臺活性焦吸附床處理無法滿足處理水量要求時，可以將2臺以上的活性焦吸附床並聯使用，滿足處理水量的要求；如果需要處理的工業廢水、城市汙水有機物含量高，使用單臺活性焦吸附床處理無法達到要求的處理指標時，可以將2臺以上的活性焦吸附床串聯使用，以滿足處理水質的要求，活性焦吸附床串聯使用時，每級之間的處理水需要由水泵輸送。
當活性焦吸附床內的活性焦經過一定時間使用達到飽和狀態時即對其進行更換。更換活性焦時，關閉進水閥，打開活性焦吸附床下方排料口安裝的排料閥，根據排料情況，打開活性焦吸附床內下部中央安裝的直徑為32mm的排料衝洗管與衝料水管道之間的閥門，向排料衝洗管送水，將活性焦吸附床下部吸附量大、飽和活性焦排出，並由排料閥下邊安裝的排料設備排出，輸送到水處理車間安裝的離心式脫水機脫水。將脫水處理後的飽和活性焦進行熱再生、活化，然後重新使用，也可以將脫水處理後的飽和活性焦製成鍋爐燃料。排料完成後，關閉排料衝洗管與進水聯結管之間的閥門、排料閥和排料設備，通過活性焦吸附床頂部重新加入粒徑≤20目，其中≤30目不超過20％的活性焦，打開進水閥，活性焦吸附床重新開始運行。
經由本發明的活性焦吸附床處理工業廢水、城市汙水，降低廢水、汙水中的化學需氧量(COD)、懸浮物(SS)值等，處理化學需氧量(COD)、懸浮物(SS)值高的廢水、汙水有很好的效果，可提高廢水、汙水的處理質量，降低廢水、汙水處理耗電量，節省廢水、汙水處理費用。
圖1為本發明活性焦吸附床的結構示意圖；圖2為圖1沿B-B線的剖面圖；圖3為圖1沿C-C線的剖面示意圖；圖4為圖1沿D-D線的剖面示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明作進一步說明。
如附圖所示，本發明提供的活性焦吸附床本體1為長方體，活性焦吸附床頂部為敞口結構，底部為錐型結構，底部有一個以上排料口10，每兩個排料口10的中心線之間的距離為1,500～2,500mm，排料口10下部裝有排料閥11。排料閥11下方為排料設備12，排料設備12可以採用螺杆泵、柱塞泵、螺旋輸送機、皮帶輸送機。活性焦吸附床內裝有粒徑≤20目，其中≤30目不超過20％的活性焦4。
活性焦吸附床頂部內側四周和中間安裝有集水槽2，集水槽2寬200～300mm，深150～200mm。集水槽2底部距離活性焦吸附床壁上沿250～300mm，集水槽2在活性焦吸附床壁一側裝有一個以上出水支管3，出水支管3下沿與集水槽2底部在同一水平線。每兩個出水支管3中心線之間距離為1,500～2,000mm。
活性焦吸附床內下部安裝有多根進水管7，每兩根進水管7的中心線之間的距離為200～400mm，外側的進水管7中心線與活性焦吸附床內壁的水平距離為300～400mm，進水管7的中心線與活性焦吸附床底部排料口10上沿的垂直距離為300～400mm；進水管7的中心線與集水槽2外底下沿之間的垂直距離為2,300～2,600mm。進水管7上分布1mm～2mm的孔，孔與孔之間中心線的行距和間距為20mm～30mm。進水管7一端穿過活性焦吸附床壁與進水支管5相連，在活性焦吸附床壁與進水支管5之間的進水管7上安裝有進水孔板8。進水孔板8中央有一個進水孔，進水孔的直徑根據每根進水管分配的水流量和水流速設計，安裝進水孔板8的目的是使每根進水管7的進水量平均。進水管7另一端穿過活性焦吸附床壁與排汙閥14連接。定期打開排汙閥14，將集聚在進水管7內的沉澱物、絮凝物、汙物排出，避免活性焦吸床進水管7堵塞。進水支管5上安裝有進水閥6。
活性焦吸附床內下部中央安裝有直徑為32mm的排料衝洗管13，排料衝洗管13的中心線與活性焦吸附床底部排料口10的上沿垂直距離為200～300mm；排料衝洗管13的中心線與其上面的進水管7中心線之間的垂直距離為100mm。排料衝洗管13上面有三排口徑2mm的噴嘴，噴嘴與噴嘴之間中心線的水平距離為300mm，三排噴嘴相互之間呈120°角分布。三排噴嘴的位置相互錯落分布。排料衝洗管13有閥門與衝料水管道連接。
活性焦吸附床的體積根據處理水量設計，活性焦吸附床每平方米截面積的水流量≤1m3/小時，活性焦吸附床中廢水、汙水與活性焦4的接觸時間應≥25分鐘，處理水的流速≤0.05m/min。通過進水支管5上安裝的進水閥6調節活性焦吸附床中的廢水、汙水的流量，控制和調整廢水、汙水在處理過程中與活性焦4的接觸時間。
活性焦吸附床應採用耐腐蝕的材料製作或進行防腐處理。
採用本方法處理工業廢水、城市汙水時，從活性焦吸附床的上部敞口，向活性焦吸附床中加入粒徑≤20目，其中≤30目不超過20％的活性焦4。活性焦層的高度以進水管中心線基準，向上高1,300～1,600mm。
如果需要處理的工業廢水、城市汙水量大，使用單臺活性焦吸附床處理無法滿足處理水量要求時，可以將2臺以上的活性焦吸附床並聯使用，滿足處理水量的要求；如果需要處理的工業廢水、城市汙水有機物含量高，使用單臺活性焦吸附床處理無法達到要求的處理指標時，可以將2臺以上的活性焦吸附床串聯使用，以滿足處理水質的要求，活性焦吸附床串聯使用時，每級之間的處理水需要由水泵輸送。
當活性焦吸附床內的活性焦4經過一定時間使用達到飽和狀態時即對其進行更換。更換活性焦4時，關閉進水閥6，打開活性焦吸附床下方排料口10安裝的排料閥11，根據排料情況，打開活性焦吸附床內下部中央安裝的直徑為32mm的排料衝洗管13與進水支管5之間的閥門，向排料衝洗管13送水，將活性焦吸附床下部吸附量大、飽和活性焦4排出，並由排料閥11下邊安裝的排料設備12排出，輸送到水處理車間安裝的離心式脫水機脫水。將脫水處理後的飽和活性焦進行熱再生、活化，然後重新使用，也可以將脫水處理後的飽和活性焦製成鍋爐燃料。排料完成後，關閉排料衝洗管13與進水支管5之間的閥門、排料閥11和排料設備12，從活性焦吸附床頂部重新加入粒徑≤20目，其中≤30目不超過20％的活性焦4，打開進水閥5，活性焦吸附床重新開始運行。
以下通過實例說明本發明的活性焦吸附床的操作。
例1某造紙廠採用兩臺活性焦吸附床並聯對經過生化處理後廢水進行深處理後回用。生化處理後廢水的成份為化學需氧量(COD)370mg/L，生化需氧量(BOD)110mg/L，懸浮物(SS)255mg/L，色度為96倍，氯根1130mg/L，鹼度12.4mg/L，硬度7mg/L，導電率5050，PH值11.07。
活性焦吸附床參數1、寬4,000mm2、高度4,000mm3、長10,000mm4、處理水量40m3/小時5、進水管DN306、進水支管DN30
7、進水主管DN1508、進水孔板孔直徑8mm9、出水支管DN100本發明提供的活性焦吸附床本體為長方體，活性焦吸附床頂部為敞口結構，底部為錐型結構，底部有20個排料口，每兩個排料口中心線之間的距離為2,000mm，排料口下部裝有排料閥。排料閥下方為排料設備，排料設備為皮帶輸送機。活性焦吸附床內裝有粒徑≤20目，其中≤30目不超過20％的活性焦。活性焦層高度以進水管中心線為基準，向上高1,600mm。
活性焦吸附床頂部內側四周和中間安裝有集水槽，集水槽寬200～300mm，深150～200mm。集水槽底部距離活性焦吸附床壁上沿250～300mm，集水槽在活性焦吸附床壁一側裝有一個以上出水支管，出水支管下沿與集水槽底部在同一水平線。每兩個出水支管中心線之間距離為1,500～2,000mm。
活性焦吸附床內下部安裝有24排進水管，每兩排進水管中心線之間的距離為400mm，外側的進水管中心線與活性焦吸附床內壁的水平距離為400mm，進水管中心線與活性焦吸附床底部排料口上沿的垂直距離為400mm；進水管中心線與集水槽外底下沿之間的垂直距離為2,600mm。進水管上分布2mm的孔，孔與孔之間中心線的行距和間距為30mm。進水管兩端穿過活性焦吸附床壁，穿過活性焦吸附床壁的進水管一端裝有排汙閥，定期打開排汙閥，將集聚在進水管內的沉澱物、絮凝物、汙物排出，避免進水管堵塞。穿過活性焦吸附床壁的進水管的另一端與進水支管相連，在活性焦吸附床壁與進水支管之間的進水管上裝有進水孔板，每根進水管上安裝的進水孔板的中間有一個直徑6mm孔，安裝進水孔板的目的是使每根進水管的進水量平均。
活性焦吸附床內下部中央安裝有直徑為32mm的排料衝洗管，排料衝洗管的中心線與活性焦吸附床底部排料口的上沿垂直距離為200～300mm；排料衝洗管的中心線與其上面的進水管7中心線之間的垂直距離為100mm。排料衝洗管上面有三排口徑2mm的噴嘴，噴嘴與噴嘴之間中心線的水平距離為300mm，三排噴嘴相互之間呈120°角分布。三排噴嘴的位置相互錯落分布。
活性焦吸附床的體積根據處理水量設計。活性焦吸附床每平方米截面積的水流量≤1m3/小時，活性焦吸附床中廢水、汙水與活性焦的接觸時間應≥25分鐘，處理水的流速≤0.05m/min。通過進水支管上安裝的進水閥調節活性焦吸附床中的廢水、汙水的流量，控制和調整廢水、汙水在處理過程中與活性焦的接觸時間。
活性焦吸附床應採用耐腐蝕的材料製作或進行防腐處理。
採用本方法處理工業廢水、城市汙水時，從活性焦吸附床的上部敞口，向活性焦吸附床中加入粒徑≤20目，其中≤30目不超過20％的活性焦。活性焦層的高度以進水管中心線為基準，向上高1,300～1,600mm。活性焦為碘值≥200mg/g，比表面積≥150m2/g的碳素材料。
經過生化處理後廢水、汙水由水泵，通過連接兩臺活性焦吸附床的進水聯結管，輸送到每臺活性焦吸附床；再通過每臺活性焦吸附床的進水閥、進水支管、進水孔板流入進水管；再從進水管上分布的小孔均勻流出，向上穿過活性焦吸附層；經過活性焦吸附處理後的水，從活性焦吸附床上部四周的集水槽外壁上沿流入集水槽中；再通過與集水槽相連的出水支管流出，通過連接兩臺活性焦吸附床出水支管的出水聯結管輸送到指定的地點。活性焦吸附床運行時，定期打開排汙閥，將集聚在進水管內的沉澱物、絮凝物、汙物排出，避免活性焦吸附床進水管堵塞。
經過活性焦吸附床深處理後，水的成份為化學需氧量(COD)63mg/L，生化需氧量(BOD)20mg/L，懸浮物(SS)17mg/L，色度為10倍，氯根512mg/L，鹼度2.4mg/L，硬度7mg/L，導電率2150，PH值7.07。
當活性焦吸附床內的活性焦經過一定時間使用達到飽和狀態時即對其進行更換。更換活性焦時，關閉進水閥，打開活性焦吸附床下方排料口安裝的排料閥，根據排料情況，打開活性焦吸附床內下部中央安裝的直徑為32mm的排料衝洗管與衝料水管道之間的閥門，向排料衝洗管送水，將活性焦吸附床下部吸附量大、飽和活性焦排出，並由排料閥下邊安裝的排料設備(螺杆泵)排出，輸送到水處理車間安裝的離心式脫水機脫水。將脫水處理後的飽和活性焦進行熱再生、活化，然後重新使用，也可以將脫水處理後的飽和活性焦製成鍋爐燃料。排料完成後，關閉排料衝洗管與進水聯結管之間的閥門、排料閥和排料設備，通過活性焦吸附床頂部重新加入粒徑≤20目，其中≤30目不超過20％的活性焦，打開進水閥，活性焦吸附床重新開始運行。
權利要求
1.一種汙水處理方法將汙水與活性焦接觸，汙水的流速≤0.05m/min，汙水流量為每平方米活性焦截面積的水流量≤1m3/小時；其中活性焦的粒徑≤20目。
2.如權利要求1所述的方法，其中活性焦為碘值≥200mg/g，比表面積≥150m2/g的碳素材料。
3.如權利要求1所述的方法，其中汙水為工業廢水和城市汙水。
4.如權利要求1所述的方法，其中粒徑≤30目的活性焦不超過活性焦總量的20％。
5.如權利要求1所述的方法，其中是通過調節汙水進水量控制和調整汙水在處理過程中與活性焦的接觸時間。
6.一種用於實現權利要求1所述方法的裝置，為一活性焦吸附床，活性焦吸附床頂部為敞口結構，底部為錐型結構，底部有一個以上排料口，活性焦吸附床內裝有粒徑≤20目的活性焦；活性焦吸附床頂部內側四周和中間安裝有集水槽，集水槽在活性焦吸附床壁一側裝有一個以上出水支管，出水支管下沿與集水槽底部在同一水平線；活性焦吸附床內下部安裝有多根進水管，進水管上分布有水孔；進水管一端穿過活性焦吸附床壁與進水支管相連，進水管另一端穿過活性焦吸附床壁與排汙閥連接；活性焦吸附床內下部中央安裝有排料衝洗管，排料衝洗管上面有呈120°角分布的三排噴嘴，三排噴嘴的位置相互錯落分布；上述的活性焦吸附床以兩個或多個進行並聯和/或串聯使用。
7.如權利要求6所述的裝置，其中排料口下部裝有排料閥和排料設備。
8.如權利要求7所述的裝置，其中排料設備為螺杆泵、柱塞泵、螺旋輸送機或皮帶輸送機。
9.如權利要求6所述的裝置，其中進水管上的水孔為1mm～2mm。
10.如權利要求6所述的裝置，其中進水管與進水支管之間安裝有進水孔板，該進水孔板中央有一個進水孔。
11.如權利要求6所述的裝置，其中進水支管上安裝有進水閥。
12.如權利要求6所述的裝置，其中罐體內填充的活性焦中，粒徑≤30目的活性焦不超過活性焦總量的20％。
13.如權利要求6或12所述的裝置，其中活性焦為碘值≥200mg/g，比表面積≥150m2/g的碳素材料。
全文摘要
一種汙水處理方法，將汙水與活性焦接觸，汙水的流速≤0.05m/min，汙水流量為每平方米活性焦截面積的水流量≤1m
文檔編號C02F1/28GK101054212SQ20061001166
公開日2007年10月17日 申請日期2006年4月13日 優先權日2006年4月13日
發明者張大偉 申請人:張大偉