一種廢水固液分離設備及其分離方法與流程
2023-06-23 04:16:16 1
本發明涉及一種廢水固液分離設備及其分離方法，屬於汙水處理技術領域。
背景技術：
目前豬場廢水的固液分離多採用機械(或帶振動式)固液分離機進行粗式分離，其分離出來的水具有明顯的特點：出水混濁，懸濁液高，多以不溶物和膠狀態。以該態廢水進入後續生化系統，經厭氧發酵，其膠狀物部分從水中分離出且以小顆料的形式懸浮於水中，厭氧出水水體懸物量大。後續經加藥，難以沉澱；若用帶式壓濾機，其衝洗濾布帶來的反衝水量大，使原水量加大50％以上，同時帶來的經濟負擔；或用氣浮機來實現其泥水分離，由於其泥量大(含固率約為3％)，此時氣浮機的效率也較低，運行費用也較高。因此厭氧出水泥水分離不解決，後續好氧系統隨之帶來更嚴重問題，即供氧量不足，由水中前期帶來大量的泥渣，使之好氧系統池內有大量的泡沫產生，其需要大量消泡，運行工作難度大。
技術實現要素：
針對上述技術問題，本發明提供一種水浮式固液分離設備，以解決之前經機械固液分離帶來的後續一系列問題。需解決的問題：
1、實現水中膠狀物在設備內自動從水中脫離出；
2、實現水體中泥渣自動上浮，靜於池液面；
3、實現泥水徹底分離，使之出水不帶或少帶泥出水。
具體的技術方案為：
一種廢水固液分離設備，包括固液分離櫃、泥水分離池和上流式厭氧反應罐；
所述的固液分離櫃的內設有多個多層過濾部件，所述的多層過濾部件包括底板和四個側壁，所述的四個側壁分別為三面篩網和一個出料門，所述的底板為底板篩網；多層過濾部件頂部設置有進水布水管；
多層過濾部件下方為集水區；集水區通過集水管連接厭氧布水管，所述的厭氧布水管安裝在上流式厭氧反應罐內；上流式厭氧反應罐上方連接泥水分離池；所述的泥水分離池內設置有泥渣格板，泥水分離池底部與上流式厭氧反應罐連接處設置有汙泥鬥；泥水分離池還設有泥渣出管，泥渣出管與吸泥泵連接；泥水分離池頂部還設置有出水口。
具體的，所述的固液分離櫃的內設有四個多層過濾部件，四個多層過濾部件並列安裝，依次輪流使用。
進一步的，所述的上流式厭氧反應罐有兩個，並列安裝在泥水分離池下方，每個上流式厭氧反應罐分別配置一個汙泥鬥。
所述的泥渣格板有多個，垂直的安裝在泥水分離池內的上方。
多層過濾部件三面篩網孔徑為3～5mm，底板的底板篩網孔徑為2～3mm。
可替換地，所述的多層過濾部件為最外層的陶瓷梯度模和與廢水直接接觸的2-3層厚度在3-5釐米的pp棉。
可替換地，所述的多層過濾部件為最外層還可以包括：固液分離網，固液分離網上方設置有抽油孔；優選地，固液分離網內部採用不鏽鋼絲網聚結填料，殼體用鋼，使用壓力為0.8mpa-1.5mpa。其中，最優選的指標為：不鏽鋼絲網聚結填料分為上下兩盤，交錯45-90度疊放使用，比表面積(平方米/立方米)25-60，堆放比重100-110千克/立方米，空隙率95-97％。
固液分離網原理是利用旋風與不鏽鋼絲網捕霧的有機結合，同時採用直接攔截、慣性碰撞、布朗擴散及凝聚等機理，非常有效。當含有油和水的液體通入油水分離器，大液滴在重力作用下落到油水分離器底部，霧狀小液滴被絲網捕獲凝結成大液滴落到油水分離器底部，夾帶的的液體因此被分離出來，這是本發明的發明點之一，發明人經過了多次測試，發現使用壓力為0.8mpa-1.5mpa，更優選地，發明人發現，按照比例為質量的0.05-0.08％向含固項汙染物的汙水中投放絮凝劑或聚集劑，其中絮凝劑可使油凝聚成凝膠體而沉澱，而聚集劑則使油凝聚成膠體使其上浮，起到很好的輔助作用，其中絮凝劑優選：硫酸鋁、氯化鋁、硫酸鐵、氯化鐵，其使用量分別為：加入量為總質量的百分之0.05，0.055，0.06和0.08，這是發明人經過了多年的實驗所得的數據，為最優值。
其中，所述的出水口處連接有流量監測設備和傳感器，這是本發明的一個發明點，流量監測設備可以一直檢測廢水濃度，在實際的生產中，經常會出現廢水中有高濃度雜物的情況，這樣會堵塞水管，而增加了流量監測設備後，一旦發現流速異常，則可以通過傳感器停止廢水供料並發出報警，便於工人維修，經過增加了這個監測設備，使得生產事故的發生機率大大降低，這是本發明的發明點之一。
其中，泥渣出管連接有感應器，以便於監測堵塞情況。
該固液分離設備的分離方法，包括以下過程：
廢水經進水布水管流入固液分離罐的多層過濾部件，粗顆粒停留於底板篩網上形成濾料；
經過多層過濾部件過濾的出水經集水管流入厭氧布水管進入上流式厭氧反應罐，上流式厭氧反應罐內裝有厭氧汙泥；汙水經過厭氧汙泥層，在厭氧菌的作用下汙水中膠態物從水中脫離出，脫離出來的膠狀物和部分的細小懸浮物，與厭氧產生的氣體一起上升進入泥水分離池內；
膠狀物和懸浮物，在附著氣體的作用進入泥水分離池內，隨之浮於水面，後續上升的泥渣顆粒在泥水分離池內附著在之前浮於水面的泥渣層底部；浮於泥水分離池上的泥渣，由泥渣出管定期由吸泥泵抽出。
部分泥渣沉至汙泥鬥壁上，回沉於上流式厭氧反應罐內。
本發明提供的固液分離設備及其分離方法，綜合解決豬場廢水的預處理中泥渣和膠體物，最終從出水管出來的水，將不帶泥，水中膠體也少甚至沒有，減少後續汙水處理難度。
附圖說明
圖1是本發明的結構示意圖；
圖2是本發明的泥渣出管俯視結構示意圖。
具體實施方式
結合附圖和實施例說明本發明的具體實施方式。
如圖1所示，固液分離設備，包括固液分離櫃1、泥水分離池2和上流式厭氧反應罐3；
所述的固液分離櫃1的內設有多個多層過濾部件5，所述的多層過濾部件5包括底板和四個側壁，所述的四個側壁分別為三面篩網和一個出料門，所述的底板為底板篩網；多層過濾部件5頂部設置有進水布水管4；
多層過濾部件5下方為集水區6；集水區6通過集水管7連接厭氧布水管9，所述的厭氧布水管9安裝在上流式厭氧反應罐3內；上流式厭氧反應罐3上方連接泥水分離池2；如圖2所示，所述的泥水分離池2內設置有泥渣格板8，泥水分離池2底部與上流式厭氧反應罐3連接處設置有汙泥鬥10；泥水分離池2還設有泥渣出管12，泥渣出管12與吸泥泵連接；泥水分離池2頂部還設置有出水口11。
所述的固液分離櫃1的內設有四個多層過濾部件5，四個多層過濾部件5並列安裝，依次輪流使用。
所述的上流式厭氧反應罐3有兩個，並列安裝在泥水分離池2下方，每個上流式厭氧反應罐3分別配置一個汙泥鬥10。
所述的泥渣格板8有多個，垂直的安裝在泥水分離池2內的上方。
多層過濾部件5三面篩網孔徑為3～5mm，底板的底板篩網孔徑為2～3mm。
廢水經進水布水管4流入固液分離罐1的多層過濾部件5，粗顆粒停留於底板篩網上，經底部篩板滯滿顆粒泥渣後，泥渣可進一步做為濾料，使得後續流入的廢水細小顆粒能進一步過濾。當由泥渣組成的底部濾料厚度變後，濾水沿濾面流向立面的三面篩網並流出，在濾面上流動過程，濾料表面能夠阻隔一部濾料使之達到一部過濾作用；三面篩網能阻隔一定粒徑的泥渣粒，使得隨後流入泥渣進一步阻隔，其出水達到過濾作用，由此循環進行：過濾-出水-過濾。
固液分離櫃1的內設有四個多層過濾部件5，當第一個多層過濾部件的濾渣滿時，更換為第二個多層過濾部件，如此循環下去。當到第4個多層過濾部件快滿時，第一個多層過濾部件進行出渣。根據水量和多層過濾部件的大小，每個多層過濾部件可設計進水一周左右，當全部多層過濾部件都滿時，進水時間有1個月左右。
固液分離櫃1出水經集水管7流入厭氧布水管9進入上流式厭氧反應罐3，上流式厭氧反應罐3內裝有厭氧汙泥(菌)。經多層過濾部件5過濾後的水經過厭氧汙泥層，由於厭氧菌的作用由多層過濾部件5流出的濾水中膠態物從水中脫離出，脫離出來的膠狀物密度較小，其易懸於水中；厭氧產生的氣體在上升過程，部分易附著在脫離出來的膠狀物和部分的細小懸浮物，使之上升。
在泥水分離池2內，由上流式厭氧反應罐3上升的膠狀物和懸浮物，在附著氣體的作用進一步進入泥水分離池2內，隨之浮於水面，後續上升的泥渣顆粒在泥水分離池2內附著在之前浮於水面的泥渣層底部。泥水分離池2中間設有泥渣格板8，避免由於水的流動影響泥渣層的形成或擾動。汙泥鬥10為了能夠讓厭氧泥在泥渣格板8內不會流出池外，讓其回沉於上流式厭氧反應罐3內，部分沉至汙泥鬥10壁上，隨後流入上流式厭氧反應罐3中。浮於泥水分離池2上的泥渣，由泥渣出管12定期由吸泥泵抽出。
可替換地，所述的多層過濾部件為最外層還可以包括：固液分離網，固液分離網上方設置有抽油孔；優選地，固液分離網內部採用不鏽鋼絲網聚結填料，殼體用鋼，使用壓力為0.8mpa-1.5mpa。其中，最優選的指標為：不鏽鋼絲網聚結填料分為上下兩盤，交錯45-90度疊放使用，比表面積(平方米/立方米)25-60，堆放比重100-110千克/立方米，空隙率95-97％。
固液分離網原理是利用旋風與不鏽鋼絲網捕霧的有機結合，同時採用直接攔截、慣性碰撞、布朗擴散及凝聚等機理，非常有效。當含有油和水的液體通入油水分離器，大液滴在重力作用下落到油水分離器底部，霧狀小液滴被絲網捕獲凝結成大液滴落到油水分離器底部，夾帶的的液體因此被分離出來，這是本發明的發明點之一，發明人經過了多次測試，發現使用壓力為0.8mpa-1.5mpa，更優選地，發明人發現，按照比例為質量的0.05-0.08％向含固項汙染物的汙水中投放絮凝劑或聚集劑，其中絮凝劑可使油凝聚成凝膠體而沉澱，而聚集劑則使油凝聚成膠體使其上浮，起到很好的輔助作用，其中絮凝劑優選：硫酸鋁、氯化鋁、硫酸鐵、氯化鐵，其使用量分別為：加入量為總質量的百分之0.05，0.055，0.06和0.08，這是發明人經過了多年的實驗所得的數據，為最優值。
該設備綜合解決豬場廢水的預處理中的泥渣和膠體物，最終從出水管出來的水，將不帶泥，水中膠體也少甚至沒有。