本發明涉及污水處理技術領域,具體涉及一種適用于粉末吸附劑的連續自動水處理裝置。
背景技術:
吸附工藝在污水處理中應用廣泛,在重金屬、高鹽及有機廢水等污水的治理中均有涉及,在化工、機械、石油等行業的污水治理中均有使用。此外,為了響應國家節水、節能的環保號召,許多公司設置了中水回用處理單元,絕大多數使用了吸附工藝。
粘土礦物因具有獨特的層狀結構而表現出良好的吸附和離子交換性能,在廢水處理中有廣闊的應用前景。而且粘土礦物吸附劑來源廣泛,價格低廉,一直都被稱為最有應用前景的吸附劑。但粘土礦物作為水處理吸附劑,由于難以成型等原因,無法在實際的大型水處理工程中使用,目前主要停留在實驗室研究階段。
粘土礦物如累托石、蒙脫石等為粉狀結構,需要成型后置于吸附塔中才能用于水處理工程。但與活性炭不同,粘土礦物具有良好的吸水性和溶脹性,傳統的成型方法應用于粘土礦物成型往往由于粘土吸水溶脹導致成型持續時間不長,針對粘土成型較有效的pva法操作復雜且成本高昂,成型的費用是粘土本身價格的好幾倍,因此也無法廣泛推廣。成型困難限制了粘土類吸附劑在大型水處理工程中的應用。
在水處理工程中需要對吸附劑成型的主要原因是粉體狀的吸附劑投入水中難以有效泥水分離和回收,也難以對吸附劑進行再生,從而導致吸附劑的浪費;要想對粉體吸附劑有效回收再生,則需要中斷廢水的處理,這對于大型廢水處理工程來說十分不便,也會帶來高額的人工成本;此外,不能有效從水中分離的吸附劑顆粒反而會影響出水的ss,使得出水水質不合格。
由此可見,如果能設計一種適用于粉體吸附劑的連續自動水處理裝置,將能有效解決粘土礦物等粉狀吸附劑用于大型水處理工程的問題,降低污水處理的成本,為粘土礦物吸附劑的工業化應用打開大門,對于水處理領域十分必要。
技術實現要素:
本發明要解決的技術問題是,針對現有技術存在的上述缺陷,提供了一種適用于粉末吸附劑的連續自動水處理裝置,實現了污水的無間斷連續處理,可應對更寬范圍的水質和水量的波動,適用于粉狀吸附劑直接應用于水污染治理工程,無需對吸附劑進行成型,降低了吸附劑制備的難度,同時降低了廢水治理成本。
本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案是:
一種適用于粉末吸附劑的連續自動水處理裝置,包括兩個反應池,每個反應池均連接有濾膜,反應池內設有粉體吸附劑,每個反應池底部均設有廢水進水管、解析液進水管和排泥管,反應池底部與相應的濾膜底部之間連接反洗回流管道,濾膜的頂部設有廢水出水管,濾膜的底部設有解析液出水管,廢水進水管、解析液進水管、解析液出水管、排泥管和反洗回流管道上均設有閥門,濾膜連接有反洗系統。
按照上述技術方案,所述的連續自動水處理裝置還包括控制系統,所述閥門均為電磁閥門,控制系統分別與各電磁閥門連接。
按照上述技術方案,反應池內設有攪拌器,攪拌器連接有電機。
按照上述技術方案,反應池的頂部設有投料口或為敞口;可以從上方投加粉體吸附劑。
按照上述技術方案,濾膜為碳化硅陶瓷膜。
本發明具有以下有益效果:
本裝置通過閥門的切換,實現廢水的并聯處理或串聯處理之間的切換,
通過管路及閥門和反沖洗系統的設計,使左右系統交叉運行或同時運行,實現廢水處理與吸附劑反沖洗同時運行,在吸附劑反沖洗時無需間斷廢水處理,實現了污水的無間斷連續處理,在吸附劑吸附飽和時無需間斷廢水處理去進行吸附劑的再生,通過閘門的切換,實現廢水的并聯處理或串聯處理之間的切換,可應對更寬范圍的水質和水量的波動,通過濾膜的設計使得污水處理的吸附單元可適用于粉狀吸附劑直接應用于水污染治理工程,無需對吸附劑進行成型,降低了吸附劑制備的難度,同時降低了廢水治理成本,同時拓展了可用于水處理工程吸附劑的種類,使得難以成型但吸附效果優良的黏土礦物吸附劑應用于水處理工程成為可能。
附圖說明
圖1是本發明實施例中適用于粉末吸附劑的連續自動水處理裝置的結構示意圖;
圖中,1-第一反應池,2-電機,3-攪拌器,4-廢水進水管,5-解析液進水管,6-排泥管,7-反洗回流管道,8-廢水出水管,9-解析液出水管,10-第一濾膜,11-反洗系統,12-第二反應池,13-第二濾膜。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細說明。
參照圖1所示,本發明提供的一種實施例中適用于粉末吸附劑的連續自動水處理裝置,包括兩個反應池,每個反應池均連接有濾膜,反應池與濾膜之間相連通,反應池內設有粉體吸附劑,每個反應池底部均設有廢水進水管4、解析液進水管5和排泥管6,反應池底部與相應的濾膜底部之間連接反洗回流管道7,濾膜的頂部設有廢水出水管8,濾膜的底部設有解析液出水管9,廢水進水管4、解析液進水管5、解析液出水管9、排泥管6和反洗回流管道7上均設有閥門,濾膜連接有反洗系統11;通過管路及閥門和反沖洗系統的設計,使左右系統交叉運行或同時運行,實現廢水處理與吸附劑反沖洗同時運行,在吸附劑反沖洗時無需間斷廢水處理,實現了污水的無間斷連續處理,在吸附劑吸附飽和時無需間斷廢水處理去進行吸附劑的再生,通過閘門的切換,實現廢水的并聯處理或串聯處理之間的切換,可應對更寬范圍的水質和水量的波動,在進水水量大時可進行并聯處理,在進水污染物濃度相對較高時切換閥門,進行串聯處理,延長廢水停留時間,實現廢水達標排放,因此本發明能應對更寬范圍的水質、水量波動情況。系統的吸附、反洗、再生、串并聯都通過編程后的控制系統自動控制,通過濾膜的設計使得污水處理的吸附單元可適用于粉狀吸附劑直接應用于水污染治理工程,無需對吸附劑進行成型,降低了吸附劑制備的難度,同時降低了廢水治理成本,同時拓展了可用于水處理工程吸附劑的種類,使得難以成型但吸附效果優良的黏土礦物吸附劑應用于水處理工程成為可能。
進一步地,所述的連續自動水處理裝置還包括控制系統,所述閥門均為電磁閥門,控制系統分別與各電磁閥門連接;裝置不同的運行模式均由編程的控制系統自動控制,工人可選擇程序后讓系統自動運行,需要改變運行模式時也均是一鍵式操作即可。
進一步地,反應池內設有攪拌器3,攪拌器3連接有電機2;電機2與控制系統連接,控制系統通過電機2帶動攪拌器3轉動。
進一步地,所述的反洗系統11包括反洗進水管、反洗水出水管、空壓機和反洗水暫存罐,反洗水暫存罐與空壓機連接,空壓機通過反洗進水管和反洗水出水管與濾膜連接。
進一步地,反應池的頂部設有投料口或為敞口;可以從上方投加粉體吸附劑。
進一步地,濾膜為碳化硅陶瓷膜。
進一步地,每個濾膜均連接有泵;濾膜過濾不是常壓過濾,需要泵提供壓力,增加水頭。
本發明的一個實施例中,本發明的工作原理:
如圖1所示的適用于粉末吸附劑的連續自動化污水處理裝置,由左、右兩套系統組成,一套使用,一套再生,也可以根據需要進行調整,同時并聯或串聯使用,兩套系統均包括反應系統、過濾系統和控制系統。兩個反應系統分別為左反應系統和右反應系統,左反應系統包括第一反應池1和第一濾膜10,右反應系統包括第二反應池12和第二濾膜13;
如圖1所示左反應系統包括第一反應池1、泵、攪拌器3和一系列管路。第一反應池1為上開口式,可以投加粉體吸附劑。廢水從第一反應池1底部的廢水進水管4進入反應池內,與池內的粉體吸附劑充分反應、吸附。廢水中的有害物質進入吸附劑后廢水得到凈化,但此時廢水與粉體吸附劑仍混合在一起。反應后,廢水和吸附劑的泥水混合物通過泵的作用進入過濾分離系統中的第一濾膜10,過濾膜為碳化硅陶瓷膜,孔徑遠小于吸附劑粒徑,能有效過濾;經過陶瓷膜過濾的吸附凈化后的清水通過廢水出水管8外排或進入下一級水處理單元,混有吸附劑的濃水則回流至第一反應池1繼續與廢水反應,第一反應池1內吸附劑的濃度可以基本維持不變,從而確保吸附處理的效果;當濾膜的膜通量下降至一定值后開啟反洗系統11,對陶瓷膜進行清洗,通過此種方式,可以保持膜的高通量,同時維持第一反應池1內吸附劑的濃度不變。
當第一反應池1內的吸附劑吸附接近飽和時,關閉廢水進水管4閥門,第一反應池1停止進水,開啟右系統的廢水進水管4閥門,廢水進入第二反應池12,由右系統進行廢水處理;第一反應池1內剩余廢水通過泵繼續進入第一濾膜10,剩余過濾水繼續通過廢水出水管8流出,持續一段時間,相當于對第一反應池1內的廢水進行濃縮。濃縮到一定程度后,打開第一反應池1的解析液進水管5閥門,解析液進入第一反應池1,開始對左系統的吸附劑進行反洗再生,反洗再生過程中吸附質進入解析液中,解析液和粉體吸附劑通過第一濾膜10進行分離,廢反洗液從解析液出水管9流出,濃水回到第一反應池1,粉體吸附劑繼續解吸至吸附劑完全再生;左系統再生完成時關閉解析液進水管5閥門,第一反應池1內廢水繼續通過水泵進入濾膜過濾,出水從解析液出水口排除,吸附劑隨濃水回流至池內,使池內吸附劑得到濃縮,待用。第二反應池12內吸附劑吸附飽和后則反過來相同操作。
吸附或解析時,陶瓷膜的長時間工作都會導致膜通量降低,當通量降低到一定值時開啟反洗系統11,反洗水為清水加壓縮空氣,高效快速沖洗膜壁上的粉末吸附劑回到反應池,濾膜系統可恢復功能。
當廢水水量波動增大時,可同時開啟左、右兩系統,并聯處理廢水,水處理量可增加一倍;當廢水水質發生波動進水濃度增大,一級反應無法達到排水標準要求時,可以將兩級反應池串聯,進行2次吸附,保障出水水質達標。
本設備所有運行模式都編程后的控制系統自動控制,主要有①左右系統交叉運行、反洗的正常模式、②應對突發大水量的并聯模式、③應對突發水質波動的串聯模式等,反洗系統11的工作也是根據運行時間或膜通量自動設置。控制系統可選定一種模式后系統全部自動運行,需要切換工作模式時工人僅需一鍵式操作,方便、準確。
綜上所述,所述的適用于粉末吸附劑持續循環使用的自動水處理裝置可以克服黏土類吸附劑難以應用于實際污水處理工程的問題,使得黏土類吸附劑的廣泛應用成為可能;粉狀吸附劑可直接應用于其中,無需成型,降低了吸附劑制備的難度、工序及成本,同時降低了廢水治理的成本;可以實現廢水的連續處理,在吸附劑吸附飽和時無需間斷廢水處理去進行吸附劑的再生;所使用的濾膜為碳化硅陶瓷膜,更適合粉體吸附劑與廢水的分離;不同的運行模式均由編程的控制系統自動控制,工人可選擇程序后讓系統自動運行,需要改變運行模式時也均是一鍵式操作即可。
以上的僅為本發明的較佳實施例而已,當然不能以此來限定本發明之權利范圍,因此依本發明申請專利范圍所作的等效變化,仍屬本發明的保護范圍。