煤化工廢水的同步除鈣鎂硅預處理裝置和應用方法
【專利摘要】本發明公開了煤化工廢水同步除鈣鎂硅預處理裝置和應用方法，包括廢水收集池、一級反應槽和一體化澄清器；所述的廢水收集池接受煤化工廢水，通過管路連通所述的一級反應槽；所述的煤化工廢水經過一級反應槽后，通過泵、藥液混合器，輸入一體化澄清器內置二級反應室混合反應沉降分離；該煤化工廢水同步除鈣鎂硅預處理組合裝置結構簡單、穩定，鑒于我國煤化工業蓬勃發展的需要，該發明具有廣闊的市場前景，其推出必然帶來良好的經濟效益和社會效益。
【專利說明】
煤化工廢水的同步除鈣鎂硅預處理裝置和應用方法
技術領域
[0001 ]本發明涉及工業廢水處理技術，主要涉及含有高硅和高硬度污染物的特種工業廢水一一煤氣化廢水同步除鈣鎂硅的預處理裝置和應用方法。
【背景技術】
[0002]煤氣化廢水預處理是保證生化處理和深度處理的必要條件。預處理單元中，油類、懸浮物、酚類、氨類、硬度、硅等污染物通常采用重力沉降法、隔油、氣浮法、溶劑萃取法、汽提法、過濾、石灰法、離子交換法、鎂劑、鈣劑等處理方法。但是，對高硅高硬度的煤氣化廢水，目前還沒有同步、高效成熟的方法。高硅高硬度的煤氣化廢水會造成工藝設備和管道結垢、堵塞，特別是在進行深度處理時，會在較短的時間內使反滲透膜結垢，并且硅垢形成后很難清洗，導致膜性能降低甚至失效，嚴重影響了煤氣化廢水的循環利用。
【發明內容】
[0003]本發明在于克服上述現有技術中存在的缺陷，提供一種適應煤化工廢水特征的同步除鈣鎂硅預處理組合裝置。
[0004]本發明提供的技術方案是:一種煤化工廢水同步除鈣鎂硅預處理組合裝置包括廢水收集池、一級反應槽、一體化澄清器;廢水收集池接受煤化工廢水，通過管路連通一級反應槽;煤化工廢水經過一級反應槽后，通過栗送，經過藥液混合器，輸入一體化澄清器；
[0005]—體化澄清器包括澄清器支架、澄清器槽體、二級反應室、導流筒、反射分布裝置，污泥提升攪拌裝置、刮泥耙支架、刮泥耙、污水進口、出水堰、污水出口和污泥排出口 ；澄清器支架支撐澄清器槽體;污水進口和污水出口分別設置在澄清器槽體的上部的兩側;污泥進口連通一級反應槽;刮泥耙支架設置在澄清器槽體上部，通過軸支撐刮泥耙;導流筒為圓筒形，設置在二級反應室外澄清器槽體的中上部;反射分布裝置為倒扣的喇叭口形狀，設置在澄清器槽體的中部，在導流筒的正下部，污水進口的污水由上向下通過反射分布裝置布水;二級反應室在澄清器槽體的中部，在反射分布裝置的內部;污泥提升攪拌裝置可以調速的設置在二級反應室的下部;污泥排出口設置在澄清器槽體的底部；出水堰設置在澄清器槽體的上部。
[0006]煤化工廢水同步除鈣鎂硅預處理裝置的應用方法，煤氣化廢水經一級反應槽調質和除硅反應，再進入一體化澄清器二級反應室，在復配藥劑的作用下，實現煤氣化廢水中高硅、高硬度的同步高效去除。
[0007]在一級反應槽中先加入NaOH調節煤氣化廢水pH值至9?11;同時投加無機復配藥劑進行除娃的混凝反應。
[0008]—級反應槽出水進入澄清器二級反應室，投加復配藥劑/PAC/PAM進行混凝反應；隨之進入澄清過程，實現煤氣化廢水中高硅、高硬度的同步高效去除。
[0009]—體化澄清器其結構特征在于位于澄清器中心部位的二級反應室下部的提升攪拌裝置，將底部沉積物提升至二級反應室，在投加復配藥劑作用下，與一級反應槽出水同步進行混合、混凝;導流反射布水裝置對混合后的出水進行減速和均布，克服紊流對沉降的影響，實現高效固液分離。
[0010]本發明的原理:
[0011]采取分級遞階除硅、除硬方法流程:
[0012]I)去除廢水中的硅:加入NaOH，將煤氣化廢水的pH調節至9-11的堿性環境;加入無機復配藥劑，在堿性環境下，與硅反應生成松軟的絮狀泥渣。
[0013]2)去除廢水中的硬度:加入復配藥劑，在堿性環境下與鈣、鎂離子反應產生沉淀，達到去除硬度的目的。
[0014]3)混凝澄清:除硬度和除硅產生的沉淀物的穩定性差、顆粒粒徑小，加入絮凝劑PAC和PAM，使沉淀物的絮狀體結構更穩定，比重加大，進入澄清系統更容易實現液固分離。
[0015]本發明的特點:
[0016]I)本發明實現了煤氣化廢水預處理同步高效除硅、除硬，經處理后廢水的硬度<200ppm，娃<40ppm，去除效率達86%?90%。
[0017]2)提升澄清器底部沉降物至二級反應室的一體化澄清器結構，強化了一體化澄清器的混凝澄清效果。
[0018]3)該高效煤氣化廢水除硅、除硬預處理工藝，解決了后續工藝設備、管道結垢堵塞問題，特別是避免深度處理的反滲透膜的硅垢堵塞，延長了反滲透膜的使用壽命。
[0019]本發明煤氣化廢水經一級反應槽調質和除硅反應，再進入一體化澄清器二級反應室，在復配藥劑的作用下，實現煤氣化廢水中高硅、高硬度的同步高效去除。
[0020]在一級反應槽中先加入NaOH調節煤氣化廢水pH值至9?11;同時投加無機復配藥劑進行除娃反應。
[0021]—級反應槽出水進入澄清器二級反應室，投加復配藥劑/PAC/PAM進行除硬度和混凝反應，隨之進入澄清過程，實現煤氣化廢水中高硅、高硬度的同步高效去除。
[0022 ] 一體化澄清器的特征:位于澄清器中心部位的二級反應室下部的提升攪拌裝置，將底部沉積物提升至二級反應室，在投加復配藥劑作用下，與一級反應槽出水同步進行混合、絮凝;澄清器導流反射布水裝置對混合后的出水進行減速和均布，克服紊流對沉降的影響，實現高效固液分離。
[0023]本發明提供的煤化工廢水同步除鈣鎂硅預處理裝置結構簡單、運行高效，為煤化工氣化系統的穩定運行提供技術保證。
【附圖說明】
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[0024]圖1是煤化工廢水同步除鈣鎂硅預處理裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
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[0025]下面結合附圖對發明的實施例進一步詳述。
[0026]實施例1:
[0027]如圖1所示，煤化工廢水同步除鈣鎂硅預處理裝置包括:廢水收集池12、一級反應槽13和一體化澄清器16。
[0028]廢水收集池12接受煤化工廢水，通過管路連通一級反應槽13;煤化工廢水經過一級反應槽13后，通過栗14，經過藥液混合器15，輸入一體化澄清器16;
[0029]—體化澄清器16包括:澄清器支架1、澄清器槽體2、刮泥耙支架5、刮泥耙10、導流筒6、反射分布裝置7、二級反應室8，污泥提升攪拌裝置9、污水進口 3、污水出口 11、出水堰4、污泥排出口。澄清器支架I支撐澄清器槽體2;污水進口3和污水出口 11分別設置在澄清器槽體2的上部的兩側;污水進口 3連通一級反應槽13;刮泥耙支架5設置在澄清器槽體2上部，通過軸支撐刮泥耙10;導流筒6為圓筒形，設置在澄清器槽體2的中上部;反射分布裝置7為倒扣的喇叭口形狀，設置在澄清器槽體2的中部，在導流筒6的正下部，污水進口 3的污水進入二級反應室8; 二級反應室8在澄清器槽體2的中部，在反射分布裝置7的內部;污泥提升攪拌裝置9可調速，設置在二級反應室8的底部;污泥排出口設置在澄清器槽體2的底部；出水堰4設置在澄清器槽體的上部。
[0030]一種煤氣化廢水組合式同步除鈣鎂硅預處理方法如圖1所示。煤氣化廢水進入一級反應槽進行調質和除硅反應，再進入一體化澄清器二級反應室，在復配藥劑(這里使用Na2C03)的作用下，實現煤氣化廢水中高硅、高硬度的同步高效去除。
[0031]以硬度:2000?3000ppm，硅含量:250?350ppm的煤氣化廢水預處理為例。煤氣化廢水進入一級反應槽，首先投加NaOH，將煤氣化廢水pH調節至9?11，這里是10;在堿性環境下，投加無機復配藥劑(這里使用FeS04.7H20)與硅反應生成松軟的絮狀泥渣。復配藥劑的投加量，按照無機復配藥劑與煤氣化廢水中硅的摩爾濃度比例為1:1至2:1計算。
[0032]—級反應槽出水進入一體化澄清器二級反應室，在二級反應室投加復配藥劑/PAC/PAM混凝反應。在二級反應室的堿性環境下與廢水的鈣、鎂離子反應產生沉淀，達到去除硬度的目的，復配藥劑的投加量根據廢水中硬度的濃度進行計算。
[0033]—體化澄清器二級反應室投加的PAC和PAM與除硅除硬過程產生的懸浮物發生聚合、絮凝、混凝反應，廢水中的懸浮物形成大團重質礬花，PAC和PAM投加量為2?3ppm。除硅除硬的反應時間約為I個小時。
[0034]為強化一體化澄清器的混凝澄清效果，在澄清器中心部位的二級反應室下部設置的提升攪拌裝置，將澄清器底部沉積物提升至二級反應室，在投加復配藥劑作用下，與一級反應槽出水同步進行混合、混凝。
[0035]二級反應室出水進入澄清器導流反射布水裝置對混合后的出水進行減速和均布，克服紊流對沉降的影響，經過3?5小時的沉淀分離，上清液經澄清器上部集水堰口溢入集水槽，出水的硬度<200ppm，硅<40ppm;澄清器底部沉積的灰渣由刮泥機刮入渣漿斗，通過排渣栗排向污泥處理系統。
[0036]以上對本發明的實施例進行了詳細說明，但所述內容僅為本發明的較佳實施例，不能被認為用于限定本發明的實施范圍。凡依本發明申請范圍所作的均等變化與改進等，均應仍歸屬于本發明的專利涵蓋范圍之內。
【主權項】
1.煤化工廢水同步除鈣鎂硅預處理裝置，其特征在于:包括廢水收集池、一級反應槽和一體化澄清器;所述的廢水收集池接受煤化工廢水，通過管路連通所述的一級反應槽;所述的煤化工廢水經過一級反應槽后，通過栗，藥液混合器，輸入一體化澄清器。2.根據權利要求1中所述的煤化工廢水同步除鈣鎂硅預處理裝置，其特征在于:所述的一體化澄清器包括澄清器支架、澄清器槽體、內置二級反應室、導流筒、反射分布裝置、刮泥耙支架、刮泥耙、污泥提升攪拌裝置、污水進口、出水堰、污水出口和污泥排出口；所述的澄清器支架支撐所述的澄清器槽體;所述的污水進口和污水出口分別設置在所述的澄清器槽體的上部的兩側;所述的污水進口連通所述的一級反應槽;所述的刮泥耙支架設置在所述的澄清器槽體上部，通過軸支撐所述的刮泥耙;所述的導流筒為圓筒形，設置在所述的澄清器槽體的中上部;所述的反射分布裝置為倒扣的喇叭口形狀，設置在所述的澄清器槽體的中部，在所述的導流筒的正下部，所述的污水進入導流筒，通過反射分布裝置布水;所述的二級反應室在所述的澄清器槽體的中部，在所述的反射分布裝置的內部;所述的污泥提升攪拌裝置可以調速的設置在所述的二級反應室下部;所述的污泥排出口設置在所述的澄清器槽體的底部;所述的出水堰設置在所述的澄清器槽體的上部。3.—種如權利要求1所述的煤化工廢水同步除鈣鎂硅預處理裝置的應用方法，其特征在于:所述的煤氣化廢水經一級反應槽混合調質和除硅反應，再進入一體化澄清器二級反應室，在復配藥劑的作用下，實現煤氣化廢水中高硅、高硬度的同步高效去除。4.根據如權利3所述的方法，其特征在于:在一級反應槽中先加入NaOH調節煤氣化廢水pH值至9?11;同時投加無機復配藥劑進行除硅的反應。5.根據權利3所述方法，其特征在于在一級反應槽出水進入澄清器二級反應室，投加復配藥劑/PAC/PAM進行混凝反應;進入澄清過程，實現煤氣化廢水中高硅、高硬度的同步高效去除。6.如權利3所述方法，一體化澄清器其結構特征在于位于澄清器中心部位的二級反應室下部的提升攪拌裝置，將底部沉積物提升至二級反應室，在投加復配藥劑作用下，與一級反應槽出水同步進行混合、混凝;導流反射布水裝置對混合反應后的出水進行減速和均布，克服紊流對沉降的影響，實現高效固液分離。
【文檔編號】C02F9/04GK105884080SQ201610352248
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年5月26日
【發明人】丁海榮, 王慶芬, 范永梅, 殷浩, 監青占, 牟鑫, 范公明, 閆朝友, 徐鑫利, 趙彬, 韓俊海
【申請人】丁海榮