專利名稱：一種工業污水物理凈化方法和系統的制作方法
一種污水凈化方法和系統，尤其涉及一種工業污水物理凈化方法和系統。
隨著制革工業的快速發展，制革過程中產生的污水對環境造成的污染也越來越嚴重，已成為重要的工業污染源之一。國內外傳統的污水處理方法，如生物轉盤法、活性污泥法、生物濾池法、接觸氧化法、化學絮凝法、生物細菌法等。在我國制革企業具有小而散的特點，各加工企業的廢水往往不可能集中處理，而且這些企業在制革過程中產生的廢水污染負荷高。在使用生物化學法和電解法處理制革工業廢水時，對于小型企業往往存在如下問題1、占地面積大，一個日處理1600t污水的凈化場占地約4萬m2；2、投資大，一個日處理1600t污不的凈化場投資約7百萬元以上；3、運行費用高，每立方米制革污水處理費用在0.75-0.80元；4、處理后的水不能循環使用，水資源浪費；5、對處理環境溫度要求嚴格，生物細菌繁殖溫度要保持在35-40℃；6、廢水中的有毒物質，如六價鉻不能有效去除，只能將其轉移。
本發明的目的是提供一種能集中進行混合沉淀、電解、旋分和過濾的循環式污水凈化方法和系統，且方法簡便、占地面積少、結構簡單、成本低、能有效去除鉻離子。
本發明的目的是通過如下的方法和系統實現的(1)一種工業污水物理凈化方法，其特點在于污水在污水池混合沉淀并經絲網進行初步過濾；混合沉淀后的污水經泵加壓后注入曲線形電解管內進行電解，通過加大電解電源的電壓或電流以及縮小電解管內陽極陰極距離或延長污水電解時間使陽極板上吸附有金屬或金屬氧化物顆粒，同時在陰極板附近形成有絮狀物；經電解后含有絮狀物的污水在泵壓的作用下通過旋分器中部筒體的切線方向入口射入，污水在旋分器內高速旋轉分離，比重較大的污物由旋分器頂部中間出口排出，比重較小的污物由旋分器底部中間出口排出，污水由低于污水入口的污水出口排出；經旋分器排出的污水再經增壓泵加壓后沿旋分過濾器下部旋轉體切線方向入口射入，進行第二次旋分；經第二次旋分后，污水中的污物由旋分過濾器下部旋轉體底部中間排出，污水則通過旋分過濾器中的由吸附性介質組成的過濾層進行最終過濾，從而得到可循環使用的凈化水。
(2)一種用于上述方法的凈化系統，由污水池、污水泵、交流電源、凈化裝置、污物池、管件及支架組成，其特點在于所述凈化裝置由曲線形絕緣的電解管、直流電解電源、立式旋分器、增壓泵、立式旋分過濾器組成；污水池通過污水泵和管件與所述電解管的電解管入口連通，在所述電解管內壁上相對平行分別安裝有陽極板和陰極板，并通過所述電解管外壁上的接線端子與直流電解電源的正負電極連接；所述旋分器由中部的旋分器筒體及直徑逐漸縮小的旋分器上旋轉體、旋分器下旋轉體組成，在旋分器筒體上部沿筒壁切線方向安裝有與電解管出口連通的旋分器污水進口，在旋分器筒體中部中心安裝有旋分器污水出口，所述旋分器污水出口低于旋分器污水入口，旋分器上旋轉體頂部中間安裝有污物出口，旋分器下旋轉體底部中間安裝有排污閥，污物出口和排污閥分別與污物池連通；旋分器污水出口與所述旋分過濾器污水入口之間安裝有增壓泵；所述旋分過濾器由下部直徑逐漸縮小的過濾器下旋轉體和上部含有至少一層過濾層的過濾筒體組成，在其中間安裝有與所述過濾層連通并托起過濾層的過濾器旋分污水出口格板；在所述過濾器下旋轉體上部沿外壁切線方向安裝有旋分過濾器污水入口，在其底部中間安裝有與污物池連通的過濾器排污閥；所述過濾層由直徑大小不同的吸附性介質組成，在所述過濾層之上、所述過濾筒體上部安裝有凈水出口。
上述的凈化系統，其特點在于所述旋分器上旋轉體為半球形體，所述旋分器下旋轉體和所述過濾器下旋轉體均為錐形體。
上述的凈化系統，其特點在于所述電解管至少為一層U形管、雙U形管或S形管。
上述的凈化系統，其特點在于所述過濾層為三層，從下向上每層介質顆粒的直徑逐漸縮小。
上述的凈化系統，其特點在于所述過濾層的下面的格板和每層之間安放有絲網，所述絲網的網孔直徑略小于其上吸附性介質的直徑。
上述的凈化系統，其特點在于所述吸附性介質可以為沸石或焦炭。
上述的凈化系統，其特點在于上所述旋分器污水出口至少低于旋分器污水入口50mm。
上述的凈化方法，其特點在于所述電解電源的電壓為安全電壓，陽極板與陰極板之間的距離不小于140mm，污水通過所述電解管進行電解時間不少于3min，或陽極板與陰極板的長度約為20-35m。
上述的凈化方法，其特點在于所述電解電源的電壓為36V、電流100A，陽極板與陰極板之間的距離為160mm，陽極板與陰極板的長度約為26m時，電解過程最佳。
對于含有鉻酸根離子、羧基、羥基、羰基根離子和NaCl等物質的廢水，在電解過程中鉻離子被吸附在陽極板上，形成固體顆粒，羧基、羥基、羰基根離子均在陰極板附近產生絮凝，形成絮狀物，NaCl在電解過程中生成次氯酸，可參與污水的凈化解毒。曲線型電解管延長了電解時間且電解裝置結構簡單、緊湊。污水在旋分器內利用流體阿基米德羅旋的原理實現水與污物的分離，隨著旋轉體圓周直徑逐漸縮小，污物運動力減弱而沉淀或上浮，污物被排到污物池內。旋分過濾器將第二次旋分和過濾過程集中在一起，并利用沸石或焦炭的吸附特性，提純污水中的氨、氮化合物、硫和氯離子以及細小污染物等，采用大、中、小三個過濾層可達到最佳的凈化效果。采用該凈化方法和系統日處理1600t污水占地面積僅為傳統方法和設備的1％，由于投資少、運行費用低，凈化水可循環使用，節約了水資源。由于從根本上去除了污水中的鉻等金屬離子，并形成了稀有金屬或金屬氧化物，變廢為寶。此外，該凈化設備操作簡單、維修方便，在正常溫度下均可使用。因此，該凈化方法和系統特別適用于小型企業進行污水凈化處理。
下面結合說明書附圖進一步說明本發明的實施例
圖1是本發明一種工業污水物理凈化方法和系統實施例的凈化過程示意2是本發明一種實施例的曲線型電解管的示意3是圖2中A-A方向剖視4是本發明一種實施例的立式旋分器的示意5是圖4中A-A方面剖視6是本發明一種實施例的立式旋分過濾器的剖視示意圖采用在圖1、圖2、圖4和圖6中所示凈化方法的凈化系統，由污水池1、污水泵2、曲線形UPVC電解管3、直流電解電源4、立式旋分器5、增壓泵6、立式旋分過濾器7、污物池8、交流電源、管件和支架組成。污水池1根據企業日產生污水量進行建造，為了減少占地面積，污水池可建在地下，污水經污水池混合沉淀并通過絲網去除部分污泥和大部分直徑較大的雜物。污水池1通過污水泵2和輸水管與電解管3的電解管入口31連通，污水在泵壓的作用下進入電解管3。在電解管3的內壁上，縱向相對平行分別安裝有陽極板32和陰極板33，并通過固定在電解管3外壁上的接線端子34與直流電解電源4的正、負電極連接。直流電解電源4是通過交流電源整流得到，通過調整直流電解電源4的電壓或電流以及縮小電解3內陽極板32與陰極板33之間的距離或延長污水電解時間使陽極板32上吸附有鉻等金屬或金屬氧化物顆粒，同時在陰極板33附近形成有絮狀物。為了安全，直流電解電源的電壓采用安全電壓，陽極板32與陰極板33之間的距離一般不小于140mm，污水通過電解管3進行電解時間不少于3min，或陽極板32與陰極板33的長度一般為20-35m。當直流電解電4的電壓為36V時，電流宜為100A左右，陽極板32與陰極板33之間的距離宜為160mm左右，陽極板32和陰極板33的長度宜為26m左右。由圖2、圖3中，本實施例的電解管3為一層雙U形管。當然，本發明的另一實施例的電解管3也可采用U形、S形管，為了減少占地面積和延長電解時間以及便于維修電解管3也可采用雙層或三層結構。在圖4、圖5中，立式旋分器5由中部的旋分器筒體51及半球形的旋分器上旋轉體52、錐形的旋分器下旋轉體53組成，在旋分器筒體51上部沿筒壁切線方向安裝有與電解管出口32連通的旋分器污水進口51a，在旋分器筒體51中部中心安裝有旋分器污水出口51b，旋分器污水出口51b低于旋分器污水入口51a約50mm，半球形的旋分器上旋轉體52頂部中間安裝有污物出口52a，錐形的旋分器下旋轉體53底部中間安裝有排污閥53a，污物出口52a和排污閥53a分別與污物池8連通。當然，本發明的另一實施例的旋分器上旋轉體52也可為錐形體，旋分器下旋轉體53也可為半球形體。在圖1、圖4、圖5中，經電解后含有絮狀物的污水在泵壓的作用下通過旋分器筒體51的切線方向污水入口51a射入，污水在旋分器51內高速旋轉分離，比重較大的污物由旋分器51頂部中間污物出口52a排出，比重較小的污物由旋分器底部中間排污53a排出，污水由旋分器污水出口51b排出。圖1、圖6中，旋分器污水出口51b與旋分過濾器污水入口71a之間安裝有增壓泵6。旋分過濾器7由下部錐形的旋分過濾器下旋轉體71和上部含有過濾層72a的過濾筒體72組成，在其中間安裝有與過濾層72a連通并托起過濾層72a的過濾器旋分污水出口格板71c，在錐形的過濾器下旋轉體71上部沿外壁切線方向安裝有旋分過濾器污水入口71a，在其底部中間安裝有與污物池8連通的過濾器排污閥71b。在圖1、圖6中，經立式旋分器5排出的污水再經增壓泵6加壓后沿錐形的旋分過濾器下旋轉體71切線方向射入，進行了第二次旋分。過濾層72a由直徑大小不同的吸附性介質72a1組成，在過濾層72a之上、過濾筒體72上部安裝有凈水出口72b。為了獲得最佳的過濾效果，過濾層72a采用三層結構，從下向上每層介質顆粒的直徑逐漸縮小。為了分隔、托起和便于更換不同直徑的介質，過濾筒體72可為分體式，并通過法蘭和密封圈聯接，在過濾層72a的每層下面安放有絲網72a2，每個絲網72a2的網孔直徑略小于其上吸附性介質的直徑。在本實施例中吸附性介質72a1采用成本比較低的4A沸石。為了便于更換，絲網72a2和介質72a1可整體裝卸。當然，本發明另一實施例的吸附性介質72a1也可采用煤渣，還可在立式旋分過濾器上安裝定時示警裝置以提示定時沖洗沸石。在圖1、圖6中，污水經第二次旋分后，污水中的污物由錐形的旋分過濾器下旋轉體71底部中間排污閥排出，污水則通過旋分過濾器中的由吸附性介質組成的過濾層進行最終過濾，在沸石、煤渣的吸附特性的作用下，提純了污水中的氨、氮化合物、硫和氯離子以及細小污染物等，由于采用了大、中、小三個過濾層達到了最佳的凈化效果，從而得到了凈化水，將凈化水輸送到水塔便可循環使用。為了減少占地面積，系統凈化設備可以安裝在污水池之上。
采用該凈化方法和系統日處理1600t污水占地面積僅為傳統方法和設備的1％，投資僅為2-3％左右，每處理1立方米污水運行費用約為0.30元左右，凈化水可達到GB8978-88國家標準二級排放水平，使凈化水可循環使用，節約了水資源。由于不僅從去除了污水中的鉻等有毒金屬離子，而且還回收了稀有金屬或金屬氧化物，變廢為寶。此外，該凈化設備操作簡單、維修、更換十分方便，在正常溫度0-45℃下均可使用。因此，該凈化方法和系統特別適用于小型企業進行污水凈化處理。
權利要求
1.一種工業污水物理凈化方法，其特征在于污水在污水池混合沉淀并經絲網進行初步過濾；混合沉淀后的污水經泵加壓后注入曲線形電解管內進行電解，通過加大電解電源的電壓或電流以及縮小電解管內陽極陰極距離或延長污水電解時間使陽極板上吸附有金屬或金屬氧化物顆粒，同時在陰極板附近形成有絮狀物；經電解后含有絮狀物的污水在泵壓的作用下通過旋分器中部筒體的切線方向入口射入，污水在旋分器內高速旋轉分離，比重較小的污物由旋分器頂部中間出口排出，比重較大的污物由旋分器底部中間出口排出，污水由低于污水入口的污水出口排出；經旋分器排出的污水再經增壓泵加壓后沿旋分過濾器下部旋轉體切線方向入口射入，進行第二次旋分；經第二次旋分后，污水中的污物由旋分過濾器下部旋轉體底部中間排出，污水則通過旋分過濾器中的由吸附性介質組成的過濾層進行最終過濾，從而得到可循環使用的凈化水。
2.一種用于權利要求1所述方法的凈化系統，由污水池、污水泵、交流電源、凈化裝置、污物池、管件及支架組成，其特征在于所述凈化裝置由曲線形絕緣的電解管(3)、直流電解電源(4)、立式旋分器(5)、增壓泵(6)、立式旋分過濾器(7)組成；污水池(1)通過污水泵(2)和管件與所述電解管(3)的電解管入口(31)連通，在所述電解管(3)內壁上相對平行分別安裝有陽極板(32)和陰極板(33)，并通過所述電解管(3)外壁上的接線端子(34)與直流電解電源(4)的正負電極連接；所述旋分器(5)由中部的旋分器筒體(51)及直徑逐漸縮小的旋分器上旋轉體(52)、旋分器下旋轉體(53)組成，在旋分器筒體(51)上部沿筒壁切線方向安裝有與電解管出口(35)連通的旋分器污水進口(51a)，在旋分器筒體(51)中部中心安裝有旋分器污水出口(51b)，所述旋分器污水出口(51b)低于旋分器污水入口(51a)，旋分器上旋轉體(52)頂部中間安裝有污物出口(52a)，旋分器下旋轉體(53)底部中間安裝有排污閥(53a)，污物出口(52a)和排污閥(53a)分別與污物池(8)連通；旋分器污水出口(51b)與所述旋分過濾器污水入口(71a)之間安裝有增壓泵；所述旋分過濾器(7)由下部直徑逐漸縮小的過濾器下旋轉體(71)和上部含有至少一層過濾層(72a)的過濾筒體(72)組成，在其中間安裝有與所述過濾層(72a)連通并托起過濾層(71a)的過濾器旋分污水出口格板(71c)；在所述過濾器下旋轉體(71)上部沿外壁切線方向安裝有旋分過濾器污水入口(71a)，在其底部中間安裝有與污物池(8)連通的過濾器排污閥(71b)；所述過濾層(72a)由直徑大小不同的吸附性介質(72a1)組成，在所述過濾層(72a)之上、所述過濾筒體(72)上部安裝有凈水出口(72b)。
3.根據權利要求2所述的凈化系統，其特征在于所述旋分器上旋轉體(52)為半球形體，所述旋分器下旋轉體(53)和所述過濾器下旋轉體(71)均為錐形體。
4.根據權利要求2所述的凈化系統，其特征在于所述電解管至少為一層U形管、雙U形管或S形管。
5.根據權利要求2所述的凈化系統，其特征在于所述過濾層(72a)為三層，從下向上每層介質顆粒的直徑逐漸縮小。
6.根據權利要求4所述的凈化系統，其特征在于所述過濾層(72a)的下面的所述格板(71c)和每層之間安放有絲網(72a2)，所述絲網(72a2)的網孔直徑略小于其上吸附性介質的直徑。
7.根據權利要求2、3、4、5或6所述的凈化系統，其特征在于所述吸附性介質(72a1)可以為沸石或煤渣。
8.根據權利要求2、3、4、5或6所述的凈化系統，其特征在于上所述旋分器污水出口(51b)至少低于旋分器污水入口(51a)50mm。
9.根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述電解電源的電壓為安全電壓，陽極板(32)與陰極板(33)之間的距離不小于140mm，污水通過所述電解管進行電解時間不少于3min。
10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于所述電解電源的電壓為36V、電流100A，陽極板與陰極板之間的距離為160mm，長度約為26m。
全文摘要
本發明提供了一種工業污水物理凈化方法和系統,它能集中進行混合沉淀、電解、二次旋分和吸附過濾循環式污水凈化方法和系統,主要由污水池1、污水泵2、曲線形絕緣的電解管3、直流電解電源4、立式旋分器5、增壓泵6、立式旋分過濾器7、污物池8組成,其占地面積少、結構簡單、成本低、能有效去除污水中所含鉻等金屬離子,特別適用于小型工業企業進行廢水凈化處理。
文檔編號B01D24/02GK1191206SQ9710001
公開日1998年8月26日 申請日期1997年2月18日 優先權日1997年2月18日
發明者殷松年 申請人:殷松年