專利名稱:爐渣處理劑及其處理污水的工藝和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種污水處理劑及其處理污水的工藝和設(shè)備。即是采用爐渣為主要成分的污水處理劑對污水進行絮凝、吸附、沉淀過濾分離后,再用離子交換去除氨氮,用二氧化氯或氯氣殺菌的工藝以及為該工藝設(shè)計的專用設(shè)備。
我國是一個水資源短缺的國家,隨著城市人口的不斷增加和工業(yè)生產(chǎn)的建設(shè)和發(fā)展,淡水資源供給已經(jīng)異常緊張,水環(huán)境質(zhì)量不斷惡化,導致了水域生態(tài)功能退化,可利用水源的進一步減少和水資源供需矛盾的加劇。水資源開發(fā)利用程度已近極限,制約城市擴張和經(jīng)濟發(fā)展的首要問題是水資源短缺問題,中水回用是國際公認的“城市第二水源”,在世界許多缺水城市中被廣泛采用,并且被作為節(jié)水的重點。
隨著城市工業(yè)化的進程,大量的生活、工業(yè)鍋爐燃煤爐渣堆積如山,嚴重的污染了環(huán)境和占用寶貴的土地資源。
本發(fā)明的目的是在于提供一種以廢制廢,以燃煤爐渣為主要成分的污水處理劑。
本發(fā)明的再一個目的在于提供一種將城市生活污水和工業(yè)廢水處理為滿足中水回用要求所需的污水處理工藝。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種這種污水處理工藝所使用的設(shè)備。
本發(fā)明的污水處理工藝是這樣實現(xiàn)的①在污水中加入上述污水處理劑,加入量為每立方米污水0.1-0.2kg;②用高速離心水泵將加入處理劑的污水經(jīng)過在特制的水泵進出水管和反應(yīng)室內(nèi)使其高速旋轉(zhuǎn)和混合,再進入絮凝池和澄清池分離出清水;③分離出的清水進入裝有斜發(fā)沸石的離子交換柱,對殘余的氨氮和污物進行離子交換和過濾加以清除;④最后將清水送入消毒殺菌池,經(jīng)用二氧化氯消毒殺菌后,得到符合回用水要求的中水。
本發(fā)明的污水處理劑以燃煤爐渣為主要原材料,再配入絮凝劑,配合比是燃煤爐渣∶絮凝劑=8-8.5∶2-1.5本發(fā)明所述燃煤爐渣化學成分如下
燃煤爐渣物理特性如下
爐渣具多孔結(jié)構(gòu),其孔隙率達到50%-60%,比表面積大,表面能高,爐渣中含有殘?zhí)考s10-30%,具有活性炭的性質(zhì),爐渣中含有多種堿性氧化物被水浸泡后易溶于水中,所以具有很強的中和、吸附和絮凝、混凝沉降的作用,在添加一定的絮凝劑后,是一種理想的污水處理劑。
本發(fā)明所述絮凝劑為硫酸鋁鉀、硫酸鋁或氯化鋁或三氯化鐵等常用無機鹽類絮凝劑,以便根據(jù)不同的水質(zhì)選擇不同的絮凝劑,由于本發(fā)明污水處理劑由上述的爐渣和絮凝劑組成,污水中的污染物,首先被爐渣吸附,再通過絮凝劑的作用,在強大的中和、吸附和絮凝、混凝沉降的作用下,促使污染物和水分離后,迅速沉降去除,徹底凈化了污水。
本工藝的過程是這樣完成的(1)本發(fā)明所使用的設(shè)備為圓形,底部為錐形,特制的水泵進出水管和反應(yīng)室內(nèi)設(shè)置了間斷的螺旋形的擋片,令污水在水泵進、出水管和反應(yīng)室內(nèi)產(chǎn)生高速旋轉(zhuǎn)和渦流,達到充分混合后的污水,從錐形底部進入反應(yīng)室,再從反應(yīng)室的頂部進入絮凝池的向下流動中進行絮凝和沉淀,在絮凝池的底部向上流入澄清池,在澄清池內(nèi)分離出清水,使得在池體中下部形成了一個有1-2米厚的、十分致密的懸浮泥層,所有經(jīng)過混凝后分離的污水都必須通過這個懸浮泥層的過濾,才能升流到澄清池上部的清水匯集區(qū),它十分成功地起到了污水高級處理工藝中極為重要的過濾作用,這個懸浮泥層是由污水中的污泥及污水處理劑混凝形成的絮體本身組成的。隨著絮體的由下向上運動,使泥層的下表層不斷增加、變厚。同時,隨著水力學原理形成的旁路流動,引導著懸浮泥層的上表層不斷流入接泥斗,上表層不斷減少、變薄。這樣,懸浮泥層的厚度達到了動態(tài)的平衡,當混凝后的出水由下向上穿過此懸浮泥層時,絮體濾層靠界面物理吸附和電化學特性的作用,將懸浮膠體顆粒、絮體、細菌菌體等等雜質(zhì)全部攔截在此懸浮泥層上,清水從澄清池的頂部流出。
三個反應(yīng)池的形狀,大小及幾何尺寸,是在經(jīng)過十分精細的水動力學參數(shù)設(shè)計計算下的組合系統(tǒng),形成獨特的污水處理凈化池,使污水處理系統(tǒng)使用的污水處理劑組合配方能充分發(fā)揮作用。
(2)分離出的污泥通過接泥斗設(shè)置的管道被排到污泥濃縮池,達到飽和的污泥被壓榨后取走,其余的污泥被重新送入水泵進水口多次重復使用。
(3)分離出的清水流入離子交換柱,利用斜發(fā)沸石的離子交換性能和強大的過濾功能,將殘余的氨氮和污物去除,使用過的沸石經(jīng)再生后重復使用。
(4)將經(jīng)過離子交換處理的清水,送入消毒殺菌池,用二氧化氯發(fā)生器制造的二氧化氯或直接用液氯對清水進行徹底的消毒殺菌,使出水達到中水回用水質(zhì)的標準,送入中水回用管道。
本發(fā)明與現(xiàn)有的或傳統(tǒng)的污水處理工藝技術(shù)比較,具有無可比擬的優(yōu)點和積極地效果1、本發(fā)明所使用的污水處理劑具有很強的吸附能力,并且絮凝好,沉降速度快,能徹底去除污水中的污染物,使污水和污染物快速分離,得到的清水在斜發(fā)沸石離子交換柱內(nèi)去除殘余的氨氮和污物后,經(jīng)消毒殺菌處理得到優(yōu)質(zhì)的回用水。
2、本發(fā)明工藝流程簡單,能大量連續(xù)的處理污水。污泥中所含的爐渣因絮凝沉積了污水中大量的有機營養(yǎng)物質(zhì),又容易脫水干燥,污泥回收經(jīng)過消毒殺菌處理后,是優(yōu)質(zhì)的長效有機復合肥,不會造成二次污染,又是良好的土壤改良劑;3、本發(fā)明提供的工藝流程,動力消耗很少,因為沒有傳統(tǒng)的生物硝化反硝化的生化處理程序,免去了生物爆氣運行所需的電動機及爆氣管、生化池等設(shè)施投入的建設(shè)費用和機電運行費用,極大的減少了運行成本。
4、爐渣和沸石是良好的除臭劑,具有良好的除臭功能,污水的臭味被爐渣和沸石吸收,所以在處理過程中沒有臭味,這對保持環(huán)境空氣清新和防止疾病傳播有著良好的作用。
5、本發(fā)明能處理各種生活污水和工業(yè)廢水,并使之達到規(guī)定的中水回用的排放標準,經(jīng)本發(fā)明工藝處理的污水可以直接用于除飲用和食品工業(yè)用水之外的所有工業(yè)與農(nóng)業(yè)及城市回用。從根本上解決了污水治理的難題,對于節(jié)約用水,開辟城市第二水資源,緩解供水緊張,保護人類生存環(huán)境具有極其積極的意義。
6、本發(fā)明所使用的爐渣嚴重污染環(huán)境和占用土地,這是以廢制廢的,能多重解決和減少城市污染源的一種方法。
7、本發(fā)明可以處理城市生活污水及其造紙廢水、印染廢水、制藥廠廢水、制糖廠污水、啤酒廠廢水等等工業(yè)廢水,并使之達到中水回用水質(zhì)規(guī)定的標準,從根本上解決了污水治理的難題真正買現(xiàn)了污水處理的零排放。
圖1是本發(fā)明工藝特制專用設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖;圖2是本發(fā)明工藝特制專用設(shè)備的平面示意圖。
下面結(jié)合附圖1對本發(fā)明之特制專用設(shè)備作如下詳述污水和爐渣處理劑在調(diào)節(jié)池10中被吸入水泵的進、出水管1和反應(yīng)室2,水管1和反應(yīng)室2內(nèi)設(shè)置了間斷的螺旋型擋片,使污水產(chǎn)生高速旋轉(zhuǎn)和渦流,達到充分混合的目的,爐渣處理劑即吸附污水中的污物,污水進入絮凝池3,在向下流動中,絮凝成絮花附著在爐渣上,在絮凝池3和澄清池4的下部形成1-2米厚的懸浮泥層,并分離出清水,清水經(jīng)過這個懸浮泥層的攔截過和濾,上升到澄清池4的頂部,形成澄清液進入斜發(fā)沸石離子交換柱7,經(jīng)斜發(fā)沸石再次過濾、交換,去除殘余的氨氮和其它污染物后進入消毒殺菌池8,在消毒殺菌池8中經(jīng)二氧化氯或液氯消毒殺菌,即成清澈透明,無毒無味的高質(zhì)量的清水,送入中水管道。
在澄清池4的中下部,設(shè)有四個接泥斗5,引導著懸浮泥層不斷流入接泥斗5,使污泥層不斷減少、變薄。這樣,懸浮泥層的厚度就達到了一個動態(tài)的平衡,分離出的污泥通過接泥斗5設(shè)置的管道6被排到污泥濃縮池9,達到飽和的污泥被取走,壓榨后脫水回收使用,其余的泥漿被重新送入水泵進水口多次重復使用。
實施例1污水處理劑1處理生活污水,按下列配合比配制爐渣(粒徑小于0.08mm)∶硫酸鋁鉀=8∶2污水處理劑2處理棉漿廢水,按下列配合比配制爐渣(粒徑小于0.4mm)∶三氯化鋁=8.5∶1.5污水處理劑3處理印染廢水,按下列配合比配制爐渣(粒徑小于0.15mm)∶三氯化鐵=8.5∶1.5實施例2采用實施例1的污水處理劑1,其成分為SiO251.6%,AI2O326.3%,殘?zhí)?1%,粒徑0.08mm以下,堆密度0.48,pH值7.4,絮凝劑為硫酸鋁鉀。
取新疆烏魯木齊市城市污水管道污水進行處理,污水成分為BOD5 187.6;COD 452;SS 388;水溫21℃;總氮46.2;總磷2.86;大腸菌群2.7×105。
1、按每立方米污水加入0.25kg污水處理劑1,以1.4立方米/分鐘的流量將污水抽入反應(yīng)室2,反應(yīng)室2和絮凝池3與澄清池4的總?cè)莘e是180立方米。
2、污水在三個池內(nèi)的總停留時間為2小時,使清水和污泥得以充分分離和澄清,清水流入斜發(fā)沸石離子交換柱過濾和去除氨氮,流入離子交換柱時的清水水質(zhì)為BOD517.6;COD 48.1;SS12.8;;總氮18.3;總磷0.32;大腸菌群1.2×103。
3、經(jīng)離子交換柱和消毒殺菌后得到清水,其清水水質(zhì)為BOD54.7去除率97.4%;COD 15.3去除率96.6%;SS 0.6去除率99.8%;;總氮2.2去除率95.2%;總磷0.04去除率98.6%;大腸菌群0去除率100%。
權(quán)利要求
1.一種污水處理工藝,其特征在于它由下列工藝步驟組成①在污水中加入以爐渣為主要成分的污水處理劑,加入量為每立方米污水0.1-0.2kg的污水處理劑;②用高速離心水泵將加入處理劑的污水經(jīng)過在特制的水泵進出水管和反應(yīng)室內(nèi)使其高速旋轉(zhuǎn)和混合,再進入絮凝池和澄清池分離出清水;③分離出的清水進入裝有斜發(fā)沸石的離子交換柱,對殘余的氨氮進行離子交換加以清除;④最后將清水送入消毒殺菌池,經(jīng)用二氧化氯消毒殺菌后,得到符合回用水要求的中水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述工藝使用的一種污水處理劑,其特征在于它以燃煤爐渣為主要原材料,并按下列配合比配制燃煤爐渣∶絮凝劑=8-8.5∶2-1.5
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的污水處理劑,其特征在于它以燃煤爐渣為主要成分,所述爐渣的的成分及特征為二氧化硅 35-60%,三氧化二鋁 15-35%,殘?zhí)? 10-30%,粒徑 0.07-0.5mm,堆密度 0.48-0.6,pH值6-9。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的污水處理劑,其特征在于所述絮凝劑為硫酸鋁鉀或硫酸鋁或三氯化鋁或三氯化鐵或其它常用的無機鹽類絮凝劑。
5.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水處理工藝所使用的設(shè)備,其特征在于它由在特制的水泵進出水管和反應(yīng)室內(nèi)設(shè)置的間斷的螺旋形的擋片,使污水和處理劑產(chǎn)生劇烈的旋轉(zhuǎn)和混流后從錐形底部進入反應(yīng)室,再從反應(yīng)室的頂部進入絮凝池的向下流動中進行絮凝和沉淀,在絮凝池的底部向上流入澄清池,分離出清水并通過懸浮泥層的過濾,升流到池體上部的清水匯集區(qū)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水處理工藝所使用的設(shè)備,其特征在于它由根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備與斜發(fā)沸石離子交換柱和二氧化氯消毒殺菌池組成。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種爐渣處理劑,并用爐渣處理劑處理污水的工藝及其設(shè)備。它是在污水中加入以爐渣為主要成分,并按比例配入無機鹽類絮凝劑的污水處理劑,使污水在特制設(shè)備中產(chǎn)生高速旋轉(zhuǎn)和混合后,達到中和、吸附、絮凝、混凝沉淀,分離出清水,分離出的清水再經(jīng)過離子交換柱和消毒殺菌池處理,達到中水回用標準的出水。本發(fā)明提供的污水處理劑具有極強的吸附、絮凝、過濾和沉降作用,處理后的污泥可以全部回收利用,可處理各種生活污水和工業(yè)廢水使出水達到中水回用的要求,占地小、投資少、能耗低、運轉(zhuǎn)費用少,以燃煤爐渣處理城市污水、廢水的以廢制廢方式,可以從根本上治理污染物給環(huán)境帶來的危害,對創(chuàng)建綠色環(huán)境,改變生態(tài)良性循環(huán)有著積極的意義。
文檔編號C02F1/50GK1935683SQ20051010663
公開日2007年3月28日 申請日期2005年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月22日
發(fā)明者屈智和, 孫大晉, 張洪震 申請人:屈智和, 孫大晉