专利名称：模块组合式有机污水微波敏化处理系统的制作方法
技术领域：
模块组合式有机污水微波敏化处理系统
技术领域：
本实用新型涉及污水处理系统，特别是关于对于污水中各类有机污染进行处理的处理系统，并在处理太湖周边蓝藻堆放池里的沉积蓝藻项目中得以成功应用。
背景技术：
太湖蓝藻爆发对太湖周边生态环境造成极大危害，在蓝藻爆发高峰期，由于受蓝藻污染的水域面积较大，很大一部分藻水由于来不及及时处理，会被堆放到太湖周边的蓝藻堆放池中，这些藻水长时间得不到及时处理，经过风吹日晒，散发出极其刺鼻的恶臭味。因此需要提供一种解决方案对沉积的蓝藻进行处理。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种动态连续模块组合式有机污水微波敏化处理系统。为达成前述目的，本实用新型模块组合式有机污水微波敏化处理系统，其包括对污水进行预处理的污水前处理系统、对经过前处理之后的污水进行微波敏化催化剂辅助的微波处理的微波处理系统、对经过微波处理的污水进行沉降分离，将污水分离成清水和沉积物的沉降系统、对经过沉降处理的沉积物进行脱水的离心脱水系统和对经过沉降处理的清水进行氨氮吸附剂过滤吸附的过滤净化系统。根据本实用新型的一个实施例，所述模块组合式有机污水微波敏化处理系统，还包括带有不锈钢滤网的长方形金属水箱的取水口。根据本实用新型的一个实施例，所述污水前处理系统包括预氧化罐，预氧化罐上部安装有机械搅拌机。根据本实用新型的一个实施例，所述污水前处理系统与所述微波处理系统通过管道系统连接，所述管道系统设有流量调节阀，流量调节阀的下游设有流量计，通过调节流量调节阀，保持水样流速。根据本实用新型的一个实施例，所述微波处理系统包括微波谐振舱、污水输送管路、控制与检测系统和微波电源。根据本实用新型的一个实施例，所述微波处理系统的污水输送管路为蛇形管。根据本实用新型的一个实施例，所述沉降系统包括沉淀罐，所述沉淀罐口的直径从下到上逐渐收缩，沉淀罐内部密布着能有效拦截絮凝体的斜板。根据本实用新型的一个实施例，沉降罐底部管道通向DWL250卧螺离心机，中间管道系统设涡轮蝶阀，正常情况下，此蝶阀处于关闭状态，但是当此系统连续运转8小时时，沉降罐前置的各个设备将被停止运行，前置逆向止流阀关闭，开启沉降罐下游管道蝶阀，将沉积物进行离心脱水。根据本实用新型的一个实施例，所述过滤净化系统包括过滤罐，过滤罐主要有三个过滤箱和一个水体PH调节箱，每个过滤箱中上层为改性沸石滤料，和下层粒径为5 15mm的鹅卵石垫料。本实用新型在陈藻处理过程中能够实现连续去除太湖蓝藻堆放池藻水中含有的大量死亡藻体，高浓度的氨氮和总氮，降低COD值，使水质达到排放标准，通过此系统，出水质量符合国家GB8978-2002污水综合排放标准I级B类排放标准，每小时的处理量可以达到25m3。在实际应用中，本系统具备以下应用优势I)广谱性強微波能水处理技术适用于各类城市、商业、エ业、农业污水，并适用于水环境治理工程中的蓝藻水处理及河道淤泥处理工程，对进水有机污染物的浓度、温度、含盐量、色度、气味、重金属含量、细菌量等均能达到满意的处理效果。2)进水要求小用微波能水处理技术处理管理简单，对进水的水量水质等无特殊要求，能承担较大的负荷。3)处理效率高微波能水处理技术对污水中难降解有机物的高浓度、高浊度、高色度去除率达到90%以上，高盐度、高重金属含量和石油类污染物的去除率很高，出水可达标排放或再利用，微波能水处理技术对菌、藻类有高频穿透作用，杀伤能力极强，在短时间内杀灭微生物，杀菌能力无与伦比。4)无二次污染微波能水处理技术直接把微波能转化为热能，因此不会给被处理水带入任何新的污染物。5)操作弹性大、可即开即停。采用微波能水处理技术的工程一旦投用，进水量、水质变化波动不影响操作，只需调整エ艺參数即可。
图I是本实用新型有机污水微波敏化处理系统的结构示意图。图2是本实用新型有机污水微波敏化处理系统的微波处理系统的结构示意图。
具体实施方式此处所称的“ー个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少ー个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。请參阅图I所示，其显示本实用新型蓝藻处理系统的结构示意图。如图I所示，本实用新型蓝藻处理系统100其包括一个从水池或湖水中提取带蓝藻的藻水的取水ロ I、对从取水ロ取到的含蓝藻的藻水进行预处理的前处理系统2、对经过预处理的藻水进行微波处理的微波处理系统3、对经过微波处理之后的藻水进行沉降分离处理的沉降系统(未图示)、对经过沉降分离处理之后的沉积物进行离心脱水处理的离心脱水系统(未图示)以及对经过沉降分离处理之后的藻水进行过滤的过滤系统(未图示)。下面将对各个系统逐一进行说明。取水ロ I为带有不锈钢滤网的长方形金属水箱，这样有利于防止杂物进入管道系统，堵塞管道，损坏仪器。前处理系统2包括预氧化罐,利用切割泵(型号80WQAS50-10)将取水口的藻水泵入前处理系统的预氧化罐中，同时，在预氧化罐中加入复合配方微波敏化剂，机械搅拌叶不停的搅拌，使微波敏化剂与污水混合均匀。[0025]水样经过前期处理之后，通过水泵(型号TD100-22/2)将其泵入管道系统(DN150)，然后进入微波处理系统。此管道系统设有流量调节阀，流量调节阀的下游设有流量计，通过调节流量调节阀，保持水样流速为25m3/h。在水样进入微波系统3之前，需要和浓度为10g/L絮凝剂进行合流。絮凝剂在管道混合器中被混合溶解，通过水泵将其泵入经前处理的水样的管道中，调节加药计量泵使药剂液流量为O. 05m3/h,与流速为25m3/h的水样合流。混合水样进入DN1000-2型微波化学处理系统。微波是一种频率为300MHz 300GHz，波长为Imm Im的电磁波，具有很长的穿透能力，能够对很多极性介质进行均匀的加热。除此之外，微波还能减弱化学键的强度，降低系统的反应活化能，加快化学反应进程。微波技术已被广泛应用于化学合成、生物组分提取和有机污染物降解等领域。微波敏化剂是指一类能够吸收微波能量的极性材料。在微波场中，敏化剂发生瞬时偶极化，内部化学集团和电子高速运动，产生摩擦热和局部热点。这种局部产生的高温，再联合能够降低活化能的微波和高效催化剂，能够显著加速有机物的降解，降低废水中的COD值，提高化学合成效率。负载FeCld^活性炭在微波的辅助下能够 降解铜绿微囊藻；纳米级和微米级磁性Fe3O4和活性炭联合915MHz微波能够高效降解十二烷基苯磺酸钠；在微波场中，纳米级TiO2或ZnO的添加，均能有效增强活性炭对表面活性剂污水的治理效果；载铜活性炭，在微波的辐射下能够显著降低焦化废水COD值；微波联合传统催化剂能显著加速硼酸和芳基氯化物的聚合反应。另外，微波敏化催化剂联合微波辐射处理工艺也能实现对有机氮化合物的有效降解。采用活性炭作为催化剂，微波的辐射能有效降解偶氮染料。在微波辐射下，敏化催化剂能够氧化有机氮和氨态氮变成N2、CO2和H2O,变成无害气体挥发到空气中去。针对沉藻水，本实用新型的沉藻处理系统的微波处理系统利用改性的活性碳，整合特制微波管路处理系统，能够实现对藻水的初步降解。请参阅图2所示，其显示本实用新型蓝藻处理系统的微波处理系统3结构示意图。如图所示，本实用新型沉藻处理系统的微波处理系统由微波谐振舱、污水输送管路、控制与检测系统和微波电源四大部分组成。其具体包括发射微波的微波源31、传输微波得微波波导32、环流器33、调配器34、蛇形管道35、加热腔36、进水口 37及出水口 38。其微波处理系统外形为长方体，外形尺寸为5600 X 1800 X 3200mm,微波腔尺寸为4000 X 1800 X 2100mm,微波腔体内部布满蛇形管道，管道通径Φ200，加热段管道总长25-32米，溶积为O. 75-1. O立方米，从而保证每单位体积的混合水样可以受微波辐射约2min。水样经微波系统进水口进入蛇形管道接受微波辐射。微波频率为915MHz (试验最佳频率，电热转换率78%)，功率为40Kwo沉降系统主要依赖水体系中的固体成分进行重力沉降。通用的处理方法是建造沉淀池，从沉淀池的上部注入待沉淀处理的污水，然后静置沉淀适当时间，通过沉淀池上部溢流或者动力系统驱使上清夜移出。此类方法的缺陷在于不能实现污水处理的连续性，处理能力受限，沉淀池不可移动。如欲增加处理量，只能尽量增大沉淀池的尺寸或者增加沉淀池数量，造成处理成本上升。本系统中，设计了一种沉淀罐，沉淀罐口直径从下到上逐渐收缩，另外沉淀罐内部密布着能有效拦截蓝藻絮凝体的斜板。这样，蓝藻污水不断从罐体底部进入，蓝藻不易附着在沉淀罐的内壁，通过内部布置斜板，增加了蓝藻在罐体内上升的路径，从而有效的达到连续絮凝沉淀蓝藻的目的。待絮凝水体不断的从罐体底部进入，清水不断的从上游溢流孔溢出，从而实现污水处理的连续性。另外，通过实验获得，在保证其他几个处理环节处理參数固定的情况下，罐体进出水速度最大可以达到25m3，能使出水质量达到国家规定的排放标准。前述微波系统处理之后的污水从微波系统出水ロ流出，从底部进入装载有螺旋状斜向下的格栅沉降罐中。随着大量水体的进入，沉降罐中的液面逐渐上升，而改性的微波敏化剂及絮凝剂絮凝下来的沉藻及藻体分解物会由于重力的作用和ー层层格栅的阻挡作用，存留在下面，当液面升至沉降罐上部出水ロ，会由于重力的作用溢流出沉降罐，进入过滤罐。沉降罐底部管道通向DWL250卧螺离心机，中间管道系统设涡轮蝶阀。正常情况下，此蝶阀处于关闭状态，但是当此系统连续运转8h吋，沉降罐前置的各个设备将被停止运行，前置逆向止流阀关闭，开启沉降罐下游管道蝶阀，将沉积物进行离心脱水。脱去的水将再进行新ー轮的处理。沉降系统将藻水分离成沉降物和污水，废水中氨氮和总氮的去除是污水处理中的ー个难点也是重点。常规的氨氮去除方法有物理法、化学法和生物法。常用的物理化学方法为空气吹脱法、折点加氯法，化学沉淀法，其中化学沉淀法，主要是向污水中投加铝盐、铁盐或者非离子型阴阳离子聚合物，将其絮凝去除。湿法催化法也能将水中的氨氮和有机氮·氧化成无毒无害的氮气、ニ氧化碳和水。另外，有文献报道，使用天然澳大利亚沸石能够有效去除污泥中的氨态氮。为了除去藻水中的总氮和氨氮，我们主要采用的处理环节是氧化钙的前期的预处理，絮凝剂的絮凝沉降，微波化学消解，但是最为主要的环节就是在过滤系统中，我们加入改性的沸石滤料，通过最后一个环节的过滤，出水的氨氮和总氮均达到排放标准。本实用新型的过滤系统包括过滤罐，过滤罐主要有三个过滤箱(1500 X 800 X 2000mm)和一个水体pH调节箱(1500 X 600 X 2000mm),每个过滤箱中上层为改性沸石滤料，和下层粒径为5 15_的鹅卵石垫料，姆层的高度均为0. 5m,这样从沉降罐顶部溢流出来的水样进入第一个过滤水箱，第一个水箱的下部与第二个水箱之间安装有不锈钢滤网(1500 X 200mm)，第二个水箱的上部与第三个水箱之间为水溢流通道。这样水从第一个水箱进入，经水箱的下部滤网进入第二个水箱，当第二个水箱液面上升到溢流孔的位置，多余的水就会溢流到第三个水箱，最終过滤之后的水会从第三个水箱下部的出水ロ流出。第四个水箱通过ー个三通阀门与第三个水箱的出水管道相连，第四个水箱装有酸碱调节液，若流出的水PH值不在6 9这个范围之内，我们可以通过转动三通阀门，调节酸碱调节液的流量，从而控制出水的pH。整套系统设有两个控制平台动カ系统控制平台和DN1000 — 2型微波化学处理系统控制平台。通过动カ系统控制平台控制切割泵、TD100-22/2水泵和DWL250卧螺离心机工作状态，保证管道系统污水流量控制在25m3/h。此外配有压カ报警系统，确保设备的安全运转。微波化学控制平台控制微波在预设的功率下工作。对处理前后水体的pH值、氨氮浓度、总氮含量、总磷含量高锰酸盐指数和化学需氧量(简称C0D)进行检測。下表为检测得到的实验结果
权利要求1.ー种模块组合式有机污水微波敏化处理系统，其特征在于其包括对污水进行预处理的污水前处理系统、对经过前处理之后的污水进行微波敏化催化剂辅助的微波处理的微波处理系统、对经过微波处理的污水进行沉降分离，将污水分离成清水和沉积物的沉降系统、对经过沉降处理的沉积物进行脱水的离心脱水系统和对经过沉降处理的清水进行氨氮吸附剂过滤吸附的过滤净化系统。
2.如权利要求I所述的模块组合式有机污水微波敏化处理系统，其特征在于其还包括带有不锈钢滤网的长方形金属水箱的取水ロ。
3.如权利要求I所述的模块组合式有机污水微波敏化处理系统，其特征在干所述污水前处理系统包括预氧化罐，预氧化罐上部安装有机械搅拌机。
4.如权利要求I所述的模块组合式有机污水微波敏化处理系统，其特征在于所述污水前处理系统与所述微波处理系统通过管道系统连接，所述管道系统设有流量调节阀，流量调节阀的下游设有流量计，通过调节流量调节阀，保持水样流速。
5.如权利要求I所述的模块组合式有机污水微波敏化处理系统，其特征在于所述微波处理系统包括微波谐振舱、污水输送管路、控制与检测系统和微波电源。
6.如权利要求5所述的模块组合式有机污水微波敏化处理系统，其特征在于所述微波处理系统的污水输送管路为蛇形管。
7.如权利要求I所述的模块组合式有机污水微波敏化处理系统，其特征在于所述沉降系统包括沉淀罐，所述沉淀罐ロ的直径从下到上逐渐收縮，沉淀罐内部密布着能有效拦截絮凝体的斜板。
8.如权利要求7所述的模块组合式有机污水微波敏化处理系统，其特征在于沉降罐底部管道通向DWL250卧螺离心机，中间管道系统设涡轮蝶阀，正常情况下，此蝶阀处于关闭状态，但是当此系统连续运转8小时时，沉降罐前置的各个设备将被停止运行，前置逆向止流阀关闭，开启沉降罐下游管道蝶阀，将沉积物进行离心脱水。
9.如权利要求I所述的模块组合式有机污水微波敏化处理系统，其特征在于所述过滤净化系统包括过滤罐，过滤罐主要有三个过滤箱和一个水体pH调节箱，每个过滤箱中上层为改性沸石滤料，和下层粒径为5 15_的鹅卵石垫料。
专利摘要本实用新型提供一种模块组合式有机污水微波敏化处理系统，其包括对有机污水进行预处理的前处理系统、对经过前处理之后的有机污水进行微波敏化催化剂辅助的微波处理系统、对经过微波处理的有机污水进行沉降分离，将污水分离成清水和沉积物的沉降系统、对经过沉降处理的沉积物进行脱水的离心脱水系统和对经过沉降处理的清水进行氨氮吸附剂过滤吸附的过滤净化系统，在实际应用中，本系统具备广谱性强、进水要求小、处理效率高、无二次污染、操作弹性大、可即开即停等应用优势。
文档编号C02F9/12GK202610068SQ20122001608
公开日2012年12月19日 申请日期2012年1月13日 优先权日2012年1月13日
发明者温龙平, 周贞宏, 钱大宏, 魏鹏飞, 蒋应康 申请人:无锡优胜美迪环保科技有限公司