一种气液加强型高浊废水膜处理装置的制作方法

1.本实用新型属于水处理领域，具体涉及一种气液加强型高浊废水膜处理装置。


背景技术：

2.火电厂含煤废水具有悬浮物含量高、浊度大、来源复杂等特点，无法直接排放。一般需经二级沉淀后去除大颗粒煤泥，上清液常采用高效净水器或电絮凝装置进行处理，其中高效净水器利用竖向空间将混凝反应、离心分离、重力分离、动态过滤和污泥浓缩等过程组合一体，装置罐体一般很高，难以监控其运行状况，维护及检修较困难，出水水质难以保证；电絮凝装置无需化学药剂的投加，但其耗电较多，分体式布置，占地较大，故障率高，且絮凝效果不理想。另外，火电厂含煤废水多为粗放型收集，其他废水如生活污水等，易混入含煤废水收集系统，从而导致废水中cod含量升高。常规处理方案未考虑cod的去除，从而增加了整个处理系统及回用系统出现生物污堵的风险。
3.平板式陶瓷膜具有过滤面积大、化学稳定性好、耐酸碱、耐高温、抗微生物能力强、分离精度高、机械强度大等特点，适用于各类高浊度废水处理。平板式陶瓷膜前处理采用离心澄清器，进一步保证了膜装置运行
‑
反洗周期。离心澄清器来水为煤水二沉池上清液投加凝聚剂/助凝剂后的混合液。来水中含有大量的大粒径絮体，由切线方向进入离心澄清器中心进水管，在离心力的作用下，絮体进一步增大、沉淀，上清液经斜板后进入集水槽，导流至膜箱。在装置底部曝气作用下和膜装置产水泵的抽吸作用下，膜箱内混合均匀后的废水由膜外表面进入膜片内部收集，粒径大于0.1μm的悬浮物颗粒被截留在外表面，并通过定时反洗恢复膜通量。该处理装置具有过滤效果好、耐冲击负荷能力强、耐磨损、占地面积小、检修维护方便、寿命长等特点。但平板陶瓷膜直接用于过滤含煤废水时，易造成膜表面污堵，产水率急剧下降。需要寻找一种延长平板陶瓷膜进水周期，减少陶瓷膜清洗的设备和方法，使得该种膜处理装置能适应高浊废水，但又能长时间保证膜通量和过水率。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种气液加强型高浊废水膜处理装置，将离心澄清器与板式陶瓷膜整合为一体化装置，既有效保证处理效果，又节约占地空间，降低工程造价。
5.为实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：
6.一种气液加强型高浊废水膜处理装置，包括相连通的离心澄清器与板式陶瓷膜处理装置；离心澄清器包括本体、中心进水管、斜板区和集水槽；本体顶部开设有澄清器进水口，本体内从上向下依次布置有集水槽、斜板区和离心沉淀区，中心进水管竖直设置在本体内，并且中心进水管顶端与澄清器进水口相连通，中心进水管底端伸入到离心沉淀区内，中心进水管底端设置有锥形布水器。
7.本实用新型进一步的改进在于，板式陶瓷膜处理装置包括板式陶瓷膜箱，板式陶瓷膜箱内设置一组或多组板式陶瓷膜组件；板式陶瓷膜箱内底部设置有曝气多孔管。
8.本实用新型进一步的改进在于，板式陶瓷膜组件采用不锈钢螺栓连接方式固定于
板式陶瓷膜箱底部。
9.本实用新型进一步的改进在于，板式陶瓷膜组件包括若干板式陶瓷膜。
10.本实用新型进一步的改进在于，板式陶瓷膜箱侧壁上部开设有反洗进气口；板式陶瓷膜箱底部设置有排污口，板式陶瓷膜箱侧壁上部设置有溢流口。
11.本实用新型进一步的改进在于，板式陶瓷膜箱内上部还设置有产水/反洗进水母管，板式陶瓷膜箱侧壁上开设有产水出水口和反洗进水口，产水/反洗进水母管一端与产水出水口相连通，另一端与反洗进水口相连通；产水/反洗进水母管上设置有若干产水/反洗进水接口，陶瓷膜组件侧壁上设置有产水/反洗进水口，产水/反洗进水母管进水口与产水/反洗进水口连接。
12.本实用新型进一步的改进在于，离心澄清器与板式陶瓷膜处理装置焊接在一起。
13.本实用新型进一步的改进在于，中心进水管经进水管道与澄清器进水口相连通，中心进水管与进水管道相切设置。
14.本实用新型进一步的改进在于，离心澄清器为2个；离心沉淀区为锥斗型；离心沉淀区底部设置有泥斗，泥斗与澄清器排污口相连。
15.本实用新型进一步的改进在于，斜板区设置有若干斜板，本体内设置有扁钢支架，斜板安装于本体内扁钢支架上，倾角为60
°
；集水槽两端固定于本体内壁上。
16.与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果：
17.1)本实用新型为一种气液加强型高浊废水膜处理装置，利用离心澄清器结合板式陶瓷膜处理装置，既保证了处理效果、系统运行的稳定性，节约了运行投资费用，且更符合国家当下的节能和环保要求。
18.2)本实用新型兼具离心沉淀、澄清、微滤、曝气氧化工艺的优点，配合“二级沉淀+投加凝聚剂/助凝剂”的前处理方案，出水浊度低，泥量小，耐水质水力冲击负荷能力强。
19.3)该装置既可保证出水水质要求，又能减少占地面积，节省造价，简化工艺流程，并可广泛应用于各类高浊废水的常规离心沉淀、澄清和微滤处理系统。
20.进一步的，本实用新型将一组或若干组板式陶瓷膜组件安装于板式陶瓷膜箱内，底部设置曝气管，该板式陶瓷膜箱与离心澄清器一体化设计制作，形成气液加强型高浊废水膜处理设备。
21.进一步的，设置两台离心澄清器，既保证了处理效果，又避免了因单台澄清器检修停运导致整套系统停运的风险。
22.进一步的，本实用新型中两套离心澄清器与陶瓷膜箱整合为一体化装置，板式陶瓷膜采用膜组件框架结构，采用不锈钢螺栓固定安装在膜箱内，增加了装置就位安装和膜元件更换的灵活性和便利性，同时减少了设备的占地空间。
附图说明
23.图1为气液加强型高浊废水膜处理装置平面图。
24.图2为沿图1中1
‑
1线的视图。
25.图3为沿图1中2
‑
2线的视图。
26.图中，1
‑
本体；2
‑
板式陶瓷膜箱；3
‑
板式陶瓷膜；4
‑
产水/反洗进水母管；5
‑
曝气母管；6
‑ꢀ
中心进水管；7
‑
离心沉淀区；8
‑
斜板区；9
‑
集水槽；10
‑
锥形布水器；
27.a
‑
澄清器进水口；b
‑
产水口；c
‑
反洗进水口；d
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曝气进水口；e
‑
溢流口；f
‑
排污口；g
‑
澄清器排污口；h
‑
产水/反洗进水口；i
‑
产水/反洗进水母管进水口。
具体实施方式
28.下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
29.参见图1、图2与图3，本实用新型提供的一种气液加强型高浊废水膜处理装置，由离心澄清器与板式陶瓷膜处理装置组成。离心澄清器与板式陶瓷膜处理装置焊接在一起。离心澄清器主要由本体1、中心进水管6、斜板区8和集水槽9四部分组成。本体1顶部开设有澄清器进水口a，本体1内从上向下依次布置有集水槽9、斜板区8和离心沉淀区7，中心进水管 6竖直设置在本体1内，并且中心进水管6顶端经进水管道与澄清器进水口a相连通，中心进水管6与进水管道相切设置，并且焊接在一起。中心进水管6底端伸入到离心沉淀区7内，离心沉淀区7为锥斗型，并且中心进水管6底端设置有锥形布水器10。离心沉淀区7底部设置有泥斗，泥斗与澄清器排污口g相连。
30.斜板区8设置有若干斜板，斜板(增强乙丙共聚，≥3mm)安装于本体内扁钢支架上，倾角为60
°
；集水槽9(ss304，δ＝5mm)共计4套，两端固定于本体1内壁上。水力停留时间为1.5～2h。
31.离心澄清器1的出水经集水槽9进入膜箱2。
32.进水由离心澄清器进水口a进入中心进水管(6ss304)中，然后经过锥形布水器10进入离心沉淀区7，在离心沉淀区7中离心后，上清液通过斜板区8收集至集水槽9，集水槽9出水进入板式陶瓷膜箱2中。沉淀物通过设置在离心沉淀区7底部的泥斗收集后经澄清器排污口g排出。
33.板式陶瓷膜处理装置包括板式陶瓷膜箱2、板式陶瓷膜组件和多孔曝气管5三部分，板式陶瓷膜箱2内可设置一组或多组板式陶瓷膜组件。具体的，板式陶瓷膜组件3采用不锈钢螺栓连接方式固定于板式陶瓷膜箱2底部的支架上。
34.板式陶瓷膜箱2顶部开设有反洗进气口d、进水口c和若干产水口b，外配产水泵入口接至膜装置产水口b，外配反洗水泵出口接至膜装置反洗进水口c，外配曝气风机出口接至膜装置反洗进气口d。
35.板式陶瓷膜箱2底部设置有曝气多孔管，曝气气源采用压缩空气或曝气风机鼓气，反洗气源采用无油压缩空气。曝气多孔管与曝气母管的一端与相连，曝气母管的另一端与曝气风机相连。
36.板式陶瓷膜箱2底部设置有排污口f，板式陶瓷膜箱2侧壁上部设置有溢流口e，溢流口 e和排污口f连接至排水沟。板式陶瓷膜箱2内上部还设置有产水/反洗进水母管4，板式陶瓷膜箱2侧壁上开设有产水出水口b和反洗进水口c，产水/反洗进水母管4一端与产水出水口 b相连通，另一端与反洗进水口c相连通。再分别外配产水自动阀和反洗进水自动阀。产水/ 反洗进水母管4上设置有若干产水/反洗进水母管进水口i，陶瓷膜组件侧壁上设置有产水/反洗进水口h，产水/反洗进水母管进水口i与产水/反洗进水口h连接。
37.板式陶瓷膜组件包括若干板式陶瓷膜3，可通过改变膜元件数量规格或更换膜片型号实现改变膜面积，膜面积与运行
‑
反洗周期存在直接关系。
38.本实用新型具体的工作过程为：含煤废水二沉池上清液经煤水泵输送至离心澄清
器，来水管道上设置管道混合器，投加凝聚剂/助凝剂，混合液由离心澄清器进水口a，沿切线方向进入中心进水管6，并在形成的离心力作用下，实现絮体的迅速增大、分离。混合液在中心进水管6内由上至下，在底端经锥形布水器10均匀分布至沉淀澄清区7。混合液在离心澄清器1中水力停留时间为1.5h～2h，上升流速为0.6～1.2mm/s。悬浮物充分沉淀至锥形泥斗，上清液经过斜板区8进一步沉淀后进入集水槽9，并最终导流至板式陶瓷膜箱2。板式陶瓷膜箱 2内置浸没式板式陶瓷膜组件，在产水泵的抽吸作用下，废水透过板式陶瓷膜组件的板式陶瓷膜3后收集至产水管，经产水口b后输送至清水池。运行过程中连续曝气，一方面保证废水在板式陶瓷膜箱2内混合均匀，同时起到降低废水cod的作用。运行一段时间后，板式陶瓷膜3会出现因污堵而膜通量下降的情况，表现为产水泵入口负压值增大、产水量下降等，此时需通过反洗恢复膜通量。反洗水可采用陶瓷膜产水，反洗用气可采用无油压缩空气，反洗进气阀同步设置自动阀和手动球阀，气反洗强度可根据膜片数量在调试期间调节。反洗流程为“排水
‑
气反洗
‑
水反洗”，周期可根据实际水质或累计处理水量确定。
39.本实用新型具有如下特点：
40.1.本实用新型将离心澄清器与陶瓷膜处理装置一体化设计，在离心澄清器中进行预处理，板式陶瓷膜箱2底部设置曝气装置(即曝气多孔管)起搅拌均匀和氧化降低cod的作用，曝气强度6.0nm3/(m3·
h)。
41.2.本实用新型中离心澄清器共设置2套，一般情况两套同时投运，单套检修维护时，可运行单套，因此既保证了沉淀澄清效果，又提高了系统运行的灵活性。
42.3.本实用新型采用浸没式板式无机陶瓷膜组件，膜组件框架以不锈钢螺栓型式固定于膜箱底部支架上。通过选择不同规格、不同膜通量的膜片，在一定范围内可实现不同处理能力。因此，该装置既具备安装、检修维护的便利性，又适用于不同处理量的废水处理系统，从而大大降低了检修维护成本。
43.4.本实用新型中板式陶瓷膜3采用平板式中空陶瓷膜，孔径0.1μm，具有耐强酸碱、耐强氧化，耐有机溶剂，耐高温(使用温度可达65℃)，耐磨损，孔径分布窄、分离精度高，强度高、经久耐用，通量高、可反冲、过滤效率高，抗污染性能强、抗微生物降解等特点。
44.本实用新型中的池体可采用不锈钢或碳钢防腐结构，具体根据实际要求确定，内部钢构件优先考虑采用不锈钢材质。
45.本实用新型中，离心澄清器进水管与其中心进水管相连，中心进水管与离心澄清沉淀澄清区相连，澄清区与斜板区相连，澄清器集水槽与膜箱相连，膜组件通过产水管与产水泵相连，多孔曝气管与曝气风机相连。本实用新型处理效果满足工艺系统要求，具有良好的离心澄清效果，减少了凝聚剂和助凝剂的投加，节约了运行投资费用，同时陶瓷膜产水水质好，可满足回用至输煤系统或煤场喷淋系统的用水要求。