煤化工废水的同步除钙镁硅预处理装置和应用方法
【专利摘要】本发明公开了煤化工废水同步除钙镁硅预处理装置和应用方法，包括废水收集池、一级反应槽和一体化澄清器；所述的废水收集池接受煤化工废水，通过管路连通所述的一级反应槽；所述的煤化工废水经过一级反应槽后，通过泵、药液混合器，输入一体化澄清器内置二级反应室混合反应沉降分离；该煤化工废水同步除钙镁硅预处理组合装置结构简单、稳定，鉴于我国煤化工业蓬勃发展的需要，该发明具有广阔的市场前景，其推出必然带来良好的经济效益和社会效益。
【专利说明】
煤化工废水的同步除钙镁硅预处理装置和应用方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及工业废水处理技术，主要涉及含有高硅和高硬度污染物的特种工业废水一一煤气化废水同步除钙镁硅的预处理装置和应用方法。
【背景技术】
[0002]煤气化废水预处理是保证生化处理和深度处理的必要条件。预处理单元中，油类、悬浮物、酚类、氨类、硬度、硅等污染物通常采用重力沉降法、隔油、气浮法、溶剂萃取法、汽提法、过滤、石灰法、离子交换法、镁剂、钙剂等处理方法。但是，对高硅高硬度的煤气化废水，目前还没有同步、高效成熟的方法。高硅高硬度的煤气化废水会造成工艺设备和管道结垢、堵塞，特别是在进行深度处理时，会在较短的时间内使反渗透膜结垢，并且硅垢形成后很难清洗，导致膜性能降低甚至失效，严重影响了煤气化废水的循环利用。
【发明内容】
[0003]本发明在于克服上述现有技术中存在的缺陷，提供一种适应煤化工废水特征的同步除钙镁硅预处理组合装置。
[0004]本发明提供的技术方案是:一种煤化工废水同步除钙镁硅预处理组合装置包括废水收集池、一级反应槽、一体化澄清器;废水收集池接受煤化工废水，通过管路连通一级反应槽;煤化工废水经过一级反应槽后，通过栗送，经过药液混合器，输入一体化澄清器；
[0005]—体化澄清器包括澄清器支架、澄清器槽体、二级反应室、导流筒、反射分布装置，污泥提升搅拌装置、刮泥耙支架、刮泥耙、污水进口、出水堰、污水出口和污泥排出口 ；澄清器支架支撑澄清器槽体;污水进口和污水出口分别设置在澄清器槽体的上部的两侧;污泥进口连通一级反应槽;刮泥耙支架设置在澄清器槽体上部，通过轴支撑刮泥耙;导流筒为圆筒形，设置在二级反应室外澄清器槽体的中上部;反射分布装置为倒扣的喇叭口形状，设置在澄清器槽体的中部，在导流筒的正下部，污水进口的污水由上向下通过反射分布装置布水;二级反应室在澄清器槽体的中部，在反射分布装置的内部;污泥提升搅拌装置可以调速的设置在二级反应室的下部;污泥排出口设置在澄清器槽体的底部；出水堰设置在澄清器槽体的上部。
[0006]煤化工废水同步除钙镁硅预处理装置的应用方法，煤气化废水经一级反应槽调质和除硅反应，再进入一体化澄清器二级反应室，在复配药剂的作用下，实现煤气化废水中高硅、高硬度的同步高效去除。
[0007]在一级反应槽中先加入NaOH调节煤气化废水pH值至9?11;同时投加无机复配药剂进行除娃的混凝反应。
[0008]—级反应槽出水进入澄清器二级反应室，投加复配药剂/PAC/PAM进行混凝反应；随之进入澄清过程，实现煤气化废水中高硅、高硬度的同步高效去除。
[0009]—体化澄清器其结构特征在于位于澄清器中心部位的二级反应室下部的提升搅拌装置，将底部沉积物提升至二级反应室，在投加复配药剂作用下，与一级反应槽出水同步进行混合、混凝;导流反射布水装置对混合后的出水进行减速和均布，克服紊流对沉降的影响，实现高效固液分离。
[0010]本发明的原理:
[0011]采取分级递阶除硅、除硬方法流程:
[0012]I)去除废水中的硅:加入NaOH，将煤气化废水的pH调节至9-11的碱性环境;加入无机复配药剂，在碱性环境下，与硅反应生成松软的絮状泥渣。
[0013]2)去除废水中的硬度:加入复配药剂，在碱性环境下与钙、镁离子反应产生沉淀，达到去除硬度的目的。
[0014]3)混凝澄清:除硬度和除硅产生的沉淀物的稳定性差、颗粒粒径小，加入絮凝剂PAC和PAM，使沉淀物的絮状体结构更稳定，比重加大，进入澄清系统更容易实现液固分离。
[0015]本发明的特点:
[0016]I)本发明实现了煤气化废水预处理同步高效除硅、除硬，经处理后废水的硬度<200ppm，娃<40ppm，去除效率达86%?90%。
[0017]2)提升澄清器底部沉降物至二级反应室的一体化澄清器结构，强化了一体化澄清器的混凝澄清效果。
[0018]3)该高效煤气化废水除硅、除硬预处理工艺，解决了后续工艺设备、管道结垢堵塞问题，特别是避免深度处理的反渗透膜的硅垢堵塞，延长了反渗透膜的使用寿命。
[0019]本发明煤气化废水经一级反应槽调质和除硅反应，再进入一体化澄清器二级反应室，在复配药剂的作用下，实现煤气化废水中高硅、高硬度的同步高效去除。
[0020]在一级反应槽中先加入NaOH调节煤气化废水pH值至9?11;同时投加无机复配药剂进行除娃反应。
[0021]—级反应槽出水进入澄清器二级反应室，投加复配药剂/PAC/PAM进行除硬度和混凝反应，随之进入澄清过程，实现煤气化废水中高硅、高硬度的同步高效去除。
[0022 ] 一体化澄清器的特征:位于澄清器中心部位的二级反应室下部的提升搅拌装置，将底部沉积物提升至二级反应室，在投加复配药剂作用下，与一级反应槽出水同步进行混合、絮凝;澄清器导流反射布水装置对混合后的出水进行减速和均布，克服紊流对沉降的影响，实现高效固液分离。
[0023]本发明提供的煤化工废水同步除钙镁硅预处理装置结构简单、运行高效，为煤化工气化系统的稳定运行提供技术保证。
【附图说明】
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[0024]图1是煤化工废水同步除钙镁硅预处理装置的结构示意图。
【具体实施方式】
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[0025]下面结合附图对发明的实施例进一步详述。
[0026]实施例1:
[0027]如图1所示，煤化工废水同步除钙镁硅预处理装置包括:废水收集池12、一级反应槽13和一体化澄清器16。
[0028]废水收集池12接受煤化工废水，通过管路连通一级反应槽13;煤化工废水经过一级反应槽13后，通过栗14，经过药液混合器15，输入一体化澄清器16;
[0029]—体化澄清器16包括:澄清器支架1、澄清器槽体2、刮泥耙支架5、刮泥耙10、导流筒6、反射分布装置7、二级反应室8，污泥提升搅拌装置9、污水进口 3、污水出口 11、出水堰4、污泥排出口。澄清器支架I支撑澄清器槽体2;污水进口3和污水出口 11分别设置在澄清器槽体2的上部的两侧;污水进口 3连通一级反应槽13;刮泥耙支架5设置在澄清器槽体2上部，通过轴支撑刮泥耙10;导流筒6为圆筒形，设置在澄清器槽体2的中上部;反射分布装置7为倒扣的喇叭口形状，设置在澄清器槽体2的中部，在导流筒6的正下部，污水进口 3的污水进入二级反应室8; 二级反应室8在澄清器槽体2的中部，在反射分布装置7的内部;污泥提升搅拌装置9可调速，设置在二级反应室8的底部;污泥排出口设置在澄清器槽体2的底部；出水堰4设置在澄清器槽体的上部。
[0030]一种煤气化废水组合式同步除钙镁硅预处理方法如图1所示。煤气化废水进入一级反应槽进行调质和除硅反应，再进入一体化澄清器二级反应室，在复配药剂(这里使用Na2C03)的作用下，实现煤气化废水中高硅、高硬度的同步高效去除。
[0031]以硬度:2000?3000ppm，硅含量:250?350ppm的煤气化废水预处理为例。煤气化废水进入一级反应槽，首先投加NaOH，将煤气化废水pH调节至9?11，这里是10;在碱性环境下，投加无机复配药剂(这里使用FeS04.7H20)与硅反应生成松软的絮状泥渣。复配药剂的投加量，按照无机复配药剂与煤气化废水中硅的摩尔浓度比例为1:1至2:1计算。
[0032]—级反应槽出水进入一体化澄清器二级反应室，在二级反应室投加复配药剂/PAC/PAM混凝反应。在二级反应室的碱性环境下与废水的钙、镁离子反应产生沉淀，达到去除硬度的目的，复配药剂的投加量根据废水中硬度的浓度进行计算。
[0033]—体化澄清器二级反应室投加的PAC和PAM与除硅除硬过程产生的悬浮物发生聚合、絮凝、混凝反应，废水中的悬浮物形成大团重质矾花，PAC和PAM投加量为2?3ppm。除硅除硬的反应时间约为I个小时。
[0034]为强化一体化澄清器的混凝澄清效果，在澄清器中心部位的二级反应室下部设置的提升搅拌装置，将澄清器底部沉积物提升至二级反应室，在投加复配药剂作用下，与一级反应槽出水同步进行混合、混凝。
[0035]二级反应室出水进入澄清器导流反射布水装置对混合后的出水进行减速和均布，克服紊流对沉降的影响，经过3?5小时的沉淀分离，上清液经澄清器上部集水堰口溢入集水槽，出水的硬度<200ppm，硅<40ppm;澄清器底部沉积的灰渣由刮泥机刮入渣浆斗，通过排渣栗排向污泥处理系统。
[0036]以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
【主权项】
1.煤化工废水同步除钙镁硅预处理装置，其特征在于:包括废水收集池、一级反应槽和一体化澄清器;所述的废水收集池接受煤化工废水，通过管路连通所述的一级反应槽;所述的煤化工废水经过一级反应槽后，通过栗，药液混合器，输入一体化澄清器。2.根据权利要求1中所述的煤化工废水同步除钙镁硅预处理装置，其特征在于:所述的一体化澄清器包括澄清器支架、澄清器槽体、内置二级反应室、导流筒、反射分布装置、刮泥耙支架、刮泥耙、污泥提升搅拌装置、污水进口、出水堰、污水出口和污泥排出口；所述的澄清器支架支撑所述的澄清器槽体;所述的污水进口和污水出口分别设置在所述的澄清器槽体的上部的两侧;所述的污水进口连通所述的一级反应槽;所述的刮泥耙支架设置在所述的澄清器槽体上部，通过轴支撑所述的刮泥耙;所述的导流筒为圆筒形，设置在所述的澄清器槽体的中上部;所述的反射分布装置为倒扣的喇叭口形状，设置在所述的澄清器槽体的中部，在所述的导流筒的正下部，所述的污水进入导流筒，通过反射分布装置布水;所述的二级反应室在所述的澄清器槽体的中部，在所述的反射分布装置的内部;所述的污泥提升搅拌装置可以调速的设置在所述的二级反应室下部;所述的污泥排出口设置在所述的澄清器槽体的底部;所述的出水堰设置在所述的澄清器槽体的上部。3.—种如权利要求1所述的煤化工废水同步除钙镁硅预处理装置的应用方法，其特征在于:所述的煤气化废水经一级反应槽混合调质和除硅反应，再进入一体化澄清器二级反应室，在复配药剂的作用下，实现煤气化废水中高硅、高硬度的同步高效去除。4.根据如权利3所述的方法，其特征在于:在一级反应槽中先加入NaOH调节煤气化废水pH值至9?11;同时投加无机复配药剂进行除硅的反应。5.根据权利3所述方法，其特征在于在一级反应槽出水进入澄清器二级反应室，投加复配药剂/PAC/PAM进行混凝反应;进入澄清过程，实现煤气化废水中高硅、高硬度的同步高效去除。6.如权利3所述方法，一体化澄清器其结构特征在于位于澄清器中心部位的二级反应室下部的提升搅拌装置，将底部沉积物提升至二级反应室，在投加复配药剂作用下，与一级反应槽出水同步进行混合、混凝;导流反射布水装置对混合反应后的出水进行减速和均布，克服紊流对沉降的影响，实现高效固液分离。
【文档编号】C02F9/04GK105884080SQ201610352248
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年5月26日
【发明人】丁海荣, 王庆芬, 范永梅, 殷浩, 监青占, 牟鑫, 范公明, 闫朝友, 徐鑫利, 赵彬, 韩俊海
【申请人】丁海荣