专利名称：钢铁污水混凝沉淀及过滤处理系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种综合污水混凝沉淀及过滤系统，特别适用于钢铁行业综合生产废水或混合有30％以下生活污水的综合污水的处理。
背景技术：
钢铁行业综合污水处理技术多为物理——化学法，根据工艺组合不同主要有絮凝反应沉淀池+普通快滤池、混凝沉淀与石灰软化+移动罩滤池两种，以上两种工艺组合由于在混凝、沉淀、过滤技术方面相对比较保守，池体容积大且混凝沉淀效果不理想，特别是前者主要适用于地表水处理，是用于降低水中浊度的传统工艺，而由于钢铁综合污水中SS、COD、油、铁离子等的含量较高，从而导致后续的过滤单元不能正常发挥作用，加之普通快滤池控制手段比较有限、反洗不充分，所以处理效率低；而后者的混凝沉淀与石灰软化分置，流程冗长，构筑物功能分区不明显，移动罩滤池的罩与滤格间密封不严，设备腐蚀比较严重，造成整个工艺流程不顺畅，设备检修率高，出水合格率下降，影响回水质量，甚至破坏了钢铁厂全厂的水平衡。
发明内容
为了克服传统混凝沉淀池混凝沉淀效果不理想，普通快滤池控制手段有限、反洗不充分，移动罩滤池的罩、池间密封不严，设备腐蚀严重、运行成本高等问题，本发明提供一种钢铁污水混凝沉淀及过滤处理系统。
为实现本发明的目的所采用的技术方案是钢铁污水混凝沉淀及过滤处理系统包括高密度澄清池、过滤池；高密度澄清池集反应、澄清、浓缩为一体，分为絮凝反应区、预沉-浓缩区、斜管分离区，并在高密度澄清池后增设后混凝及pH调节池，过滤池集过滤、反洗为一体，分为配水区、过滤区、反洗区、清水区。
作为进一步改进，高密度澄清池反应室及导流板中的变速搅拌机可以控制搅拌的速度，在预沉-浓缩区设置锥型循环桶，浓缩区底部设有底部刮泥机，并且刮泥机有自动提耙功能，斜管分离区的斜管采用与水平方向60°～80°倾角，集水槽进水堰为三角形，后混凝池设有可变速的后混凝搅拌器。过滤池的配水槽壁设有小孔，小孔为水平布置，且位于反洗水面以上，过滤池的滤层为单一均质石英砂滤料，过滤池的滤后出水管至水封井的管段上装有自动调节电控阀，其与滤前液位连锁，通过调节出水流量可以实现衡水位过滤，过滤池的反冲洗水管与反冲洗气管结合，采用“先气反冲洗，再气、水同时反冲洗，最后水反冲洗”的三步冲洗法。
本系统将高密度澄清池进行技术改进并将与原应用于净水厂的过滤池进行改进后重新搭配、合理组合，并在高密度澄清池后增设后混凝及pH调节池，在高密度澄清池前设置配水构筑物，配水构筑物兼具加药、混合反应的作用。絮凝反应区由快速搅拌区域和无搅拌区域组成，快速搅拌区域由变速叶轮控制加药后混合水的搅拌速度，无搅拌区域可以促进矾花增大和密实均匀。投入不同药剂的污水由混合配水构筑物进入高密度澄清池的絮凝反应区，并加入高分子聚合物，同时，汇入来自污泥浓缩区的浓缩污泥，形成高浓度的悬浮泥渣层来增加颗粒碰撞机会，有效吸附胶体、悬浮物、油、COD和BOD等污染物。污泥回流，不但可以节省药剂投加量的10％，还可使反应区内的悬浮固体浓度维持在最佳水平，从而达到优化絮凝反应的目的。在电动搅拌器的搅拌作用下发生絮凝反应，形成较大矾花，带有矾花的污水进入预沉-浓缩区。絮凝反应后的污水进入面积较大的预沉-浓缩区后，矾花移动的速度放慢，使绝大部分固体悬浮物在该区域沉淀并浓缩。预沉-浓缩区可分为上下两层，在锥型循环桶上面一层是浓缩活性污泥，用于回流；在锥型循环桶的下面一层主要是剩余污泥，用于排放。锥型循环桶的高度可以调节，控制污泥的滞留时间，从而控制污泥浓度。污泥浓缩区底部设有底部刮泥机，把剩余污泥刮入泥斗，由排泥泵送至泥系统，进行脱水处理。斜管分离区对水中残余的矾花再次去除，澄清水由集水槽收集后，进入后混凝池，进一步反应并调整pH值后，输送至滤池进行过滤处理。
滤池来水通过总配水渠，再由单池的两个进水方孔(其中一个孔可由气动闸板自动关闭，称为交叉扫洗限流闸板)进入单池配水渠，再经两侧孔进入配水槽，然后通过配水槽底小孔和槽顶溢流，均匀进入滤池，而后通过砂滤层和长柄滤头流入池底配水、配气室，再经配水方孔汇入中央气水分配渠内，最后经由管廊中滤后水出水阀、水封井、出水堰、清水总渠、冲洗水贮存池，流入回用水池。
本发明中的滤池采用“气冲--气、水同时反冲--水冲”3步冲洗法，其过程为关闭滤后出水阀门，开启冲洗排水阀，降低滤池内液位至排水槽顶；启动鼓风机，打开进气阀，空气经气水分配渠的上部配气小孔均匀进入滤池底配水、配气室，由长柄滤头喷出，将滤料表面杂质擦洗下来并悬浮于水中，由于配水槽底小孔继续进水，在滤池中产生横向表面扫洗，将杂质推向中央排水渠；启动反冲洗水泵，打开冲洗水阀，此时空气和水同时进入气水分配渠，再经配气方孔和配水方孔及长柄滤头均匀进入滤池，使滤料得到进一步冲洗，同时横向表面扫洗仍继续进行；停止气冲，单独用水冲洗，加上持续横向表面扫洗，将悬浮于水中的杂质全部冲入中央排水渠、汇至反冲洗排水渠，最后由管道引至高密度澄清池前的预处理调节水池。
本发明的有益效果是该系统处理钢铁综合污水能减少设备腐蚀，降低运行成本，工艺流程顺畅，保证回水质量，实现衡水位、衡流量过滤。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步说明。
图1为本发明的系统结构图；图2为高密度澄清池平面图；图3为图2中A-A剖面图；图4为过滤池平面图；图5为图4中B-B剖面图。
图中1、反应室及导流板，2、底部刮泥机，3、污水井，4、出水堰，5、后混凝搅拌器，6、斜管，7、集水槽，8、循环及排放污泥泵，9、斜管支撑，10、循环污泥管，11、排放污泥管，12聚合物投加管，13、来水入口，14、反冲洗水管，15、配水槽，16、滤池溢流管，17、水封井，18、砂滤层，19、反冲洗气管，20、反洗排水管，21、来水配水渠，22、来水配水堰，23、滤板及滤头，24、高密度澄清池，25、过滤池。
具体实施例方式
在选用该钢铁污水混凝沉淀及过滤处理系统前，首先通过计算来水量、分析来水成分、出水要求，选择合适的混凝、沉淀负荷及过滤速度等，以确定高密度澄清池及滤池的各种尺寸及相关设备配置型号。其中高密度澄清池所包括的循环桶、刮泥机、斜管、溢流堰等以及滤池所包括的进出水控制阀门、堰板、反洗泵、鼓风机等均为与设计参数匹配设备，根据不同的混凝、沉淀负荷、过滤速度选择不同的设备型号。
图中高密度澄清池24及过滤池25的主体结构由钢筋混凝土浇铸而成；高密度澄清池24反应室内导流板1为碳素钢或低合金钢板加工制造而成，外涂防腐漆，焊接固定在反应室底板及周壁上，其中的电磁搅拌器通过工作桥固定在反应室池壁上，其可以通过变频器改变其搅拌速度；斜管6为塑料或玻璃钢材质，通过斜管支撑9以水平60°角安装在高密度澄清池内；集水槽7通过两端焊接固定在高密度澄清池的池壁上，材质为不锈钢；循环污泥管10、排放污泥管11、聚合物投加管12等均为焊接钢管，经除锈后涂刷防腐漆；后混凝池与高密度澄清池一起由混凝土浇铸而成，二者为一个整体。
过滤池25的砂滤层18由均质石英砂滤料组成，滤料厚度与过滤时间、反洗强度、反洗周期等相关；反冲洗管14、滤池溢流管16、反冲洗气管19、反洗排水管20等均为焊接钢管，经除锈后涂刷防腐漆；滤池的来水入口13、配水槽15、水封井17、来水配水渠21、来水配水堰22等均为混凝土浇铸而成；滤板及滤头23的材质分别为不锈钢及聚合塑料，在滤池主体混凝土施工的同时预埋在指定位置。高密度澄清池与滤池通过埋地焊接管道连接，并根据二者距离的不同考虑不同的水头损失。
以上构筑物施工完成、设备安装到位后可进行无负荷试车和充水运行调试，大致过程为来水进入高密度澄清池反应室内，加入PAM等药剂后在电动搅拌器的搅拌下发生絮凝反应，絮凝反应后的污水进入面积较大的预沉-浓缩区后，矾花移动的速度放慢，使绝大部分固体悬浮物在该区域沉淀并浓缩。预沉-浓缩区可分为上下两层，在锥型循环桶上面的一层是浓缩活性污泥，用于回流；在锥型循环桶的下面的一层主要是剩余污泥，用于排放。锥型循环桶的高度可以调节，控制污泥的滞留时间，从而控制污泥浓度。污泥浓缩区底部设有刮泥机，把剩余污泥刮入泥斗，由排泥泵送至泥系统，进行脱水处理。
斜管分离区对水中残余的矾花再次去除，澄清水由集水槽收集后，进入后混凝池，进一步反应并调整pH值后，输送至滤池进行过滤处理。滤池来水通过总配水渠，再由单池的两个进水方孔进入单池配水渠，再经两侧孔进入配水槽，然后通过配水槽底小孔和槽顶溢流，均匀进入滤池，而后通过砂滤层和长柄滤头流入池底配水、配气室，再经配水方孔汇入中央气水分配渠内，最后经由管廊中滤后水出水阀、水封井、出水堰、清水总渠、冲洗水贮存池，流入回用水池。滤池反冲洗则是根据设定的反冲洗周期或滤料的具体污堵情况进行气水组合反冲洗。
权利要求
1.一种钢铁污水混凝沉淀及过滤处理系统，包括高密度澄清池(24)，其特征在于高密度澄清池(24)集反应、澄清、浓缩为一体，分为絮凝反应区、预沉-浓缩区、斜管分离区，并在高密度澄清池(24)后增设后混凝及pH调节池；之后设置有过滤池(25)，过滤池(25)集过滤、反洗为一体，分为配水区、过滤区、反洗区、清水区。
2.按照权利要求1所述的钢铁污水混凝沉淀及过滤处理系统，其特征在于高密度澄清池(24)反应室及导流板(1)中的变速搅拌机可以控制搅拌的速度，在预沉-浓缩区设置锥型循环桶，浓缩区底部设有底部刮泥机(2)，斜管分离区的斜管(6)采用与水平方向60°～80°倾角，集水槽(7)进水堰为三角形，后混凝池设有可变速的后混凝搅拌器(5)。
3.按照权利要求1所述的钢铁污水混凝沉淀及过滤处理系统，其特征在于过滤池(25)的配水槽(15)壁设有小孔，小孔为水平布置，且位于反洗水面以上，过滤池(25)的滤层(18)为单一均质石英砂滤料，过滤池(25)的滤后出水管至水封井(17)的管段上装有自动调节电控阀，其与滤前液位连锁，通过调节出水流量可以实现衡水位过滤，过滤池的反冲洗水管(14)与反冲洗气管(15)结合，采用“先气反冲洗，再气、水同时反冲洗，最后水反冲洗”的三步冲洗法。
全文摘要
本发明涉及一种钢铁污水混凝沉淀及过滤处理系统，特别适用于钢铁行业尾部生产废水或混合有30％以下生活污水的综合污水的处理。该系统包括高密度澄清池、滤池，高密度澄清池集反应、澄清、浓缩为一体，分为絮凝反应区、预沉－浓缩区、斜管分离区，并在高密度澄清池后增设后混凝及pH调节池，滤池集过滤、反洗为一体，分为配水区、过滤区、反洗区、清水区。本发明克服了传统混凝沉淀池混凝沉淀效果不理想，普通快滤池控制手段有限、反洗不充分，移动罩滤池的罩、池间密封不严，设备腐蚀严重、运行成本高等问题。
文档编号C02F1/52GK1990397SQ20051013225
公开日2007年7月4日 申请日期2005年12月27日 优先权日2005年12月27日
发明者寇彦德, 李玮, 黄凤旭, 陈志新 申请人:首钢总公司