专利名称：一种硫回收混凝斜板沉淀装置及利用其进行生物硫分离的方法
技术领域：
本发明涉及废水资源回收领域，具体涉及一种硫回收装置及利用其进行生物硫分离的方法。
背景技术：
利用微生物的反硝化脱硫代谢方式可以将水中的硫化物氧化为单质硫,这种生物硫具有胶体性质，分散在液相中，黏着度高，表面带负电荷，颗粒粒径较小，现有技术如慢砂滤池等，不仅操作繁琐，还需要用到高毒萃取剂二硫化碳，而且很难实现生物硫与出水的高效分离，对生物硫的回收效率只能达到76% 80%。
发明内容
本发明是要解决现有反硝化脱硫工艺出水中生物硫回收技术中存在生物硫与出水分离难和生物硫回收效率低的问题，而提供一种硫回收混凝斜板沉淀装置及利用其进行生物硫分离的方法。本发明一种硫回收混凝 斜板沉淀装置包括进水管、混合池、絮凝池、沉淀池和出水管；所述混合池、絮凝池和沉淀池以串联方式依次固定连接；所述混合池和絮凝池之间设有挡板，且挡板的顶端位置低于池壁的顶端位置；所述絮凝池和沉淀池之间设有凹槽；所述进水管由含生物硫污水进液管和絮凝剂溶液进液管组成；所述混合池左端池壁设有进水口，混合池顶部设有封盖，且封盖上设有开口，混合池内设置混合数字搅拌机，所述混合数字搅拌机由电机、轴和搅拌叶片组成，轴顶部通过封盖上的开口与电机连接，轴底部与搅拌叶片连接；所述絮凝池顶部设有封盖，且封盖上设有开口，絮凝池内设置絮凝数字搅拌机，所述絮凝数字搅拌机由电机、轴和搅拌叶片组成，轴顶部通过封盖上的开口与电机连接，轴底部与搅拌叶片连接；所述沉淀池顶部设有封盖，沉淀池内中上部设有斜板，斜板连接在沉淀池的前后壁上，斜板呈波浪形，且斜板与水平面夹角为60。，沉淀池内上部设有集水槽，集水槽内设有锯齿形溢流堰，集水槽的右端池壁设有出水口，沉淀池底部设有V形槽，且V型槽的夹角为75°，V型槽底部设有沉淀物出口 ；所述凹槽由第一隔板、第二隔板和第三隔板组成；所述第一隔板下端与池底固定连接，第一隔板的顶端位置低于挡板的顶端位置，第一隔板的两侧与池内壁固定连接；所述第二隔板下端与池底固定连接，第二隔板的顶端位置低于第一隔板的顶端位置，第二隔板的两侧与池内壁固定连接；第三隔板的顶端与封盖固定连接，第三隔板的下端悬空设置在第一隔板和第二隔板之间，且第三隔板的下端位置低于第二隔板的顶端位置；所述进水管通过混合池的进水口与混合池连通，所述出水管通过沉淀池的出水口与沉淀池连通。
本发明硫回收混凝斜板沉淀装置的进水管同时连入两个进液管分别用来输入含生物硫的出水和絮凝剂溶液，使得含生物硫的出水和絮凝剂溶液能够混合得更加迅速和完全。本发明硫回收混凝斜板沉淀装置的混合池和絮凝池之间设有挡板，且挡板的顶端位置低于池壁的顶端位置，防止了液体溢流至池子外面。本发明硫回收混凝斜板沉淀装置的混合池、絮凝池以及沉淀池都设有上部封盖，防止了搅拌机剧烈搅拌时液体溢出池壁。本发明硫回收混凝斜板沉淀装置的絮凝池和沉淀池之间设有凹槽，让絮凝沉淀物更好的沉淀至沉淀池底部。本发明硫回收混凝斜板沉淀装置的沉淀池的斜板呈波浪形，增大了浊液和斜板的接触面积和接触时间，让絮凝沉淀物沉淀的更加充分，且斜板没有固定连接在沉淀池3的前后壁上，可拆卸，便于定期 拆下进行清洗。本发明利用电中和作用和吸附架桥作用的原理，用混凝方法将生物硫吸附沉淀。本发明的工作原理:反硝化脱硫工艺的含生物硫出水和絮凝剂溶液分别由硫回收混凝斜板沉淀装置的含生物硫污水进液管和絮凝剂溶液进液管进入混合池，在混合池中经混合数字搅拌机的搅拌将其完全混合均匀后，混合液体通过挡板流入絮凝池，在絮凝数字搅拌机的搅拌下进行絮凝，实现生物硫的絮凝分离，絮凝完成后，含生物硫的絮凝沉淀物通过凹槽流入沉淀池，在重力沉降作用以及斜板沉降原理作用下，含生物硫的絮凝沉淀物得到较好的聚沉，且与水的高度分离，沉淀物沉降至V型槽，通过沉淀物出口排出系统，上清液进入集水槽，最终通过出水管排出。利用上述的硫回收混凝斜板沉淀装置进行生物硫分离的方法，按以下步骤进行:一、混合:将待处理的含生物硫的污水和无机混凝剂通过含生物硫污水进液管和絮凝剂溶液进液管进入混合池，在转速为240r/min 260r/min的条件下经混合数字搅拌机搅拌2min 4min后，得到混合液体；其中所述的无机混凝剂的质量与待处理的含生物硫的出水的体积比为Img: (5 10)mL;二、絮凝:混合液体通过挡板流入絮凝池,在转速为100r/min 120r/min的条件下经絮凝数字搅拌机搅拌IOmin 15min后，得到含生物硫的絮凝沉淀物；三、沉淀分离:含生物硫的絮凝沉淀物通过凹槽流入沉淀池，在沉淀池中沉淀25min 30min,得到沉淀物和上清液,沉淀物沉降至V型槽,通过沉淀物出口排出系统，上清液进入集水槽，最终通过出水管排出。本发明的优点:一、本发明的硫回收混凝斜板沉淀装置将混凝设备和斜板沉淀设备有机结合在一起，具有占地面积小，运行成本低，工艺过程运行稳定、安全可靠、容易控制等特点；二、利用本发明的硫回收混凝斜板沉淀装置进行生物硫分离的方法能够快速、高效将生物硫和出水分离，对浊度的去除率可达到94%以上，生物硫回收率可达到90% 98%，与现有技术生物硫回收率为76% 80%相比，提高了 14% 18%。
图1为具体实施方式
一的一种硫回收混凝斜板沉淀装置的俯视图；图2为具体实施方式
一的一种硫回收混凝斜板沉淀装置的主视图3为图1按A-A剖开的结构示意图；图4为试验一中生物硫絮凝率和浊度去除率与运行不同时间的关系曲线图，图4中为生物硫絮凝率，11111 Il为池度去除率。
具体实施例方式具体实施方式
一:纬合图1 图3，本实施方式一种硫回收混凝斜板沉淀装置包括进水管11、混合池1、絮凝池2、沉淀池3和出水管12;所述混合池1、絮凝池2和沉淀池3以串联方式依次固定连接；所述混合池I和絮凝池2之间设有挡板6，且挡板6的顶端位置低于池壁的顶端位置；所述絮凝池2和沉淀池3之间设有凹槽7;所述进水管11由含生物硫污水进液管4和絮凝剂溶液进液管5组成；所述混合池I左端池壁设有进水口 11-1，混合池顶部设有封盖，且封盖上设有开口 1-1，混合池I内设置混合数字搅拌机13，所述混合数字搅拌机13由电机13-1、轴13-2和搅拌叶片13-3组成，轴13-2顶部通过封盖上的开口 1-1与电机13-1连接，轴13_2底部与搅拌叶片13-3连接；所述絮凝池2顶部设有封盖，且封盖上设有开口 2-1，絮凝池2内设置絮凝数字搅拌机14，所述絮凝数字搅拌机14由电机14-1、轴14-2和搅拌叶片14_3组成，轴14_2顶部通过封盖上的开口 2-1与电机14-1连接， 轴14-2底部与搅拌叶片14-3连接；所述沉淀池3顶部设有封盖，沉淀池3内中上部设有斜板8，斜板8连接在沉淀池3的前后壁上，斜板8呈波浪形，且斜板8与水平面夹角为60°，沉淀池3内上部设有集水槽9，集水槽9内设有锯齿形溢流堰，集水槽9的右端池壁设有出水口 12-1，沉淀池3底部设有V形槽10，且V型槽10的夹角为75°，V型槽10底部设有沉淀物出口 10-1;所述凹槽7由第一隔板7-1、第二隔板7-2和第三隔板7-3组成；所述第一隔板7-1下端与池底固定连接，第一隔板7-1的顶端位置低于挡板6的顶端位置，第一隔板7-1的两侧与池内壁固定连接；所述第二隔板7-2下端与池底固定连接，第二隔板7-2的顶端位置低于第一隔板7-1的顶端位置，第二隔板7-2的两侧与池内壁固定连接；第三隔板7-3的顶端与封盖固定连接，第三隔板7-3的下端悬空设置在第一隔板7-1和第二隔板7-2之间，且第三隔板7-3的下端位置低于第二隔板7-2的顶端位置；所述进水管11通过混合池I的进水口 11-1与混合池I连通，所述出水管12通过沉淀池3的出水口 12-1与沉淀池3连通。本实施方式所述的硫回收混凝斜板沉淀装置的进水管11同时连入两个进液管分别用来输入含生物硫的出水和絮凝剂溶液，使得含生物硫的出水和絮凝剂溶液能够混合得更加迅速和完全。本实施方式所述的硫回收混凝斜板沉淀装置的混合池I和絮凝池2之间设有挡板6，且挡板6的顶端位置低于池壁的顶端位置，防止了液体溢流至池子外面。本实施方式所述的硫回收混凝斜板沉淀装置的混合池1、絮凝池2以及沉淀池3部设有上部封盖，防止了搅拌机剧烈搅拌时液体溢出池壁。本实施方式所述的硫回收混凝斜板沉淀装置的絮凝池2和沉淀池3之间设有凹槽7，让絮凝沉淀物更好的沉淀至沉淀池底部。本实施方式所述的硫回收混凝斜板沉淀装置的沉淀池3的斜板8呈波浪形，增大了浊液和斜板8的接触面积和接触时间，让絮凝沉淀物沉淀的更加充分，且斜板8没有固定连接在沉淀池3的前后壁上，可拆卸，便于定期拆下进行清洗。本实施方式所述的硫回收混凝斜板沉淀装置将混凝设备和斜板沉淀设备有机结合在一起，具有占地面积小，运行成本低，工艺过程运行稳定、安全可靠、容易控制等特点。本实施方式利用电中和作用和吸附架桥作用的原理，用混凝方法将生物硫吸附沉淀。本实施方式的工作原理:反硝化脱硫工艺的含生物硫出水和絮凝剂溶液分别由硫回收混凝斜板沉淀装置的含生物硫污水进液管4和絮凝剂溶液进液管5进入混合池I，在混合池I中经混合数字搅拌机13的搅拌将其完全混合均匀后，混合液体通过挡板6流入絮凝池2，在絮凝数字搅拌机14的搅拌下进行絮凝，实现生物硫的絮凝分离，絮凝完成后，含生物硫的絮凝沉淀物通过凹槽7流入沉淀池3，在重力沉降作用以及斜板8沉降原理作用下，含生物硫的絮凝沉淀物得到较好的聚沉，且与水的高度分离，沉淀物沉降至V型槽10，通过沉淀物出口 10-1排出系统，上清液进入集水槽9，最终通过出水管12排出。
具体实施方式
二:本实施方式与具体实施方式
一不同的是:所述的混合数字搅拌机13为智能数字显电动搅拌机。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三:本实施方式与具体实施方式
一或二不同的是:所述的絮凝数字搅拌机14为智能数字显示电动搅拌机。其它与具体实施方式
一或二相同。
具体实施方式
四:本实施方式与具体实施方式
一至三之一不同的是:所述的沉淀池3共有24块斜板8。其它与具体实施方式
一至三之一相同。
具体实施方式
五:结合图1 图3，本实施方式利用具体实施方式
一的硫回收混凝斜板沉淀装置进行生物硫分离的方法，按以下步骤进行:一、混合:将待处理的含生物硫的污水和无机混凝剂通过含生物硫污水进液管4和絮凝剂溶液进液管5进入混合池I,在转速为240r/min 260r/min的条件下经混合数字搅拌机13搅拌2min 4min后，得到混合液体；其中所述的无机混凝剂的质量与待处理的含生物硫的出水的体积比为Img: (5 10)mL;二、絮凝:混合液体通过挡板6流入絮凝池2,在转速为100r/min 120r/min的条件下经絮凝数字搅拌机14搅拌IOmin 15min后，得到含生物硫的絮凝沉淀物；三、沉淀分离:含生物硫的絮凝沉淀物通过凹槽7流入沉淀池3，在沉淀池3中沉淀25 min30min,得到沉淀物和上清液,沉淀物沉降至V型槽10,通过沉淀物出口 10_1排出系统，上清液进入集水槽9，最终通过出水管12排出。本实施方式所述的硫回收混凝斜板沉淀装置将混凝设备和斜板沉淀设备有机结合在一起，具有占地面积小，运行成本低，工艺过程运行稳定、安全可靠、容易控制等特点。本实施方式所述的利用硫回收混凝斜板沉淀装置进行生物硫分离的方法能够快速、高效将生物硫和出水分离，对浊度的去除率可达到94%以上，生物硫回收率可达到90% 98%，与现有技术生物硫回收率为76% 80%相比，提高了 14% 18%。
具体实施方式
六:本实施方式与具体实施方式
五不同的是:步骤一中所述的无机混凝剂为聚合氯化铝(PAC)。其它与具体实施方式
五相同。
具体实施方式
七:本实施方式与具体实施方式
五或六不同的是:步骤一中所述的混合数字搅拌机13为智能数字显示电动搅拌机。其它与具体实施方式
五或六相同。
具体实施方式
八:本实施方式与具体实施方式
五至七之一不同的是:步骤二中所述的絮凝数字搅拌机14为智能数字显示电动搅拌机。其它与具体实施方式
五至七之一相同。采用下述试验验证本发明的效果:试验一:结合图1 图3，利用本发明的硫回收混凝斜板沉淀装置进行生物硫分离的方法，按以下步骤进行:一、混合:将生物硫含量Btl为801ng/L和浊度Idci为286NTU的待处理含生物硫的污水和聚合氯化铝(PAC)通过含生物硫污水进液管4和絮凝剂溶液进液管5进入混合池I，在转速为240r/min的条件下经混合数字搅拌机13搅拌3min后,得到混合液体；其中所述的聚合氯化铝(PAC)质量与待处理的含生物硫的出水的体积比为lmg:5mnL;二、絮凝:混合液体通过挡板6流入絮凝池2，在转速为120r/min的条件下经絮凝数字搅拌机14搅拌IOmin后，得到含生物硫的絮凝沉淀物；三、沉淀分离:含生物硫的絮凝沉淀物通过凹槽7流入沉淀池3，在沉淀池3中沉淀30min，得到沉淀物和上清液，沉淀物沉降至V型槽10，通过沉淀物出口 10_1排出系统，上清液进入集水槽9，最终通过出水管12排出；运行2h、4h、611、8h和IOh时，分别取上清液，测定其生物硫含量altt值为4mg/L, a2tt值为8mg/L, a3tt值为5.61ng/L, a4tt值为6.4mg/L, a5均值为1.61ng/L;浊度Id1均值为17.16NTU，b2均值为0NTU，b3均值为5.72NTU，b4均值为14.3NTU, b5馳为11.44NTU，分别算出各时间节点的生物硫絮凝率以及浊度去除率加表I所示。表I
权利要求
1.一种硫回收混凝斜板沉淀装置，其特征在于硫回收混凝斜板沉淀装置包括进水管(11)、混合池(I)、絮凝池⑵、沉淀池⑶和出水管(12);所述混合池(I)、絮凝池(2)和沉淀池(3)以串联方式依次固定连接；所述混合池(I)和絮凝池(2)之间设有挡板￠)，且挡板(6)的顶端位置低于池壁的顶端位置；所述絮凝池(2)和沉淀池(3)之间设有凹槽(7); 所述进水管(11)由含生物硫污水进液管(4)和絮凝剂溶液进液管(5)组成； 所述混合池(I)左 端池壁设有进水口(11-1)，混合池顶部设有封盖，且封盖上设有开口(1-1)，混合池(I)内设置混合数字搅拌机(13)，所述混合数字搅拌机(13)由电机(13-1)、轴(13-2)和搅拌叶片(13-3)组成，(轴13-2)顶部通过封盖上的开口 (1-1)与电机(13-1)连接，轴(13-2)底部与搅拌叶片(13-3)连接; 所述絮凝池(2)顶部设有封盖，且封盖上设有开口(2-1)，絮凝池(2)内设置絮凝数字搅拌机(14)所述絮凝数字搅拌机(14)由电机(14-1)、轴(14-2)和搅拌叶片(14_3)组成，轴(14-2)顶部通过封盖上的开口(2-1)与电机(14-1)连接，轴(14-2)底部与搅拌叶片(14-3)连接; 所述沉淀池(3)顶部设有封盖，沉淀池(3)内中上部设有斜板(8)，斜板(8)连接在沉淀池(3)的前后壁上，斜板(8)呈波浪形，且斜板(8)与水平面夹角为60°，沉淀池(3)内上部设有集水槽(9)，集水槽(9)内设有锯齿形溢流堰，集水槽(9)的右端池壁设有出水口(12-1)，沉淀池(3)底部设有V形槽(10)，且V型槽(10)的夹角为75°，V型槽(10)底部设有沉淀物出口(10-1); 所述凹槽(7)由第一隔板(7-1)、第二隔板(7-2)和第三隔板(7-3)组成；所述第一隔板(7-1)下端与池底固定连接，第一隔板(7-1)的顶端位置低于挡板(6)的顶端位置，第一隔板(7-1)的两侧与池内壁固定连接；所述第二隔板(7-2)下端与池底固定连接，第二隔板(7-2)的顶端位置低于第一隔板(7-1)的顶端位置，第二隔板(7-2)的两侧与池内壁固定连接；第三隔板(7-3)的顶端与封盖固定连接，第三隔板(7-3)的下端悬空设置在第一隔板(7-1)和第二隔板(7-2)之间，且第三隔板(7-3)的下端位置低于第二隔板(7-2)的顶端位置； 所述进水管(11)通过混合池⑴的进水口(11-1)与混合池⑴连通，所述出水管(12)通过沉淀池(3)的出水口(12-1)与沉淀池(3)连通。
2.根据权利要求1所述的一种硫回收混凝斜板沉淀装置，其特征在于所述的混合数字搅拌机(13)为智能数字显示电动搅拌机。
3.根据权利要求1所述的一种硫回收混凝斜板沉淀装置，其特征在于所述的絮凝数字搅拌机(14)为智能数字显示电动搅拌机。
4.根据权利要求1所述的一种硫回收混凝斜板沉淀装置，其特征在于所述的沉淀池(3)共有24块斜板(8)。
5.利用如权利要求1所述的一种硫回收混凝斜板沉淀装置进行生物硫分离的方法，其特征在于该方法按以下步骤进行: 一、混合:将待处理的含生物硫的污水和无机混凝剂通过含生物硫污水递液管(4)和絮凝剂溶液进液管(5)进入混合池(1)，在转速为240r/min 260r/min的条件下经混合数字搅拌机(13)搅拌2min 4min后，得到混合液体；其中所述的无机混凝剂的质量与待处理的含生物硫的出水的体积比为Img: (5 10)mL;二、絮凝:混合液体通过挡板(6)流入絮凝池(2),在转速为100r/min 120r/min的条件下经絮凝数字搅拌机(1)4搅拌IOmin 15min后，得到含生物硫的絮凝沉淀物； 三、沉淀分离:含生物硫的絮凝沉淀物通过凹槽(7)流入沉淀池(3)，在沉淀池(3)中沉淀25 min30min,得到沉淀物和上清液,沉淀物沉降至V型槽(10),通过沉淀物出口(10-1)排出系统，上清液进入集水槽(9)，最终通过出水管(12)排出。
6.根据权利要求5所述的一种硫回收混凝斜板沉淀装置进行生物硫分离的方法，其特征在于步骤一中所述的无机混凝剂为聚合氯化铝。
7.根据权利要求5所述的一种硫回收混凝斜板沉淀装置进行生物硫分离的方法，其特征在于步骤一中所述的混合数字搅拌机(13)为智能数字显示电动搅拌机。
8.根据权利要求5所述的一种硫回收混凝斜板沉淀装置进行生物硫分离的方法，其特征在于步骤二中所 述的絮澜数字搅拌机(14)为智能数字显示电动搅拌机。
全文摘要
一种硫回收混凝斜板沉淀装置及利用其进行生物硫分离的方法，它涉及废水资源回收领域，具体涉及一种硫回收装置及利用其进行生物硫分离的方法。本发明是要解决现有反硝化脱硫工艺出水中生物硫回收技术中存在生物硫与出水分离难和生物硫回收效率低的问题。本发明一种硫回收混凝斜板沉淀装置包括进水管、混合池、絮凝池、沉淀池和出水管;混合池内设置混合数字搅拌机;絮凝池内设置絮凝数字搅拌机;沉淀池内设有斜板。利用硫回收混凝斜板沉淀装置进行生物硫分离的方法:一、混合;二、絮凝;三、沉淀分离;即得到生物硫分离后的沉淀物和上清液。本发明可用于对含生物硫污水的生物硫分离和回收。
文档编号C02F1/52GK103172156SQ20131012934
公开日2013年6月26日 申请日期2013年4月15日 优先权日2013年4月15日
发明者王爱杰, 马素丽, 远野, 陈川, 赵友康 申请人:哈尔滨工业大学