一种用于湿式煤气柜水封水的处理系统的制作方法

本实用新型属于污水处理技术领域，具体涉及一种用于湿式煤气柜水封水的处理系统。

背景技术：

煤气柜是贮存工业及民用煤制气的钢制容器，其柜体材质一般为碳素钢和低合金钢。煤气柜有干式煤气柜和湿式煤气柜两种，干式煤气柜为用稀(干)油或柔膜密封的活塞式结构，湿式煤气柜为用水密封的套筒式圆柱形结构。

在湿式煤气柜中，由于水封水与煤气直接接触，且在煤气柜中停留时间较长(往往从煤气柜建成到检修或拆除，时间5～10年)，其水质必然受到煤气中可溶性有害物质，如硫化物、铁、苯系物、色度等的污染和影响。在检修期或气柜拆除过程中，往往需要在较短时间内将气柜内几万吨的水封水全部进行外排处理，并达标排放。

目前，常规的污水处理工艺主要分为物化处理法和生化处理法两种。物化处理法主要是通过物理化学方法对特定污水进行处理，该处理方法针对性比较强，尤其是化学处理不同的污染物采用不同的化学药剂，该方法相对处理效果较明显，但存在处置成本高、易造成环境二次污染等不足。生化处理工艺主要是使废水或固体废物与微生物混合接触，利用微生物体内的生物化学作用分解废水中的有机物和某些无机毒物(如氰化物、硫化物等)，使不稳定的有机物和无机毒物转化为无毒物质的一种方法，该方法可对上述水封水进行处理，但存在处理周期较长、设备占地面积较大、系统运行波动性大等不足。因此现有技术中急需一种安全高效、运行平稳、经济可行、环境友好的专门针对湿式煤气柜水封水处理系统。

技术实现要素：

基于上述现有技术所存在的不足和缺陷，本实用新型提供了一种用于湿式煤气柜水封水的处理系统和方法。

本实用新型的具体技术方案如下：

一种用于湿式煤气柜水封水的处理系统，包括处理单元和电控单元，所述电控单元包括电气系统和自控系统，所述电控单元控制所述处理单元工作，所述处理单元包括水封水处理单元、污泥处理单元、臭气处理单元和加药单元，所述水封水处理单元包括依次通过水管相连的防爆型潜水排污泵、高级氧化系统、混凝沉淀系统、活性炭吸附系统和电磁流量计，所述污泥处理单元包括相连的污泥调理池和板框压滤机，所述污泥调理池与所述混凝沉淀系统相连，所述臭气处理单元包括臭气处理系统和臭气抽提管道，所述加药单元包括药剂搅拌设备以及相连的药剂储罐和加药装置，所述药剂储罐内设有所述药剂搅拌设备，所述加药装置通过加药管道分别与所述高级氧化单元、所述混凝沉淀系统和所述污泥调理池相连，所述臭气处理系统通过所述臭气抽提管道与所述高级氧化系统和所述污泥处理系统相连。

优选的，所述高级氧化系统包括由所述水管依次相连的调酸池、芬顿反应池和中和池，所述调酸池和所述防爆型潜水排污泵通过所述水管相连，所述中和池和所述混凝沉淀系统通过所述水管相连，所述调酸池、所述芬顿反应池和所述中和池的顶部均设有所述臭气抽提管道，底部设有空气搅拌装置和所述加药管道，所述空气搅拌装置和罗茨风机相连，所述调酸池和所述中和池均设有pH在线检测仪。

优选的，所述混凝沉淀系统由混凝反应池、沉淀池和中间水池组成，所述混凝反应池上部设有机械搅拌装置，底部设有所述加药管道，所述沉淀池内部设有水处理斜板，所述混凝反应池和所述污泥调理池相连。

优选的，所述活性炭吸附系统由活性炭吸附塔、中转水池、清水池组成，所述活性炭吸附塔内部设有反冲洗系统，所述活性炭吸附塔设有反冲洗出水口，所述反冲洗出水口与所述中转水池相连，所述中转水池的出水口与所述混凝反应池相连。

优选的，所述中间水池、所述清水池及所述中转水池内均设有浮球式液位开关。

优选的，所述污泥调理池设计为密闭结构，顶部设有所述臭气抽提管道和所述加药管道，底部设有所述空气搅拌装置，所述板框压滤机为全自动板框压滤机。

优选的，所述防爆型潜水排污泵设置为两台，当一个所述防爆型潜水排污泵使用时，另外一个所述防爆型潜水排污泵备用，所述防爆型潜水排污泵位于煤气柜水槽底部，所述防爆型潜水排污泵外接电源时，使用防爆接线盒进行电路连接。

一种采用湿式煤气柜水封水处理系统的处理方法，包括如下几个部分：

1)废水处理程序：煤气柜水槽内部由所述防爆型潜水排污泵抽出的水封水，自流通过高级氧化系统，将水封水中大部分苯系物等有机物分解为无机物，并实现硫化物的还原处理及部分色度的氧化脱色；经高级氧化处理后的水封水，自流通过所述混凝沉淀系统，使水封水中的重金属离子沉淀；经混凝沉淀后的水封水，泵入所述活性炭吸附系统，用以吸附污水中存在的臭气和异味，并进一步对污水进行脱色和污染物的去除，经活性炭吸附系统处置后的水封水，检测达标后，排入市政管网；

2)污泥处理程序：所述混凝沉淀系统内的污泥由卧式排泥泵抽入所述污泥调理池，投加阳离子聚丙烯酰胺，在空气的搅拌作用下，药剂与污泥进行调理反应，调理后的污泥进入所述板框压滤机进行脱水处理，压滤液流入污泥临时贮存间的集水坑，由泵重新泵入污水处理系统进行处理，含水率小于80％的脱水污泥则进入污泥临时贮存间暂存；

3)臭气处理程序：将所述高级氧化系统和所述污泥处理系统产生的臭气通过所述臭气抽提管道统一收集至臭气处理设施中进行处理，达标排放。

优选的，废水处理程序的具体实现方式包括如下步骤：

1)高级氧化系统处理：在调酸池投加盐酸将污水pH值调节至3～4，同时投加七水合硫酸亚铁，在空气搅拌作用下使得污水与药剂的充分混合；经过调酸处理的污水自流进入芬顿反应池，同时向芬顿反应池内投加足量双氧水，在空气搅拌作用下实现污水与双氧水的充分混合，促进芬顿反应的充分进行，芬顿反应将大部分苯系物等有机物分解为无机物，并实现硫化物的还原处理及部分色度的氧化脱色；

2)混凝沉淀处理：芬顿反应池的出水自流进入中和池、投加氢氧化钠将污水pH值调至中性(pH值在6～8之间)，并向污水中投加絮凝剂(聚合氯化铝)，在机械搅拌作用下实现污水与絮凝剂的充分混合；中和池出水自流进入混凝反应池，投加助凝剂，在机械搅拌作用下，药剂(絮凝剂、助凝剂)与污水进行充分絮凝反应；混凝反应池的出水自流进入装填有水处理斜板的沉淀池，絮凝反应形成的大块絮状悬浮物全部自然沉降在沉淀池底部，上清液自流进入中间水池；

3)活性炭吸附处理：污水经中间水池，由潜水排污泵抽入活性炭吸附塔进行吸附脱色和异味除去，达标后自流进入清水池，清水池中达标的污水经潜水排污泵提升后由装有电磁流量计的管道排入市政管网。

优选的，步骤1)中的调酸池内的pH值为3.5±0.2，按500～600mg/L的量向污水中投加七水合硫酸亚铁，按350～450mg/L的量向污水中投加27.5％双氧水，步骤2)中的中和池投加30％氢氧化钠将污水pH值调至7±0.5，按50～100mg/L的量向污水中投加聚合氯化铝，所述助凝剂为阴离子聚丙烯酰胺，且按2～5mg/L的量向污水中投加阴离子聚丙烯酰胺。

本实用新型的有益效果：

1)本实用新型所述系统中各功能单元为模块化设计，结构紧凑、自动化程度高、便于快速拆装且转运方便。且系统可根据水封水中污染物种类和浓度的不同，进行定制化工艺优化选择。

2)本实用新型所述的系统除了能够很好地对水封水进行处理外，系统中设置的污泥处理单位可以对混凝沉淀后的污泥进行很好的压滤和脱水，便于后期污泥的收集、暂存和转运。此外，介于煤气柜水封水的特殊性(水中存在硫化物、苯系物等臭味气体)，系统中设置的臭气处理单元，可以对上述水中的臭味气体进行很好的收集和处置，确保气体达标排放。与此同时，在水封水处理过程中，污水处理系统中污泥处理单位和臭气处理单元的设置还可以有效的防止因污泥和臭气造成环境二次污染事故的发生。

3)本实用新型所述方法具有运行安全稳定、污染物去除效率高、处理周期短、投资低、运行费用低等优点。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的处理系统结构示意图。

其中图中标记为：1、煤气柜水槽；2、防爆型潜水排污泵；3、罗茨风机；4、调酸池；5、芬顿反应池；6、中和池；7、pH在线检测仪；8、空气搅拌装置；9、混凝反应池；10、沉淀池；11、水处理斜板；12、卧式排泥泵；13、中间水池；14、浮球式液位开关；15、潜水排污泵；16、活性炭吸附塔；17、清水池；18、电磁流量计；19、中转水池；20、污泥调理池；21、板框压滤机；22、加药间；23、药剂搅拌设备；24、药剂储罐；25、加药装置；26、电控单元；27、臭气处理设施；28、集水坑。

具体实施方式

实施例1

一种用于湿式煤气柜水封水的处理系统，包括处理单元和电控单元，电控单元包括电气系统和自控系统，电控单元控制处理单元工作，处理单元包括水封水处理单元、污泥处理单元、臭气处理单元和加药单元，水封水处理单元包括防爆型潜水排污泵2、高级氧化系统、混凝沉淀系统、活性炭吸附系统和电磁流量计18，污泥处理单元包括污泥调理池20和板框压滤机21，臭气处理单元包括臭气处理系统和臭气抽提管道，加药单元包括药剂搅拌设备23以及相连的药剂储罐24和加药装置25，高级氧化系统包括由水管依次相连的调酸池4、芬顿反应池5和中和池6，混凝沉淀系统由混凝反应池9、沉淀池10和中间水池13组成，活性炭吸附系统由活性炭吸附塔16、中转水池19、清水池17组成，其中，电控单元内部设有操作平台、电气仪表、可编程的控制程序，其功能是通过平台的控制来完成整个机组的安全、稳定运行和统一管理。具体结构如图1所示，包括与煤气柜水槽1相连的防爆型潜水排污泵2、罗茨风机3、调酸池4、芬顿反应池5、中和池6、pH在线检测仪7、空气搅拌装置8、混凝反应池9、沉淀池10、水处理斜板11、卧式排泥泵12、中间水池13、浮球式液位开关14、潜水排污泵15、活性炭吸附塔16、清水池17、电磁流量计18、中转水池19、污泥调理池20、板框压滤机21、加药间22、药剂搅拌设备23、药剂储罐24、加药装置25、电控单元26、臭气处理设施27，上述系统中各功能单元相互连接，形成有机整体，便于流水线作业。

具体系统运转流程为：

在电控单元26的控制下，煤气柜水槽1中的水封水经防爆型潜水排污泵2泵入煤气柜水槽1外部的污水处理设备中，水封水在污水处理设备中首先经过由调酸池4、芬顿反应池5、中和池6组成的高级氧化系统，整个高级氧化系统底部设有由罗茨风机3提供气源的空气搅拌装置8，且调酸池4和中和池6均设有pH在线检测仪7，水封水完成高级氧化处理后自流进入带机械搅拌装置的混凝反应池9和装填有水处理斜板11的沉淀池10，完成对水封水的絮凝沉淀，沉淀池10中上清液自流进入设有浮球式液位开关14的中间水池13，并由潜水排污泵15抽入活性炭吸附塔16进行吸附处理，吸附处理后的污水自流进入设有浮球式液位开关14的清水池17中，清水池17中达标的污水经潜水排污泵15提升后由装有电磁流量计18的管道排入市政管网。活性炭吸附塔16内部设有反冲洗系统，反冲洗产生的废水自流进入设有浮球式液位开关14的中转水池19，并由潜水排污泵15泵入混凝反应池9重新进行处理。沉淀池10中的污泥，由卧式排泥泵12泵入污泥调理池20中加药曝气进行搅拌处理后，进入板框压滤机21进行脱水处理。加药间22由药剂搅拌设备23、药剂储罐24和加药装置25组成，主要向高级氧化系统、混凝反应池9和污泥调理池20泵入相应的处理药剂。此外，臭气处理设施27主要是通过臭气抽提管道与高级氧化系统、污泥调理池20相连接，用以吸收和处理因空气搅拌产生的大量臭气。

实施例2

本实用新型还提供了一种用于湿式煤气柜水封水的处理方法，其特征在于它包括下列工艺步骤：

1)煤气柜水槽1中的水封水首先通过防爆型潜水排污泵2送入煤气柜水槽1外部污水处理设备中的调酸池4，投加盐酸将污水pH值调节至3～4、同时投加七水合硫酸亚铁，在空气搅拌作用下使得污水与药剂的充分混合。经过调酸处理的污水自流进入芬顿反应池5，同时向芬顿反应池5内投加足量双氧水，在空气搅拌作用下实现污水与双氧水的充分混合，促进芬顿反应的充分进行，芬顿反应将大部分苯系物等有机物分解为无机物，并实现硫化物的还原处理及部分色度的氧化脱色；

2)芬顿反应池5的出水自流进入中和池6、投加氢氧化钠将污水pH值调至中性pH值在6～8之间，并向污水中投加絮凝剂聚合氯化铝，在机械搅拌作用下实现污水与絮凝剂的充分混合。中和池6出水自流进入混凝反应池9，投加助凝剂阴离子聚丙烯酰胺，在机械搅拌作用下，药剂絮凝剂、助凝剂与污水进行充分絮凝反应。混凝反应池9的出水自流进入装填有水处理斜板11的沉淀池10，絮凝反应形成的大块絮状悬浮物全部自然沉降在沉淀池10底部，上清液自流进入中间水池13。污水经中间水池13，由潜水排污泵15抽入活性炭吸附塔16进行吸附脱色和异味除去，达标后自流进入清水池17，清水池17中达标的污水经潜水排污泵15提升后由装有电磁流量计18的管道排入市政管网。此外，活性炭吸附塔16中产生的反冲洗废水自流进入中转水池19，经水泵提升后泵入混凝反应池9重新进行处理；

3)沉淀池10底部的污泥由卧式排泥泵12抽入污泥调理池20，投加阳离子聚丙烯酰胺，在空气的搅拌作用下，药剂与污泥进行调理反应，调理后的污泥进入板框压滤机21进行脱水处理，压滤液流入污泥临时贮存间的集水坑28，由泵重新泵入污水处理系统进行处理，含水率小于80％的脱水污泥则进入污泥临时贮存间暂存；

4)调酸池4、芬顿反应池5、中和池6和污泥调理池20中设有空气搅拌装置8，在污水或污泥和药剂进行充分混合的过程中，产生的臭气和异味利用臭气抽提管道统一收集至臭气处理设施27中进行处理，达标排放；

5)最终煤气柜水槽中的水封水处理结束后，脱水污泥、活性炭吸附塔16和臭气处理设施27中的活性炭一起作为危险废物，外运委托处理。

实施例3

针对一种污水的特性作详细说明，具体如下：

本实用新型提供的一种用于湿式煤气柜水封水的处理方法，包括下列工艺步骤：

所处理湿式煤气柜水封水的水质如下：硫化物1.11～2.35mg/L、铁9.80～46.4mg/L、色度80、苯系物2.73～3.28mg/L；

1)上述水质的煤气柜水封水抽出后进入气煤气柜水槽1外部污水处理设施的调酸池4，投加31％盐酸将污水pH值调节至3.5±0.2，同时按500～600mg/L的量向污水中投加七水合硫酸亚铁，利用空气搅拌充分混合。经过调酸处理的污水自流进入芬顿反应池5，同时按350～450mg/L的量向污水中投加27.5％双氧水，利用空气搅拌充分混合，促进芬顿反应的充分进行，污水在芬顿反应池5中的停留时间为45～60分钟；

2)芬顿反应池5的出水自流进入中和池6、投加30％氢氧化钠将污水pH值调至7±0.5，并按50～100mg/L的量向污水中投加聚合氯化铝，利用空气搅拌充分混合。中和池6出水自流进入混凝反应池9，并按2～5mg/L的量向污水中投加阴离子聚丙烯酰胺，在机械搅拌作用下，聚合氯化铝、阴离子聚丙烯酰胺与污水进行充分絮凝反应。混凝反应池9的出水自流进入沉淀池10，絮凝反应形成的大块絮状悬浮物全部沉降在沉淀池10底部，上清液自流进入中间水池13，污水在沉淀池10中的停留时间为120～150分钟；

3)污水经中间水池13，由潜水排污泵15抽入活性炭吸附塔16进行吸附脱色和异味除去，达标后自流进入清水池17，清水池17中达标的污水经潜水排污泵15提升后由装有电磁流量计18的管道排入市政管网。此外，每天对活性炭吸附塔16进行一次反冲洗作业，以排出水无肉眼可见物为终点，冲洗时间为10～20分钟。活性炭吸附塔16中产生的反冲洗废水自流进入中转水池19，经水泵提升后泵入混凝反应池9重新进行处理；

4)沉淀池10底部的污泥，当沉泥量达到1/4水深时，启动卧式排泥泵12，将污泥泵入污泥调理池20，按5～10mg/L的量向污泥中投加阳离子聚丙烯酰胺，在空气的搅拌作用下，药剂与污泥进行调理反应，调理后的污泥进入板框压滤机21进行脱水处理，压滤液流入污泥临时贮存间的集水坑28，由泵重新泵入污水处理系统进行处理，含水率小于80％的脱水污泥则进入污泥临时贮存间暂存；

5)调酸池4、芬顿反应池5、中和池6和污泥调理池20中产生的臭气和异味利用臭气抽提管道统一收集至臭气处理设施中通过活性炭吸附后，达标排放；

6)最终煤气柜水槽1中的水封水处理结束后，活性炭吸附塔16和臭气处理设施27中的活性炭、脱水污泥一起作为危险废物，外运委托处理；

7)处理后，污水水质为硫化物0.05～0.37mg/L、铁3.12～5.81mg/L、色度60～65、苯系物0.44～1.73mg/L，水质达到《污水排入城镇下水道水质标准》CJ343-2010中B等级标准。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。