一种难生化有机废水预处理装置及工艺的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种难生化有机废水预处理装置及工艺。难生化有机废水预处理装置包括进水水箱1、加压泵12、水管13、旋流加速器2、水力空化器3、储水箱4。进水水箱1设有桨式搅拌器11，水管13上设有加压泵12，旋流加速器2由进水口21、筒体22、椎体23、出水口24组成，水力空化器3由渐缩管31、喉管32、渐扩管33组成，喉管32内部设有多孔板321。难生化有机废水预处理工艺流程是：进水水箱（难生化有机废水）→加压泵（加压）→旋流加速器（加速）→水力空化器（空化反应）→储水池（可生化废水）。本发明提供了一种工艺简单，经济适用，提高难生化有机废水可生化性能的废水预处理装置及工艺。
【专利说明】
一种难生化有机废水预处理装置及工艺
技术领域
[0001 ]本发明属于环境保护技术领域，属废水处理领域，尤其涉及一种难生化有机废水预处理装置及工艺。
【背景技术】
[0002]在工业企业及居民生活污水的持续排放和地表水水体自净能力的衰减的共同作用下，我国地表水水质安全面临巨大的压力与挑战，地表水中的有机物含量的升高、营养元素的积累及水体自净能力的降低导致我国地表水水体富营养化程度的加剧，甚至导致“水华现象”的发生，严重威胁地表水安全。难生化有机废水是难处理工业废水之一，典型的难生化有机废水有纺织/印染废水、造纸废水、制药废水、石化废水、食品废水、焦化废水等，这些废水通常具有高C0D、低BOD的特点，由于其可生化性差，一般需要通过一些预处理技术提高BOD与⑶D的比值，提高废水可生化性能，实现废水的后续生化处理，降低废水处理成本。目前难生化有机废水的预处理方法主要有化学方法和物理方法，化学法一般需要大量的化学试剂的消耗，不仅成本高、而且易于造成二次污染和对后续生物处理过程中微生物的毒害，目前常用的物理方法有萃取法、吸附法、浓缩法和超声波法，萃取法容易因有机溶剂的挥发和泄露而造成二次污染；而吸附法因吸附剂再生困难而造成吸附剂的大量消耗、处理成本较高;浓缩法一般用于高盐分难生化有机废水的处理，能耗特别高，大范围推广应用困难;超声波法具有处理效果好，无二次污染的优点，但是由于其能耗较高，不适于大水量的处理。
[0003]水力空化技术是将废水以高流速状态通过管道低压区，使废水中形成大量气泡，当废水由高速低压区进入低速高压区时，废水中的气泡瞬间发生塌缩和爆裂，形成气泡溃灭，进而在局部区域产生瞬时高温、高压和强烈冲击波的极端条件，实现废水中有机物的分解去除。
[0004]鉴于目前难生化有机废水预处理技术中的不足，开发预处理效果好，简单易用，造价、运行废水低廉的难生化有机废水预处理装置是目前难生化有机废水预处理亟需解决的问题之一。
【发明内容】
[0005]本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种难生化有机废水预处理装置及工艺。
[0006]本发明通过以下技术方案来实现上述目的:本发明由进水水箱、加压栗、水管、旋流加速器、水力空化器、储水箱组成。所述的进水水箱设有桨式搅拌器，用于储存难生化有机废水，实现难生化有机废水的混合与储存，进水水箱经所述的水管与所述的旋流加速器相连接，所述的水管上设有所述的加压栗，所述的旋流加速器底部开孔与所述的水力空化器相连接，所述的水力空化器末端接有所述的储水箱。所述的旋流加速器由进水口、筒体、锥体、出水口组成。所述的出水口与所述的水力空化器相连接，所述的水力空化器由渐缩管、喉管、渐扩管组成，所述的渐缩管末端设有真空压力表，所述的喉管内部设有多孔板，所述的喉管末端与渐扩管相连接，所述的渐扩管末端设有压力表并与所述的储水箱相连接。
[0007]难生化有机废水预处理的流程包括如下步骤:
I)难生化有机废水收集于进水水箱中，在桨式搅拌机搅拌下均匀混合。
[0008]2)均匀混合的废水由水管经加压栗加压后进入旋流加速器进水口，旋流加速器进水口为蜗壳式进水口，进水方向为筒体的切线方向，难生化有机废水进入筒体后，沿筒体内壁由上到下做旋转运动，到达筒体底部后难生化有机废水继续沿锥体内壁面向下旋转运动，运动过程中难生化有机废水的速度逐渐增加，到达锥体底部后达到最大。
[0009]3 )旋转运动到锥体底部的难生化有机废水经底部的出水口进入水力空化器的渐缩管，随着渐缩管管径的减小，难生化有机废水的流速进一步增加，当到达喉管时达到最大。
[0010]4)进入喉管内的难生化有机废水穿过设于喉管内的多孔板，形成混有大量空化气泡的高速、低压水流。
[0011]5)高速、低压水流沿喉管进入渐扩管后，由于管径逐步增加，难生化有机废水的流速逐步降低，此时空化气泡发生溃灭，难生化有机废水中的COD得到降解。
[0012]6) COD初步降解后的废水进入储水箱。
【附图说明】
[0013]附图1为本发明的处理工艺流程示意图。
[0014]附图2为本发明的旋流加速器主视图示意图。
[0015]附图3为本发明水力空化器主视图示意图。
[0016]附图4为本发明所述多孔板左视图示意图。
[0017]附图5为本发明处理化工生产废水效果图。
[0018]附图6为本发明处理造纸废水效果图。
[0019]附图7为本发明处理印染废水效果图。
【具体实施方式】
[0020]
下面结合附图1?附图4和具体实施例对本发明做以下详细说明。
[0021]如附图1?附图4所示，本发明包括进水水箱(1)、加压栗(12)、水管(13)、旋流加速器(2)、水力空化器(3)、储水箱(4)。其中，进水水箱(I)中心部位固定安装有桨式搅拌机
(11);旋流加速器(2)由进水口(21)、筒体(22)、锥体(23)和出水管(24)组成，各部位间均以法兰顺次密封连接;进水水箱(I)通过水管(13)与进水口(21)以法兰密封连接;水管(12)上安装有加压栗(13)和阀门(14)，各部件间均以法兰密封连接；水力空化器(3)由减缩管(31)、喉管(32)和减缩管(33)组成，各部位间均以法兰顺次密封连接；出水管(24)与减缩管
(31)以法兰密封连接;减缩管(31)末端设有真空压力表(311)，喉管(32)末端设有多孔板(321)，多孔板(321)上均匀分布有微孔(3211);渐扩管(33)末端设有压力表(331)，渐扩管(33 )与储水箱(4 )以法兰密封连接。
[0022]下面说明实施的工艺流程:预处理难生化有机废水的工艺是进水水箱(难生化有机废水)4加压栗(加压)4旋流加速器(加速)4水力空化器(空化反应)4储水池(可生化废水)。
[0023]难生化有机废水在进水水箱(I)经桨式搅拌机(11)搅拌混合后，经加压栗(12)加压后经水管(13)进入进水口(21)后沿筒体内壁旋转向下运动至锥体(23)，经锥体(23)初步加速后获得较高的流速，再经锥体(23)底部的出水口( 24)进入减缩管(31)，经减缩管(31)进一步加速后进入喉管(32)，经设于喉管(32)末端的多孔板(321)上的微孔(3211)进一步加速，此时难生化有机废水速度最大，压力变小，并产生大量气泡，具备空化条件，难生化有机废水穿过微孔(3211)后随之进入渐扩管(33)中，难生化有机废水的流速瞬间降低，压力变大，难生化有机废水中的大量气泡集中发生溃灭，废水中的有机物得到分解，实现难生化有机废水的预处理，处理后的废水由渐扩管(33)进入储水箱(4);在难生化有机废水处理过程中，通过阀门(14)、真空压力表(311)和压力表(331)控制难生化有机废水的预处理效果。
[0024]所述的进水口(21)为蜗壳式结构，使废水沿切线方向进入筒体(22)。
[0025]所述的进水口(21)的直径与所述的出水口(24)的直径相同，筒体(22)的直径与进水口( 21)的直径和出水口( 24)的直径之比在4?5之间。
[0026]所述的筒体(22)直径与其高度之比在1:1左右，所述的锥体(23)与所述的筒体
(22)的高度比在2?4之间。
[0027 ] 所述的渐缩管(31)的进口直径与喉管(32 )的直径之比在0.4?0.6之间。
[0028]所述的渐缩管(31)的锥角为20°~25°。
[0029 ] 所述的喉管(32 )的直径与长度之比在0.3?0.5之间。
[0030]所述的渐扩管(33)的出口直径与喉管(32)的直径之比在2?2.5之间。
[0031]所述的渐扩管(33)的锥角为7°?10°。
[0032]所述的微孔(3211)的孔径为0.8?1.5mm。
[0033]实施例1:一种难生化有机废水预处理装置及工艺处理化工生产废水的效果化工生产废水取自汉中市某小型化工厂，废水初始COD为5430mg/L，B0D为780mg/L。筒体直径为300mm，锥体高度1200mm，渐缩管的进口直径为70mm，喉管的直径为40mm，喉管长度80mm，渐扩管的出口直径为200mm，多孔板厚度为5mm，开孔直径为1mm，开孔率在0.05?0.09，通过阀门控制真空压力表的压力，当真空压力表在0.1-0.25MPa时，收集渐扩管出口处的废水进行COD、BOD的检测，处理后的化工生产废水B0D/C0D在0.42-0.50之间，废水可生化性得到极大的提高，具有良好的可生化性能，预处理效果明显。
[0034]实施例2:—种难生化有机废水预处理装置及工艺处理造纸废水的效果
造纸废水取自陕南某大型纸品生产企业，废水初始COD为3580mg/L，B0D为295mg/L。筒体直径为300mm，锥体高度1200mm，渐缩管的进口直径为70mm，喉管的直径为40mm，喉管长度80mm，渐扩管的出口直径为200mm，多孔板厚度为5mm，开孔直径为1mm，开孔率在0.05?0.09，通过阀门控制真空压力表的压力，当真空压力表在0.22-0.32MPa时，收集渐扩管出口处的废水进行COD、B0D的检测，处理后的化工生产废水B0D/C0D在0.40-0.47之间，废水可生化性得到极大的提高，具有良好的可生化性能，预处理效果明显。
[0035]实施例3:—种难生化有机废水预处理装置及工艺处理模拟印染废水的效果模拟印染废水由结晶紫配制，废水初始COD为3100mg/L，B0D为220mg/L。筒体直径为
300mm，锥体高度1200mm，渐缩管的进口直径为70mm，喉管的直径为40mm，喉管长度80mm，渐扩管的出口直径为200mm，多孔板厚度为5mm，开孔直径为1mm，开孔率在0.05?0.09，通过阀门控制真空压力表的压力，当真空压力表在0.1-0.25MPa时，收集渐扩管出口处的废水进行COD、BOD的检测，处理后的化工生产废水BOD/COD在0.36?0.53之间，废水可生化性得到极大的提高，具有良好的可生化性能，预处理效果明显。
【主权项】
1.难生化有机废水预处理装置，包括进水水箱1、加压栗12、水管13、旋流加速器2、水力空化器3、储水箱4;其中，进水水箱I中心部位固定安装有桨式搅拌机11 ；旋流加速器2由进水口 21、筒体22、锥体23和出水管24组成，各部位间均以法兰顺次密封连接;进水水箱I通过水管13与进水口 21以法兰密封连接;水管12上安装有加压栗13和阀门14，各部件间均以法兰密封连接;水力空化器3由减缩管31、喉管32和减缩管33组成，各部位间均以法兰顺次密封连接；出水管24与减缩管31以法兰密封连接;减缩管31末端设有真空压力表311，喉管32末端设有多孔板321，多孔板321上均匀分布有微孔3211;渐扩管33末端设有压力表331，渐扩管33与储水箱4以法兰密封连接。2.根据权利I所述的进水口21，其特征是:所述的进水口 21为蜗壳式结构。3.根据权利I所述的出水口24，其特征是:所述的出水口 24的直径与所述的进水口 21的直径相同。4.根据权利I所述的筒体22，其特征是:所述的筒体22的直径与筒体22的高度之比在1:1左右，所述筒体22的直径与所述的进水口 21的直径比在4?5之间。5.根据权利I所述的锥体23，其特征是:所述的锥体23的高度与所述的筒体22的高度之比在2?4之间。6.根据权利I所述的渐缩管31、喉管32，其特征是:所述的渐缩管31的直径与所述的喉管32的直径之比在0.4?0.6之间，所述的渐缩管31的锥角为20°?25°，所述的喉管32的直径与长度之比在0.3?0.5之间。7.根据权利I所述的渐扩管33，其特征是:所述的渐扩管33的出口直径与所述的喉管32的直径之比在2?2.5之间，所述的渐扩管33的锥角为7°?10°。8.根据权利I所述的微孔3321，其特征是:所述的微孔3211的孔径为0.8?1.5mm。9.根据权利I?8所述的装置预处理难生化有机废水的工艺，其特征工艺流程是进水水箱(难生化有机废水)—加压栗(加压)—旋流加速器(加速)—水力空化器(空化反应)—储水池(可生化废水)。
【文档编号】C02F101/30GK105884006SQ201610467351
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年6月24日
【发明人】李琛, 葛红光, 宋凤敏, 刘智峰, 李志洲, 刘军海, 田光辉, 王彦民
【申请人】陕西理工学院