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一种污水气提联合处理工艺

阅读：84发布：2024-02-02

专利汇可以提供一种污水气提联合处理工艺专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种污水气提联合处理工艺，包括以下几个步骤：预处理，在调节沉淀池内分离大颗粒物后，使用气浮、软化、pH调节、混凝和过滤等一种或多种方法预处理；气提，使用气提设备，对前一步处理后的污水，进行气提；深度处理，前一步气提处理后的废水，通过活性炭过滤器等设备，进一步达标处理。此工艺有利于污染浓度高的地下水及热脱附、多相抽提等土壤修复过程中产生的废水处理修复更彻底，同时降低活性炭的更换频率，节省了运行成本，更经济。此工艺采用撬装式集成设备，将各工艺合理的组合在一起，既适应目前我国场地修复的特点，又可重复利用而节省了项目投资费用。，下面是一种污水气提联合处理工艺专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种污水气提联合处理工艺，其特征在于，包括以下几个步骤：
（1）预处理：在调节沉淀池内分离大颗粒物后，使用气浮、软化、pH调节、混凝和过滤等一种或多种方法预处理；
（2）气提：使用气提设备，对第（1）步处理后的污水，进行气提；
（3）深度处理：步骤（2）处理后的废水，通过活性炭过滤器，进一步处理。
2.根据权利要求1所述污水气提联合处理工艺，其特征在于，所述的步骤（1）中的气浮是高效离子气浮。
3.根据权利要求1所述污水气提联合处理工艺，其特征在于，所述的步骤（1）中的软化是双碱法、石灰-纯碱法、树脂法中的任意一种或几种。
4.根据权利要求1所述污水气提联合处理工艺，其特征在于，所述的步骤（1）中的过滤，采用袋式过滤器，多介质过滤器、流砂过滤器一种或几种。
5.根据权利要求1所述污水气提联合处理工艺，其特征在于，所述的步骤（2）中的所述的气提，是将污水从上部进水口泵入气提设备，然后从进水口出口处喷嘴喷出，通过风机将气体从下往上鼓入，废气从顶部排气孔排出，处理后的污水收集在底部贮水槽，从出水口流出。
6.根据权利要求5所述污水气提联合处理工艺，其特征在于，使用位于气体入口处的风道加热器对空气进行加热、。
7.根据权利要求1所述污水气提联合处理工艺，其特征在于，所述的步骤（3）中，在通过活性炭过滤器之前，使用电催化絮凝设备、臭氧设备一种或几种进行处理。
8.根据权利要求1所述污水气提联合处理工艺，其特征在于，所述步骤（1）中的过滤的滤液，返回调节沉淀池。
9.根据权利要求1所述污水气提联合处理工艺，其特征在于，所述步骤（3）中的通过活性炭过滤器处理后的水，一部分作为反冲洗水，反冲洗排水，返回调节沉淀池。
10.根据权利要求7所述污水气提联合处理工艺，其特征在于，所述的使用臭氧设备进行处理是指，使废水在反应罐内与混合后的臭氧、双氧水以及催化剂接触。

说明书全文

一种污水气提联合处理工艺

技术领域

[0001] 本发明及涉及污水处理工艺，尤其涉及针对重金属污染，半挥发、恢复的有机污染的污水以及不挥发的有机污水的气提联合处理工艺。

背景技术

[0002] 随着工业生产的高速发展，我国地下水污染的问题日益突出，伴随着我国政策导向，土壤修复行业监管力度逐渐增大，近几年国家出台了多项相关法律法规，规范了国内土壤修复行业。土壤修复必然伴随着地下水的修复，两者密不可分。不同场地地下水所含的难降解物质也不同。由于地下水难降解物质分布的不均匀性，使得地下水难降解物质含量波动比较大。随着环保要求越来越高，排放物质的限值越来越低，运用多种工艺处理技术是地下水修复治理的主导方向。而场地土壤修复周期短、毒性大，修复后场地要进行再利用，因此采用常规建设钢筋混凝土构筑物及生物降解的方法无法适应地下水修复市场需求，且钢筋混凝土构造物项目开始前的修建及完成后的拆除既增加了投资成本又增长了工期，投资成本高，工期时间长.我国在污染场地修复领域起步较晚，针对污染场地地下水的修复及土壤修复过程中产生的废水，目前并没有一个完整可行的处理体系，处理工艺单一，工艺组合不合理，创新不足。这类废水主要是重金属污染，半挥发、挥发的有机污染的污水以及不挥发的有机污水，同时还含有泥沙、大颗粒固体等复合的污水。现有地下水技术中虽然采用了高级氧化芬顿氧化技术，但是芬顿的来水中有些悬浮物及石油烃类物质未能有效去除，造成芬顿用药量增加，减小了芬顿的有效性。处理装置中中和沉淀池后仅设置活性炭过滤器等，很难满足现有越来越严格的地下水修复目标值。

[0003] 申请号201721635530 .9“一种高COD地下水处理装置”该装置包括调节池、混凝沉淀池、铁碳微电解反应池、芬顿反应池、中和沉淀池、中间水池、树脂反应器、活性炭过滤器、清水池。申请号 201721635520 .5“一种难降解地下水处理装置”一种难降解地下水的处理装置，该装置包括调节池、混凝沉淀池、气浮、芬顿反应池、中和沉淀池、中间水池、袋式过滤器、活性炭过滤器、清水池、外排池。申请号 201721635490 .8一种含芬顿反应池的地下水处理装置，该装置包括调节池、混凝沉淀池、芬顿反应池、中和沉淀池、中间水池、袋式过滤器、活性炭过滤器、清水池、外排池。药剂使用量减少不明显，污泥量大，芬顿氧化不完全且对氨氮去除效果差，活性炭消耗量高。

发明内容

[0004] 本发明针对上述的污染废水处理方法的不足，公开了一种污水气提联合处理工艺。

[0005] 一种污水气提联合处理工艺，包括以下几个步骤：（1）预处理：在调节沉淀池内分离大颗粒物后，使用气浮、软化、pH调节、混凝和过滤等一种或多种方法预处理；
调节沉淀池为箱体，内部设引流管式的进水系统，出水口设置滗水器，设污泥斗，排泥系统，用以达到均质，初沉池的作用，去除抽提后地下水中带有的细沙，小石粒等其他大颗粒污染物质。

[0006] 气浮是在水中形成高度分散的微小气泡，粘附废水中疏水基的固体或液体颗粒，形成水-气-颗粒三相混合体系，颗粒粘附气泡后，形成表观密度小于水的絮体而上浮到水面，形成浮渣层被刮除，从而实现固液或者液液分离的过程，针对均质后的废水进行初步预处理去除部分有机组分及油和脂类物质。更优选的，使用高效离子气浮，采用微氧化强溶溶气系统和微气泡发生器技术，相较于普通溶气气浮处理效率更高，有效地针对均质后的废水进行初步预处理去除有机组分及少量油和脂类物质。

[0007] 软化系统前后设pH计，pH计控制水中酸碱情况，包含双碱法、石灰-纯碱法及其他形式软化方式中的任意一种，用以去除硬度及其他重金属，以达到重金属修复目的。

[0008] 过滤，采用袋式过滤器，多介质过滤器、流砂过滤器或其他机械过滤装置中的一种，用以去除水中细小悬浮物，减少对后续系统的影响。

[0009] 混凝，设有两个混合室一个沉淀区，分别用于投加PAC、PAM两种混凝剂，混合室设搅拌机，进水口及加药管，串联结构。

[0010] （2）气提：使用气提设备，对第（1）步处理后的污水，进行气提。

[0011] 所述的气提设备，顶部设有排气孔、污染水进水口，进水口出口处设有喷嘴，设有换气塔板，进气室/密封罐，降液管，清洁空气入口，清洁空气入口设风道加热器，贮水槽，出水口，通过风机抽提完成。用以去污染废水的挥发性有机组分及部分半挥发性有机组分。将污水从上部进水口泵入气提设备，然后从进水口出口处喷嘴喷出，通过风机将空气从下往上鼓入，废气从顶部排气孔排出，处理后的污水收集在底部贮水槽，从出水口流出。气提设备为常温抽提设备，在此基础上在清洁空气入口处设置风道加热器，以此来增加污染水中挥发性与半挥发性有机组分的抽提效率，较原有设备效率更高。

[0012] 本步骤可拓展应用到废水中任何易挥发、半挥发无机污染物质去除上，如硫化氢、氨气等。

[0013] 前述的气提时使用的空气，也可以在特定的场合使用惰性气体等气体。以保证安全。

[0014] （3）深度处理：步骤（2）处理后的废水，通过活性炭过滤器，进一步处理。为末端保证部分未去除重金属及半挥发有机物，保证最终达到修复目标优选的，在通过活性炭过滤器之前，使用电催化絮凝设备、臭氧设备一种或几种进行处理。

[0015] 既能有效的降解不挥发性的石油烃、矿物油、动植物油类，又可分解剩余半挥发性有机污染物，减轻了活性炭负担。

[0016] 臭氧设备，该设备包含泵、射流器、臭氧进气管、臭氧发生器、双氧水加药箱、循环管道、催化剂、反应罐、出水管。高效臭氧设备的原理是在射流器的作用下提高了臭氧利用率，同时臭氧由于水中投加的H2O2反应生成羟基，氧化性更强，反应式如下：2O3+H2O2=2·OH+3O2
在循环管道充分混匀臭氧和双氧水产生的羟基及未反应完全的臭氧，在反应罐内与催化剂接触，催化剂既能高效的吸附水中的有机污染物，同时又能催化活化臭氧分子，高效产生大量氧化活性的自由基，在这类催化剂的表面，有机污染物的吸附和氧化剂的活化及氧化协同作用，氧化效果更高。此类催化剂主要利用多种高效金属氧化物及金属单质为活性催化材料，采用新立体构架技术，在高温条件下提高孔数量和分布均匀度，获得更高的比表面积。

[0017] 优选的，步骤（1）中的过滤的滤液，返回调节沉淀池。

[0018] 优选的，步骤（3）中的通过活性炭过滤器处理后的水，一部分作为反冲洗水，反冲洗排水，返回调节沉淀池。

[0019] 有益效果：1.工艺有利于污染浓度高的地下水及热脱附、多项抽提等土壤修复过程中产生的废水修复更彻底，同时降低活性炭的更换频率，节省了运行成本，更经济。

[0020] 2.工艺采用撬装式集成设备，将各工艺合理的组合在一起，既适应目前我国场地修复的特点，又可重复利用而节省了项目投资费用。附图说明

[0021] 图1工艺的流程图图2优选工艺的流程图
图3气提设备的示意图
图4实施例1的附表
图5实施例2的附表
其中1是排气孔，2是进水口，3是喷嘴，4是水流方向，5是降水管，6是进气室，7是鼓风机，8是清洁空气进气口，9是贮水槽，10是曝气塔板，11是风道，12是加热管，13是上升气流。

具体实施方式

[0022] 实施例1在上海某场地地下水治理中应用了工艺的方法，出水达到了较理想的效果。

[0023] 通过下列步骤完成：（1）污染地下水通过高压抽提泵将污染地下水抽提至调节沉淀池，在调节沉淀池内进行均质及预沉；
（2）预沉后的废水通过提升泵提升进高效离子气浮，在离子气浮快混慢混区投加絮凝剂PAC、PAM，将污染地下水中细小悬浮颗粒絮团，通过离子气浮产生的大量微小气泡将污染颗粒带出水中，达到初步净化的效果，浮渣排至污泥处理装置进行处理；
（3）高效离子气浮出水进入软化及PH中和系统，通过PH探头控制投加氢氧化钠或石灰中的一种，PH仪表显示PH=10停止投加，PH仪表控制加碱泵联启动与停止，然后投加纯碱，纯碱投加量根据试验确定，经沉淀后加酸中和PH控制PH=6 9之间，沉淀排至污泥处理装置进~
行处理，去除水中钙镁离子及大部分重金属污染物；
（4）经过软化后废水通过过滤系统，去除废水中细小悬浮物；
（5）过滤后废水进入气提设备，通过负压风机产生的吸力去除污染地下水中的大部分挥发性有机物及部分半挥发性有机物；
（6）通过气提装置处理后的废水经过活性炭处理后达到排放标准。

[0024] 取样分析的水质数据如图4所示：实施例2
热脱附产生的废水中含有大量石油烃及其他有机污染物，重金属含量较低。在浙江某场地热脱附产生的废水采用了工艺及设备，出水达到了较为理想的效果。

[0025] 通过下列步骤完成实例2：（1）热脱附产生的废水提升至调节沉淀池，调节水质水量；
（2）通过提升泵将调节沉淀池内废水提升至混凝沉淀，投加PAC，PAM，沉淀大部分混凝后大颗粒污染物，出水进入离子气浮，利用离子气浮产生的微小气泡将少量沉淀性差的小颗粒污染物刮除水体，混凝沉淀池底的污泥排至污泥处理装置处理，离子气浮浮渣排至污泥处理装置处理；
（3）离子气浮出水经过软化及PH中和设备去除水中钙镁离子，降低废水硬度；
（4）通过气提设备去除挥发性有机物和部分半挥发性有机物，出水进入电催化絮凝设备和高效臭氧氧化设备，进入电催化絮凝设备，借助外加脉冲高电压作用产生电化学反应，把电能转化为化学能，以牺牲阳极金属电极产生金属离子絮凝剂，通过絮凝、浮除、还原和氧化分解将污染物从水体中分离，净化污染水；
（5）通过电催化絮凝设备出水进入高效臭氧设备，通过臭氧与双氧水反应产生的羟基自由基有机污染水降解，去除水中石油烃及脂类有机污染物。

[0026] （6）高效臭氧氧化装置废水通过过滤系统后进入活性炭过滤器，去除废水中剩余有机污染物，达到净化废水的目标。

[0027] 取样分析的水质数据如图5所示。

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