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一种基于超效分离的污 水处理系统及工艺

阅读：76发布：2020-05-15

专利汇可以提供一种基于超效分离的污水处理系统及工艺专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种基于超效分离的污水处理系统及工艺，涉及水处理技术领域。其解决了现有技术中高浓度有机废水处理工艺繁琐、处理费用高等技术问题。其包括依次连接的预处理系统、厌氧反应器和超效分离系统，超效分离系统包括混合池、磁种加载池、絮凝反应池及斜管沉淀池，斜管沉淀池内部设置有刮泥机，在斜管沉淀池的底部连接有污泥回流管，污泥回流管的另一端连接磁种加载池，污泥回流管用于将含有磁种的混凝絮体送入磁种加载池中，斜管沉淀池的底部还连接有剩余污泥回流管，剩余污泥回流管的另一端依次与高速剪切机、磁分离机相连。本发明污水处理系统处理效果好，可以达到下水道排放标准，且更节能环保。，下面是一种基于超效分离的污水处理系统及工艺专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种基于超效分离的污水处理系统，其包括依次连接的预处理系统和厌氧反应器，其特征在于：所述的厌氧反应器还连接有超效分离系统，所述的超效分离系统包括依次排布的混合池、磁种加载池、絮凝反应池及斜管沉淀池，所述的斜管沉淀池内部设置有刮泥机，在所述斜管沉淀池的底部连接有污泥回流管，所述污泥回流管的另一端连接至所述磁种加载池的底部，在所述的污泥回流管上设置有污泥回流泵，所述的污泥回流管用于将含有磁种的混凝絮体送入磁种加载池中；
所述的斜管沉淀池的底部还连接有剩余污泥回流管，所述的剩余污泥回流管上设置有剩余污泥泵，所述的剩余污泥回流管的另一端依次与高速剪切机、磁分离机相连。
2.根据权利要求1所述的一种基于超效分离的污水处理系统，其特征在于：所述的混合池连接有PAC加药装置，所述的絮凝反应池连接有PAM加药装置。
3.根据权利要求1所述的一种基于超效分离的污水处理系统，其特征在于：在所述的混合池、磁种加载池、絮凝反应池池内均设置有搅拌器。
4.一种基于超效分离的污水处理工艺，其特征在于：其采用权利要求1-3任一项所述的一种基于超效分离的污水处理系统，所述的污水处理工艺依次包括以下步骤：
a、废水经预处理系统、厌氧反应器后，在厌氧反应器中通过厌氧微生物分别产生水解、酸化、产氢产乙酸、产甲烷四个阶段，将大部分易生物降解的有机物进行分解；
b、进入超效分离系统，首先向混合池中投加PAC，向絮凝反应池中投加PAM，混合池、磁种加载池、絮凝反应池，在搅拌机的作用下使磁种、药剂、污染物充分混合，进入斜管沉淀池，在磁种的作用下加快混凝絮体的沉降速度，通过剩余污泥泵将含有磁种的剩余污泥打入所述的高速剪切机中，把絮体打碎；
c、进入磁分离机，在磁分离机的作用下将磁种回收，分离后的剩余污泥进入储泥池中。
5.根据权利要求4所述的一种基于超效分离的污水处理工艺，其特征在于：所述的预处理系统包括格栅、沉沙池或调节池，所述的预处理系统通过物理法去除废水中废渣、废砂。
6.根据权利要求4所述的一种基于超效分离的污水处理工艺，其特征在于：所述的磁种加载池内所投加的磁种粒径为40-200μm，所述的磁种的初次投加量为8000-10000mg/L。

说明书全文

一种基于超效分离的污水处理系统及工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及水处理技术领域，具体涉及一种高浓度有机废水的前处理工艺，尤其涉及一种基于超效分离的污水处理系统及工艺。

背景技术

[0002] 随着我国经济快速发展，工业化和城镇化进程的不断推进，用水量的急剧增加与水体污染问题的矛盾日益突出。在大环保背景下，对高浓度有机废水的前端处理要求越来越严格，上游企业的高浓度废水达标排入污水管网是下游污水处理厂的稳定运行、达标排放的重要前提和保障。为了满足并入污水管网的排放标准，通常情况下，上游企业对高浓度有机废水处理的主流工艺路线为：格栅+沉淀+调节池+厌氧反应器+好氧生化+二沉池工艺，在出水排放标准要求纳网的情况下，预处理、厌氧、好氧生化、泥水分离单元均不可或缺，对于企业来讲，一次性投资成本高且后期运行及管理维护费用高，给上游企业带来很大的经济负担。

[0003] 企业对高浓度有机废水的处理成本最高的环节在好氧生化处理段，需要进行好氧曝气，电耗较高。在当前大力倡导经济、节能、环保的理念下，寻求更加经济、合理、工艺稳定的技术显得尤为重要。因此，开发一种可以代替好氧生化处理、降低上游企业处理成本的工艺显得尤为迫切。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种基于超效分离的污水处理系统及工艺，其处理效果好，且可以达到下水道排放标准，且更节能环保。

[0005] 本发明的任务之一在于提供一种基于超效分离的污水处理系统，其采用了以下技术方案：

[0006] 一种基于超效分离的污水处理系统，其包括依次连接的预处理系统和厌氧反应器，所述的厌氧反应器还连接有超效分离系统，所述的超效分离系统包括依次排布的混合池、磁种加载池、絮凝反应池及斜管沉淀池，所述的斜管沉淀池内部设置有刮泥机，在所述斜管沉淀池的底部连接有污泥回流管，所述污泥回流管的另一端连接至所述磁种加载池的底部，在所述的污泥回流管上设置有污泥回流泵，所述的污泥回流管用于将含有磁种的混凝絮体送入磁种加载池中；

[0007] 所述的斜管沉淀池的底部还连接有剩余污泥回流管，所述的剩余污泥回流管上设置有剩余污泥泵，所述的剩余污泥回流管的另一端依次与高速剪切机、磁分离机相连。

[0008] 作为本发明的一个优选方案，上述的混合池连接有PAC加药装置，絮凝反应池池连接有PAM加药装置。

[0009] 作为本发明的另一个优选方案，在上述的混合池、磁种加载池、絮凝反应池内均设置有搅拌器。

[0010] 本发明的另一任务在于提供一种基于超效分离的污水处理工艺，其采用上述的一种基于超效分离的污水处理系统，该工艺依次包括以下步骤：

[0011] a、废水经预处理系统、厌氧反应器后，在厌氧反应器中通过厌氧微生物分别产生水解、酸化、产氢产乙酸、产甲烷四个阶段，将大部分易生物降解的有机物进行分解；

[0012] b、进入超效分离系统，首先向混合池中投加PAC，絮凝反应池中投加PAM，依次经混合池、磁种加载池絮凝反应池，在搅拌机的作用下使磁种、药剂、污染物充分混合，进入斜管沉淀池，在磁种的作用下加快混凝絮体的沉降速度，通过剩余污泥泵将含有磁种的剩余污泥打入所述的高速剪切机中，把絮体打碎；

[0013] c、进入磁分离机，在磁分离机的作用下将磁种回收，分离后的剩余污泥进入储泥池中。

[0014] 进一步优选，上述的预处理系统为格栅、沉沙池或调节池，所述的预处理系统通过物理法去除废水中废渣、废砂。

[0015] 进一步优选，上述的磁种加载池内所投加的磁种粒径为40-200μm，磁种的初次投加量为8000-10000mg/L。

[0016] 与现有技术相比，本发明带来了以下有益技术效果:

[0017] 本发明一种基于超效分离的污水处理系统，其通过依次连接的预处理系统、厌氧反应器和超效分离系统后，超效分离系统内产生的化学污泥通过剩余污泥排放系统进行外排通过高剪切机的高速剪切把包裹磁种的絮体打碎，然后通过磁分离机进行磁种回收，回收后的磁种重新回到系统内部，分离后的污泥则通过管道进入储泥池。磁种回收率达99.5％以上。

[0018] 本发明可以对SS、TP、COD及TN等污染物强化去除，处理效果好，且可以稳定达到下水道排放标准；

[0019] 本发明解决了高浓度有机废水必须经过生化处理后才可以满足排入城镇下水道水质标准的工艺路线，为高浓度有机废水的前端处理提供新思路；

[0020] 本发明为上游企业节约一次性投资成本及后续的运营成本，减轻企业负担，提高企业效益；

[0021] 本发明有助于下游污水处理厂的“提质增效”，降低生化处理的负荷、提高生化反应效率，降低运行成本。

[0022] 与传统组合工艺相比，本发明具有节能、环保、高效的技术优势，具有良好的经济、环境和社会效益。附图说明

[0023] 下面结合附图对本发明做进一步说明：

[0024] 图1为本发明一种基于超效分离的污水处理系统的结构示意图；

[0025] 图2为本发明一种基于超效分离的污水处理工艺流程图；

[0026] 图3为本发明超效分离系统的处理流程图；

[0027] 图中，1、预处理系统，2、厌氧反应器，3、剩余污泥泵，4、污泥回流泵，5、刮泥机，6、搅拌器，7、高速剪切机，8、磁分离机，9、PAC加药装置，10、PAM加药装置。

具体实施方式

[0028] 本发明提出了一种基于超效分离的污水处理系统及工艺，为了使本发明的优点、技术方案更加清楚、明确，下面结合具体实施例对本发明做详细说明。

[0029] 本发明中述及的PAC为聚合氯化铝，它是一种净水材料，无机高分子混凝剂，又被简称为聚铝；

[0030] 本发明中述及的PAM为聚丙烯酰胺。

[0031] 本发明中述及的搅拌器采用现有技术的常规搅拌器，主体为搅拌轴和搅拌桨叶，通过驱动机构带动搅拌轴旋转，通过搅拌轴带动搅拌桨叶转动。

[0032] 如图1所示，本发明一种基于超效分离的污水处理系统，其包括预处理系统1、厌氧反应器2、剩余污泥泵3、污泥回流泵4、刮泥机5、搅拌器6、高速剪切机7、磁分离机8、PAC加药装置9、PAM加药装置10。

[0033] 上述的预处理系统1可以为格栅、沉沙池或调节池，预处理系统通过物理法去除废水中废渣、废砂，废水从预处理系统1的进水口进入，在预处理中经除渣、除砂等工序后，从预处理系统的出口排出，进入厌氧反应器2中，在厌氧反应器2中通过厌氧微生物的四阶段作用(水解、酸化、产氢产乙酸、产甲烷)，把绝大部分易生物降解的有机物分解为CH4、CO2等，并提高难降解有机物的可生化性，产生的生物能(CH4)可进行回收利用；然后进入超效分离系统，超效分离系统包括剩余污泥泵3、污泥回流泵4、刮泥机5、搅拌器6、高速剪切机7、磁分离机8、PAC加药装置9、PAM加药装置10，其中，混合池、磁种加载池、絮凝反应池及斜管沉淀池依次排布，在斜管沉淀池内部设置刮泥机，刮泥机的设置可以将沉淀池底部的污泥刮干净，在斜管沉淀池的底部连接有污泥回流管，污泥回流管的另一端连接至磁种加载池的底部，在污泥回流管上设置污泥回流泵4，污泥回流管用于将含有磁种的混凝絮体送入磁种加载池中；

[0034] 上述的斜管沉淀池的底部还连接有剩余污泥回流管，剩余污泥回流管上设置有剩余污泥泵，剩余污泥回流管的另一端依次与高速剪切机、磁分离机相连。

[0035] 优选上述的混合池连接有PAC加药装置9，上述的絮凝反应池连接有PAM加药装置10。PAC加药装置、PAM加药装置均采用现有技术已有装置。

[0036] 结合图2和图3所示，本发明一种基于超效分离的污水处理工艺，其主要步骤为：

[0037] 废水首先进入预处理系统1，经过物理除渣、砂砾及均质、均量的调节后，进入厌氧反应器2，通过厌氧微生物的四阶段作用(水解、酸化、产氢产乙酸、产甲烷)，把绝大部分易生物降解的有机物分解为CH4、CO2等，并提高难降解有机物的可生化性，产生的生物能(CH4)可进行回收利用；

[0038] 然后进入基于磁加载沉淀技术的超效分离系统，该系统主要包括以下核心设备：废水进入该系统后，通过投加絮凝剂(如PAC、PFC等)、优筛磁种(比重5-6)及PAM，在搅拌器6的作用下使优筛磁种与絮体结合，大大增加絮体比重，加快混凝絮体的沉淀速度，提高处理效率；通过污泥回流泵4把含有磁种的混凝絮体从沉淀池打到磁种加载池，提高药剂使用效率，保障系统稳定运行；通过剩余污泥泵3把含有磁种的剩余污泥先打入高速剪切机7，把絮体打碎，将磁种与污泥絮体分离。然后进入磁分离机8，在高梯度磁分离机的磁力作用下，将磁种进行有效回收，重新回到系统内，分离后的剩余污泥进入储泥池。

[0039] 下面结合具体实施例对本发明做详细说明：

[0040] 实施例1：

[0041] 将本发明应用到某啤酒类废水处理厂。

[0042] 该处理厂设计处理量为7000m3/d，其水质特点是：高COD、TN、TP。

[0043] 进出水水质详见表1：

[0044] 表1

[0045]指标 COD(mg/L) TN(mg/L) TP(mg/L) SS(mg/L)
进水水质 1500-2000 50-90 8-12 260-700
出水水质＜350 ＜40 ＜1.2 ＜10

[0046] 由表1可知，采用本发明处理该企业废水，出水指标可以稳定达到下水道排放标准。COD去除率＞82.5％，TN去除率＞55.6％，TP去除率＞90％，SS去除率＞98.6％。本发明大大节省了企业的成产成本，同时对企业节能降耗起到了积极的作用。稳定的前处理出水再经下游污水处理厂集中处理，有助于下游污水处理厂的“提质增效”，降低生化处理的负荷、提高生化反应效率，降低运行成本，具有良好的经济、环境和社会效益。

[0047] 本发明中未述及的部分借鉴现有技术即可实现。

[0048] 需要说明的是：在本说明书的教导下本领域技术人员所做出的任何等同方式或明显变型方式均应在本发明的保护范围内。

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