专利名称：一种工业污水物理净化方法和系统的制作方法
一种污水净化方法和系统，尤其涉及一种工业污水物理净化方法和系统。
随着制革工业的快速发展，制革过程中产生的污水对环境造成的污染也越来越严重，已成为重要的工业污染源之一。国内外传统的污水处理方法，如生物转盘法、活性污泥法、生物滤池法、接触氧化法、化学絮凝法、生物细菌法等。在我国制革企业具有小而散的特点，各加工企业的废水往往不可能集中处理，而且这些企业在制革过程中产生的废水污染负荷高。在使用生物化学法和电解法处理制革工业废水时，对于小型企业往往存在如下问题1、占地面积大，一个日处理1600t污水的净化场占地约4万m2；2、投资大，一个日处理1600t污不的净化场投资约7百万元以上；3、运行费用高，每立方米制革污水处理费用在0.75-0.80元；4、处理后的水不能循环使用，水资源浪费；5、对处理环境温度要求严格，生物细菌繁殖温度要保持在35-40℃；6、废水中的有毒物质，如六价铬不能有效去除，只能将其转移。
本发明的目的是提供一种能集中进行混合沉淀、电解、旋分和过滤的循环式污水净化方法和系统，且方法简便、占地面积少、结构简单、成本低、能有效去除铬离子。
本发明的目的是通过如下的方法和系统实现的(1)一种工业污水物理净化方法，其特点在于污水在污水池混合沉淀并经丝网进行初步过滤；混合沉淀后的污水经泵加压后注入曲线形电解管内进行电解，通过加大电解电源的电压或电流以及缩小电解管内阳极阴极距离或延长污水电解时间使阳极板上吸附有金属或金属氧化物颗粒，同时在阴极板附近形成有絮状物；经电解后含有絮状物的污水在泵压的作用下通过旋分器中部筒体的切线方向入口射入，污水在旋分器内高速旋转分离，比重较大的污物由旋分器顶部中间出口排出，比重较小的污物由旋分器底部中间出口排出，污水由低于污水入口的污水出口排出；经旋分器排出的污水再经增压泵加压后沿旋分过滤器下部旋转体切线方向入口射入，进行第二次旋分；经第二次旋分后，污水中的污物由旋分过滤器下部旋转体底部中间排出，污水则通过旋分过滤器中的由吸附性介质组成的过滤层进行最终过滤，从而得到可循环使用的净化水。
(2)一种用于上述方法的净化系统，由污水池、污水泵、交流电源、净化装置、污物池、管件及支架组成，其特点在于所述净化装置由曲线形绝缘的电解管、直流电解电源、立式旋分器、增压泵、立式旋分过滤器组成；污水池通过污水泵和管件与所述电解管的电解管入口连通，在所述电解管内壁上相对平行分别安装有阳极板和阴极板，并通过所述电解管外壁上的接线端子与直流电解电源的正负电极连接；所述旋分器由中部的旋分器筒体及直径逐渐缩小的旋分器上旋转体、旋分器下旋转体组成，在旋分器筒体上部沿筒壁切线方向安装有与电解管出口连通的旋分器污水进口，在旋分器筒体中部中心安装有旋分器污水出口，所述旋分器污水出口低于旋分器污水入口，旋分器上旋转体顶部中间安装有污物出口，旋分器下旋转体底部中间安装有排污阀，污物出口和排污阀分别与污物池连通；旋分器污水出口与所述旋分过滤器污水入口之间安装有增压泵；所述旋分过滤器由下部直径逐渐缩小的过滤器下旋转体和上部含有至少一层过滤层的过滤筒体组成，在其中间安装有与所述过滤层连通并托起过滤层的过滤器旋分污水出口格板；在所述过滤器下旋转体上部沿外壁切线方向安装有旋分过滤器污水入口，在其底部中间安装有与污物池连通的过滤器排污阀；所述过滤层由直径大小不同的吸附性介质组成，在所述过滤层之上、所述过滤筒体上部安装有净水出口。
上述的净化系统，其特点在于所述旋分器上旋转体为半球形体，所述旋分器下旋转体和所述过滤器下旋转体均为锥形体。
上述的净化系统，其特点在于所述电解管至少为一层U形管、双U形管或S形管。
上述的净化系统，其特点在于所述过滤层为三层，从下向上每层介质颗粒的直径逐渐缩小。
上述的净化系统，其特点在于所述过滤层的下面的格板和每层之间安放有丝网，所述丝网的网孔直径略小于其上吸附性介质的直径。
上述的净化系统，其特点在于所述吸附性介质可以为沸石或焦炭。
上述的净化系统，其特点在于上所述旋分器污水出口至少低于旋分器污水入口50mm。
上述的净化方法，其特点在于所述电解电源的电压为安全电压，阳极板与阴极板之间的距离不小于140mm，污水通过所述电解管进行电解时间不少于3min，或阳极板与阴极板的长度约为20-35m。
上述的净化方法，其特点在于所述电解电源的电压为36V、电流100A，阳极板与阴极板之间的距离为160mm，阳极板与阴极板的长度约为26m时，电解过程最佳。
对于含有铬酸根离子、羧基、羟基、羰基根离子和NaCl等物质的废水，在电解过程中铬离子被吸附在阳极板上，形成固体颗粒，羧基、羟基、羰基根离子均在阴极板附近产生絮凝，形成絮状物，NaCl在电解过程中生成次氯酸，可参与污水的净化解毒。曲线型电解管延长了电解时间且电解装置结构简单、紧凑。污水在旋分器内利用流体阿基米德罗旋的原理实现水与污物的分离，随着旋转体圆周直径逐渐缩小，污物运动力减弱而沉淀或上浮，污物被排到污物池内。旋分过滤器将第二次旋分和过滤过程集中在一起，并利用沸石或焦炭的吸附特性，提纯污水中的氨、氮化合物、硫和氯离子以及细小污染物等，采用大、中、小三个过滤层可达到最佳的净化效果。采用该净化方法和系统日处理1600t污水占地面积仅为传统方法和设备的1％，由于投资少、运行费用低，净化水可循环使用，节约了水资源。由于从根本上去除了污水中的铬等金属离子，并形成了稀有金属或金属氧化物，变废为宝。此外，该净化设备操作简单、维修方便，在正常温度下均可使用。因此，该净化方法和系统特别适用于小型企业进行污水净化处理。
下面结合说明书附图进一步说明本发明的实施例
图1是本发明一种工业污水物理净化方法和系统实施例的净化过程示意2是本发明一种实施例的曲线型电解管的示意3是图2中A-A方向剖视4是本发明一种实施例的立式旋分器的示意5是图4中A-A方面剖视6是本发明一种实施例的立式旋分过滤器的剖视示意图采用在图1、图2、图4和图6中所示净化方法的净化系统，由污水池1、污水泵2、曲线形UPVC电解管3、直流电解电源4、立式旋分器5、增压泵6、立式旋分过滤器7、污物池8、交流电源、管件和支架组成。污水池1根据企业日产生污水量进行建造，为了减少占地面积，污水池可建在地下，污水经污水池混合沉淀并通过丝网去除部分污泥和大部分直径较大的杂物。污水池1通过污水泵2和输水管与电解管3的电解管入口31连通，污水在泵压的作用下进入电解管3。在电解管3的内壁上，纵向相对平行分别安装有阳极板32和阴极板33，并通过固定在电解管3外壁上的接线端子34与直流电解电源4的正、负电极连接。直流电解电源4是通过交流电源整流得到，通过调整直流电解电源4的电压或电流以及缩小电解3内阳极板32与阴极板33之间的距离或延长污水电解时间使阳极板32上吸附有铬等金属或金属氧化物颗粒，同时在阴极板33附近形成有絮状物。为了安全，直流电解电源的电压采用安全电压，阳极板32与阴极板33之间的距离一般不小于140mm，污水通过电解管3进行电解时间不少于3min，或阳极板32与阴极板33的长度一般为20-35m。当直流电解电4的电压为36V时，电流宜为100A左右，阳极板32与阴极板33之间的距离宜为160mm左右，阳极板32和阴极板33的长度宜为26m左右。由图2、图3中，本实施例的电解管3为一层双U形管。当然，本发明的另一实施例的电解管3也可采用U形、S形管，为了减少占地面积和延长电解时间以及便于维修电解管3也可采用双层或三层结构。在图4、图5中，立式旋分器5由中部的旋分器筒体51及半球形的旋分器上旋转体52、锥形的旋分器下旋转体53组成，在旋分器筒体51上部沿筒壁切线方向安装有与电解管出口32连通的旋分器污水进口51a，在旋分器筒体51中部中心安装有旋分器污水出口51b，旋分器污水出口51b低于旋分器污水入口51a约50mm，半球形的旋分器上旋转体52顶部中间安装有污物出口52a，锥形的旋分器下旋转体53底部中间安装有排污阀53a，污物出口52a和排污阀53a分别与污物池8连通。当然，本发明的另一实施例的旋分器上旋转体52也可为锥形体，旋分器下旋转体53也可为半球形体。在图1、图4、图5中，经电解后含有絮状物的污水在泵压的作用下通过旋分器筒体51的切线方向污水入口51a射入，污水在旋分器51内高速旋转分离，比重较大的污物由旋分器51顶部中间污物出口52a排出，比重较小的污物由旋分器底部中间排污53a排出，污水由旋分器污水出口51b排出。图1、图6中，旋分器污水出口51b与旋分过滤器污水入口71a之间安装有增压泵6。旋分过滤器7由下部锥形的旋分过滤器下旋转体71和上部含有过滤层72a的过滤筒体72组成，在其中间安装有与过滤层72a连通并托起过滤层72a的过滤器旋分污水出口格板71c，在锥形的过滤器下旋转体71上部沿外壁切线方向安装有旋分过滤器污水入口71a，在其底部中间安装有与污物池8连通的过滤器排污阀71b。在图1、图6中，经立式旋分器5排出的污水再经增压泵6加压后沿锥形的旋分过滤器下旋转体71切线方向射入，进行了第二次旋分。过滤层72a由直径大小不同的吸附性介质72a1组成，在过滤层72a之上、过滤筒体72上部安装有净水出口72b。为了获得最佳的过滤效果，过滤层72a采用三层结构，从下向上每层介质颗粒的直径逐渐缩小。为了分隔、托起和便于更换不同直径的介质，过滤筒体72可为分体式，并通过法兰和密封圈联接，在过滤层72a的每层下面安放有丝网72a2，每个丝网72a2的网孔直径略小于其上吸附性介质的直径。在本实施例中吸附性介质72a1采用成本比较低的4A沸石。为了便于更换，丝网72a2和介质72a1可整体装卸。当然，本发明另一实施例的吸附性介质72a1也可采用煤渣，还可在立式旋分过滤器上安装定时示警装置以提示定时冲洗沸石。在图1、图6中，污水经第二次旋分后，污水中的污物由锥形的旋分过滤器下旋转体71底部中间排污阀排出，污水则通过旋分过滤器中的由吸附性介质组成的过滤层进行最终过滤，在沸石、煤渣的吸附特性的作用下，提纯了污水中的氨、氮化合物、硫和氯离子以及细小污染物等，由于采用了大、中、小三个过滤层达到了最佳的净化效果，从而得到了净化水，将净化水输送到水塔便可循环使用。为了减少占地面积，系统净化设备可以安装在污水池之上。
采用该净化方法和系统日处理1600t污水占地面积仅为传统方法和设备的1％，投资仅为2-3％左右，每处理1立方米污水运行费用约为0.30元左右，净化水可达到GB8978-88国家标准二级排放水平，使净化水可循环使用，节约了水资源。由于不仅从去除了污水中的铬等有毒金属离子，而且还回收了稀有金属或金属氧化物，变废为宝。此外，该净化设备操作简单、维修、更换十分方便，在正常温度0-45℃下均可使用。因此，该净化方法和系统特别适用于小型企业进行污水净化处理。
权利要求
1.一种工业污水物理净化方法，其特征在于污水在污水池混合沉淀并经丝网进行初步过滤；混合沉淀后的污水经泵加压后注入曲线形电解管内进行电解，通过加大电解电源的电压或电流以及缩小电解管内阳极阴极距离或延长污水电解时间使阳极板上吸附有金属或金属氧化物颗粒，同时在阴极板附近形成有絮状物；经电解后含有絮状物的污水在泵压的作用下通过旋分器中部筒体的切线方向入口射入，污水在旋分器内高速旋转分离，比重较小的污物由旋分器顶部中间出口排出，比重较大的污物由旋分器底部中间出口排出，污水由低于污水入口的污水出口排出；经旋分器排出的污水再经增压泵加压后沿旋分过滤器下部旋转体切线方向入口射入，进行第二次旋分；经第二次旋分后，污水中的污物由旋分过滤器下部旋转体底部中间排出，污水则通过旋分过滤器中的由吸附性介质组成的过滤层进行最终过滤，从而得到可循环使用的净化水。
2.一种用于权利要求1所述方法的净化系统，由污水池、污水泵、交流电源、净化装置、污物池、管件及支架组成，其特征在于所述净化装置由曲线形绝缘的电解管(3)、直流电解电源(4)、立式旋分器(5)、增压泵(6)、立式旋分过滤器(7)组成；污水池(1)通过污水泵(2)和管件与所述电解管(3)的电解管入口(31)连通，在所述电解管(3)内壁上相对平行分别安装有阳极板(32)和阴极板(33)，并通过所述电解管(3)外壁上的接线端子(34)与直流电解电源(4)的正负电极连接；所述旋分器(5)由中部的旋分器筒体(51)及直径逐渐缩小的旋分器上旋转体(52)、旋分器下旋转体(53)组成，在旋分器筒体(51)上部沿筒壁切线方向安装有与电解管出口(35)连通的旋分器污水进口(51a)，在旋分器筒体(51)中部中心安装有旋分器污水出口(51b)，所述旋分器污水出口(51b)低于旋分器污水入口(51a)，旋分器上旋转体(52)顶部中间安装有污物出口(52a)，旋分器下旋转体(53)底部中间安装有排污阀(53a)，污物出口(52a)和排污阀(53a)分别与污物池(8)连通；旋分器污水出口(51b)与所述旋分过滤器污水入口(71a)之间安装有增压泵；所述旋分过滤器(7)由下部直径逐渐缩小的过滤器下旋转体(71)和上部含有至少一层过滤层(72a)的过滤筒体(72)组成，在其中间安装有与所述过滤层(72a)连通并托起过滤层(71a)的过滤器旋分污水出口格板(71c)；在所述过滤器下旋转体(71)上部沿外壁切线方向安装有旋分过滤器污水入口(71a)，在其底部中间安装有与污物池(8)连通的过滤器排污阀(71b)；所述过滤层(72a)由直径大小不同的吸附性介质(72a1)组成，在所述过滤层(72a)之上、所述过滤筒体(72)上部安装有净水出口(72b)。
3.根据权利要求2所述的净化系统，其特征在于所述旋分器上旋转体(52)为半球形体，所述旋分器下旋转体(53)和所述过滤器下旋转体(71)均为锥形体。
4.根据权利要求2所述的净化系统，其特征在于所述电解管至少为一层U形管、双U形管或S形管。
5.根据权利要求2所述的净化系统，其特征在于所述过滤层(72a)为三层，从下向上每层介质颗粒的直径逐渐缩小。
6.根据权利要求4所述的净化系统，其特征在于所述过滤层(72a)的下面的所述格板(71c)和每层之间安放有丝网(72a2)，所述丝网(72a2)的网孔直径略小于其上吸附性介质的直径。
7.根据权利要求2、3、4、5或6所述的净化系统，其特征在于所述吸附性介质(72a1)可以为沸石或煤渣。
8.根据权利要求2、3、4、5或6所述的净化系统，其特征在于上所述旋分器污水出口(51b)至少低于旋分器污水入口(51a)50mm。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述电解电源的电压为安全电压，阳极板(32)与阴极板(33)之间的距离不小于140mm，污水通过所述电解管进行电解时间不少于3min。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于所述电解电源的电压为36V、电流100A，阳极板与阴极板之间的距离为160mm，长度约为26m。
全文摘要
本发明提供了一种工业污水物理净化方法和系统,它能集中进行混合沉淀、电解、二次旋分和吸附过滤循环式污水净化方法和系统,主要由污水池1、污水泵2、曲线形绝缘的电解管3、直流电解电源4、立式旋分器5、增压泵6、立式旋分过滤器7、污物池8组成,其占地面积少、结构简单、成本低、能有效去除污水中所含铬等金属离子,特别适用于小型工业企业进行废水净化处理。
文档编号B01D24/02GK1191206SQ9710001
公开日1998年8月26日 申请日期1997年2月18日 优先权日1997年2月18日
发明者殷松年 申请人:殷松年