一种混合污水的深度处理系统及方法与流程

本发明涉及环保工艺技术领域，特别是涉及混合污水处理方法，具体涉及一种粉末活性炭深度处理混合污水的系统及方法。

背景技术：

随着工业化程度提高，工业园区等日益发展，工业排放废水与城市污水混合处理解决了工业水难处理问题，但也带来了末端难降解有机物去除不彻底，COD等难稳定达标等问题。特别是溶解性有机物占较大比例，通过常规的生化处理已达到工艺处理极限，而常规适用于工业水的深度处理措施如臭氧催化氧化、芬顿技术等，去除效果不稳定，生产存在一定危险，加药系统复杂、产生大量化学污泥等，同时改造复杂、成本较高；膜分离技术等对难降解有机物的去除效果较差，同时也存在膜污染及浓水难处理。且这些工艺对较大规模的混合污水深度处理，除建设等成本较高，运行复杂等，也难以大规模加以推广。

活性炭吸附具有对中小分子量的化合物具有较强的吸附能力，对分子量在1500以下的环状化合物和不饱和化合物以及分子量在数千以上的直链化合物有较强的吸附能力，且多用于去除用生物及物化方法不能去除的微量呈溶解态的有机物，在工业废水深度处理方面逐渐应用。

处理达到一级A排放标准的含工业水的混合废水生化处理后出水COD浓度值在60-80mg/L左右剩余COD中大部分为溶解性有机物，对分子量检测表明溶解性有机物中小分子量占较大比重，此时通过常规混凝等方法难以稳定达到排放要求50mg/L以下。采用粉末活性的应用使得处理工艺能够应对混合污水二级处理后COD仍不能稳定达到排放要求，可直接在原有构筑物上进行改造，同时满足对TP、SS的有效去除。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种采用粉末活性炭吸附与混凝联合深度处理混合污水的系统及方法。

一种粉末活性炭深度处理混合污水的装置，其特征在于：包括溶炭池、PAC溶药池、PAM溶药池、吸附反应池、混合池、絮凝池及斜管沉淀池；

所述吸附反应池、混合池、絮凝池依次通过折流板连接；

所述絮凝池经两次折板连接斜管沉淀池，所述斜管沉淀池利用连接管道回流至吸附反应池及混合池，所述斜管沉淀池沉淀底部设有排泥直接管；排泥管连接压滤设备，排泥管通过管路连接至吸附反应池；

所述溶炭池利用管道连接至所述吸附反应池，所述PAC溶药池利用管道连接至所述混合池，所述PAM溶药池利用管道连接至所述絮凝池。

所述配炭池与吸附反应池之间设有蠕动泵，PAC溶药池与混合池之间设置机械隔膜计量泵；PAM溶药池与絮凝池之间设置机械隔膜计量泵，所述斜板沉淀池与吸附反应池之间设置螺杆泵。

一种粉末活性炭深度处理混合污水的系统，其特征在于：包括溶炭池、PAC溶药池、PAM溶药池、吸附反应池、混合池、絮凝池及斜管沉淀池；

所述吸附反应池、混合池、絮凝池依次通过折流板连接；

所述絮凝池经两次折板连接斜管沉淀池，所述斜管沉淀池利用连接管道回流至吸附反应池及混合池，所述斜管沉淀池沉淀底部设有排泥直接管；排泥管连接压滤设备，排泥管通过管路连接至吸附反应池；

所述溶炭池利用管道连接至所述吸附反应池，所述PAC溶药池利用管道连接至所述混合池，所述PAM溶药池利用管道连接至所述絮凝池。

2.应用所述系统的方法，其特征在于，包括以下步骤：

经过生化二级处理的尾水送入所述吸附反应池与粉末活性炭进行充分混合，所述搅拌机在吸附反应池内搅拌使粉末活性炭与来水充分反应接触；

所述吸附反应池、混合池、絮凝池通过折流板连接，来水自流依次通过；

所述混合池内通过混凝剂与吸附反应池自流过来的炭水混合液搅拌下混合，自流进入絮凝池；

所述絮凝池内通过混凝剂与混合池的混合液在搅拌机搅拌下反应，反应完全后经两次折板自流进入斜管沉淀池，所述斜管沉淀池沉淀的污泥一部分利用另外的连接管道回流至吸附反应池及混合池，所述斜管沉淀池沉淀的另一部分污泥利用管道直接送入压滤设备中进行脱水；

所述溶炭池将配好的粉末活性炭利用连接管道输送至所述吸附反应池，所述PAC溶药池将配好的PAC利用连接管道输送至所述混合池，所述PAM溶药池将配好的PAM输送至所述絮凝池，所述斜板沉淀池沉淀的部分污泥与进水充分混合，循环利用；所述斜板沉淀池后的出水直接排出。

3.进一步，所配溶炭池中活性炭浓度为5％，PAC溶药池中PAC浓度为10％，PAM溶药池中PAM浓度为0.5％，以上浓度均为质量百分比浓度。

4.进一步，吸附反应区搅拌速率为150r/min，停留时间为20min；

5.进一步，所述混合池通过投加PAC，在搅拌下生成絮体，搅拌速率为150r/min，停留时间1min；所述絮凝池通过投加PAM在搅拌下使得絮体聚集形成絮团，搅拌速率为50r/min，停留时间15min。

6.进一步，折流进入絮凝池的流速控制0.1m/s。两级折流进入斜板沉淀池，流速控制0.075m/s。

7.进一步，采用机械搅拌混合活性炭吸附处理的时间为5-30min。

采用机械搅拌混合水混合的时间为0.5-1min，絮凝时间为5-20min。

8.进一步，PAC、PAM投加量分别控制在10-50mg/L，0.5-2mg/L。

9.进一步，粉末活性炭的投加量与所要去除的COD质量比为2-3：1。

10.进一步，沉淀池污泥回流至吸附区比例为5-15％，至混合区为0-5％。

进一步，经过生化二级处理的尾水送入所述吸附反应区与粉末活性炭进行充分混合，所述搅拌机在吸附反应区内搅拌使粉末活性炭与来水充分反应接触；

所述吸附反应区、混合区、絮凝区通过折流板连接，来水自流依次通过；

所述混合区内通过混凝剂与吸附反应区自流过来的炭水混合液搅拌下混合，自流进入絮凝区；

所述絮凝区内通过混凝剂与混合区的混合液在搅拌机搅拌下反应，反应完全后经两次折板自流进入斜管沉淀区，所述斜管沉淀区沉淀的污泥一部分利用另外的连接管道回流至吸附反应区及混合区，所述斜管沉淀区沉淀的另一部分污泥利用管道直接送入压滤设备中进行脱水；

所述溶炭池将配好的粉末活性炭利用连接管道输送至所述吸附反应池，配好的PAC利用连接管道输送至所述混合池，配好的PAM输送至所述絮凝池，所述斜板沉淀池沉淀的部分污泥与进水充分混合，循环利用。所述斜板沉淀池后的出水直接排出。

作为优选，所述配炭池与吸附反应区之间设有蠕动泵，所述配药池与混合池及絮凝池之间设置机械隔膜计量泵，所述斜板沉淀池与吸附反应池之间设置螺杆泵。

本发明采用粉末活性炭与混凝剂结合处理混合污水，与其他深度处理技术相比，有以下突出优点：

1、脱色效果好，对COD、TP去除效果稳定，出水COD可稳定达到一级A水平；

2、混凝去除大分子量，活性炭去除小分子量物质，联合作用对COD的有效去除；

3、抗冲击负荷，可以根据进水浓度适时调节粉末活性炭投加量；

4、粉末活性炭经过饱和吸附完后生成污泥，污泥易于脱水，可便于进行焚烧等处理；

5、对改造要求简单，可在原混凝沉淀池上进行改造，占地及投资省；

6、可有效去除重金属、苯类等生物处理难降解物质，保证处理水的安全，出水可进行回用等用途。

7、污泥回流达到活性炭有效利用，同时增加絮核生成，最大限度生成絮团，解决小絮体飘出沉淀区问题；

8、各反应区折流通过，减少絮体破坏，保留絮体稳定性；

9、絮体沉降速度快，可有效提高沉淀池表面负荷，达到15-20m/h，大幅减少占地；

10、排出污泥泥可用板框压滤机进行压滤，不投加调和剂，污泥含水率可稳定达60％及以下。

附图说明

图1本发明实施例的系统原理图。

图2本发明实施例的系统结构图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解和实施本发明，下面结合附图及实施示例对本发明做进一步详细描述，应对理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明采用的技术方案是：一种适用于混合污水的深度处理方法，其特征在于，包含以下步骤：

步骤1：混合污水生化处理后尾水进入吸附反应区中与粉末活性炭进行充分混合；

步骤2：吸附反应池炭水混合液自流进入混合区，析出絮体；

步骤3：混合池混合液自流进入絮凝区，形成大絮团；

步骤4：絮凝池混合液自流进入斜管沉淀区，斜管沉淀下的絮体形成污泥，

一部分沉淀的污泥经螺杆泵回流至吸附反应区，一部分污泥进入混合区，另一部分经管道排出进入压滤系统，分离出的水达标排放。

所述的方法，其中步骤1投加粉末活性炭与与所要去除的COD质量比在进水COD不大于70mg/L情况下为2-3：1；

作为优选，其中步骤1所用活性炭选择200目的椰壳粉末活性炭；

作为优选，步骤1所述充分混合，是混合污水与粉末活性炭在搅拌机的搅动下充分接触并进行有机物等吸附，搅拌速率为150r/min，停留时间为20min；

作为优选，步骤2混凝区投加混凝剂为PAC，投加量分别控制在10-50mg/L；

作为优选，步骤2所述自流进入混合区，是通过投加PAC，在搅拌下生成大量细小絮体，搅拌速率为150r/min，停留时间1min；

作为优选，步骤3混凝区投加混凝剂为PAC投加量分别控制在0.5-2mg/L；

作为优选，步骤3所述自流进入絮凝区，是通过投加PAM在搅拌下使得絮体聚集形成絮团，搅拌速率为50r/min，停留时间15min；

作为优选，步骤4混合液进入斜管沉淀区，絮团沉淀形成污泥，絮体在斜板的进一步截留下沉积，斜管沉淀区的表面负荷可达15m/h；

作为优选，步骤4污泥回流至吸附反应区，回流量可达5-10％，污泥回流至混合区回流量0-5％，污泥浓度20000-35000mg/L。

如图1，本发明提供的一种粉末活性炭深度处理含工业水混合污水的系统，包括

溶炭池、溶药池、、吸附反应区、混合区、絮凝区及斜管沉淀区，回流系统；混合污水经二级生化处理后尾水泵入吸附反应区，通过蠕动泵投加一定量的粉末活性炭炭浆，在搅拌下充分吸附水中的溶解态有机物，根据进水中的COD浓度情况，吸附时间5-30min；混合液自流进入混合区，通过机械隔膜计量泵入混凝剂PAC溶液，搅拌混合，生成包含粉末活性炭的微絮体，混合时间控制在0.5-1min；含大量微絮体的混合液自流进入絮凝区，在机械隔膜计量泵入混凝剂PAM溶液，此时通过搅拌条件下生成大粒径絮团，絮凝时间控制在5-20min；含大絮团的混合液通过二级折流自流进入沉淀区，在斜板的进一步作用下，絮体大量沉降并聚积在污泥斗中，分离后的上清液直接排放。形成的污泥以处理量5-15％通过螺杆泵泵入吸附反应区，进一步将未吸附饱和的活性炭进一步反应；根据絮体生成情况，将污泥以处理量0-5％通过螺杆泵泵入混合区，增加絮核的产生。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的包含范围之内，因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。