一种微错流除磷装置及其除磷方法与流程

本发明涉及一种污水处理装置,具体涉及一种微错流除磷装置及其除磷方法。

背景技术：

随着技术的发展，水污染情况不断加剧，使得污水处理受到空前的关注。水的污染有两类：一类是自然污染；另一类是人为污染，当前对水体危害较大的是人为污染。水污染可根据污染杂质的不同而主要分为化学性污染、物理性污染和生物性污染三大类。污染物主要有：⑴未经处理而排放的工业废水；⑵未经处理而排放的生活污水；⑶大量使用化肥、农药、除草剂的农田污水等。目前为满足治理湖泊氮磷富营养化，需进一步削减入湖总磷总量，从源头控制，提高污水处理厂总磷排放标准，将现有的总磷排放要求从目前tp≤0.5mg/l提升至tp≤0.05mg/l，从而更有利于减少湖泊水体的富营养化。目前，现有的过滤、沉淀等工艺设施不能满足极限除磷的要求。

技术实现要素：

有鉴于此，为满足总磷排放标准的提高，现有污水厂提标改造缺乏场地等条件的限制，本申请提出一种微错流除磷装置及其除磷方法，其用于对现有市政污水处理厂外排水中总磷的进一步去除。

为实现上述目的，本申请采用如下方案，

一种微错流除磷装置，其特征在于，包含装置主体，其具有，

一级混凝区，其内配置有一级搅拌装置；

二级混凝区，其通过与一级混凝区连通，其内配置有粘附物回收部件；

澄清区，其与二级混凝区连通，其内配置有微错流反应球；

收集装置，其配置于所述澄清区的底部；

粘附物抽取管，其一端连接所述收集装置，另一端连接所述粘附物回收部件，用以将沉淀在所述收集装置内的混合物抽取至粘附物回收部件，所述粘附物回收部件用以将其内的粘附污物的粘附物基于重力作用进行清洗，清洗后的粘附物落入二级混凝区内，

其中，所述装置工作时，待处理的污水流入一级混凝区内基于所述一级搅拌装置工作进行混凝搅拌，经混凝搅拌的污水基于重力作用自流进入二级混凝区内，经二级混凝区搅拌的污水流入澄清区，经过澄清区的微错流组件反应后的水在斜管澄清区内进行固液分离，分离出的污水被排出，分离出的粘附污物的粘附物沉淀至收集装置。

优选的，该粘附物为微砂，其粒径介于0.3～0.8mm。粒径太小去污效果弱。

优选的，该搅拌粘附物回收部件配置于所述二级混凝区的中上部，其包含入口部，用以通过粘附物抽取管将沉淀在收集装置内的混合物抽至粘附物回收部件的本体内；迷宫式洗砂器，其位于粘附物回收部件本体下侧，其表面配置凸起部；出口部，其位于迷宫式洗砂器的底部，经过迷宫式洗砂器清洗的粘附物过其落入二级混凝区；排污口，其连接排污管，用以将剥离的污物排出。

优选的，该迷宫式洗砂器与二级混凝区底部平面的夹角大于等于30°，其表面配置有高度相同或高度不同的凸起部。

优选的，该粘附物回收部件的本体与迷宫式洗砂器51间配置有过渡部56a，其呈喇叭状或漏斗状。

优选的，该澄清区内配置有斜管，其与水平面的角度介于45°～60°。

本申请实施例还提供一种微错流除磷方法，其特征在于，包含上述装置，所述方法包含如下步骤：

s1.待处理的污水流入一级混凝区并基于流入的污水量向一级混凝区内投加磷捕捉剂，开启一级混凝区内的第一搅拌装置进行搅拌，用以所述磷捕捉剂与污水的磷/磷污染物进行混凝；

s2.经过一级混凝区搅拌混凝的污水自流入二级混凝区并向二级混凝区内投加絮凝剂，用以将磷捕捉剂、絮凝剂、微砂与污水充分混合，开启二级混凝区内的第二搅拌装置进行搅拌，

s3.经过二级混凝区搅拌混凝的水自流至反应池，用以强化污水中的污染物粘附在微砂表面，

s4.污水在澄清池内进行分离，分离的液体水通过溢流堰溢出，分离的附有污染物的微砂沉积在澄清池的粘附物收集装置内。该实施方法利用粘附物的密度(比重)大于污水的特点，加速澄清提高装置的运行效率。

优选的，该s1中.向一级混凝区内投加磷捕捉剂其投加量20～50mg/l(基于进水量)。以保证一级混凝区内磷捕捉剂的含量在预设的范围内。

优选的，该s2中.向二级混凝区内投加絮凝剂，其投加量0.5～2mg/l(基于二级混凝区内的水量)。以保证二级混凝区内絮凝剂的含量在预设的范围内。

优选的，该s4后还包含基于气提管将收集装置内的沉淀物抽至粘附物回收部件内并在其内基于重力作用将粘附在粘附物表面的污染物进行剥离，剥离后的粘附物落入二级混凝池内。这样粘附物被继续利用以去污。

有益效果

相对于现有技术，本申请实施方式具有如下优点:本申请提出的装置其具有占地小，操作简单、适应性强、处理效率高、运行稳定、安全可靠、能耗低、自动化程度高、可运行连续等。经过本申请的微错流除磷装置处理后，减少了外排污水(废水)中的总磷含量，对于保护水体环境有积极的意义。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本发明的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本发明的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本发明的原理。

图1为本发明一实施例的微错流除磷装置结构示意图；

图2为图1实施方式中粘附物回收部件的示意图；

图3为本发明一实施例的微错流除磷方法的流程示意图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本发明的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

本申请实施方式提供一种微错流限除磷装置，其包含装置主体，该主体内还包含一级混凝区、二级混凝区，其分别用于污水(有时也称废水)中磷污染物与磷捕捉剂、絮凝剂微砂混凝、粘合；经过二级混凝区处理的污水流入斜管澄清池经过微错流组件反应后的水在斜管澄清区内进行固液分离，分离的水被排出，分离的固体沉至澄清池的底部，经气提装置提升至配置于二级混凝区内的粘附物回收部件，经洗涤后的粘附物受重力作用落入至二级混凝区内，粘附物(较佳的，如砂子/也称微砂)被循环利用。本实施方式中，装置主体结构碳钢或不锈钢或钢砼。装置运行时，待处理的污水流入一级混凝区、向一级混凝区内投加磷捕捉剂，二级混凝区内投加絮凝剂，粘附物用于粘附污水中磷污染物，这样可用于深度去除市政污水处理厂外排水中的总磷。该装置具有占地小、能耗低、载体可循环利用、处理效率高、降低水体富营养化等。粘附物回收部件，采用迷宫式结构，这样降低装置运行的能耗。装置在运行过程中向一级混凝槽内投加磷捕捉剂，投加量20～50mg/l，在二级混凝槽内絮凝剂，投加量0.5～2mg/l。该实施方式的装置利用粘附物的密度比污水重的特点，其在运行时粘附污水中的磷后沉淀，从而可加速澄清进而提高装置的运行效率。下面以粘附物为微砂也称沙子例进行描述。也可为其它的材质。

如图1所示为本申请实施方式的除磷装置结构示意图，该微错流除磷装置100，其包含，一级混凝区3、配置于一级混凝区3内的一级搅拌装置4、二级混凝区6、配置于二级混凝区6内的二级搅拌装置7及粘附物回收部件5、澄清区12、配置于澄清区12内的微错流反应球11、斜管13，其中一级混凝区3、二级混凝区6，分别用于污水中磷污染物与磷捕捉剂、絮凝剂及微砂混凝、粘合；该装置工作时，待处理的污水经由提升泵(图未示)提升通过一级混凝区3的进水口1进入一级混凝区3内，并依据进水量向一级混凝区3内投加磷捕捉剂2，投加量20～50mg/l(通过加药泵连续投加)，开启该一级搅拌装置4，进行混凝搅拌，水通过重力差自流进入二级混凝区6，向二级混凝区6内投絮凝剂，投加量0.5～2mg/l(通过加药泵连续投加)开启二级搅拌装置7进行连续搅拌，这样污水中磷污染物与磷捕捉剂、絮凝剂及微砂充分混凝、粘合，废水重力自流至装有微错流反应球11的反应池内，进一步将污水中的污染物再一次粘附在微砂10的表面，通过重力作用，在澄清池12内，水流上升至斜管13区域，进行固液分离，分离后的上清液经过堰板后，至出水管14排出，粘附有污染物的微砂10沉淀至澄清区12的泥斗15中，通过提砂管8将其抽至粘附物回收部件5，在粘附物回收部件5内进行微砂与磷污染物分离，分离后的微砂10落入二级混凝区6内被循环利用。磷污染物分离被收集后排出。本实施方式中，基于流量计等统计进水量或基于一级混凝区3内设置的水位计统计进水量。本实施方式中，还配置有控制模块，其用以控制一级/二级搅拌装置，控制气提泵的运行。

本实施方式中，该微错流反应球，污水流过是通过折流反应可起到加强磷污染物、药剂与微砂的粘附效果。该微错流反应球依据一定的规则排列。该实施方式中，提砂采用气提，通过提砂管将澄清池泥斗(也称粘附物收集装置)内的污染的砂提升至洗砂器内，进行连续洗砂，干净的砂落入二级混凝槽内被循环利用，污物外排。装置在运行过程中在一级混凝槽内投加磷捕捉剂，其投加量20～50mg/l，在二级混凝槽内絮凝剂，投加量0.5～2mg/l。微砂，其粒径介于0.3～0.8mm。

废水受重力推流作用依次进入一级反应区(一级混凝区)、二级反应区(二级混凝区)，在一/二级反应区内废水中物质与药剂、微砂在搅拌作用下充分混合。

如图2所示为粘附物回收部件5的内部结构示意图，粘附物回收部件5也称洗沙器，通常配置于二级混凝区的中上部，其用以将沉淀在澄清池(澄清区)底部的粘附物收集装置(也称泥斗)中的微砂上粘附的污物剥离，剥离后的微砂落入二级反应区内被循环利用，剥离的污物通过管路排出至预定场所。泥斗中沉淀的泥、水、砂混合物通过气提作用通过提砂管54被抽至至粘附物回收部件5本体内，受重力作用，粘附物与空气在附物回收部件(汽水分离器)的本体56内进行分离，空气通过孔55逸出，分离后的水、泥砂混合物落至迷宫式洗砂器51中，经过迷宫式洗砂器51的摩擦，将粘附在砂子表面的污染物剥落，砂子受重力作用回落至二级混凝反应区。这样砂被循环利用，剥离的污染物等通过出水调节阀门53(如，闸门式，具体实现形式视应用场合)流入排污管52排出至预设的污泥池以作进一步处理。在一实施方式中，迷宫式洗砂器51的表面配置有高度相同或高度不同的台阶状凸起部，这样水、泥砂混合物受到重力作用往下降落，在降落的过程后受到凸起部的作用(类似搓揉/挤压)，这样粘附在维砂表面的污物被剥离出，微砂由于比重大落至二级混凝反应区内，经由搅拌后继续参与去污处理。剥离后的污物，其比重小上浮，通过调整水调节阀门53将剥离的污物，泥通过排污管52排出。附物回收部件本体与迷宫式洗砂器51间配置有过渡部56a，其呈喇叭状或漏斗状，这样便于将泥砂混合物被导流至迷宫式洗砂器51。

在一实施方式中，粘附物回收部件5，包含入口部，用以通过提砂管将收集装置沉淀的混合物抽至粘附物回收部件本体内，位于粘附物回收部件本体下侧的迷宫式洗砂器，其表面配置有高度相同或高度不同的凸起部；出口部，其位于迷宫式洗砂器的底部，经迷宫式洗砂器清洗的(微砂)砂通过其落入二级混凝区；排污口，其连接排污管，用以将剥离后的污物排出。较佳的，其还配置有透气孔，分离的空气通过该孔逸出。

上述实施方式中，除磷装置为一体配置。在其他的实施实施方式中，一级混凝区、二级混凝区、澄清区可为分体式配置，这样通过模模块化的设计，可用于对现有的污水处理装置进行升级改造，增加某些功能部件即可，而无需更换整个装置。

在一实施方式中，迷宫式洗砂部件与二级混凝区底部平面的夹角大于等于30°，夹角小于30°时，砂下落速度慢影响污染物剥落的效率。

在一实施方式中，迷宫式洗砂器51与水平面夹角大于等于30°，夹角小于30°时，砂下落速度慢影响污染物剥落的效率。

在一实施方式中，澄清池内的斜管安装的角度介于45°～60°(与水平面的夹角)。这样的安装角度有利于固液分离。

在一实施方式中，洗砂器采用迷宫式洗砂，这样借助重力摩擦将粘附在砂粒表面的污染物进行脱落。

本申请施例提供一种微错流限除磷装置，其除磷工艺包含如下步骤：

s11.待处理的污水流入一级混凝区并在一级混凝区内与添加的磷捕捉剂进行混凝，(一级混凝区内配置有第一搅拌装置)；

s12.经混凝的水自流入二级混凝区并在二级混凝区内，磷捕捉剂、粘附物、污水与添加的絮凝剂充分混合，(二级混凝区内配置有第二搅拌装置)；

s13.充分混合的水自流至设有微错流反应球的反应区，进一步反应，以将污水中的污染物粘附在粘附物的表面，

s14.经过反应后的污水在澄清池内进行固液分离，液体水通过溢流堰溢出，分离的附有污染物的粘附物沉积在澄清池的泥斗内，通过气提装置提至二级混凝区内的粘附物回收部件，经过该粘附物回收部件处理后的粘附物沉淀至二级混凝区内被重复利用。该实施方法利用粘附物的密度(比重)重(大于污水的密度)的特点，这样在净化时可加速澄清，提高装置的运行效率。

下面以粘附物为微砂进行描述该微错流限除磷装置的除磷工艺包含如下步骤如图3所示：

s1.污水流入一级混凝区，向一级混凝区内投加磷捕捉剂，开启一级混凝区内的第一搅拌装置进行搅拌，这样磷捕捉剂与污水的磷/磷污染物进行捕捉混凝；

s2.经过搅拌混凝的水进入二级混凝区，向二级混凝区内投加絮凝剂，开启二级混凝区内的第二搅拌装置进行搅拌，这样磷捕捉剂、絮凝剂、微砂与污水充分混合，

s3.水自流至装有微错流反应球的反应池，进一步反应，以将污水中的污染物粘附在微砂表面，

s4.经过反应后的污水在澄清池内进行固液分离，液体水通过溢流堰溢出，分离的附有污染物的微砂沉积在澄清池的泥斗内。该实施方法利用微砂的密度重的特点，加速澄清提高装置的运行效率。

较佳的，该s1中.向一级混凝区内投加磷捕捉剂，其投加量20～50mg/l

较佳的，该s2中.向二级混凝区内投加絮凝剂，其投加量0.5～2mg/l。

在一实施方式中，该s4后还包含通过气提管将泥斗(也称粘附物收集装置)内的附有污染物的微砂提升至洗砂器内，通过重力摩擦作用，将粘附在微砂表面的污染物进行洗涤，干净的砂回落至二级混凝池循环利用。该洗砂器采样迷宫式结构。污染物外排。洗砂器配置在二级混凝区的中上部。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。