CN109368943A - 一种洗浴地热尾水组合处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种洗浴地热尾水组合处理装置，包括混凝沉淀系统、膜生物反应器、膜系统A和膜系统B。其中，混凝沉淀系统、膜生物反应器、膜系统A和膜系统B依次串联，形成第一处理支路，用以处理COD含量相对较高的尾水；混凝沉淀系统、膜系统A和膜系统B依次串联，形成第二处理支路，用以处理COD含量相对较低的尾水。本发明的组合处理装置在洗浴地热尾水的处理过程中，降低了产水溶解性总固体(TDS)、氟化物、氯化物、硼等的含量，实现了洗浴地热尾水污染物的高效削减。本发明的组合处理装置设计思路新颖、合理，装置简单，使用可靠，为洗浴地热尾水的二次利用提供了技术支持。
Description
技术领域
本发明涉及尾水处理技术领域，特别是涉及一种洗浴地热尾水组合处理装置。
背景技术
地热能是来自地球深处的可再生性热能，它起于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变。地下水的深处循环和来自极深处的岩浆侵入到地壳后，把热量从地下深处带至近表层。人类通过开凿地热井，以地热水或水蒸汽的形式将地热能带到地表加以利用。
由于地热地质及水文地质条件的差异，有些地方洗浴地热尾水悬浮物含量较高(超过100mg/L)，化学需氧量大于20mg/L，水中溶解性总固体(TDS)、氯化物、氟化物、硼等指标含量均较高，达不到直接排放标准。如直接排放易产生水体污染、农作物生长损害以及其他环境问题。用水企业多在高矿化度洗浴地热尾水未经单独处理的情况下，直接排入市政管网，这不但使得尾水处理成本大大增加、而且浪费了大量水资源。
发明内容
本发明的目的是提供一种洗浴地热尾水组合处理装置，用以去除洗浴地热尾水中的超标污染物，实现地热尾水的梯级利用，最终达到节约资源和能源的目的。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明公开了一种洗浴地热尾水组合处理装置，包括混凝沉淀系统、膜生物反应器、膜系统A和膜系统B；
所述混凝沉淀系统包括第一提升泵、搅拌机、沉淀池、混凝剂药剂瓶和助凝剂药剂瓶，所述第一提升泵的进水端通过管路与调节水池的底部连通，所述第一提升泵的出水端通过管路与所述搅拌机的进水端连通，所述混凝剂药剂瓶和所述助凝剂药剂瓶分别用以向所述搅拌机内或所述搅拌机之前的管路内导入混凝剂和助凝剂，所述搅拌机的出水端与所述沉淀池连通，所述沉淀池的下部设置有排泥口；
所述膜生物反应器包括曝气系统和膜箱，所述曝气系统用以向所述膜箱内导入空气，所述膜箱内设置有帘式膜，所述沉淀池上部的出水端通过管路与所述膜箱的进水端连通；
所述膜系统A包括依次串联的第二提升泵、第一过滤结构和外压式超滤膜，所述第二提升泵的进水端通过第一支路与所述膜箱的出水端连通，所述第二提升泵的进水端通过第二支路与所述沉淀池的出水端连通，所述第一支路和所述第二支路上设置有阀门，所述第二提升泵与所述第一过滤结构之间的管路上设置有第一压力表；
所述膜系统B包括依次串联的第三提升泵、第二过滤结构和纳滤膜，所述第三提升泵的进水端与所述外压式超滤膜的出水端连通，所述第三提升泵与所述第二过滤结构之间的管路上设置有第二压力表。
优选地，所述混凝剂药剂瓶和所述助凝剂药剂瓶向所述混凝沉淀系统的供药管路上设置有阀门和加药泵。
优选地，所述曝气系统包括风机、曝气管路和曝气盘，所述曝气管路的一端位于所述膜箱的外侧并与所述风机的出风口连通，所述曝气管路的另一端位于所述膜箱的内侧底部，所述曝气管路位于所述膜箱内侧的部分开有出气孔，所述曝气盘安装于所述出气孔处。
优选地，所述第二提升泵与所述第一过滤结构之间的管路上连接有反冲洗泵。
优选地，所述第一过滤结构包括两个相互串联的精密过滤器，所述第二过滤结构包括一个精密过滤器。
优选地，所述膜系统A包括三个相互串联的外压式超滤膜。
优选地，所述膜系统B包括两个相互串联的纳滤膜。
优选地，所述膜生物反应器与所述膜系统A之间的管路上以及所述膜系统A与所述膜系统B之间的管路上均设置有中间水箱。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明的组合处理装置在洗浴地热尾水的处理过程中，降低了产水溶解性总固体(TDS)、氟化物、氯化物、硼等的含量，实现了洗浴地热尾水污染物的高效削减。本发明的组合处理装置设计思路新颖、合理，装置简单，使用可靠，为洗浴地热尾水的二次利用提供了技术支持。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明洗浴地热尾水组合处理装置的总体结构示意图；
附图标记说明：1调节水池；2混凝沉淀系统；21第一提升泵；22搅拌机；23沉淀池；231排泥口；24混凝剂药剂瓶；25助凝剂药剂瓶；3膜生物反应器；31风机；32曝气管路；33曝气盘；34帘式膜；4膜系统A；41第二提升泵；42外压式超滤膜；43第一压力表；44反冲洗泵；5膜系统B；51第三提升泵；52纳滤膜；53第二压力表；6精密过滤器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种洗浴地热尾水组合处理装置，用以去除洗浴地热尾水中的超标污染物，实现地热尾水的梯级利用，最终达到节约资源和能源的目的。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，本实施例提供一种洗浴地热尾水组合处理装置，包括混凝沉淀系统2、膜生物反应器3、膜系统A4和膜系统B5。其中，混凝沉淀系统2、膜生物反应器3、膜系统A4和膜系统B5依次串联，形成第一处理支路，用于处理化学需氧量(COD)含量相对较高的尾水(大于150mg/L)；混凝沉淀系统2、膜系统A4和膜系统B5依次串联，形成第二处理支路，用于处理COD含量相对较低的尾水(20-150mg/L)。
具体的，混凝沉淀系统2包括第一提升泵21、搅拌机22、沉淀池23、混凝剂药剂瓶24和助凝剂药剂瓶25。第一提升泵21的进水端通过管路与调节水池1的底部连通，第一提升泵21的出水端通过管路与搅拌机22的进水端连通，混凝剂药剂瓶24和助凝剂药剂瓶25分别用以向搅拌机22内或搅拌机22之前的管路内导入混凝剂和助凝剂。搅拌机22的出水端与沉淀池23连通，沉淀池23的下部设置有排泥口231。调节水池1内的水被第一提升泵21输送至搅拌机22内，混凝剂药剂瓶24内的混凝剂(PAC)和助凝剂药剂瓶25内的助凝剂(PAM)也被输送至搅拌机22内。在搅拌机22的搅拌下，PAC和PAM使尾水中的COD、生化需氧量(BOD5)、悬浮物(SS)和阴离子表面活性剂(LAS)絮凝，并通过沉淀池23底部的排泥口231排出。搅拌机22的搅拌可提高絮凝效率。PAC投加量根据实际需要选定，如25mg/L。
对于COD含量在20-150mg/L之间的尾水，通过混凝沉淀系统2后直接进入膜系统A4。COD含量大于150mg/L的尾水需在混凝沉淀系统2与膜系统A4之间通过膜生物反应器3，通过膜生物反应器3和膜系统A4，使SS、COD以及有机物含量满足膜系统B5进水要求。
膜生物反应器3包括曝气系统和膜箱，同时进行氧化处理和过滤处理。曝气系统用以向膜箱内导入空气，膜箱内设置有帘式膜34，沉淀池23上部的出水端通过管路与膜箱的进水端连通。此处的帘式膜34即为常用的中空纤维帘式膜。
膜系统A4包括依次串联的第二提升泵41、第一过滤结构和外压式超滤膜42。第二提升泵41的进水端通过第一支路与膜箱的出水端连通，第二提升泵41的进水端通过第二支路(图中未画出)与沉淀池23的出水端连通，第一支路和第二支路上设置有阀门。通过对第一支路和第二支路上阀门开闭的控制，可使COD含量大于150mg/L的尾水经第一处理支路进行处理，COD含量在20-150mg/L之间的尾水经第二处理支路进行处理。第二提升泵41与第一过滤结构之间的管路上设置有第一压力表43，可在尾水处理时对压力参数实时监控。第二提升泵41可将沉淀池23流出的尾水或膜箱流出的尾水输送至第一过滤结构处。
膜系统B5包括依次串联的第三提升泵51、第二过滤结构和纳滤膜52，第三提升泵51的进水端与外压式超滤膜42的出水端连通。第三提升泵51可将外压式超滤膜42过滤后的尾水输送至第二过滤结构处。第三提升泵51与第二过滤结构之间的管路上设置有第二压力表53，可在尾水处理时对压力参数实时监控。膜系统B5去除洗浴地热尾水中的溶解性总固体(TDS)、氯化物、氟化物、硼等超标指标以完成脱盐过程，运行时间和压力参数根据实际需要选定。
本实施例中，第一过滤结构包括两个相互串联的精密过滤器6(又称作保安过滤器)，第二过滤结构包括一个精密过滤器6，本领域技术人员也可根据实际需要选用其它类型的过滤器，或对精密过滤器6的数量灵活选择。对于铁锰含量高的尾水，还可以在膜系统A4和膜系统B5前添加预处理单元，在预处理单元处进行曝气和锰砂过滤。
本实施例中，为了便于加药，混凝剂药剂瓶24和助凝剂药剂瓶25向混凝沉淀系统2供药的管路上设置有阀门和加药泵，开启对应的阀门和加药泵即可实现加药。本领域技术人员也可采用重力自流的加药方式或采用手动加药方式。
曝气系统为膜生物反应器3的常用结构，本实施例中，曝气系统包括风机31、曝气管路32和曝气盘33，曝气管路32的一端位于膜箱的外侧并与风机31的出风口连通，曝气管路32的另一端位于膜箱的内侧底部，曝气管路32位于膜箱内侧的部分开有出气孔，曝气盘33安装于出气孔处。其中，风机31优选为电磁风机31。空气经过风机31被输送至曝气管路32内，在曝气盘33处被分割为细小气泡并从膜箱的底部上浮，在上浮过程中与各类无机物、有机物进行氧化反应。
进一步的，为了便于对膜系统A4进行清理，本实施例在第二提升泵41与第一过滤结构之间的管路上连接有反冲洗泵44。
本实施例中，膜系统A4包括三个相互串联的外压式超滤膜42，膜系统B5包括两个相互串联的纳滤膜52，本领域技术人员也可根据需要选用其它数量的外压式超滤膜42或纳滤膜52。
更进一步的，本实施例在膜生物反应器3与膜系统A4之间的管路上以及膜系统A4与膜系统B5之间的管路上均设置有中间水箱(图中未画出)作为中间结构，避免第二提升泵41和第三提升泵51在工作时对中间水箱的上级结构内的压力产生较大影响。
本实施例的洗浴地热尾水组合处理装置在使用时，洗浴地热尾水控制进水为0.5L/h，通过调节水池1后首先进入混凝沉淀系统2。通过投加PAC和PAM，初步去除尾水中COD、BOD5、SS和LAS，PAC投加量根据实际需要选定为25mg/L。对于COD含量在20-150mg/L之间的尾水，经第二处理支路进行处理，通过混凝沉淀系统2后直接进入膜系统A4；COD含量大于150mg/L的尾水经第一处理支路进行处理，需在混凝沉淀系统2与膜系统A4之间添加膜生物反应器3，通过膜生物反应器3和膜系统A4，使SS、COD以及有机物含量满足膜系统B5进水要求，膜生物反应器3控制污泥浓度为8000mg/L左右，溶解氧(DO)为4mgO2/L左右。膜系统A4的出水通过膜系统B5去除尾水中的溶解性总固体(TDS)、氯化物、氟化物、硼等超标指标以完成脱盐过程，运行时间和压力参数根据实际需要选定。
本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (8)
1.一种洗浴地热尾水组合处理装置，其特征在于，包括混凝沉淀系统、膜生物反应器、膜系统A和膜系统B；
所述混凝沉淀系统包括第一提升泵、搅拌机、沉淀池、混凝剂药剂瓶和助凝剂药剂瓶，所述第一提升泵的进水端通过管路与调节水池的底部连通，所述第一提升泵的出水端通过管路与所述搅拌机的进水端连通，所述混凝剂药剂瓶和所述助凝剂药剂瓶分别用以向所述搅拌机内或所述搅拌机之前的管路内导入混凝剂和助凝剂，所述搅拌机的出水端与所述沉淀池连通，所述沉淀池的下部设置有排泥口；
所述膜生物反应器包括曝气系统和膜箱，所述曝气系统用以向所述膜箱内导入空气，所述膜箱内设置有帘式膜，所述沉淀池上部的出水端通过管路与所述膜箱的进水端连通；
所述膜系统A包括依次串联的第二提升泵、第一过滤结构和外压式超滤膜，所述第二提升泵的进水端通过第一支路与所述膜箱的出水端连通，所述第二提升泵的进水端通过第二支路与所述沉淀池的出水端连通，所述第一支路和所述第二支路上设置有阀门，所述第二提升泵与所述第一过滤结构之间的管路上设置有第一压力表；
所述膜系统B包括依次串联的第三提升泵、第二过滤结构和纳滤膜，所述第三提升泵的进水端与所述外压式超滤膜的出水端连通，所述第三提升泵与所述第二过滤结构之间的管路上设置有第二压力表。
2.根据权利要求1所述的洗浴地热尾水组合处理装置，其特征在于，所述混凝剂药剂瓶和所述助凝剂药剂瓶向所述混凝沉淀系统的供药管路上设置有阀门和加药泵。
3.根据权利要求1所述的洗浴地热尾水组合处理装置，其特征在于，所述曝气系统包括风机、曝气管路和曝气盘，所述曝气管路的一端位于所述膜箱的外侧并与所述风机的出风口连通，所述曝气管路的另一端位于所述膜箱的内侧底部，所述曝气管路位于所述膜箱内侧的部分开有出气孔，所述曝气盘安装于所述出气孔处。
4.根据权利要求1所述的洗浴地热尾水组合处理装置，其特征在于，所述第二提升泵与所述第一过滤结构之间的管路上连接有反冲洗泵。
5.根据权利要求1所述的洗浴地热尾水组合处理装置，其特征在于，所述第一过滤结构包括两个相互串联的精密过滤器，所述第二过滤结构包括一个精密过滤器。
6.根据权利要求1所述的洗浴地热尾水组合处理装置，其特征在于，所述膜系统A包括三个相互串联的外压式超滤膜。
7.根据权利要求1所述的洗浴地热尾水组合处理装置，其特征在于，所述膜系统B包括两个相互串联的纳滤膜。
8.根据权利要求1所述的洗浴地热尾水组合处理装置，其特征在于，所述膜生物反应器与所述膜系统A之间的管路上以及所述膜系统A与所述膜系统B之间的管路上均设置有中间水箱。
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