CN115849593B - 一种高含磷废水处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及废水净化处理技术领域，具体提出了一种高含磷废水处理工艺，具体涉及到一种高含磷废水多级沉淀处理装置，该装置包括沉淀池，所述沉淀池中竖直设置有滤网隔板且被其分隔成一号沉淀仓和二号沉淀仓两个独立区域；所述一号沉淀仓中装配有多个气浮搅拌装置；所述二号沉淀仓中装配有主动截滤装置；与现有技术相比，改变了传统的自然沉降的方式，对分散在废水中的沉淀杂质颗粒能够实现主动截留聚拢收集，有效促进沉淀杂质絮凝成团，加速沉淀杂质的整体沉降速率。
Description
技术领域
本发明涉及废水净化处理技术领域，具体提出了一种高含磷废水处理工艺。
背景技术
在一些工业生产加工过程中会产生大量的工业废水，工业废水直接排放必然会造成环境的严重污染，因此按照环保要求需要经过净化处理检验达标后方可排放，工业废水根据其工业制造来源的不同，其废水主体含量则不同，其中高含磷废水便是一种磷元素严重超标的废水形式，高含磷废水的直接排放是导致水体富营养化并造成水生浮游植物爆发的重要因素，因此必须对高含磷废水进行达标处理。
现有技术下，对于高含磷废水的处理主要采用化学净化的方式进行处理，净化处理过程中一般将磷转化成沉淀化合物进行沉淀分离，在形成沉淀杂质的过程中，一般还需要加入絮凝剂加速沉淀杂质形成絮凝沉淀的过程中，但在沉淀池一般在加入絮凝药剂后主要通过自然沉降的方式形成沉淀分离，而当废水经过初步沉淀后，其废水中沉淀杂质含量相对较少时，后续处理中形成的沉淀杂质将大量分散在废水层中，由于相对分散，因此依靠传统自然沉降的方式效率将大大降低。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种高含磷废水处理工艺，用于解决上述背景技术中提到的问题。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案来实现：一种高含磷废水处理工艺，所述工艺具体包括如下步骤：
S1、将高含磷皂角水排入中和池，在碱性条件下与石灰水充分反应。
S2、将经过步骤S1与石灰水充分反应完全后的废水排入高含磷废水多级沉淀处理装置中，并加入絮凝药剂，进行一级沉淀处理。
S3、在高含磷废水多级沉淀处理装置中对废水进行二级沉淀处理，并将上层不含悬浮杂质的清水通入厌氧池中。
S4、将经过厌氧池处理后的废水继续沉淀，并将上层清水排入曝气池，并在曝气池中加入药剂处理，当上层清水检验合格后便可达标排放。
采用上述步骤S1-S4的高含磷废水处理工艺对高含磷废水进行处理的过程中还具体涉及到一种上述的高含磷废水多级沉淀处理装置，该装置包括沉淀池，所述沉淀池中竖直设置有滤网隔板且被其分隔成一号沉淀仓和二号沉淀仓两个独立区域；所述一号沉淀仓中装配有多个气浮搅拌装置；所述二号沉淀仓中装配有主动截滤装置。
所述主动截滤装置包括自转驱动机构以及多个由所述自转驱动机构驱动实现同步自转的截滤执行机构；所述截滤执行机构包括支承框架和装配在支承框架上的阵列连杆组件，所述阵列连杆组件包括竖直固定在支承框架上的导柱轴和套设滑动安装在导柱轴上的滑动套管，所述滑动套管上周向分布有多列连杆，每列连杆包括多个沿竖直分布的连杆构成，所述连杆一端铰接在滑动套管上，所述连杆另一端铰接有与支承框架水平滑动安装的导杆；所述导杆上水平转动安装有截滤毛辊，所述支承框架外侧壁上在每个所述导杆位置对应同轴固定安装有截滤套；所述滑动套管的顶端固定连接有提拉架；所述主动截滤装置还包括带动多个所述提拉架同步升降的提拉机构。
优选的，所述截滤毛辊包括转动安装在所述导杆上的旋转辊芯和分布固定在所述旋转辊芯外侧壁上的辊毛；所述辊毛在旋转辊芯上呈倾斜设置，且所述辊毛向远离所述截滤套的方向倾斜。
优选的，所述气浮搅拌装置包括竖直转动安装在所述一号沉淀仓中的主气管，所述主气管在靠近底端的位置固定连通有多个周向分布的侧弯支管，所述侧弯支管上远离与主气管连接的一端向上侧弯，所述侧弯支管上向上侧弯的管口端固定有气浮喷头。
优选的，所述二号沉淀仓中靠近顶端水平固定有二号固定板，所述自转驱动机构包括水平固定在所述二号固定板上的回转支承，所述回转支承上固定有回转齿圈，所述回转齿圈顶端固定有驱动转架，多个所述截滤执行机构通过所述导柱轴竖直转动安装在所述二号固定板上，所述导柱轴上固定有与所述回转齿圈啮合的从动齿轮。
优选的，所述截滤套呈圆筒状，且所述截滤套上远离所述支承框架外侧壁的筒端呈扩口喇叭状，当对应位置的所述截滤毛辊向所述截滤套中收缩时，所述辊毛向靠近所述旋转辊芯一侧收集贴紧。
优选的，所述提拉机构包括位于所述驱动转架下方且升降驱动设置的多翼板，所述提拉架通过轴承转动安装在所述多翼板上。
优选的，所述气浮喷头中设置有控制气流从所述侧弯支管中单向向上流通的单向阀。
优选的，所述主气管上固定连接有多个周向分布的搅拌叶。
上述技术方案具有如下优点或者有益效果：本发明提供了一种高含磷废水多级沉淀处理装置，在将废水通入厌氧池前，采用一级粗沉淀和二级细沉淀的两级沉淀处理的方式，使得高含磷废水沉淀处理过程中沉淀效果得到优化和提升，另外在二号沉淀仓进行二级沉淀的过程中，在配合絮凝剂的作用，通过设置的主动截滤装置对分散在废水中的沉淀杂质颗粒能够实现主动截留聚拢收集，有效促进沉淀杂质絮凝成团，加速沉淀杂质的整体沉降速率，继而加快废水净化处理效率。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分，并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
图1是本发明提供的一种高含磷废水处理工艺的工艺流程图。
图2是本发明提供的一种高含磷废水多级沉淀处理装置的立体结构示意图。
图3是图2中A处的局部放大示意图。
图4是本发明提供的一种高含磷废水多级沉淀处理装置的俯视图。
图5是图4中B-B的剖视图。
图6是图5中C处的局部放大示意图。
图7是气浮搅拌装置的立体剖视图。
图8是截滤执行机构在一个视角下的立体结构示意图。
图9是截滤执行机构在另一个视角下的立体结构示意图。
图中：1、沉淀池；11、滤网隔板；12、一号沉淀仓；121、一号固定板；13、二号沉淀仓；131、二号固定板；14、方形沉淀斗；2、气浮搅拌装置；21、主气管；211、从动带轮；22、侧弯支管；23、气浮喷头；24、搅拌叶；3、主动截滤装置；31、自转驱动机构；311、回转支承；3111、回转齿圈；312、驱动转架；313、圆筒带轮；314、驱动电机；3141、驱动带轮；315、传动带；32、截滤执行机构；321、支承框架；3211、十字侧板框；3212、端头板；322、阵列连杆组件；3221、导柱轴；3222、从动齿轮；3223、滑动套管；3224、连杆；3225、导杆；323、截滤毛辊；3231、旋转辊芯；3232、辊毛；324、截滤套；325、提拉架；3251、连接底板；3252、连接柱；3253、滑套顶板；33、提拉机构；331、固定架；332、电动升降杆；333、多翼板。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施，但不作为对本发明的限定。
如图1所示，一种高含磷废水处理工艺，工艺具体包括如下步骤：
S1、将高含磷皂角水排入中和池，在碱性条件下与石灰水充分反应；
S2、将经过步骤S1与石灰水充分反应完全后的废水排入高含磷废水多级沉淀处理装置中，并加入絮凝药剂，进行一级沉淀处理；
S3、在高含磷废水多级沉淀处理装置中对废水进行二级沉淀处理，并将上层不含悬浮杂质的清水通入厌氧池中；
S4、将经过厌氧池处理后的废水继续沉淀，并将上层清水排入曝气池，并在曝气池中加入药剂处理，当上层清水检验合格后便可达标排放；
如图2和图4所示，采用上述步骤S1-S4的高含磷废水处理工艺对高含磷废水进行处理的过程中还具体涉及到一种上述的高含磷废水多级沉淀处理装置，该装置包括沉淀池1，沉淀池1中竖直设置有滤网隔板11且被其分隔成一号沉淀仓12和二号沉淀仓13两个独立区域，一号沉淀仓12中在靠近顶端的位置水平居中焊接有一号固定板121，二号沉淀仓13中在靠近顶端的位置水平居中焊接有二号固定板131，在一号沉淀仓12以及二号沉淀仓13的底端均焊接有方形沉淀斗14，通过方形沉淀斗14便于集中收集沉淀污泥，方形沉淀斗14的底端居中位置设置有用于排出沉淀物质的排出口；一号沉淀仓12中装配有两个气浮搅拌装置2；二号沉淀仓13中装配有主动截滤装置3。
如图2、图5和图7所示，气浮搅拌装置2包括竖直转动安装在一号沉淀仓12中的主气管21，主气管21在靠近底端的位置焊接连通有四个周向均匀分布的侧弯支管22，侧弯支管22上远离与主气管21连接的一端向上侧弯，侧弯支管22上向上侧弯的管口端可拆卸安装有气浮喷头23，需要说明的是，气浮喷头23为现有的排气喷头结构，其外形结构可根据需要配套设计，为了避免废水进入到气路管道中，因此气浮喷头23中设置有控制气流从侧弯支管22中单向向上流通的单向阀，单向阀可以在市场上进行选购。主气管21上焊接有四个周向均匀分布的搅拌叶24，搅拌叶24与侧弯支管22在周向上呈均匀相间分布。在本实施例中，主气管21上固定安装有从动带轮211，可以安装输出轴带有主动带轮的电机，并通过皮带带动两个主气管21实现两个气浮搅拌装置2的同步转动，另外，主气管21顶端设置有管接口，可通过现有的旋转管接头连接管路通入加压空气。
对高含磷废水进行处理时，经过步骤S1将高含磷废水与石灰水进行完全充分反应后，反应生成的固体沉淀基本呈颗粒状以乳化形态分散在整个废水中，在步骤S2中，将步骤S1中处理的废水直接排入一号沉淀仓12中，并加入絮凝剂，处理时，一方面加压空气通入主气管21，并分散进入到四个侧弯支管22，最终通过气浮喷头23向上喷出，另一方面，主气管21带动四个气浮喷头23以及四个搅拌叶24同步旋转，继而通过搅拌促进沉淀颗粒在絮凝剂的作用下形成絮凝沉淀，同时，向上排出的加压气体形成的气泡也将充斥整个搅拌区域，并通过气浮作用将质量较轻的杂质悬浮在废水层面上，在一号沉淀仓12中可配备安装现有的浮渣清理装置对悬浮杂质进行及时清理。
如图2、图3、图5、图6、图8和图9所示，主动截滤装置3包括自转驱动机构31以及四个由自转驱动机构31驱动实现同步自转的截滤执行机构32；截滤执行机构32包括支承框架321和装配在支承框架321上的阵列连杆组件322，支承框架321包括呈十字状的十字侧板框3211以及焊接在十字侧板框3211两端的端头板3212，阵列连杆组件322包括竖直焊接在两个端头板3212上的导柱轴3221和套设滑动安装在导柱轴3221上的滑动套管3223，导柱轴3221沿十字侧板框3211的竖直中心设置，滑动套管3223上围绕导柱轴3221周向均匀分布有四列连杆3224，滑动套管3223截面呈正方形，四列连杆3224一一对应分布在滑动套管3223的四个侧壁上，且四列连杆3224同样与十字侧板框3211的四个侧壁板一一对应设置，每列连杆3224包括多个沿竖直分布的连杆3224构成，连杆3224一端铰接在滑动套管3223上，连杆3224另一端铰接有与十字侧板框3211侧壁板水平滑动安装的导杆3225；导杆3225上水平转动安装有截滤毛辊323，支承框架321外侧壁上在每个导杆3225位置对应同轴固定安装有截滤套324；截滤毛辊323包括转动安装在导杆3225上的旋转辊芯3231和分布固定在旋转辊芯3231外侧壁上的辊毛3232，辊毛3232具体可为尼龙材质；辊毛3232在旋转辊芯3231上呈倾斜设置，且辊毛3232向远离截滤套324的方向倾斜。截滤套324呈圆筒状，且截滤套324上远离支承框架321外侧壁的筒端呈扩口喇叭状，当对应位置的截滤毛辊323向截滤套324中收缩时，辊毛3232向靠近旋转辊芯3231一侧收集贴紧。需要说明的是，当截滤毛辊323位于截滤套324外部，其整体直径要大于截滤套324的圆筒内壁直径，因此筒端呈扩口喇叭状的设计便于引导截滤毛辊323的辊毛3232收集在截滤套324中。
如图2、图3和图5所示，自转驱动机构31包括水平焊接在二号固定板131上的回转支承311，回转支承311上焊接有回转齿圈3111，回转齿圈3111顶端焊接有驱动转架312，四个截滤执行机构32通过导柱轴3221竖直转动安装在二号固定板131上，导柱轴3221上固定有与回转齿圈3111啮合的从动齿轮3222，驱动转架312的顶端同轴焊接安装有圆筒带轮313，二号固定板131上通过电机固定板固定安装有驱动电机314，驱动电机314的输出轴上固定有驱动带轮3141，驱动带轮3141与圆筒带轮313之间通过传动带315传动连接。
如图2、图3和图5所示，滑动套管3223的顶端固定连接有提拉架325；主动截滤装置3还包括带动四个提拉架325同步升降的提拉机构33。提拉架325包括连接底板3251、滑套顶板3253和四个连接柱3252；连接底板3251焊接在滑动套管3223的顶端，滑套顶板3253位于支承框架321的上方且与导柱轴3221滑动配合安装，四个连接柱3252焊接在连接底板3251与滑套顶板3253之间。提拉机构33包括焊接在二号固定板131顶端的固定架331、通过螺栓竖直固定在固定架331顶端的电动升降杆332以及位于驱动转架312下方且升降驱动设置的多翼板333，多翼板333通过螺栓固定连接在电动升降杆332的输出杆上，多翼板333呈十字板结构，滑套顶板3253通过轴承转动安装在多翼板333上。
需要说明的是，废水在沉淀池1中的整体流动方向是从一号沉淀仓12流向二号沉淀仓13，废水排入一号沉淀仓12完成一级沉淀，初步消耗掉较多的沉淀杂质，絮凝状杂质或大颗粒状杂质将被滤网隔板11隔开，而更多分散的或未完全形成沉淀分离的小颗粒杂质将透过滤网隔板11进入到二号沉淀仓13，废水将在二号沉淀仓13完成二级沉淀，具体的如下所述：
沉淀过滤后的废水进入到二号沉淀仓13后，在二号沉淀仓13中同样需加入适量的絮凝剂等药物，通过启动驱动电机314带动驱动带轮3141旋转，驱动带轮3141将通过传动带315带动圆筒带轮313而带动驱动转架312随之旋转，驱动转架312则带动回转齿圈3111随之转动，回转齿圈3111则同步驱动四个从动齿轮3222，继而带动四个截滤执行机构32实现同步自转，其转速可维持在一分钟6-10转之间，四个呈圆周分布的截滤执行机构32已经基本覆盖了整个二号沉淀仓13，当截滤执行机构32自转时本身提供搅拌作用，且每个截滤毛辊323在在随之自转过程中，将对路径中分散在废水中的沉淀杂质进行截留，使得沉淀杂质可集中聚集在辊毛3232上，当达到一定的自转时间后，辊毛3232上附着的沉淀杂质将趋于饱和，此时便可进行清理，当截滤毛辊323处于清理状态下时，自转驱动机构31停止驱动，继而截滤执行机构32停止自转，随后，通过启动电动升降杆332带动多翼板333上升，多翼板333同步将四个提拉架325向上提拉，而在提拉架325的带动下，滑套套管则顺着导柱轴3221同步向上滑动，继而滑套套环将通过连杆3224拉动每个导杆3225向靠近支承框架321内侧滑动，截滤毛辊323则被拉动收置在截滤套324中，而辊毛3232则向旋转辊芯3231一侧收集贴紧，通过聚拢收集作用，附着在辊毛3232上的沉淀杂质将主动聚集压缩成块团状，当再次启动电动升降杆332使得多翼板333下降，并最终将截滤毛辊323从截滤套324中推出时，成块团状的沉淀杂质也将被同步推出，成块团状的沉淀杂质将加速沉降，且在絮凝剂作用下，更容易进一步形成絮凝块完成沉降；在二级沉淀沉淀过程中，截留和清理过程循环进行。进过二级沉淀后的废水其上层清水可通入厌氧池中进行后续处理。在二号沉淀仓13中，通过主动截滤装置3主动截留收集分散在废水中的沉淀杂质，能够促进沉淀杂质快速絮凝成块，加速沉淀分离，改变了传统处理过程中依赖自然沉降而效率较低的问题。
本领域技术人员应该理解，本领域技术人员结合现有技术以及上述实施例可以实现所述变化例，在此不予赘述。这样的变化例并不影响本发明的实质内容，在此不予赘述。
以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (8)
1.一种高含磷废水处理工艺，其特征在于：所述工艺具体包括如下步骤：
S1、将高含磷皂角水排入中和池，在碱性条件下与石灰水充分反应；
S2、将经过步骤S1与石灰水充分反应完全后的废水排入高含磷废水多级沉淀处理装置中，并加入絮凝药剂，进行一级沉淀处理；
S3、在高含磷废水多级沉淀处理装置中对废水进行二级沉淀处理，并将上层不含悬浮杂质的清水通入厌氧池中；
S4、将经过厌氧池处理后的废水继续沉淀，并将上层清水排入曝气池，并在曝气池中加入药剂处理，当上层清水检验合格后便可达标排放；
采用上述步骤S1-S4的高含磷废水处理工艺对高含磷废水进行处理的过程中还具体涉及到一种上述的高含磷废水多级沉淀处理装置，该装置包括沉淀池(1)，所述沉淀池(1)中竖直设置有滤网隔板(11)且被其分隔成一号沉淀仓(12)和二号沉淀仓(13)两个独立区域；所述一号沉淀仓(12)中装配有多个气浮搅拌装置(2)；所述二号沉淀仓(13)中装配有主动截滤装置(3)；其中：
所述主动截滤装置(3)包括自转驱动机构(31)以及多个由所述自转驱动机构(31)驱动实现同步自转的截滤执行机构(32)；所述截滤执行机构(32)包括支承框架(321)和装配在支承框架(321)上的阵列连杆组件(322)，所述阵列连杆组件(322)包括竖直固定在支承框架(321)上的导柱轴(3221)和套设滑动安装在导柱轴(3221)上的滑动套管(3223)，所述滑动套管(3223)上周向分布有多列连杆(3224)，每列连杆(3224)包括多个沿竖直分布的连杆(3224)构成，所述连杆(3224)一端铰接在滑动套管(3223)上，所述连杆(3224)另一端铰接有与支承框架(321)水平滑动安装的导杆(3225)；所述导杆(3225)上水平转动安装有截滤毛辊(323)，所述支承框架(321)外侧壁上在每个所述导杆(3225)位置对应同轴固定安装有截滤套(324)；所述滑动套管(3223)的顶端固定连接有提拉架(325)；所述主动截滤装置(3)还包括带动多个所述提拉架(325)同步升降的提拉机构(33)。
2.根据权利要求1所述的一种高含磷废水处理工艺，其特征在于：所述截滤毛辊(323)包括转动安装在所述导杆(3225)上的旋转辊芯(3231)和分布固定在所述旋转辊芯(3231)外侧壁上的辊毛(3232)；所述辊毛(3232)在旋转辊芯(3231)上呈倾斜设置，且所述辊毛(3232)向远离所述截滤套(324)的方向倾斜。
3.根据权利要求1所述的一种高含磷废水处理工艺，其特征在于：所述气浮搅拌装置(2)包括竖直转动安装在所述一号沉淀仓(12)中的主气管(21)，所述主气管(21)在靠近底端的位置固定连通有多个周向分布的侧弯支管(22)，所述侧弯支管(22)上远离与主气管(21)连接的一端向上侧弯，所述侧弯支管(22)上向上侧弯的管口端固定有气浮喷头(23)。
4.根据权利要求1所述的一种高含磷废水处理工艺，其特征在于：所述二号沉淀仓(13)中靠近顶端水平固定有二号固定板(131)，所述自转驱动机构(31)包括水平固定在所述二号固定板(131)上的回转支承(311)，所述回转支承(311)上固定有回转齿圈(3111)，所述回转齿圈(3111)顶端固定有驱动转架(312)，多个所述截滤执行机构(32)通过所述导柱轴(3221)竖直转动安装在所述二号固定板(131)上，所述导柱轴(3221)上固定有与所述回转齿圈(3111)啮合的从动齿轮(3222)。
5.根据权利要求2所述的一种高含磷废水处理工艺，其特征在于：所述截滤套(324)呈圆筒状，且所述截滤套(324)上远离所述支承框架(321)外侧壁的筒端呈扩口喇叭状，当对应位置的所述截滤毛辊(323)向所述截滤套(324)中收缩时，所述辊毛(3232)向靠近所述旋转辊芯(3231)一侧收集贴紧。
6.根据权利要求4所述的一种高含磷废水处理工艺，其特征在于：所述提拉机构(33)包括位于所述驱动转架(312)下方且升降驱动设置的多翼板(333)，所述提拉架(325)通过轴承转动安装在所述多翼板(333)上。
7.根据权利要求3所述的一种高含磷废水处理工艺，其特征在于：所述气浮喷头(23)中设置有控制气流从所述侧弯支管(22)中单向向上流通的单向阀。
8.根据权利要求3所述的一种高含磷废水处理工艺，其特征在于：所述主气管(21)上固定连接有多个周向分布的搅拌叶(24)。
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