公布日：2023.08.11
申請日：2023.05.11
分類號：C02F11/143(2019.01)I;C02F11/127(2019.01)I;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發明涉及電廠水處理技術領域，公開了一種泥水快速分離系統及方法，其中系統包括：加藥單元，包括：儲液罐、采集模塊與處理模塊，所述儲液罐底部設置有排污管道，所述儲液罐用于存儲脫穩劑，所述處理模塊用于控制脫穩劑的加藥量與加藥速度；混合前池，分別與所述加藥單元、來水管連通，所述來水管用于將泥水通入所述混合前池；反應罐，與所述混合前池連接，所述反應罐內設置有攪拌器；靜置罐，與所述反應罐連接，所述靜置罐安裝有清液管與污泥管，所述清液管與所述污泥管均為所述靜置罐的出口管道，本發明通過加入適量脫穩劑，使污泥濃縮設備中可以很快出現泥水分離，上清液回收，底層污泥不粘堵管道與脫泥設備。
權利要求書
1.一種泥水快速分離系統，其特征在于，包括：加藥單元，包括：儲液罐、采集模塊與處理模塊，所述儲液罐底部設置有排污管道，所述儲液罐用于存儲脫穩劑，所述處理模塊用于控制脫穩劑的加藥量與加藥速度；混合前池，分別與所述加藥單元、來水管連通，所述來水管用于將泥水通入所述混合前池；反應罐，與所述混合前池連接，所述反應罐內設置有攪拌器；靜置罐，與所述反應罐連接，所述靜置罐安裝有清液管與污泥管，所述清液管與所述污泥管均為所述靜置罐的出口管道。
2.根據權利要求1所述的泥水快速分離系統，其特征在于，所述混合前池與所述儲液罐連接，所述混合前池與所述儲液罐之間還安裝有變頻加藥泵，所述變頻加藥泵與所述處理模塊電連接；所述反應罐與所述靜置罐設置有污泥泵。
3.根據權利要求1所述的泥水快速分離系統，其特征在于，所述儲液罐與所述排污管道連通有排氣管道，所述排氣管道用于防止所述儲液罐積氣。
4.根據權利要求2所述的泥水快速分離系統，其特征在于，所述采集模塊包括：泥水水量計、加藥泵出口流量計、儲液余氯檢測儀、上層清液余氯表；并且所述采集模塊的各個裝置分別與所述處理模塊電連接；所述泥水水量計安裝在所述來水管，用于檢測泥水水量；所述加藥泵出口流量計設置在所述變頻加藥泵與所述混合前池之間；所述儲液余氯檢測儀用于檢測所述儲液罐的余氯量，所述上層清液余氯表用于檢測所述靜置罐的上層清液余氯量。
5.根據權利要求1所述的泥水快速分離系統，其特征在于，所述混合前池內交錯安裝有擋流板，用于將所述脫穩劑與所述來水管的泥水預混合。
6.根據權利要求1所述的泥水快速分離系統，其特征在于，所述攪拌器為齒輪狀攪拌器，并在所述反應罐內軸向設置多層，自頂部至底部每層依次增大，齒根圓呈橢圓狀。
7.一種采用如權利要求1-6任一項所述系統的泥水分離方法，其特征在于，包括以下步驟：S1：檢測所述儲液罐的余氯量，并反饋至所述處理模塊；S2：將泥水經過所述來水管排至所述反應罐，檢測所述來水管的泥水流量，并反饋至所述處理模塊；S3：所述處理模塊統計、計算脫穩劑的理論加藥流量；將所述脫穩劑送至所述反應罐，所述加藥流量計檢測所述變頻加藥泵的出口的實際加藥流量；S4：所述處理模塊通過調節所述變頻加藥泵使理論加藥流量與實際加藥流量相等。
8.根據權利要求7所述的泥水快速分離方法，其特征在于，所述處理模塊設置有預設余氯量ClS，所述處理模塊統計、計算脫穩劑的理論加藥流量存在如下關系：QL＝(QN×ClS)/ClA，其中，所述儲液罐的余氯量為ClA；泥水流量為QN，理論加藥流量QL。
9.根據權利要求7所述的泥水快速分離方法，其特征在于，所述處理模塊調節所述變頻加藥泵，具體為：加藥泵出口流量計測定實際加藥流量QC并反饋到所述處理模塊中，所述處理模塊根據實際加藥流量QC自動調節所述變頻加藥泵的頻率；所述上層清液余氯表檢測的余氯ClB反饋至所述處理模塊，所述處理模塊根據上層清液余氯表檢測的余氯ClB，對實際加藥流量QC進行精確調節，使實際加藥流量QC達到理論加藥流量QL。
10.根據權利要求7所述的泥水快速分離方法，其特征在于，所述脫穩劑體積與所述泥水體積比值為0.9-1.4mL/L。
發明內容
本發明的目的是解決電廠水處理污泥排放時，產生的膠體污泥無法快速沉降分離會導致后續的脫泥設備故障、堵塞的問題。
為了實現上述目的，一方面，本發明提出了一種泥水快速分離系統，包括：
加藥單元，包括：儲液罐、采集模塊與處理模塊，所述儲液罐底部設置有排污管道，所述儲液罐用于存儲脫穩劑，所述采集模塊與所述處理模塊用于控制脫穩劑的加藥量與加藥速度；
混合前池，分別與所述加藥單元、來水管連通，所述來水管用于將泥水通入所述混合前池；
反應罐，與所述混合前池連接，所述反應罐內設置有攪拌器；
靜置罐，與所述反應罐連接，所述靜置罐安裝有清液管與污泥管，所述清液管與所述污泥管均為所述靜置罐的出口管道。
其中，所述脫穩劑作用在于促進原本水中混凝劑與污泥顆粒之間的脫穩凝聚，使原有的大顆粒分子發揮絮凝沉淀的性質，破除污泥含有混凝劑卻又是膠體的穩定態；所述脫穩劑可以是，次氯酸鈉、過氧化氫、高鐵酸鉀、高錳酸鉀等，其中優選為次氯酸鈉。次氯酸鈉處理相同單位的污泥，所需成本較低，同時，在常溫及中性的PH中采用次鈉投加還可去除一部分氨氮：2NH3+3NaClO→N2↑+3H2O+3NaCl。
另外，所述儲液罐至所述混合前池段的管道優選為CPVC或UPVC管道。
在其中一些實施例中，所述混合前池與所述儲液罐連接，所述混合前池與所述儲液罐之間還安裝有變頻加藥泵，所述變頻加藥泵與所述處理模塊電連接；所述反應罐與所述靜置罐設置有污泥泵。
需要注意的是，污泥泵用于進一步提供污泥流動的動力，防止污泥流速過慢，堆積在管道中并堵塞管道。
在其中一些實施例中，所述儲液罐與所述排污管道連通有排氣管道，所述排氣管道用于防止所述儲液罐積氣。
需要注意的是，所述排污管道用于定時清理所述儲液罐時，排出所述儲液罐內的固體雜質或成塊雜質；另外，防止所述儲液罐積氣原理為：所述儲液罐側壁開有所述排氣管，與底部排污管道相連通，當所述儲液罐內部產生過量氣體時，罐內壓強增大，此時氣體可通過所述排氣管進入所述排污管道與所述儲液罐內雜質一同排出，所述排氣管的作用在于平衡所述儲液罐內外大氣壓、排出積氣，防止所述儲液罐因罐內壓強過大發生危險。
在其中一些實施例中，所述采集模塊包括：泥水水量計、加藥泵出口流量計、儲液余氯檢測儀、上層清液余氯表；并且所述采集模塊的各個裝置分別與所述處理模塊電連接；
所述泥水水量計安裝在所述來水管，用于檢測泥水水量；所述加藥泵出口流量計設置在所述變頻加藥泵與所述混合前池之間；所述儲液余氯檢測儀用于檢測所述儲液罐的余氯量，所述上層清液余氯表用于檢測所述靜置罐的上層清液余氯量。
在其中一些實施例中，所述混合前池內交錯安裝有擋流板，用于將所述脫穩劑與所述來水管的泥水預混合。
需要注意的是，所述擋流板具體為交替安裝在所述混合前池兩相對的側壁上，以達到延長所述泥水與所述脫穩劑進入所述反應罐之前的流動距離，從而增加所述泥水與所述脫穩劑的混合時間與混合效果。
在其中一些實施例中，所述攪拌器為齒輪狀攪拌器，并在所述反應罐內軸向設置多層，自頂部至底部每層依次增大，齒根圓呈橢圓狀。
需要注意的是，本發明的攪拌器設計內部為上小下大的不規則橢圓形，外部為齒輪狀，可以充分攪拌泥水，增大接觸面積，同時形成湍流，有利于泥水中膠體脫穩。
另一方面，本發明提出了一種泥水快速分離方法，包括：
S1：檢測所述儲液罐的余氯量，并反饋至所述處理模塊；
S2：將泥水經過所述來水管排至所述反應罐，檢測所述來水管的泥水流量，并反饋至所述處理模塊；
S3：所述處理模塊統計、計算脫穩劑的理論加藥流量；將所述脫穩劑送至所述反應罐，所述加藥流量計檢測所述變頻加藥泵的出口的實際加藥流量；
S4：所述處理模塊通過調節所述變頻加藥泵使理論加藥流量與實際加藥流量相等。
在其中一些實施例中，所述處理模塊設置有預設余氯量ClS，所述處理模塊統計、計算脫穩劑的理論加藥流量存在如下關系：
QL＝(QN×ClS)/ClA，
其中，所述儲液罐的余氯量為ClA；泥水流量為QN，理論加藥流量QL。
可以說明的是，當次氯酸鈉作為脫穩劑，溶液中的有效氯含量采用碘液法測定，既發生以下反應：
NaClO+2KI+H2O＝I2+NaCl+2KOH，
可知NaClO中的Cl為+1價，置換I元素(由-1變為0)后變為-1價，一個Cl可換出兩個I，即一個NaClO中的Cl相當于兩個有效氯，NaClO的分子量為74.5，Cl原子量為35.5，分子量約為Cl的兩倍，因此在計算中近似的把NAClO的濃度作為有效氯濃度來計算。
在其中一些實施例中，所述處理模塊調節所述變頻加藥泵，具體為：
加藥泵出口流量計測定實際加藥流量QC并反饋到所述處理模塊中，所述處理模塊根據實際加藥流量QC自動調節所述變頻加藥泵的頻率；所述上層清液余氯表檢測的余氯ClB反饋至所述處理模塊，所述處理模塊根據上層清液余氯表檢測的余氯ClB，對實際加藥流量QC進行精確調節，使實際加藥流量QC達到理論加藥流量QL。
在其中一些實施例中，所述脫穩劑體積與所述泥水體積比值為0.9-1.4mL/L。
本發明公開了一種泥水快速分離系統及方法，與現有技術相比，其有益效果在于：
本發明可以在快速破除有機物對污泥顆粒的保護作用，達到膠體脫穩，從而達成快速泥水分離，污泥不會堵塞后續脫泥設備，提高后續設備的運行穩定；同時可循環利用所投加脫穩劑，節約了藥品和相關費用，經濟環保；另外，本發明的系統減少了人工操作，還增加了水質的安全性，更加綠色環保。
（發明人：劉申超;時軍;李小健;曹維;楊晶晶;母曉堯;聶立;劉夢醒;張麗娜;陶臻;姚建國;程征）
