1.本公开涉及污水处理技术领域,尤其涉及一种连续流模拟移动床污水特征离子深度处理装置及方法。
背景技术:2.由于我国近年来经济迅速发展,工业企业排放污水中经常存在重金属超标、氟化物超标问题,难以达到我国生活饮用水卫生标准(gb5749-2006)。常规的含氟废水治理方法主要包括化学沉淀法和混凝沉淀法两种,难以达到要求中1.0mg/l以下;而重金属的去除方法主要包括化学沉淀法和膜法,前者处理程度不够,后者的运行成本高,设备的维护成本高。
技术实现要素:3.为了解决上述技术问题,本公开提供了一种连续流模拟移动床污水特征离子深度处理装置及污水处理方法。
4.本公开第一方面提供了一种连续流模拟移动床污水特征离子深度处理装置,包括:顺次连接的预处理单元、ph调节单元和连续流模拟移动床单元;
5.所述预处理单元与污水入口连通,所述预处理单元内设滤料以对来水中大颗粒杂质进行截留;
6.所述ph调节单元设置于所述预处理单元的下游,所述ph调节单元用于将污水调节至最适宜吸附条件;
7.所述连续流模拟移动床单元设置于所述ph调节单元的下游,所述连续流模拟移动床单元内部装有选择性吸附填料,所述选择性吸附填料用于将污水中的特征离子进行连续吸附,并排出达标水。
8.进一步的,所述预处理单元包括第一污水泵、第一截止阀、第二截止阀、第一电磁流量计及砂滤装置;
9.所述第一截止阀进水口与集装箱污水入口连通,所述第一截止阀出口连通第一污水泵入口,所述第一污水泵出口与所述第一电磁流量计入口端连接,所述第一电磁流量计出口端与所述砂滤装置入口端连接,以用于过滤掉大颗粒杂质。
10.进一步的,所述ph调节单元包括第一调节池和第一缓冲池,所述第一调节池和所述第一缓冲池之间设有第一挡墙,所述第一挡墙底部设有第一连接通道;
11.所述第一调节池设有第一机械搅拌装置、第一ph在线监测装置和第一加药装置;
12.所述第一缓冲池的下游连接有第二污水泵,所述第二污水泵的出口与第四截止阀连通,所述第四截止阀下游连接第二电磁流量计,所述第二电磁流量计用于所述连续流模拟移动床单元的流量调节。
13.进一步的,所述连续流模拟移动床单元包括多根树脂柱,所述多根树脂柱分别形成吸附区、再生区和备用区。
14.进一步的,所述树脂柱包括外层和内层,所述外层套设在所述内层的外部;
15.所述内层设有填料,所述内层的外壁设有电镀加热膜。
16.进一步的,所述内层的顶部设有第一筛网,所述内层的底部设有第二筛网;
17.所述第一筛网的目数范围为5目~35目,所述第二筛网的目数范围为5目~35目。
18.进一步的,所述第一筛网或所述第二筛网包括层叠设置的第一圆环结构和中心圆形筛网。
19.进一步的,所述树脂柱顶部设置温控装置,底部设有特征污染离子监测装置。
20.进一步的,所述内层包括中部区域和位于所述中部区域两端的顶部区域与底部区域,所述顶部区域的填料和所述底部区域的填料均为大颗粒氧化铝或金属阳离子吸附树脂,所述大颗粒氧化铝或金属阳离子吸附树脂粒径为1mm~6mm;位于所述中部区域的填料为除氟或除金属阳离子树脂,所述除氟或所述除金属阳离子树脂的粒径为0.3mm~3mm。
21.进一步的,所述连续流模拟移动床单元下游设有辅助单元;
22.所述辅助单元包括达标水池、再生剂池、自来水池和再生剂废液池;
23.所述达标水池设置于所述连续流模拟移动床单元的下游,用于接收排出系统的达标水;
24.所述再生剂废液池设置于所述连续流模拟移动床单元下游,用于接收排出系统的再生剂废液。
25.进一步的,所述达标水池包括第二调节池和第二缓冲池,所述第二调节池和所述第二缓冲池之间设有第二挡墙,所述第二挡墙设有第二连接通道,所述第二调节池设有第二机械搅拌装置、第二ph在线监测装置和第二加药装置。
26.进一步的,所述再生剂池的下游连接有再生剂泵,所述再生剂泵的出口端与再生剂换热器连通,所述再生剂换热器出口与第六截止阀连通,所述第六截止阀出口可与树脂柱下端连接。
27.进一步的,所述自来水池出口端与自来水泵的入口端连通,所述自来水泵出口端与第七截止阀连通,所述第七截止阀与第六截止阀通过三通连接。
28.所述再生剂废液池设置于所述连续流模拟移动床单元下游,用于接收排出系统的再生剂废液。
29.本公开第二方面提供了一种污水处理方法,包括以下步骤:
30.吸附过程包括打开树脂柱上端柱前阀门、下端柱右阀门,关闭树脂柱上端柱右阀门,关闭树脂柱下端柱后阀门,以使废水从树脂柱顶部流至树脂柱顶底部,两根相邻树脂柱之间有连通管道,废水自连通管道进入下一树脂柱,重复上述操作完成吸附过程;
31.优选的,废水从树脂柱顶部流至树脂柱底部的流速在1~10倍填料体积/h范围内择优进行。
32.进一步的,再生过程包括打开树脂柱下端柱后阀门、上端柱前阀门,关闭树脂柱下端柱右阀门,关闭树脂柱上端柱右阀门,再生剂由树脂柱底部进入树脂柱顶部。
33.进一步的,所述再生过程在再生区内完成,再生区采用下进上出的洗脱方式;
34.进一步的,再生温度控制在20℃~60℃,洗脱流速在1~5倍填料体积/h范围内择优进行;
35.进一步的,再生剂采用5%~30%范围内酸或碱溶液;
4、第八取样口;5-5、第七四通前截止阀;5-6、第七四通左截止阀;5-7、第七四通右截止阀;5-8、第八四通左截止阀;5-9、第八四通右截止阀;5-10、第八四通后截止阀;5-11、第四连通管路;6、第五树脂柱;6-1、第五温度计;6-2、第五特征污染离子监测装置;6-3、第九取样口;6-4、第十取样口;6-5、第九四通前截止阀;6-6、第九四通左截止阀;6-7、第九四通右截止阀;6-8、第十四通左截止阀;6-9、第十四通右截止阀;6-10、第十四通后截止阀;6-11、第五连通管路;7、第六树脂柱;7-1、第六温度计;7-2、第六特征污染离子监测装置;7-3、第十一取样口;7-4、第十二取样口;7-5、第十一四通前截止阀;7-6、第十一四通左截止阀;7-7、第十二四通左截止阀;7-8、第十二四通后截止阀;15、辅助单元;9、达标水池;9-1、第五截止阀;9-2、第二机械搅拌装置;9-3、第二ph在线监测装置;9-4第二加药装置;9-5、第二调节池;9-6、第二缓冲池;9-7、第二连接通道;9-8、第二挡墙;10、再生剂池;10-1、再生剂泵;10-2、再生剂换热器;10-3、第六截止阀;10-4、第一快接;10-5、第二快接;10-6、第三快接;10-7、第四快接;10-8、第五快接;10-9、第六快接;10-11、第七截止阀;10-12、自来水泵;11、再生剂废液池;11-1、第八截止阀;12、保温装置;12-1、进水管路;12-2、再生剂废液出水管道;16、plc自动控制系统;17、自来水池;212、第一筛网;213、第二筛网;2121、第一圆环结构;2122、中心圆形筛网;201、第一螺母;202、第一上法兰;203、第一下法兰;2031、第一螺丝孔;2032、第二螺丝孔;2033、第三螺丝孔;2034、第四螺丝孔;2035、中心圆;2036、过水孔;204、外层;205、第一填料;206、加热膜;207、第三填料;208、第二螺母;209、第二下法兰;210、第二上法兰;211、第二填料;12-3、达标水出水管路;12-4、再生剂进水管路。
具体实施方式
50.为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点,下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
51.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开,但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施;显然,说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例,而不是全部的实施例。
52.由于我国近年来经济迅速发展,工业企业排放污水中经常存在重金属超标、氟化物超标问题,难以达到我国生活饮用水卫生标准(gb5749-2006),基于此,本公开实施例提供了一种连续流模拟移动床污水特征离子深度处理装置及污水处理方法,可根据处理的特征离子选择不同的填料,整个操作流程连续,无需间歇式操作,保证了处理效率。
53.结合图1、图2、图3和图4所示,本公开实施例提供的连续流模拟移动床污水特征离子深度处理装置包括顺次连接的预处理单元1、ph调节单元8和连续流模拟移动床单元14;预处理单元1与污水入口连通,预处理单元1内设滤料以对来水中大颗粒杂质进行截留,降低对后续连续流模拟移动床的污染。ph调节单元8设置于预处理单元1的下游,ph调节单元8用于将污水调节至最适宜吸附条件;连续流模拟移动床单元14设置于ph调节单元8的下游,连续流模拟移动床单元14内部装有选择性吸附填料,选择性吸附填料用于将污水中的特征离子进行连续吸附,并排出达标水。连续流模拟移动床单元14可以同时实现吸附及再生功能,保证系统的连续性运行。本公开提供的连续流模拟移动床污水特征离子深度处理装置能够实现连续流不间断操作,增大传质动力,保证了废水特征离子的去除的效率。特征离子
如氟或金属阳离子。
54.在一些具体的实施方式中,连续流模拟移动床污水特征离子深度处理装置还包括集装箱13,集装箱13中设置有预处理单元1,ph调节单元8,连续流模拟移动床单元14,辅助单元15,plc自动控制系统16,辅助单元15实现对污水、达标水、再生剂、再生剂废液的储存,甚至保温、换热功能。本公开提供的连续流模拟移动床污水特征离子深度处理装置占地面积小,集成度高、自动化程度高、便于移动式操作。
55.在一些具体的实施方式中,预处理单元1包括第一污水泵1-2、第一截止阀1-1、第二截止阀1-3、第一电磁流量计1-4及砂滤装置1-5;第一截止阀1-1进水口与集装箱13污水入口连通,第一截止阀1-1出口连通第一污水泵1-2入口,第一污水泵1-2出口通过第二截止阀1-3与第一电磁流量计1-4入口端连接,第一电磁流量计1-4出口端与砂滤装置1-5入口端连接砂滤装置1-5用于过滤掉大颗粒杂质。砂滤装置1-5可以为砂滤罐。
56.在一些具体的实施方式中,ph调节单元8入口端与砂滤装置1-5出口端连通;ph调节单元8包括第一调节池8-2和第一缓冲池8-3,第一调节池8-2和第一缓冲池8-3之间设有第一挡墙8-6,第一挡墙8-6底部设有第一连接通道8-7;第一调节池8-2设有第一机械搅拌装置8-4、第一ph在线监测装置8-5和第一加药装置8-10;第一缓冲池8-3的下游连接有第二污水泵8-8,第二污水泵的出口与第四截止阀8-9连通,第四截止阀8-9下游连接第二电磁流量计8-11,第二电磁流量计8-11用于连续流模拟移动床单元14的流量调节。
57.进一步的,ph调节单元8入口端第三截止阀8-1与上述砂滤装置1-5出口端连通;污水经过预处理单元1初步过滤后会进入第一调节池8-2,第一调节池8-2中设有第一加药装置8-10,第一加药装置8-10将会向第一调节池8-2中投加酸液/碱液,从而调节污水ph值至适宜值,优选的,ph值调节为7-11(含端值)。第一调节池8-2中含有第一机械搅拌装置8-4,能够加速促进酸液/碱液与污水的均匀混合。第一调节池8-2中同时设置有第一ph在线监测装置8-5,以配合第一加药装置8-10的加药量,同时实时监测污水ph值。第一调节池8-2下游连接有第一缓冲池8-3,已调节ph值的污水进入第一缓冲池8-3。优选为,第一调节池8-2与第一缓冲池8-3相邻,且两者被第一挡墙8-6隔开,第一挡墙8-6底端含有第一连接通道8-7,供污水从第一调节池8-2涌入第一缓冲池8-3,促使排入后续连续流模拟移动床水质稳定。
58.在一些具体的实施方式中,连续流模拟移动床单元14入口端与第二电磁流量计8-11出口端连接。连续流模拟移动床单元14包括多根树脂柱,多根树脂柱分别形成吸附区、再生区和备用区。
59.作为本发明的一个优选实施方案,ph调节单元8下游连接有连续流模拟移动床单元14。具体的,第二电磁流量计8-11出口端与连续流模拟移动床元进水管路12-1连通。进一步的,进水管路12-1设有保温装置12,保温装置12优选为保温棉。进水管路12-1下游连接连续流模拟移动床单14。
60.优选的,多根树脂柱包括第一树脂柱2、第二树脂柱3、第三树脂柱4、第四树脂柱5、第五树脂柱6和第六树脂柱7。
61.优选的,第一树脂柱2、第二树脂柱3、第三树脂柱4、第四树脂柱5串联作为吸附区。污水由进水管路12-1流入吸附区,打开第一四通前截止阀2-5,关闭第一四通右截止阀2-6,同时打开第二四通右截止阀2-7,关闭第二四通后截止阀2-8。污水经由第一连通管路2-9进入第二树脂柱3,打开第三四通左截止阀3-6,关闭第三四通前截止阀3-5、第三四通右截止
阀3-7,打开第四四通右截止阀3-9,关闭第四四通左截止阀3-8,第四四通后截止阀3-10。污水经由第二连通管路3-11进入第三树脂柱4,打开第五四通左截止阀4-6,关闭第五四通前截止阀4-5,第五四通右截止阀4-7,打开第六四通右截止阀4-9,关闭第六四通左截止阀4-8、第六四通后截止阀4-10。污水经由第三连通管路4-11进入第四树脂柱5,打开第七四通左截止阀5-6,关闭第七四通前截止阀5-5、第七四通右截止阀5-7,打开第八四通后截止阀5-10,关闭第八四通左截止阀5-8,第八四通右截止阀5-9;第八四通后截止阀5-10与达标水出水管路12-3连通,达标水排出至达标水池9。由此形成一个完整的串联吸附通道,能够实现连续流不间断操作,增大传质动力,保证了废水特征离子的去除或金属阳离子的去除效率,保证出水始终满足排放要求,采用连续流模拟移动床法特征离子的去除或金属阳离子去除,减少了大量药剂投加费用,降低了综合处理成本。
62.第二四通后截止阀2-8的出口与第一快接10-4连通,第四四通后截止阀3-10的出口与第二快接10-5连通,第六四通后截止阀4-10的出口与第三快接10-6连通,第八四通后截止阀5-10的出口与第四快接10-7连通,第十四通后截止阀6-10的出口与第五快接10-8连通,第十二四通后截止阀7-8的出口与第六快接10-9连通。
63.第一树脂柱2的顶部管路上有第一取样口2-3,底部管路设有第二取样口2-4。第二树脂柱3的顶部管路上设有第三取样口3-3,底部管路设有第四取样口3-4。第三树脂柱4的顶部管路上设有第五取样口4-3,底部管路设有第六取样口4-4。第四树脂柱5的顶部管路上设有第七取样口5-3,底部管路设有第八取样口5-4。第五树脂柱6的顶部管路上设有第九取样口6-3,底部管路设有第十取样口6-4。第六树脂柱7的顶部管路上设有第十一取样口7-3,底部管路设有第十二取样口7-4。
64.进一步的,吸附过程中吸附流速优选为1~10倍填料体积/h。
65.根据本发明的一个优选实施案例,每根树脂柱出口端设置有特征污染离子监测装置即第一特征污染离子监测装置2-2、第二特征污染离子监测装置3-2、第三特征污染离子监测装置4-2、第四特征污染离子监测装置5-2、第五特征污染离子监测装置6-2、第六特征污染离子监测装置7-2。当吸附区末柱第四树脂柱5出水中特征离子超过警戒值时,认为吸附区第一树脂柱2达到吸附饱和。此时,将首柱第一树脂柱2撤出,具体的,关闭第一四通前截止阀2-5,第一四通右截止阀2-6,同时关闭第二四通后截止阀2-8,第二四通右截止阀2-7。
66.温控装置包括第一温度计2-1、第二温度计3-1、第三温度计4-1、第四温度计5-1、第五温度计6-1和第六温度计7-1。
67.根据本发明的一个优选实施案例,当第一个吸附区第一树脂柱2吸附饱和后,将第二树脂柱3作为吸附区首柱,同时串联第三树脂柱4,第四树脂柱5,第五树脂柱6。此时,污水由进水管路12-1流入吸附区,打开第三四通前截止阀3-5,关闭第三四通左截止阀3-6,第三四通右截止阀3-7,同时打开第四四通右截止阀3-9,关闭第四四通后截止阀3-10,第四四通左截止阀3-8;污水经由第二连通管路3-11进入第三树脂柱4。打开第五四通左截止阀4-6,关闭第五四通前截止阀4-5,第五四通右截止阀4-7,打开第六四通右截止阀4-9,关闭第六四通左截止阀4-8,第六四通后截止阀4-10;污水经由第三连通管路4-11进入第四树脂柱5,打开第七四通左截止阀5-6,关闭第七四通前截止阀5-5,第七四通右截止阀5-7,打开第八四通右截止阀5-9,关闭第八四通左截止阀5-8、第八四通后截止阀5-10;污水经由第四连通
管路5-11进入第五树脂柱6,打开第九四通左截止阀6-6,关闭第九四通前截止阀6-5,第九四通右截止阀6-7,打开第十四通后截止阀6-10,关闭第十四通左截止阀6-8,第十四通右截止阀6-9;第十四通后截止阀6-10与达标水出水管路12-3连通,达标水排出至达标水池9。由此形成第二个完整的串联吸附通道,能够实现连续流不间断操作,增大传质动力,保证了废水特征离子的去除或金属阳离子的去除效率;连续流操作能够减少选择性吸附填料的流失率,提高选择性吸附填料的利用率;能够保证出水始终满足排放要求,采用连续流模拟移动床法特征离子的去除或金属阳离子去除,减少了大量药剂投加费用,降低了综合处理成本。
68.在一些具体的实施方式中,打开第十一四通左截止阀7-6,关闭第十一四通前截止阀7-5,关闭第十二四通左截止阀7-7,污水经由第五连通管路6-11进入第六树脂柱7。
69.关闭第十二四通左截止阀7-7,打开第十二四通后截止阀7-8,第十二四通后截止阀7-8与达标水出水管路12-3连通。
70.进一步的,吸附过程中吸附流速优选为1~10倍选择性吸附填料体积/h。
71.作为本发明的优选实施方案,当第二个串联吸附通道开始吸附时,撤出的第一树脂柱2可组成再生区开始进行再生。具体的,再生剂池10出口端与再生剂泵10-1连通,为满足多温度条件再生,优化再生效果,再生剂泵10-1出口端与再生剂换热器10-2连通,再生剂换热器10-2下游连接有第六截止阀10-3。当第一树脂柱2开始再生时,将第六截止阀10-3出口端与第一快接10-4连通,打开第二四通后截止阀2-8,关闭第二四通右截止阀2-7,打开第一四通前截止阀2-5,关闭第一四通右截止阀2-6,再生剂由再生剂池10进入第一树脂柱2,采用自下而上的流动方式,第一四通前截止阀2-5下游连通再生剂废液出水管道12-2,再生完成后,再生剂废液排入再生剂废液池11。进一步的,再生区过程再生温度在20~60℃范围内择优进行,再生流速在1~5倍填料体积/h范围内择优进行,再生剂采用5%~30%范围内酸或碱溶液择优进行,可选的,再生剂可以选择硫酸铝,再生时间在30min~60min内择优进行。
72.再生剂废液出水管道12-2设有第八截止阀11-1。
73.进一步的,第一树脂柱2再生完成后,关闭第六截止阀10-3,打开第七截止阀10-11,用自来水池17内自来水,以1~10倍填料体积/h的空塔流速顶出残留在第一树脂柱2内的再生剂至再生剂废液池11,第一树脂柱2即完成再生循环,可作为备用区树脂柱储存,待有下一根吸附区树脂柱吸附饱和即可进行下一循环再生操作。
74.作为本发明的优选实施方案,多跟树脂柱包括第一树脂柱2、第二树脂柱3、第三树脂柱4、第四树脂柱5、第五树脂柱6和第六树脂柱7,第一树脂柱2、第二树脂柱3、第三树脂柱4、第四树脂柱5、第五树脂柱6、第六树脂柱7结构完全一致。
75.以第一树脂柱2为例展开进行详述。树脂柱上下两端均采用法兰连接方式,树脂柱上端第一上法兰202与第一下法兰203对接,通过螺丝与第一螺母201固定。树脂柱下端第二上法兰210与第二下法兰209对接,通过螺丝与第二螺母208固定。法兰与树脂柱之间含有夹层垫片。垫片可以为第一网筛212或第二网筛213。树脂柱为双层结构,内层装填不同粒径、不同材质的选择性吸附填料,可选的,择性吸附填料可以为第一填料205、第三填料207或第二填料211,内层外壁包裹电镀加热膜206,通电后可加热升温,实现在20~60℃范围内控温操作,同时在天气寒冷的室外操作,易可防止温度低导致效果变差。树脂柱外层204为真空夹套结构,在能够起到保温作用的同时,可以对电镀加热膜206起到保护作用。树脂柱顶部
设置温控装置,温控装置包括第一温度计2-1,由plc自动控制系统16如plc电控柜自动控温,提前设置所需温度,待温度达到后可自动启停;底部设有特征污染离子监测装置2-2,可在plc电控柜显示即时特征污染离子浓度及历史数据。
76.进一步的,为优化吸附效果,保证吸附能力,单根树脂柱高度与直径之比大于1.5,优选为1.5~5倍。
77.进一步的,第一法兰组件包括第一上法兰202与第一下法兰203;第二法兰组件包括第二上法兰210与第二下法兰209。可选的,第一法兰组件和第二法兰组件结构相同,第一下法兰203和第二上法兰210结构相同。以第一法兰组件为例详释,第一下法兰203外周圆环含有四个螺丝孔位分别为,第一螺丝孔2031、第二螺丝孔2032、第三螺丝孔2033、第四螺丝孔2034,用于固定。中心圆2035部分与树脂柱内层对接,中心圆2035为多孔状结构,含有多个过水孔2036,防止引起偏流,吸附不均匀情况,保证高效吸附效率。
78.在一些具体的实施方式中,树脂柱包括外层和内层,外层设在内层的外部;树脂柱的顶部和底部均设有阀门,以使外层204和内层之间形成真空夹套层;内层设有填料,内层的外壁设有电镀加热膜206。根据本发明的一个实施案例,连续流模拟移动床单元所包含树脂柱结构特征完全相同,树脂柱顶部设置有阀门,作为顶部取样口,底部设置有阀门,作为底部取样口。
79.树脂柱为双层结构,内层装填选择性吸附填料,内层外壁包裹电镀加热膜206,通电后可加热升温,实现在20~60℃范围内控温操作;外层为真空夹套结构,能够起到保温作用;树脂柱顶端及底端均采用法兰形式连接。
80.在一些具体的实施方式中,树脂柱顶端内层第一法兰组件与第一填料205之间存在夹层第一筛网212,树脂柱底端内层第二法兰组件与第二填料211之间存在夹层第二筛网213。第一筛网212的目数范围为5目~35目,第二筛网213的目数范围为5目~35目。树脂柱两端法兰与大颗粒填料第二填料211和第一填料205部分接触,中间由5~35目筛网起到格挡作用,以防止大颗粒填料泄露堵塞管道。第一筛网212或第二筛网213的目数,例如可为5目,6目,7目,8目,10目,12目,14目,16目,18目,20目,25目,30目,35目,优选为18-35目。
81.如图4所示,以第一筛网212为例详释,第一筛网212由中心圆形筛网2122和第一圆环结构2121构成。具体的,第一圆环结构2121为圆环状双层结构,中心圆形筛网2122置于第一圆环结构2121和第二圆环结构2121中间层,粘合后压制。第一圆环结构2121形成的密封圈可以为聚四氟乙烯材质、硅胶材质,优选为硅胶材质。中心圆形筛网2122为不锈钢材质。
82.在一些具体的实施方式中,第一筛网212包括层叠设置的第一圆环结构2121和中心圆形筛网2122。筛网由不锈钢以及可密封材质粘合后压制而成。具体的,外层为圆环状双层结构,中心圆形筛网置于上下圆环中间层,粘合后压制。双层密封圈可为聚四氟乙烯材质、硅胶材质,优选为硅胶材质。中心圆形筛网为不锈钢材质。树脂柱法兰连接处,与筛网接触面为带孔筛板状结构。可防止进水产生偏流情况,保证较高的效率。
83.在一些具体的实施方式中,树脂柱顶部设置温控装置,底部设有特征污染离子监测装置。
84.在一些具体的实施方式中,内层包括中部区域和位于中部区域两端的顶部区域与底部区域,顶部区域和底部区域的填料均为大颗粒氧化铝或金属阳离子吸附树脂即第一填料205,大颗粒氧化铝或金属阳离子吸附树脂第一填料205粒径为1mm~6mm;位于中部区域
的填料为小颗粒除氟或除金属阳离子树脂即第三填料206,除氟或除金属阳离子树脂第三填料206的粒径为0.3mm~3mm。
85.树脂柱内层装填填料分为两层,接近两端填料为大颗粒特征离子吸附填料(第一填料205),平均粒径为1~6mm范围内,例如可为1mm,2mm,3mm,4mm,5mm,6mm,优选的可为1-3mm。中间层第三填料207为小颗粒选择性特征离子的去除树脂,平均粒径为0.3~3mm,例如可为1mm,2mm,3mm,优选为0.3~1.2mm。
86.在一些具体的实施方式中,连续流模拟移动床单元14下游设有辅助单元15;辅助单元15包括达标水池9、再生剂池10、自来水池17和再生剂废液池11;达标水池9设置于连续流模拟移动床单元14的下游,用于接收排出系统的达标水;再生剂废液池11设置于连续流模拟移动床单元14下游,用于接收排出系统的再生剂废液。
87.在一些具体的实施方式中,达标水池9包括第二调节池9-5和第二缓冲池9-6,第二调节池9-5和第二缓冲池9-6之间设有第二挡墙9-8,第二挡墙9-8设有第二连接通道9-7,第二调节池9-5设有第二机械搅拌装置9-2、第二ph在线监测装置9-3和第二加药装置9-4。达标水出水管路12-3设有第五截止阀9-1。
88.在一些具体的实施方式中,再生剂池10的下游连接有再生剂泵10-1,再生剂泵10-1的出口端与再生剂换热器10-2连通,再生剂换热器10-2出口与第六截止阀10-3连通,第六截止阀10-3出口可与树脂柱下端连接。可选的,第六截止阀10-3出口与再生剂进水管路12-4连通。
89.在一些具体的实施方式中,自来水池17出口端与自来水泵10-12的入口端连通,自来水泵10-12出口端与第七截止阀10-11连通,第七截止阀10-11与第六截止阀10-3通过三通连接。
90.再生剂废液池11设置于连续流模拟移动床单元14下游,用于接收排出系统的再生剂废液。
91.本公开实施例提供了一种污水处理方法,包括以下步骤:
92.吸附过程包括打开树脂柱上端柱前阀门、下端柱右阀门,关闭树脂柱上端柱右阀门,关闭树脂柱下端柱后阀门,以使废水从树脂柱顶部流至树脂柱顶底部,两根相邻树脂柱之间有连通管道,废水自连通管道进入下一树脂柱,重复上述操作完成吸附过程;
93.优选的,废水从树脂柱顶部流至树脂柱顶底部的流速在1~10倍填料体积/h内范围内择优进行。
94.在一些具体的实施方式中,再生过程包括打开树脂柱下端柱后阀门、上端柱前阀门,关闭树脂柱下端柱右阀门,关闭树脂柱上端柱右阀门,再生剂由树脂柱底部进入树脂柱顶顶部。
95.在一些具体的实施方式中,再生过程在再生区内完成,再生区采用下进上出的洗脱方式;优选的,再生温度控制在20℃~60℃,洗脱流速在1~5倍填料体积/h范围内择优进行;优选的,再生剂采用5%~30%范围内酸或碱溶液;优选的,再生时间控制在30min~60min;优选的,再生完成后,以1~10倍填料体积/h的空塔流速用自来水顶出残留的再生剂至再生剂废液池11。
96.与现有技术装置相比,本公开的实施案例至少具有以下优点:
97.(1)本发明专利装置预处理单元、ph调节单元、连续流模拟移动床单元、辅助单元
均设置于集装箱13内,占地面积小,集成度高、自动化程度高、便于移动式操作。
98.(2)本发明专利连续流模拟移动床装置能够实现连续流不间断操作,增大传质动力,保证了废水中氟离子或金属阳离子的去除效率。
99.(3)本发明采用模拟移动床操作方式能够减少填料的流失率,提高选择吸附性填料的利用率。
100.(4)本发明专利装置能够保证污水中特征离子浓度始终满足排放要求,采用连续流模拟移动床法特征离子的去除或金属阳离子去除,减少了大量药剂投加费用,降低了综合处理成本。
101.需要说明的是,在本文中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
102.以上仅是本公开的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本公开将不会被限制于本文的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
技术特征:1.一种连续流模拟移动床污水特征离子深度处理装置,其特征在于,包括:顺次连接的预处理单元(1)、ph调节单元(8)和连续流模拟移动床单元(14);所述预处理单元(1)与污水入口连通,所述预处理单元(1)内设滤料以对来水中大颗粒杂质进行截留;所述ph调节单元(8)设置于所述预处理单元(1)的下游,所述ph调节单元(8)用于将污水调节至最适宜吸附条件;所述连续流模拟移动床单元(14)设置于所述ph调节单元(8)的下游,所述连续流模拟移动床单元(14)内部装有选择性吸附填料,所述选择性吸附填料用于将污水中的特征离子进行连续吸附,并排出达标水。2.根据权利要求1所述的连续流模拟移动床污水特征离子深度处理装置,其特征在于,所述预处理单元(1)包括第一污水泵(1-2)、第一截止阀(1-1)、第二截止阀(1-3)、第一电磁流量计(1-4)及砂滤装置(1-5);所述第一截止阀(1-1)进水口与集装箱污水入口连通,所述第一截止阀(1-1)出口连通第一污水泵(1-2)入口,所述第一污水泵(1-2)出口与所述第一电磁流量计(1-4)入口端连接,所述第一电磁流量计(1-4)出口端与所述砂滤装置(1-5)入口端连接,以用于过滤掉大颗粒杂质。3.根据权利要求1所述的连续流模拟移动床污水特征离子深度处理装置,其特征在于,所述ph调节单元(8)包括第一调节池(8-2)和第一缓冲池(8-3),所述第一调节池(8-2)和所述第一缓冲池(8-3)之间设有第一挡墙(8-6),所述第一挡墙(8-6)底部设有第一连接通道(8-7);所述第一调节池(8-2)设有第一机械搅拌装置(8-4)、第一ph在线监测装置(8-5)和第一加药装置(8-10);所述第一缓冲池(8-3)的下游连接有第二污水泵(8-8),所述第二污水泵(8-8)的出口与第四截止阀(8-9)连通,所述第四截止阀(8-9)下游连接第二电磁流量计(8-11),所述第二电磁流量计(8-11)用于所述连续流模拟移动床单元(14)的流量调节。4.根据权利要求1所述的连续流模拟移动床污水特征离子深度处理装置,其特征在于,所述连续流模拟移动床单元(14)包括多根树脂柱,所述多根树脂柱分别形成吸附区、再生区和备用区;进一步的,所述树脂柱包括外层和内层,所述外层套设在所述内层的外部,所述内层设有填料,所述内层的外壁设有电镀加热膜(206);进一步的,所述内层的顶部设有第一筛网(212),所述内层的底部设有第二筛网(213),所述第一筛网的目数范围为5目~35目,所述第二筛网的目数范围为5目~35目;进一步的,所述第一筛网(212)或所述第二筛网(213)包括层叠设置的第一圆环结构(2121)和中心圆形筛网(2122)。5.根据权利要求4所述的连续流模拟移动床污水特征离子深度处理装置,其特征在于,所述树脂柱顶部设置温控装置,底部设有特征污染离子监测装置;或,所述内层包括中部区域和位于所述中部区域两端的顶部区域与底部区域,所述顶部区域的第一填料(205)和所述底部区域的第二填料(211)均为大颗粒氧化铝或金属阳离子吸附树脂,所述大颗粒氧化铝或金属阳离子吸附树脂粒径为1mm~6mm;位于所述中部区
域的第三填料(207)为除氟或除金属阳离子树脂,所述除氟或所述除金属阳离子树脂的粒径为0.3mm~3mm。6.根据权利要求1至5任一项所述的连续流模拟移动床污水特征离子深度处理装置,其特征在于,所述连续流模拟移动床单元(14)下游设有辅助单元(15);所述辅助单元(15)包括达标水池(9)、再生剂池(10)、自来水池(17)和再生剂废液池(11);所述达标水池(9)设置于所述连续流模拟移动床单元(14)的下游,用于接收排出系统的达标水;所述再生剂废液池(11)设置于所述连续流模拟移动床单元(14)下游,用于接收排出系统的再生剂废液。7.根据权利要求6所述的连续流模拟移动床污水特征离子深度处理装置,其特征在于,所述达标水池(9)包括第二调节池(9-5)和第二缓冲池(9-6),所述第二调节池(9-5)和所述第二缓冲池(9-6)之间设有第二挡墙(9-8),所述第二挡墙(9-8)设有第二连接通道(9-7),所述第二调节池(9-5)设有第二机械搅拌装置(9-2)、第二ph在线监测装置(9-3)和第二加药装置(9-4);或,所述再生剂池(10)的下游连接有再生剂泵(10-1),所述再生剂泵(10-1)的出口端与再生剂换热器(10-2)连通,所述再生剂换热器(10-2)出口与第六截止阀(10-3)连通,所述第六截止阀(10-3)出口与树脂柱下端连接;或,所述自来水池(17)出口端与自来水泵(10-12)的入口端连通,所述自来水泵(10-12)出口端与第七截止阀(10-11)连通,所述第七截止阀(10-11)与第六截止阀(10-3)通过三通连接;所述再生剂废液池(11)设置于所述连续流模拟移动床单元(14)下游,用于接收排出系统的再生剂废液。8.一种连续流模拟移动床污水特征离子深度处理方法,其特征在于,包括以下步骤:吸附过程包括打开树脂柱上端柱前阀门、下端柱右阀门,关闭树脂柱上端柱右阀门,关闭树脂柱下端柱后阀门,以使废水从树脂柱顶部流至树脂柱底部,两根相邻树脂柱之间有连通管道,废水自连通管道进入下一树脂柱;进一步的,废水从树脂柱顶部流至树脂柱底部的流速在1~10倍填料体积/h范围内择优进行。9.根据权利要求8所述的连续流模拟移动床污水特征离子深度处理方法,其特征在于,再生过程包括打开树脂柱下端柱后阀门、上端柱前阀门,关闭树脂柱下端柱右阀门,关闭树脂柱上端柱右阀门,再生剂由树脂柱底部进入树脂柱顶部。10.根据权利要求9所述的连续流模拟移动床污水特征离子深度处理方法,其特征在于,所述再生过程在再生区内完成,再生区采用下进上出的洗脱方式;进一步的,再生温度控制在20℃~60℃,洗脱流速在1~5倍填料体积/h范围内择优进行;进一步的,再生剂采用5%~30%范围内酸或碱溶液;进一步的,再生时间控制在30min~60min;进一步的,再生完成后,以1~10倍填料体积/h的空塔流速用自来水顶出残留的再生剂
至再生剂废液池(11)。
技术总结本公开涉及污水处理技术领域,尤其涉及一种连续流模拟移动床污水特征离子深度处理装置及方法。该装置包括顺次连接的预处理单元、pH调节单元和连续流模拟移动床单元;所述预处理单元与污水入口连通,所述预处理单元内设滤料以对来水中大颗粒杂质进行截留;所述pH调节单元设置于所述预处理单元的下游,所述pH调节单元用于将污水调节至最适宜吸附条件;所述连续流模拟移动床单元设置于所述pH调节单元的下游,所述连续流模拟移动床单元内部装有吸附填料,所述吸附填料用于将污水中的特征离子进行连续吸附,并排出达标水。本公开提供的连续流模拟移动床污水特征离子深度处理装置能够实现连续流不间断操作,增大传质动力,保证了废水特征离子的去除的效率。废水特征离子的去除的效率。废水特征离子的去除的效率。
技术研发人员:王木村 徐绪筝 虞红波
受保护的技术使用者:北京环球中科水务科技股份有限公司
技术研发日:2022.07.19
技术公布日:2022/11/1