一种预防吸附剂堵塞和板结的污水处理设备及方法技术

本发明专利技术公开了一种预防吸附剂堵塞和板结的污水处理设备及方法，属于废水处理技术领域。本发明专利技术的污水处理方法，首先在一级沉淀单元加入混凝剂进行快速沉淀反应，快速沉淀反应后出水流入二级沉淀单元，再加入助凝剂进行絮凝反应，然后使经絮凝反应缓慢沉淀后的上清液进入吸附单元进行吸附除污，部分吸附出水回流至吸附单元之前与絮凝沉淀后的上清液出水充分混合后再流入所述吸附单元，不参与回流的吸附出水达标通过出水口外排或进入下一处理单元进行处理。本发明专利技术预防吸附单元之前的饱和或过饱和进水在吸附单元中产生沉淀堵塞吸附剂或使吸附剂板结；并且没有额外增加废水量，操控简便，有效提高了吸附剂的使用效率，降低了污水处理运营成本。

A sewage treatment equipment and method to prevent the blocking and hardening of adsorbent

【技术实现步骤摘要】
一种预防吸附剂堵塞和板结的污水处理设备及方法
本专利技术属于污水处理
，具体地说，涉及一种预防吸附剂堵塞和板结的污水处理设备及方法。
技术介绍
近年来，我国水环境污染问题日益严重。随着经济社会快速发展，部分流域水污染呈现不断加剧的趋势，各类复杂的污染物导致水环境质量下降、水生态系统受损、环境隐患增多等问题。一方面，中西部和北方水资源不足地区表现为水资源缺乏，需要对城市污水和工业废水进行深度处理，提高再生回用率，另一方面，饮用水安全问题日益突出，水体中检测出的具有生物毒性的痕微量有机污染物越来越多。《生活饮用水卫生标准》的实施对饮用水的安全性提出了更高更严的要求，常规的饮用水处理工艺难以达到要求，需要经济有效的深度净化技术。在众多污水处理工艺中，使用吸附树脂的吸附法由于高吸附容量、高选择性、易于再生利用而在污水处理中得到广泛应用。传统的混凝-沉淀-吸附工艺为：污水进入混合池，加入混凝剂进行混合反应，随后废水流入絮凝沉淀池，加入助凝剂进行絮凝反应，经沉淀后，上清液进入吸附单元进行吸附，吸附出水达标排放。但是化学沉淀之后的上清液是饱和溶液、甚至是过饱和溶液，上清液进入吸附单元后，由于吸附剂提供了晶核，故容易使污染物以沉淀颗粒形式析出，从而堵塞吸附剂孔道、引起吸附剂板结，造成吸附剂使用效率下降。因此，需要根据实际情况对传统的混凝-沉淀-吸附工艺进行改进，以满足实际废水的处理要求。中国专利公开号CN102120657A的专利文献公开了一种饮用水的除氟工艺及装置，至少包括混凝沉淀和吸附两个处理步骤，所述混凝沉淀是指：利用无机铝系混凝剂对含氟水进行混凝沉淀，使得处理后出水的氟含量小于2mg/L；所述吸附是指采用吸附剂进行吸附处理。该专利技术将混凝工艺的低费用和吸附方法的高效性结合，实现了低成本高效除氟。通过选择合适和适量混凝剂来降低水的含氟量，从而降低吸附剂再生次数，延长了吸附剂的寿命。但该方法没有提及如何避免吸附剂被堵塞和板结。中国专利公开号CN103539292A的专利文献公开了一种用于印染废水生化尾水深度处理的混凝沉淀方法，属于印染废水深度处理领域。其步骤为：1)经过生化处理之后的印染废水进行混凝沉淀，控制回流泵开启，通过回流管道将混凝沉淀后的污泥回流至第一混合区、第二混合区；2)在第一混合区投加聚合氯化铝混凝剂；3)在第二混合区投加聚丙烯酰胺助凝剂；4)上述步骤3)所得的废水通过第二混合区与均匀布水区之间的第一布水孔进入均匀布水区，均匀布水区通过均匀布水区与沉淀区之间的第二布水孔进入沉淀区，沉淀区的上清液通过集水区收集，最终排放。使用该方法，混凝剂用量降低15％以上，运行成本节约40％以上，污泥产生量减少20％以上。该申请案存在污泥易被打碎造成第一混合区中SS浓度过高的问题，影响后续出水水质；同时，对残留在废水中大量药剂没有得到充分的利用。中国专利公开号CN104192964A的专利文献公开了一种基于絮凝沉淀池上清液回流的污水处理方法，属于废水处理
其步骤首先在混合池中加入絮凝剂进行混合反应，出水流入絮凝沉淀池，再加入助凝剂进行絮凝反应，然后将絮凝反应后的上清液分别回流至混合池和絮凝沉淀池，充分利用残留在上清液中的药剂浓度进行反应，污水处理达标后上清液外排或进入下一处理单元进行处理。使用该方法，能够均衡水质水量，减少水质水量波动造成的污染物负荷冲击；能够削减日常药剂成本约25％-50％，综合运营成本降低10％-25％。但该方法未提及吸附单元中吸附剂受饱和或过饱和溶液影响而堵塞和板结的问题。2013年6月发表的“浅谈阴阳离子交换树脂的复苏处理”(《江苏氯碱》2013年第3期)中公开了当树脂被铁离子、铝离子、碳酸盐、氢氧化镁等所污染时，可用盐酸进行清洗。酸洗前先进行强烈大反洗，再将水位降至树脂表面以上200-300mm，然后再通过再生系统进酸浸泡或低流速循环处理。酸洗浓度可以采用2％、5％、10％、或20％，浓度较高时，酸洗时间相对短些。但在实际应用时，对树脂清洗过于频繁时，会造成树脂的降解，膨胀度增大，容易碎裂，而且清洗需要用大量酸和清水，浪费资源，且采用酸洗需要单独增加耐酸的装置、管路等，且盛装吸附剂的容器也需作出耐酸处理，故在实际应用中，酸洗步骤会增加处理工序和成本，如何能够最低成本地解决吸附剂板结、堵塞问题成为污水处理中的吸附领域亟待解决的问题。综上所述，如何克服现有技术中酸洗带来的工序复杂性及高成本方面的不足，避免吸附单元中吸附剂被污染物析出而堵塞和板结，提高吸附剂使用效率，又不额外增加工艺处理中的废水量，是混凝-沉淀-吸附工艺在工业水处理应用过程中迫切需要解决的问题。
技术实现思路
1、要解决的技术问题在现有技术中，使用吸附剂，诸如活性炭、活性炭纤维、吸附树脂、离子交换树脂或分子筛等处理废水的工艺中，往往在废水进入吸附单元之前进行化学沉淀，以降低水体中污染物浓度、提高吸附剂工作周期、降低吸附运行费用，但是化学沉淀之后的上清液是饱和溶液、甚至是过饱和溶液。当这种上清液进入吸附单元后，由于吸附剂提供了晶核，容易使饱和或过饱和溶液中的污染物以沉淀颗粒或结晶形式析出，从而堵塞吸附剂孔道、引起吸附剂板结，使吸附单元的实际穿透体积大大降低。针对上述技术问题本专利技术方法提供了一种预防吸附剂堵塞和板结的污水处理的设备及方法，能够实现预防沉淀堵塞吸附剂孔道和吸附剂板结；没有额外增加废水量；操控简便，不用额外增加药剂投加量，能够有效降低污水处理运营成本，并实现吸附单元稳定运行。2、技术方案为解决上述问题，本专利技术采用如下的技术方案：一种预防吸附剂堵塞和板结的污水处理方法，包括以下步骤：(1)使待处理污水流入一级沉淀单元，加入混凝剂进行快速沉淀；(2)步骤(1)快速沉淀后的出水流入二级沉淀单元，加入助凝剂搅拌均匀进行絮凝反应，静置缓慢沉淀；(3)步骤(2)沉淀后的上清液进入吸附单元进行吸附除污，得到吸附出水；(4)将步骤(3)中部分吸附出水回流至与步骤(2)所述絮凝沉淀后的上清液出水充分混合后，再流入所述吸附单元；(5)将步骤(3)中不参与回流的吸附出水通过出水口排出。优选地，所述步骤(4)中吸附出水回流的回流比为10～20％。当回流比低于10％时，由于工业污水水质波动，回流的吸附出水不能保障使步骤(2)沉淀后的上清液中的饱和或过饱和溶液浓度足够降低，以避免污染物在吸附剂中析出；而当回流比高于20％时，进入吸附单元的水量过大，使得污水吸附处理单元运营成本增高，同时也会增加吸附单元设备处理规模，导致建设成本增高，经济性较差。因此本专利技术确定最佳的回流比范围为吸附出水的10～20％，其回流至吸附单元之前与絮凝沉淀后的上清液充分混合，再进入吸附单元处理。优选地，步骤(1)所述的混凝剂为氢氧化钙、硫酸铝、明矾、硫酸铁、硫酸亚铁、三氯化铁、碳酸镁、聚合氯化铝、聚合硫酸铁或聚合氯化铁；步骤(2)所述的助凝剂为聚丙烯酰胺或聚乙烯吡烯盐。优选地，步骤(3)所述吸附单元中填装的吸附剂包括活性炭、活性炭纤维、吸附树脂、离子交换本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种预防吸附剂堵塞和板结的污水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)使待处理污水流入一级沉淀单元，加入混凝剂进行快速沉淀；/n(2)步骤(1)快速沉淀后的出水流入二级沉淀单元，加入助凝剂搅拌均匀进行絮凝反应，静置缓慢沉淀；/n(3)步骤(2)沉淀后的上清液进入吸附单元进行吸附除污，得到吸附出水；/n(4)将步骤(3)中部分吸附出水回流至与步骤(2)所述絮凝沉淀后的上清液出水充分混合后，再流入所述吸附单元；/n(5)将步骤(3)中不参与回流的吸附出水通过出水口排出。/n

【技术特征摘要】
1.一种预防吸附剂堵塞和板结的污水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)使待处理污水流入一级沉淀单元，加入混凝剂进行快速沉淀；
(2)步骤(1)快速沉淀后的出水流入二级沉淀单元，加入助凝剂搅拌均匀进行絮凝反应，静置缓慢沉淀；
(3)步骤(2)沉淀后的上清液进入吸附单元进行吸附除污，得到吸附出水；
(4)将步骤(3)中部分吸附出水回流至与步骤(2)所述絮凝沉淀后的上清液出水充分混合后，再流入所述吸附单元；
(5)将步骤(3)中不参与回流的吸附出水通过出水口排出。


2.根据权利要求1所述的一种预防吸附剂堵塞和板结的污水处理方法，其特征在于，所述步骤(4)中吸附出水回流的回流比为10～20％。


3.根据权利要求1所述的一种预防吸附剂堵塞和板结的污水处理方法，其特征在于，步骤(1)所述的混凝剂为氢氧化钙、硫酸铝、明矾、硫酸铁、硫酸亚铁、三氯化铁、碳酸镁、聚合氯化铝、聚合硫酸铁或聚合氯化铁；步骤(2)所述的助凝剂为聚丙烯酰胺或聚乙烯吡烯盐。


4.根据权利要求1所述的一种预防吸附剂堵塞和板结的污水处理方法，其特征在于，所述步骤(3)所述吸附单元中填装的吸附剂包括活性炭、活性炭纤维、吸附树脂、离子交换树脂或分子筛。


5.根据权利要求2所述的一种预防吸附剂堵塞和板结的污水...

【专利技术属性】
技术研发人员：张炜铭，张延扬，单超，朱兆坚，林原，花铭，潘丙才，吕路，
申请(专利权)人：南京大学，江苏南大环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32