基于介质吸附的污水除磷设备和方法

基于介质吸附的污水除磷设备和方法

基于介质吸附的废水除磷设备及方法

[专利摘要]本发明涉及一种基于介质吸附的污水除磷设备及方法。 设备包括：水箱、空压机、进水缓冲箱、配水盘、污泥收集箱、洗砂机、药剂储存箱。 罐内装有石英砂。 槽内自上而下安装有洗砂机和配水盘。 洗砂机上端的水箱上有一个出水管。 洗砂机通过排泥堰将其分成沉积物。 水池及漏沙管。 漏砂管内设有洗砂气举管。 洗砂气举管底端垂直插入靠近罐底。 洗砂气举管道内安装有空气压缩机。 连接的供气管通过沉淀池底部的排泥管连接到污泥收集池，配水盘通过进水管连接到进水缓冲池和储药池； 除磷方法包括：准备、清洗、石英砂改性和作业阶段，本发明操作简便，除磷效率高，除磷效果稳定，易于管理和控制，节省了人工和管理成本。 。

[专利描述]基于介质吸附的废水去除设备及方法

【技术领域】

[0001] 本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种基于介质吸附的污水去除设备及方法。

【背景技术】

[0002] 随着经济和工业化的发展，富含磷酸盐的废水量日益增加。 磷是造成水体富营养化的重要因素。 富营养化会导致水体藻类大量繁殖，增加水处理的难度和成本。 因此，国家相关法规对污水处理后氮等营养物质的含量要求越来越严格。 废水的去除和废水的回收利用日益成为污水处理研究的热点。

目前污水去除方法主要有物理化学去除方法和生物去除技术。 物理化学除磷法主要利用化学絮凝沉淀、离子交换、结晶、吸附等物理化学反应，将废水中的磷酸盐转化为不溶性磷酸盐沉淀进行去除。 生物除磷技术主要是利用聚磷酸盐细菌过量吸磷的现象，将废水中的磷酸盐转化为微生物，然后以剩余污泥的形式排放，完成污水中磷酸盐的去除。 物理化学去除方法易于控制，操作简单。 但单独使用时，物理化学去除方法难以应用。 一般用作初级治疗或晚期治疗。 生物除磷法的除磷效果取决于剩余污泥的排放量。 同时，进水中磷酸盐和其他营养物质的适当含量和比例可以保证微生物的处理效果。 它还受到季节气温等外部环境的影响。 近年来，物理化学除磷和生物除磷技术的研究和应用不断深入。

其中，通过对物理化学除磷的介质滤料进行改性，提高介质的纳污能力，从而提高除磷效率，也是近年来的研究方向。 研究报道，碱沉积法是利用金属氧化物或金属氢氧化物对石英砂表面进行改性。 改性后石英砂的比表面积增大，表面电位和吸附官能团数量发生改变，从而提高W石英砂介质滤料对重金属、微生物和天然有机物的去除效率在水里。 王俊岭等. 报道称，通过铁盐溶液浸泡和反复高温加热对石英砂进行改性后，改性石英砂对污水中微量磷的去除效率显着提高。

而经过高温加热法和碱沉法改性的石英砂，吸附磷酸盐更加牢固，不易脱落。 表面含磷污泥的去除和改性石英砂的回收利用难度较大，不适合工业化生产。

[发明内容]

本发明的目的是提供一种基于介质吸附的污水除磷设备及方法。 该方法以化学除磷为基础，以石英砂为介质滤料，通过化学反应、滤料吸附、气提去除磷。 、分离去除污水中的磷，在高效去除生活污水中磷含量的同时，石英砂作为吸附介质滤料可轻松改性并反复回收利用，方便管理和操作，除磷高效快速。 在生产过程中对石英砂进行改性的同时，实现了对污水中磷元素的吸附去除。

为实现本发明的目的，本发明采用以下技术方案：

本发明。 一种基于介质吸附的污水去除设备，包括： 罐体由空压机、进水缓冲箱、配水盘、污泥收集罐、洗砂机、储药箱组成，罐体顶部设有顶盖，罐内装有石英砂。 其中：槽内自上而下安装有洗砂机和配水盘。 洗砂机上端的水箱上有一个出水管。 洗砂机按排泥轨道分为沉淀池和漏砂管。 洗砂机顶部安装有洗砂机盖。 漏砂管内设有洗砂气举管。 洗砂气举管的底部是沉淀池的一端，垂直插入靠近池底。 洗砂气举管内安装有与空压机连接的供气管。 沉淀池底端通过排泥管与污泥收集池相连。 配水盘通过进水管与污泥收集池相连。 水管分别与进水缓冲罐和储药罐相连，罐底部设有清理管。

[0009] 本发明所述的一种基于介质吸附的污水去除设备，其中； 罐体底端为倒锥形； 洗砂气举管的底端为平口形状。

本发明。 一种基于介质吸附的污水去除设备，其特征在于：进水缓冲箱和储药箱分别通过进水磨和加药磨与进水管连接，也安装在进水口上管道。 设有进水取样阀。

[0011] 本发明的一种基于介质吸附的污水去除设备，其特征在于：所述出水管道上设有出水取样阀和回水管道，所述回水管道上安装有回水阀门。

本发明。 一种基于介质吸附的污水去除设备，其特征在于：洗砂机通过平板支撑架固定在池内； 洗砂气举管底部通过倾斜支撑架固定在罐内。 在罐体内部，罐体由支架支撑在水平面上。

[0013] 本发明所述的一种基于介质吸附的污水去除设备，其中； 排空管设有排空阀。

本发明。 一种基于介质吸附的污水除磷方法，其中:

(一)、准备； 将粒径为0.5cm-1.5cm的石英砂填充到罐体中，填充的石英砂的高度占罐体高度的2/3至3/4；

(二)、清洁； 打开进水磨，向进水缓冲箱注满自来水，自来水通过进水管和配水盘流入水箱，待自来水逐渐充满水箱后，从水箱中排出出水管，清理附着在石英砂表面和混入石英砂中的沙粒和细小固体颗粒。 流入水箱的自来水量为水箱容积的1至4倍。 同时，从出水取样阀检测流出水量。 当出水总固体物质TSS小于15mg/L时，关闭进水口，停止清洗；

(C)、石英砂的改性：打开加药小米，存于化学品储存箱内，浓度为32%-35%，通过进水管送入罐体，进水小米为同时开启，将进水缓冲罐内的自来水通过进水管送入罐内，从进水取样阀对进入罐内的水进行取样，保持进水流量浓度为4mg/k6mg/L 。 同时，开启空气压缩机，使进入罐内的空气流量为/min-6L/min，处理后的水全部从出水管上的回水管返回进水缓冲罐。 罐内的石英砂与进水中的水发生化学接触，石英砂表面形成氧化铁涂层，成为氧化铁改性石英砂。 继续上述操作48小时后，从出水取样阀检测水中化学物质的浓度。 当出水中化学物质浓度大于4mg/L时，关闭加药磨、水磨和空压机，石英砂改性完成；

(d)、工作阶段； 打开加药磨，将储药箱内储存的浓度为32%-35%的FeCls溶液通过进水管送入罐体内，同时打开进水磨，缓冲进水。 池内污水通过进水管送入池内。 进入池内的污水从进水取样阀取样，使进水流浓度保持在4mg/l-6mg/L。 同时，空气压缩开启。 机，使进入罐体的空气流量为/min-6L/min。 压缩空气通过供气管输送至罐体底部。 压缩空气从供气管排出后，将罐体底部的石英砂带入洗砂机内。 位于气举管内并沿洗砂气举管向上移动； 表面附着有含磷污泥的石英砂随着压缩空气的流动而向上运动，相互碰撞、摩擦，从洗砂气提升管排出，然后与洗砂机盖碰撞，附着在石英砂表面的含磷污泥在碰撞、摩擦过程中剥落。 通过洗砂机侧壁上的排泥插口流入沉淀池，再通过排泥管进入污泥收集池。 在; 含有磷矿污泥的石英砂被冲走，通过漏砂管落入槽内； 处理后的污水通过出水管排出，从出水取样阀取样，检测排出水的磷酸盐含量。 当排放水的磷酸盐含量低于排放标准0.5mg/L时，达到排放标准，污水从池内排出； 当排放水磷酸盐含量大于0.5mg/L时，排放水全部通过回水管返回进水缓冲池，直至排放水达到磷酸盐含量小于0.5mg/L时，污水将从罐中排出。

本发明。 一种基于污水去除设备介质吸附的污水去除方法，其特征在于：所述污水是指经市政污水处理设施处理后pH为6.0～8.0且总漂浮物的污水。 浓度小于15毫克/升、总磷酸盐浓度大于0.5毫克/升的废水。

本发明。 一种基于介质吸附的污水去除方法，其中； 当污水清除设备需要维护时，关闭加药磨、进水磨和空压机，然后打开排空阀，罐内的石英砂和污水通过排空管排出罐外。

本发明的有益效果如下：

1、生产过程中对石英砂进行改性的同时，实现对污水中磷元素的吸附去除。 操作方便，易于管理和控制，从而节省劳动力和管理成本。

2、采用氧化铁改性石英砂除磷，对污水中磷含量的去除效率高，且不受污水中营养元素含量、比重、季节温度等外界环境影响，除磷效果好效果稳定。 。

[专利图]

【图片说明】

附图1为本发明基于介质吸附的污水去除设备的示意图。

[005]在图1中：

附图标记1是坦克； 数字2是顶盖； 数字3是括号； 4号为进水缓冲盒； 5号是进水磨； 6为进水管； 7号为配水盘； 数字8为药品储存盒； 9号是制药厂； 10为进水取样阀； 数字11为出水管； 数字12为排空管； 13号是洗砂机； 14为排泥孔； 15为排水泥浆管； 16号是污泥收集池； 17号是空气压缩机； 18为供气管； 19号是回水管； 20为洗砂气举管； 21号是排空阀； 22号为倾斜支撑架； 23为平板支撑架； 24为出水取样阀； 25号为石英砂； 26为漏砂管； 27号是沉淀池； 28号是回流阀，29号是洗砂机。 建造。

【详细方式】

下面结合附图1对利用本发明的方法去除污水的实施例进行详细描述。通过对本实施例的详细描述，本发明的有益效果将更加明显。 该实施例是通过说明的方式提供的，而不是具有限制意义。

如图1所示，本发明的基于介质吸附的污水去除设备包括： 水箱1、空压机17、进水缓冲箱4、配水盘7、污泥收集箱16、洗砂机13、储药箱8，水箱1顶部设有顶盖2，罐体1的底端呈倒锥形； 石英砂25安装在罐体1内，石英砂25从上到下安装在罐体1内。 底部安装有洗砂机13和配水盘7。 洗砂机13上端的槽体1上开有出水管11。洗砂机13通过排泥轨道14分为沉淀池27和漏砂管26。洗砂机盖洗砂机13的顶部安装有29，漏砂管26内安装有洗砂气举管20。洗砂气举管20的底端垂直插在靠近罐体底部的地方。 1、洗砂气升管20的底端呈平口状。 洗砂气提管20设有供气管18，与空气压缩机17连接。沉淀池27的底端通过排泥管15与污水管15连接。泥浆收集池16为连接后，配水盘7通过进水管6分别与进水缓冲罐4和储药罐8连接，罐1底部附近安装有排空管12。

[0029] 进水缓冲箱4和储药箱8分别通过进水泵5和加药泵9与进水管6连接。 进水管6上还设有进水取样阀10。出水管11上设有出水取样阀24和回水管19，回水管19上设有回水阀28。排空管12配备有排空阀21。

为了更好的固定洗砂机13和洗砂气举管20，洗砂机13通过平板支撑架23固定在罐体1内。 洗砂气升管20的底部穿过倾斜支撑架22固定在罐体1内，罐体1通过支架3支撑在水平面上。

本发明实施除磷处理的污水是指经城市污水处理设施处理后，pH为6.0～8.0，总悬浮物浓度小于15mg/L，总磷酸盐浓度大于0.5mg的污水。 /L。 污水。

实施本实施例除磷处理的污水经城市污水处理设施处理后，pH为6.12，总磷酸盐浓度为4.0mg/L，总磷酸盐浓度为1.98mg/L。 污水。

一种基于介质吸附的污水除磷设备的除磷方法，其包括以下步骤:

(一)、准备； 罐体1内填充粒径为0.5cm-1.5cm的石英砂25，装入的石英砂25的高度占罐体高度的2/3至3/4。 ， 例如; 本实施例中，装入的石英砂25的高度占罐体高度的2/3。 自来水依次通过进水管6、分水盘7流入水箱1。 自来水逐渐充满水箱1后，从出水管11排出水箱1，并清除附着在石英砂25表面和混入石英砂25中的颗粒、沙子和细小固体颗粒。流入水箱1的自来水量为水箱1容积的1～4倍，同时从出水取样阀24取样，检测流出水中的总漂浮物11、当出水总固体TSS小于15mg/L时，关闭进水口5，停止清洗。 本实施例中，污水在污水去除装置中的停留时间为0.5小时，采用自来水清洗介质2小时，即清洗时间达到4倍水力停留时间后，清洗后的出水从出水采样阀24采集水样进行总固体TSS检测，结果为1.2mg/L，满足总固体TSS小于15mg/L的要求； 关闭进水口5，停止清洗，然后将处理后的污水送入进水缓冲池4；

(C)、石英砂的改性：打开加药磨9，将储药箱8中储存的浓度为32%-35%的ClCl溶液通过进水管6送入罐体1中，同时打开进水泵5，将进水缓冲罐4中的自来水通过进水管6送入罐1，并从进水采样阀10对进入罐1的水进行采样，这样进水流量被中和3+浓度维持在4mg/l-6mg/L。 同时，开启空气压缩机17，使得进入罐1的气流为氯/min-氯/min。 处理后的水从出水管11返回，所有水管19返回进水缓冲池4。池1中的石英砂25与进水中的化学物质接触后，在进水缓冲池4上形成氧化铁涂层。石英砂25的表面，成为氧化铁改性石英砂。 继续上述操作48小时后，从出水取样阀24检测水中氯离子浓度，当出水氯离子浓度大于4mg/L时，关闭加药磨9，进水口磨机5、空压机17。石英砂改性完成； 例如，本实施例中使用的FeCl 3 溶液的浓度为32％，FeCl 3 溶液的添加量为； 进水流中FeCl3溶液的浓度保持在5mg/L，继续上述操作48小时后，从出水采样阀24中检测水中的氯化物浓度。当出水氯化物为4mg/L，关闭加药磨9、进磨5、空压机17，改造完成。 改性后的氧化铁石英砂比未改性石英砂的比表面积可提高6～15倍，对污水中磷元素的吸附效率大大提高。

(d)、工作阶段； 打开加药磨9，将储药箱8内储存的浓度为32%-35%的药液通过进水管6送入罐1，同时打开进水磨5，送出进水缓冲池4内的污水通过进水管6进入池1，并从进水采样阀10对进入池1的污水进行采样，使进水流中和浓度3+保持4mg/l-6mg/L，同时打开空气压缩机17，使进入罐体1的空气流量为/min-6L/min，将压缩空气输送至罐体1的底部通过供气管18。压缩空气从供气管18排出后，罐体1底部的石英砂25被带入洗砂气升管20中，并沿洗砂气升器向上运动。管20； 含有石英的污泥附着在表面，砂25在压缩气流向上运动过程中相互碰撞、摩擦，从洗砂气升管20排出后，与洗砂机盖碰撞、摩擦。如图29所示，附着在石英砂25表面的含有污泥的污泥在碰撞、摩擦过程中剥落，通过洗砂机13侧壁上的排泥轨道14流入沉淀池27，然后进入沉淀池27。通过排泥管15进入污泥收集池16； 含有被冲走的砂泥的石英砂25通过漏砂管26落入罐1内。 处理后的污水经出水管11排出，从出水取样阀24取样，检测出水管11排出水的磷酸盐含量。当排出水的磷酸盐含量小于0.5时mg/L，达到排放标准； 当排放水的磷含量大于0.5mg/L时，排放水通过回水管19全部返回进水缓冲池4，直至排放水的磷含量小于0.5mg/L，污水为排水池1。

本实施例污水pH为6.12，进水流中中和浓度为5mg/L，呈弱酸性。 氧化铁改性石英砂25表面吸附有一层水分子，呈光基状。 公式 W Fc(()//)^ 存在。 磷元素在酸性环境下往往以磷酸盐、磷酸盐、磷、磷的形式存在，形成于改性石英砂25的表面。水由位于改性石英砂25底部的配水管7提供。槽1在排出并向上流至出水口的过程中，污水中的磷逐渐静止（0//）结合在改性石英砂25的表面，从而从水中去除，逐渐减少污水中的磷浓度，最终从出水管11排出的污水中总磷浓度为0.26mg/L，满足国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》-2002年中水污染物排放A级标准。磷酸盐总量达标排放。 进水方面，污水中总磷去除率达到86.87%。

冲走含磷污泥的石英砂25落在池1内积累介质的顶层，该部分污水中磷酸盐元素浓度较低，有利于石英砂介质之间的相互作用和Fe 3+ ，并重新进行氧化铁改性处理。 随着底层的石英砂介质随着压缩空气的流动向上移动，上层的改性石英砂逐渐移动到1号池的底层，与污水接触后重新进入除磷反应。具有较高的磷酸盐浓度，实现石英砂改性。 与污水清除同时进行。

当除砂设备需要维护时，关闭加药磨9、进水磨5和空压机17，然后打开排空阀21，罐1内的石英砂25和污水通过排空管排出12 坦克 1。

以上所述是对本发明的解释，而不是对本发明的限制。 本发明的限定范围参见权利要求书。 在不违背本发明的精神的情况下，本发明可以以任何形式进行修改。

【权利请求】

1、一种基于介质吸附的污水除磷设备，包括：水箱（1）、空气压缩机（17）、进水缓冲箱（4）、配水盘（7）、污泥收集池（16）、砂清洗器（13）和储药盒（8），罐体（1）顶部设有顶盖（2），罐体（1）内装有石英砂（25），其特征是：槽体（1）内自上而下安装有洗砂机（13）和配水盘（7）。 洗砂机（13）上端的水箱⑴上开有出水管（11）。 洗砂机(13)被排泥堰(14)分为沉淀池(27)和漏砂管(26)。 洗砂机（13）顶部安装有洗砂机盖（29），顶部安装有漏砂管（26）。 )设有洗砂气举管(20)。 洗砂气提升管（20）的底端垂直插入罐体（1）的底部。 洗砂气提升管（20）上设有与空气压缩机（17）连接的供气管（18），沉淀池（27）的底端通过连接至污泥收集池（16）。排泥管（15），分水盘（7）与进水管（15）连接。 6)分别与进水缓冲罐(4)和储药罐(8)相连，罐(1)底部设有排空管(12)。

2.根据权利要求1所述的基于介质吸附的污水除磷设备，其特征在于：所述罐体（1）的底端为倒锥体。 洗砂气举管（20）的底端为喇叭。 嘴的形状。

3.根据权利要求2所述的基于介质吸附的污水除磷设备，其特征在于：进水缓冲箱（4）和药剂储存箱（8）通过进水泵（5）和药剂投加。泵 (9) 分别。 )与进水管(6)连接，进水管(6)上还安装有进水取样阀(10)。

4.根据权利要求3所述的基于介质吸附的污水除磷设备，其特征在于：出水管道（11）设有出水取样阀（24）和回水管道（19），出水管道（11）设有出水取样阀（24）和回水管道（19）。回流管(19)上装有回流阀(28)。

5.根据权利要求4所述的基于介质吸附的污水除磷设备，其特征在于：所述洗砂机（13）通过平板支撑架（23）固定在池体（1）内。 洗砂脱气直通管（20）底部通过倾斜支撑架（22）固定在罐体（1）内，罐体（1）通过支架（3）支撑在水平面上。

6.根据权利要求5所述的基于介质吸附的污水除磷设备，其特征在于：所述排空管（12）上设有排空阀（21）。

7.根据权利要求6所述的一种基于介质吸附的污水除磷设备的除磷方法，其特征在于： (a)、准备； 将粒径为0.5cm-1.5cm的石英砂（25）填充到罐体（1）中，石英砂（25）填充的高度应占罐体高度的2/3至3/4。坦克; (b) 清洁； 打开进水泵（5），移动进水缓冲罐（4），注入自来水。 自来水经进水管（6）、配水盘（7）流入水箱（1）。 自来水逐渐充满水箱（1）后，通过出水管（11）从水箱（1）排出。 清除附着在石英砂表面（25）表面并在石英砂中混合（25）的砂颗粒（25），流入水箱的自来水量（1）是水箱体积的1倍（1）至4次，同时从出口水采样阀（24）中取一个样品，以检测流出水中的总悬浮固体。 当流出水中的总悬浮固体TSS小于15 mg/L时，关闭水入口泵（5）并停止清洁； （c），石英沙的修饰：打开剂量泵（9），然后将浓度为32％-35％储存在储罐（8）中的FECL3溶液通过水入口进入储罐（1）管道（6）。 打开水入口泵（5），将自来水在水入口缓冲罐（4）中通过水入口管（6）送入水箱（1），然后使用水入口采样阀（10）进行测量进入水箱的水（1）。 对水进行采样，以使输入水流中的Fe 3+浓度保持在4mg/l-6mg/l。 同时，空气压缩机（17）被打开，以使进入储罐的空气流量为4L/min-6L。 /min，所有处理过的水都从出口管（11）上的返回管道（19）返回到入口缓冲箱（4）。 在水箱中的石英砂（25）接触后，在入口水中接触Fe 3+后，在石英砂表面形成了氧化铁涂层（25），成为氧化铁修饰的石英砂。 上述操作持续48小时后，从水出口采样阀（24）中检测到水中的Fe 3+浓度。 当污水中Fe3+的浓度大于4 mg/L时，关闭剂量泵（9），水入口泵（5）和空气压缩机（17），以及石英砂修饰； （d）工作阶段：打开剂量泵（9），浓度为32％-35％的FECL3溶液通过水入口管发送到储罐（1）中（1）（1） 6），并且同时打开水入口泵（5），并且输入的水是缓冲罐中的污水（4）通过水入口管（6），从水入口采样阀（10）中对进入水箱的污水（1）进行采样，以便在入口水流中的Fe3+将浓度保持在4mg/l-6mg/l。 同时，打开空气压缩机（17），以使进入储罐的空气流量为4L/min-6L/min，压缩空气通过空气供应管（18）。在水箱的底部（1）的底部，从空气供应管（18）排出压缩空气后，将水箱底部的石英砂（25）带入砂洗衣机升空管道（1） （20）沿着洗涤砂气管（20）向上移动； 石英砂（25）带有含磷的污泥在其表面上碰撞并互相摩擦，并随着压缩空气的空气流向上移动，并从砂洗气体提升管（20）中排出。 ），并与沙洗衣机盖相撞（29）。 在碰撞和摩擦的过程中，附着在石英砂表面上的含磷污泥，并流入沙垫侧壁（13）的泥堰（14）中。 沉积罐（27），然后通过泥浆排放管（15）进入污泥收集箱（16）； 冲洗含磷的污泥的石英砂（25）通过沙漏管（26）培养基掉入储罐（1）； 处理后的污水通过出口管（11）排出，并从出口采样阀（24）中取出样品，以检测排放水的磷含量。 当排出水的磷含量小于0.5mg/L时，达到排放标准并排出污水。 坦克（1）; 当排放水的磷含量大于0.5 mg/l时，排出水通过返回管（19）完全返回到入口缓冲液（4），直到排出水的磷含量小于0.5 mg /L。 l，污水从水箱中排出（1）。

8.根据权利要求7的磷去除方法，以此为特征：污水是指pH值为6.0至8.0，总悬浮物小于15 mg/l，总磷浓度大于0. 5mg/l污水处理。

9.根据权利要求8的磷去除方法，以此为特征：当磷除去设备需要维护时，关闭给药泵（9），水入口泵（5）和空气压缩机（17），然后打开排空阀（21），石英沙（25）和储罐中的污水（1）通过排空管（12）排出（1）。

【文档编号】c02f1/

[出版日期] 2015年1月7日申请日期：2014年10月17日优先日期：2014年10月17日

[发明人]天·丹（Tian Dan），Yu ，Jin ，Sang Liwei，Zhang You，ding 申请人：北京Haoye Co.，Ltd.