专利名称：高新煤气化废水深度处理装置技术
技术领域：
本高新技术涉及一种煤气化废水深度处理的装置，具体涉及一种下流式生物滤池装置，属于工业废水处理技术领域。
背景技术：
随着我国经济的快速发展，日趋增长的能源消耗问题已成为当前我们面临的重要问题。天然气由于其高热值、低污染性而被广泛使用，但由于我国是一个“多煤少气”的国家，作为不可再生的天然气资源及其有限，因此，用煤气化的方式解决气源的短缺是我国能源战略的重点。而煤气化项目的大面积建设势必带来煤气化废水处理的问题。煤气化废水一般含有高浓度的酚类、氨氮以及多环芳烃等杂环化合物，其毒性大、难生物降解、色度高，经多种工艺处理后仍很难达标，是当前公认的难处理废水之一。煤气化废水经常规的预处理(隔油、脱酚、蒸氨等)、生化处理后(厌氧、好氧)，其色度、氨氮、COD值仍很难达标，有必要采用进一步的深度处理方法。当前煤气化废水深度处理方法主要有高级氧化法、混凝沉淀法、吸附法和生物滤池法等。高级氧化法对色度、COD等处理效果较好，但动力费和试剂费很高；混凝沉淀法能去除部分COD和色度，但处理效果有效，且成本偏高；吸附法能有效去除出水的COD和色度，但对氨氮去除效果较差，且吸附剂再生成本较高，限制了其大规模使用；生物滤池因其占地面积小，成本低，处理效率高的优点而逐渐被人们重视。滤料是生物滤池的核心部分，决定着滤池的处理效果。现有生物滤池普遍选用陶粒、沸石。这些填料的特点是其结构有利于微生物附着，填料上可以形成生物膜实现对煤气化废水的脱氮、有机物降解作用。但这些滤料存在的问题是滤料比表面积较小，导致滤池的体积较大，且生产成本均偏高，同时这些滤料的吸附能力较差，影响了处理效率。煤气化废水生物滤池深度处理的另一问题是该废水曝气时容易产生大量的泡沫，这些泡沫严重地影响了工艺的正常运行。泡沫主要产生在滤池的曝气供氧过程中以及气、水联合反洗过程中。当前主要的消泡方式为投加消泡剂除泡，但这种方法势必会增加药剂成本，同时消泡剂本身即是一种污染物，给废水带入了新的污染源。综上所述，解决以上生物滤池当前存在的问题，以服务于煤气化废水深度处理，是当前的研究重点。
实用新型内容本高新技术所要解决的技术问题是提供一种填充有高效的生物滤料，并能够解决滤池曝气、反洗过程中产生大量泡沫的问题的煤气化废水深度处理装置。本高新技术解决上述技术问题的技术方案如下一种煤气化废水深度处理装置，包括滤池、曝气组件、反冲洗组件、反冲洗消泡组件、反冲洗集水池及反冲洗出水槽；所述曝气组件与所述滤池的底部相连通，所述反冲洗组件的一端与所述滤池的底部相连通，所述反冲洗组件的另一端与所述反冲洗集水池相连通；所述反冲洗消泡组件的一端与所述滤池的顶部相连通，所述反冲洗消泡组件的另一端与所述反冲洗集水池相连通；所述反冲洗出水槽与所述滤池的顶部相连通。本高新技术的有益效果是本高新技术的反冲洗集水池中收集的滤池出水一部分用作反冲洗用水，一部分用于反冲洗消泡水，由于该消泡水入水管与进水管合并，故可以同时清洗进水管道和喷头，合理地利用了水资源。在上述技术方案的基础上，本高新技术还可以做如下改进。进一步，所述滤池内设有从滤池底部到滤池顶部依次连接的出水槽、承托板、承托层、滤料、消泡区及进水槽。进一步,所述滤料为火山岩滤料。所述火山岩滤料的粒径为3 10mm。采用上一步技术方案的有益效果是1、本高新技术选用火山岩滤料，价格低廉；其内部较多的孔隙为微生物生长提供了良好的条件，挂膜迅速且不易脱落；其机械强度高，寿命长，密度适中，反洗时容易悬浮且不会流失；相比陶粒、沸石等滤料具有明显的优势。2、本高新技术选用火山岩滤料，滤料的多孔结构容易形成稳定的生物膜，其上面适宜生长硝化菌等世代期较长的微生物，有利于废水的硝化反应进行，同时空隙内、外的生物膜由于对氧气的接触面积不同可以实现好氧菌和缺氧菌的不同分布，有利于煤气化废水中总氮的去处。进一步，所述承托层由粒径为3 IOcm的球形或椭球形的鹅卵石组成。采用上一步技术方案的有益效果是，承托层起支撑滤料的作用，并在反冲洗时保证了上升气流或水流的均匀冲刷，避免滤料反洗时受力不均。进一步，所述滤池内还设有液位探测器，所述液位探测器位于所述进水槽内，并与所述消泡区相连接。采用上述进一步方案的有益效果是，本高新技术设置了消泡区，解决了传统煤气化废水后处理中好氧曝气泡沫过多、溢出的问题，且在消泡区上设置液位探测器，液位上升至该液位，说明滤床阻力较大需要反洗，这样容易实现系统的自动控制。进一步，所述处理装置还包括设有出水阀门的出水管，所述出水管的一端与所述出水槽相连通，另一端与所述反冲洗集水池相连通。进一步，所述曝气组件包括曝气泵、进气气阀及曝气管；所述曝气泵通过所述进气气阀与所述曝气管的一端相连通，所述曝气管的另一端与所述出水槽相连通，且至少一部分位于所述出水槽内。进一步，反冲洗组件包括反冲洗布水管、反冲洗泵、反冲洗阀门及反冲洗管；所述反冲洗布水管的一端通过所述反冲洗阀门与所述反冲洗泵相连通，所述反冲洗布水管的另一端与所述出水槽相连通，且至少一部分位于所述出水槽内；所述反冲洗管与所述反冲洗泵相连通，所述反冲洗管与所述反冲洗集水池相连通。进一步，所述反冲洗消泡组件包括进水布水管、进水泵、反冲洗消泡阀门、反冲洗消泡管、进水阀门及进水管；所述进水布水管的一端与所述进水槽相连通，且至少一部分 位于所述进水槽内，所述进水布水管的另一端通过所述进水泵的一端相连通；所述进水泵的另一端分出两个支管，其中一个支管通过所述反冲洗消泡阀门与所述反冲洗消泡管相连通，其中另一个支管通过所述进水阀门与所述进水管相连通；所述反冲洗消泡管与所述反冲洗集水池相连通。[0024]进一步，设在所述进水槽内的进水布水管上还设有至少两个以上的出水喷头。进一步，所述每个出水喷嘴上设有至少两个以上的喷嘴。优选为5 9个。进一步，所述每个喷嘴的直径为O. 5 1cm。采用上述进一步方案的有益效果是，进水布水管上安置了喷头，既可以使进水均匀地喷洒到滤料上，避免了进水不均匀导致的处理水不完全现象，同时进水可以破坏滤床上的泡沫，起到消泡作用。另外，在滤池反洗时，可改变进水管路，利用反冲洗集水池中的水消除反冲洗产生的大量泡沫。
图I为本高新技术煤气化废水深度处理装置的结构示意图；附图中，各标号所代表的部件列表如下I、曝气泵，2、进气气阀，3、曝气管，4、承托板，5、承托层，6、滤池，7、滤料，8、消泡区，9、液位探测器，10、出水喷头，11、进水槽，12、进水布水管，13、反冲洗出水槽，14、反冲洗泵，15、反冲洗布水管，16、出水槽，17、进水泵，18、反冲洗消泡阀门，19、进水阀门，20、反冲洗集水池，21、出水管，22、反冲洗阀门，23、反冲洗管，24、进水管，25、反冲洗消泡管，26、出水阀门。
具体实施方式
以下结合附图对本高新技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本高新技术，并非用于限定本高新技术的范围。如图I所示，一种煤气化废水深度处理装置，包括滤池6、曝气组件、反冲洗组件、反冲洗消泡组件、反冲洗集水池20及反冲洗出水槽13 ;所述曝气组件与所述滤池6的底部相连通，所述反冲洗组件的一端与所述滤池6的底部相连通，所述反冲洗组件的另一端与所述反冲洗集水池20相连通；所述反冲洗消泡组件的一端与所述滤池6的顶部相连通，所述反冲洗消泡组件的另一端与所述反冲洗集水池20相连通；所述反冲洗出水槽13与所述滤池6的顶部相连通。滤池6由下到上依次由出水槽16、承托板4、承托层5、滤料7、消泡区8、进水槽11组成，滤池6内还设有液位探测器9，所述液位探测器9位于所述进水槽11内，并与所述消泡区8相连接。所述处理装置还包括设有出水阀门26的出水管21，所述出水管21的一端与所述出水槽16相连通，另一端与所述反冲洗集水池20相连通。所述曝气组件包括曝气泵I、进气气阀2及曝气管3 ;所述曝气泵I通过所述进气气阀2与所述曝气管3的一端相连通，所述曝气管3的另一端与所述出水槽16相连通，且至少一部分位于所述出水槽16内。反冲洗组件包括反冲洗布水管15、反冲洗泵14、反冲洗阀门22及反冲洗管23 ;所述反冲洗布水管15的一端通过所述反冲洗阀门22与所述反冲洗泵14相连通，所述反冲洗布水管15的另一端与所述出水槽16相连通，且至少一部分位于所述出水槽16内；所述反冲洗管23的一端与所述反冲洗泵14相连通，所述反冲洗管23的另一端与所述反冲洗集水池20相连通。所述反冲洗消泡组件包括进水布水管12、进水泵17、反冲洗消泡阀门18、反冲洗消泡管25、进水阀门19及进水管24 ;所述进水布水管12的一端与所述进水槽11相连通，且至少一部分位于所 述进水槽11内，所述进水布水管12的另一端与所述进水泵17的一端相连通；所述进水泵17的另一端分出两个支管，其中一个支管通过所述反冲洗消泡阀门18与所述反冲洗消泡管25相连通，其中另一个支管通过所述进水阀门19与所述进水管24相连通；所述反冲洗消泡管25与所述反冲洗集水池20相连通。进水布水管12上还设有至少两个以上的出水喷头10，每个出水喷嘴10上设有至少两个以上的喷嘴。其中出水管21连接出水阀门26设在出水槽16底部，出水一部分被反冲洗集水池20收集，多余的出水可以回用，出水槽16上部安装反冲洗布水管15，反冲洗布水管15上安装曝气管3，出水槽16上设承托板4，承托层5在承托板4上，滤料7在承托层5上，主要成分是火山岩，滤料上部为消泡区8，消泡区上部安装液位探测器9，进水布水管12的一部分固定在进水槽11，布水管上设出水喷头10，进水被均匀地喷洒在消泡区8上。本实施方式的反冲洗方式为首先关闭进水泵17、进水阀门19和出水阀门26，并关闭曝气泵I和进气气阀2，开启反冲洗泵14和反冲洗阀门22，系统进行10 15min的反冲洗水洗。然后开启曝气泵I和进气气阀2，并同时开启反冲洗消泡阀门18和进水泵17，滤料7在上升气、水的混合作用下实现反冲洗lOmin。最后再经水洗lOmin。溢出的反冲洗废液经反冲洗出水槽13收集，并经单独处理；反冲洗形成的泡沫被反冲洗消泡水流消灭。这样即实现了滤池的消泡反冲洗。以上所述仅为本高新技术的较佳实施例，并不用以限制本高新技术，凡在本高新技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本高新技术的保护范围之内。
权利要求1.一种煤气化废水深度处理装置，其特征在于包括滤池、曝气组件、反冲洗组件、反冲洗消泡组件、反冲洗集水池及反冲洗出水槽；所述曝气组件与所述滤池的底部相连通；所述反冲洗组件的一端与所述滤池的底部相连通，所述反冲洗组件的另一端与所述反冲洗集水池相连通；所述反冲洗消泡组件的一端与所述滤池的顶部相连通，所述反冲洗消泡组件的另一端与所述反冲洗集水池相连通；所述反冲洗出水槽与所述滤池的顶部相连通。
2.根据权利要求I所述的煤气化废水深度处理装置，其特征在于所述滤池内设有从滤池底部到滤池顶部依次连接的出水槽、承托板、承托层、滤料、消泡区及进水槽。
3.根据权利要求2所述的煤气化废水深度处理装置，其特征在于所述滤料为火山岩滤料。
4.根据权利要求3所述的煤气化废水深度处理装置，其特征在于所述火山岩滤料的粒径为3 10mm。
5.根据权利要求2所述的煤气化废水深度处理装置，其特征在于所述承托层由粒径为3 IOcm的球形或椭球形的鹅卵石组成。
6.根据权利要求2所述的煤气化废水深度处理装置，其特征在于所述滤池内还设有液位探测器，所述液位探测器位于所述进水槽内，并与所述消泡区相连接。
7.根据权利要求2所述的煤气化废水深度处理装置，其特征在于所述处理装置还包括设有出水阀门的出水管，所述出水管的一端与所述出水槽相连通，另一端与所述反冲洗集水池相连通。
8.根据权利要求2至7任一项所述的煤气化废水深度处理装置，其特征在于所述曝气组件包括曝气泵、进气气阀及曝气管；所述曝气管的一端通过所述进气气阀与所述曝气泵相连通，所述曝气管的另一端与所述出水槽相连通，且至少一部分位于所述出水槽内。
9.根据权利要求2至7任一项所述的煤气化废水深度处理装置，其特征在于反冲洗组件包括反冲洗布水管、反冲洗泵、反冲洗阀门及反冲洗管；所述反冲洗布水管的一端通过所述反冲洗阀门与所述反冲洗泵相连通，所述反冲洗布水管的另一端与所述出水槽相连通，且至少一部分位于所述出水槽内；所述反冲洗管的一端与所述反冲洗泵相连通，所述反冲洗管的另一端与所述反冲洗集水池相连通。
10.根据权利要求2至7任一项所述的煤气化废水深度处理装置，其特征在于所述反冲洗消泡组件包括进水布水管、进水泵、反冲洗消泡阀门、反冲洗消泡管、进水阀门及进水管；所述进水布水管的一端与所述进水槽相连通，且至少一部分位于所述进水槽内，所述进水布水管的另一端通过所述进水泵的一端相连通；所述进水泵的另一端分出两个支管，其中一个支管通过所述反冲洗消泡阀门与所述反冲洗消泡管相连通，其中另一个支管通过所述进水阀门与所述进水管相连通；所述反冲洗消泡管与所述反冲洗集水池相连通。
11.根据权利要求10所述的煤气化废水深度处理装置，其特征在于设在所述进水槽内的进水布水管上还设有至少两个以上的出水喷头。
12.根据权利要求11所述的煤气化废水深度处理装置，其特征在于所述每个出水喷嘴上设有至少两个以上的喷嘴。
13.根据权利要求12所述的煤气化废水深度处理装置，其特征在于所述每个喷嘴的直径为O. 5 1cm。
专利摘要本高新技术涉及一种煤气化废水深度处理装置，包括滤池、曝气组件、反冲洗组件、反冲洗消泡组件、反冲洗集水池及反冲洗出水槽；所述曝气组件与所述滤池的底部相连通；所述反冲洗组件的一端与所述滤池的底部相连通，所述反冲洗组件的另一端与所述反冲洗集水池相连通；所述反冲洗消泡组件的一端与所述滤池的顶部相连通，所述反冲洗消泡组件的另一端与所述反冲洗集水池相连通；所述反冲洗出水槽与所述滤池的顶部相连通。本高新技术能够解决滤池曝气、反洗过程中产生大量泡沫的问题。
文档编号C02F3/02GK202379796SQ20112055305
公开日2012年8月15日 申请日期2011年12月27日 优先权日2011年12月27日
发明者吕春霖, 王春雨, 程艾宁, 赵亮, 郭耀文 申请人:北京美华博大环境工程有限公司, 北京美华博大环境技术研究院有限公司
