一种废水回收系统及控制方法与流程

本发明涉及水处理，特别涉及一种废水回收系统及控制方法。

背景技术：

1、精密陶瓷材料因其优异的耐磨性、耐腐蚀性和绝缘性能，被广泛应用于半导体、电子、航空航天、医疗器械等领域；在精密陶瓷的加工过程中，研磨和清洗工序会产生大量含有固体颗粒物、悬浮物及有机污染物的废水；随着环保要求的日益严格和水资源短缺问题的加剧，如何高效、经济地处理这类废水并实现回用，已成为陶瓷加工行业亟待解决的技术难题。

2、目前，陶瓷研磨及清洗废水的主要处理方式包括沉淀、混凝、过滤等工艺，授权公告号为cn108341533b的中国专利公开了一种电化学微滤膜中水回用系统，采用电絮凝设备配合管式微滤膜系统对废水进行处理，此外，也有采用陶瓷膜过滤单元对研磨废水进行处理的技术方案，通过陶瓷膜的高精度分离实现废水中悬浮物的有效去除。

3、然而，现有过滤系统中的超滤膜等核心过滤单元在长期运行中容易发生膜污染，导致产水通量下降、运行压力升高，现有技术对膜污染的控制主要依靠定时反冲洗，缺乏基于实时运行参数的智能反冲洗控制策略，反冲洗时机和参数设置不够合理，影响了膜的使用寿命和系统运行效率。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种废水回收系统及控制方法，以解决上述现有技术存在的问题。

2、本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

3、一种废水回收系统及控制方法，包括第一污水存储池和第二污水存储池，所述第一污水存储池和第二污水存储池用于收集存储不同组分的废水；所述第一污水存储池和第二污水存储池均通过废水输送模块连通有均衡箱，所述均衡箱通过第一输送模块连通有药物处理池，所述药物处理池通过第二输送模块连通有排放模块，所述药物处理池底部设置有污泥排放管道，所述污泥排放管道的一端与药物处理池的内底部连通，污泥排放管道的另一端与板框压泥机连通。

4、通过采用上述技术方案，第一污水存储池主要用于收集精密陶瓷研磨生产线产生的研磨废水，该废水中含有大量微细陶瓷粉末颗粒物，cod浓度可达640mg/l，ss浓度可达650mg/l，第二污水存储池主要用于收集清洗工序产生的清洗废水以及整个废水回收系统各过滤单元反冲洗产生的反冲洗废水，由于整个废水回收系统包含多介质过滤器、保安过滤器、超滤膜系统等多个过滤功能单元，为了避免这些过滤单元因污染物积累而堵塞失效，需要定期对其进行反冲洗；这些反冲洗废水中含有高浓度的截留污染物，不能直接排放，需要设置第二污水存储池对其进行集中收集和存储，均衡箱的作用是对来自第一污水存储池和第二污水存储池的废水进行均质均量处理，使进入药物处理池的废水水质和水量保持相对稳定，清洗废水和反冲洗废水中各种污染物的浓度远低于研磨废水中的污染物浓度，如果不进行均衡化处理，直接送入药物处理池会导致系统运行参数频繁波动，影响处理效果的稳定性。

5、在进一步的实施例中，所述废水输送模块、第一输送模块和第二输送模块均由两台输送泵组成，两台输送泵的进水口处和出水口处均设置有阀门。

6、通过采用上述技术方案，之所以都包含两台输送泵的目的就是为了保障整个废水回收系统能够稳定运行，一个输送泵作为常用水泵使用，另一个输送泵作为备用输送泵，当常用输送泵损坏的时候通过调整阀门的开闭，即可切换备用输送泵，从而保障了系统的稳定运行。

7、在进一步的实施例中，所述药物处理池由加药搅拌舱、沉淀舱和液体排出舱组成，所述加药搅拌舱和沉淀舱的底部均设置有污泥排放口，所述加药搅拌舱的顶部设置有加药口，所述液体排出舱的内底部通过第二输送模块连通有排放模块，所述污泥排放管道与污泥排放口连通。

8、通过采用上述技术方案，在使用的时候均衡箱内部的污水先进入加药搅拌舱内部，加药搅拌舱内部设置有搅拌装置，用于搅拌混合使得药物和污水混合均匀，然后通过内部设置的抽吸泵等手段将加药搅拌舱内部的污水排入沉淀舱内部，最后通过隔离过滤的手段将沉淀舱内部的液体排入液体排出舱内部。

9、在进一步的实施例中，所述排放模块包括超滤系统、给药箱和储水箱，所述储水箱用于存储可排放废水，所述液体排出舱的内底部通过第二输送模块与超滤系统的进水口连通；所述超滤系统的出水口连通有均衡箱内部、储水箱内部；所述给药箱与储水箱内部连通。

10、通过采用上述技术方案，液体排出舱的清液经第二输送模块送入超滤系统进行深度过滤处理，超滤系统采用pvdf中空纤维超滤膜，能够有效去除废水中的胶体、悬浮物、细菌等微量污染物，超滤系统的产水进入储水箱存储，可作为生产回用水使用；超滤系统的浓水回流至均衡箱，与前端来水混合后重新进入处理流程，实现了废水的循环处理，提高了水的回收率，给药箱主要用于加氯，用于对处理干净的水体进行杀菌消毒。

11、在进一步的实施例中，所述超滤系统设置有反冲洗装置，所述反冲洗装置通过管道与储水箱连通，用于在超滤膜需要进行反冲洗时，从储水箱中抽取产水对超滤膜进行反向冲洗。

12、通过采用上述技术方案，反冲洗产生的废水通过管道输送至第二污水存储池进行收集，当超滤膜运行一段时间后，膜表面会积累一定量的污染物，导致膜通量下降、跨膜压差升高，此时启动反冲洗装置，从储水箱中抽取产水对超滤膜进行反向冲洗，可以有效清除膜表面的污染物，恢复膜的通量，反冲洗产生的废水中含有从膜表面冲刷下来的高浓度污染物，通过管道输送至第二污水存储池进行收集，避免了对环境的二次污染，在进行反冲洗的时候需要暂时停止向超滤系统输送待处理废水，所以需要在液体排出舱内部液位合适的时候进行反冲洗。

13、在进一步的实施例中，所述药物处理池的加药搅拌舱通过加药管道分别连通有pac加药系统、pam加药系统和naoh加药系统，pac是聚合氯化铝，作为混凝剂加入废水中，使废水中的胶体颗粒脱稳凝聚；pam是聚丙烯酰胺，作为絮凝剂加入废水中，使已凝聚的细小颗粒进一步絮结成较大的絮体，便于在沉淀舱中沉降分离；naoh作为ph调节剂加入废水中，用于将废水的ph值调节至8.0-8.3的最佳混凝反应区间。

14、在进一步的实施例中，所述药物处理池的加药搅拌舱内设置有ph在线监测仪，所述ph在线监测仪与naoh加药系统信号连接，用于实时监测加药搅拌舱内废水的ph值并根据监测结果自动控制naoh加药系统的启停。

15、通过采用上述技术方案，实现了ph值的自动调节，保证了混凝反应始终在最佳ph条件下进行，提高了处理效果的稳定性，同时减少了人工干预和药剂浪费。

16、在进一步的实施例中，所述超滤系统的进水口处设置有压力传感器，所述压力传感器与超滤系统的反冲洗装置信号连接，用于实时监测超滤系统的进水压力并根据压力变化自动控制反冲洗装置的启动，当超滤膜表面污染物积累导致膜通量下降时，进水压力会逐渐升高，当压力升高至预设的阈值时，自动启动反冲洗装置对超滤膜进行反冲洗，从而实现了基于实时运行参数的反冲洗智能控制。

17、在进一步的实施例中，所述第一污水存储池、第二污水存储池、均衡箱、药物处理池的液体排出舱和储水箱内均设置有液位传感器，各液位传感器均与系统的plc控制器信号连接，用于实时监测各池/箱内的液位高度并根据液位高度自动控制相关输送泵和阀门的启闭。

18、本发明还公开了一种废水回收系统的控制方法，包括：

19、采集数据，通过设置在第一污水存储池、第二污水存储池、均衡箱、药物处理池的液体排出舱和储水箱内的液位传感器，获取各液位传感器采集到的液位高度数据；通过设置在超滤系统进水口处的压力传感器，采集超滤系统的进水压力数据；通过设置在药物处理池加药搅拌舱内的ph在线监测仪，采集加药搅拌舱内废水的ph值数据；

20、废水收集控制，当第一污水存储池内的液位达到预设的高液位阈值时，启动研磨废水提升用输送泵将研磨废水从第一污水存储池输送至均衡箱；当第一污水存储池内的液位降至预设的低液位阈值时，停止研磨废水提升用输送泵；当第二污水存储池内的液位达到预设的高液位阈值时，启动清洗废水提升用输送泵将清洗废水和反冲洗废水从第二污水存储池输送至均衡箱；当第二污水存储池内的液位降至预设的低液位阈值时，停止清洗废水提升用输送泵。

21、均衡控制，当均衡箱内的液位达到预设的高液位阈值时，启动废水输送泵将均衡箱内的废水输送至药物处理池的加药搅拌舱；当均衡箱内的液位降至预设的低液位阈值时，停止废水输送泵；

22、加药搅拌控制，废水进入加药搅拌舱后，启动搅拌装置，并通过加药系统向加药搅拌舱内依次加入naoh调节ph至8.0-8.3，加入pac进行混凝反应，加入pam进行絮凝反应，所述ph在线监测仪实时监测加药搅拌舱内废水的ph值，当ph值低于设定值时自动启动naoh加药泵补充naoh，当ph值高于设定值时停止naoh加药泵；

23、沉淀控制，经加药搅拌处理后的废水自流或泵送至沉淀舱，在沉淀舱中进行固液分离，固体颗粒物沉降到底部形成污泥，上清液溢流至液体排出舱；

24、深度过滤控制，液体排出舱内的清液通过第二输送模块输送至超滤系统进行深度过滤处理，超滤系统的产水进入储水箱存储，超滤系统的浓水回流至均衡箱；

25、反冲洗控制，通过设置在超滤系统进水口处的压力传感器实时监测进水压力，当进水压力升高至预设的反冲洗启动阈值时，启动反冲洗装置从储水箱中抽取产水对超滤膜进行反向冲洗；反冲洗持续预设时间后停止反冲洗装置，系统恢复正常产水状态。

26、污泥排放控制，定期开启污泥排放管道上的阀门，将沉淀舱底部沉积的污泥排放至板框压泥机进行压滤脱水处理，压滤产生的滤液回流至均衡箱，压滤产生的泥饼外运处置；

27、液位报警控制，当第一污水存储池、第二污水存储池、均衡箱、药物处理池的液体排出舱或储水箱中的任一池/箱的液位超过预设的高高液位阈值或低于预设的低低液位阈值时，系统发出声光报警信号，提示操作人员进行检查和处理。

28、在进一步的实施例中，所述pac的投加比例为pac：废水=15:100，所述pam的投加比例为pam：废水=2:1000，pac溶液在投加前需搅拌熟化10分钟以上，pam溶液在投加前需搅拌熟化1小时以上。

29、在进一步的实施例中，所述反冲洗启动压力阈值为0.3mpa，所述反冲洗持续时间为30-60秒，反冲洗过程中，超滤系统的产水阀和浓水阀关闭，反冲洗进水阀和反冲洗出水阀开启，确保反冲洗水能够有效冲刷膜表面并将冲洗废水顺利排出。