一种用于造纸废水好氧系统的废水除钙设备的制作方法

1.本实用新型涉及水处理技术领域，具体涉及一种用于造纸废水好氧系统的废水除钙设备。


背景技术：

2.在制浆造纸生产过程中，废纸原料以及造纸的涂布、加填等工序均含有或大量使用碳酸钙，因此碳酸钙广泛存在于制浆造纸废水中。由于微生物的作用，废水中的有机物易转化为挥发性的脂肪酸等物质，其与碳酸钙发生反应，使得钙从沉淀状态转化成离子态，钙离子随废纸进入造纸废水中。随着国产废纸重复回收的利用率越来越高，从而导致造纸废水中的钙离子浓度也变高。
3.造纸废水中钙离子浓度高，容易引起输水管道结垢，还会引起活性污泥好氧曝气系统钙化，曝气器表面积垢，使得好氧池曝气效果变差、溶解氧含量降低，造成生化处理能力下降。特别是好氧系统经空气鼓风曝气后，空气中的二氧化碳与水中钙离子后反应生成碳酸钙，使后续处理设备和管道极易产生结垢，造成管道堵塞。因此，针对造纸废水好氧曝气系统钙化严重的问题，提供一种高效稳定的用于造纸废水好氧系统的废水除钙系统，对保障造纸废水处理系统的正常运行是很有必要的。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本实用新型的目的旨在提供一种用于造纸废水好氧系统的废水除钙设备。
5.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
6.一种用于造纸废水好氧系统的废水除钙设备，包括除砂器筒体，所述除砂器筒体的一侧设置有进水口，所述进水口与进水管连接，所述除砂器筒体的另一侧设置只有外出水口，所述外出水口与所述外出水管连接；所述除砂器筒体筒内顶部固定连接有中心筒，所述中心筒内设置有搅拌器，所述搅拌器顶部与所述除砂器筒体筒内顶部连接，所述中心筒的一侧设置有内出水口，所述内出水口与内出水管的一端连接，所述内出水管的另一端与所述外出水口密封连接；所述除砂器筒体底部与集砂装置连接。
7.进一步地，所述进水管上设置有压力变送器ⅰ，所述外出水管上设置有压力变送器ⅱ。
8.进一步地，所述搅拌器包括搅拌杆，所述搅拌杆顶部与减速电机连接，所述搅拌杆底部与搅拌桨连接，所述搅拌桨置于所述中心筒底部下方且置于所述除砂器筒体底部上方。
9.进一步地，所述集砂装置包括集砂筒，所述集砂筒的上开口与所述除砂器筒体底部连接，所述集砂筒底部一侧设置有排砂口，所述排砂口与排砂管连接。
10.进一步地，所述排砂管上设置有气动阀门ⅰ。
11.进一步地，所述排砂管的出口连接至集砂池。
12.进一步地，所述集砂筒贯穿有动力水管，所述动力水管出水口靠近所述排砂口内侧。
13.进一步地，所述动力水管上设置有气动阀门ⅱ，所述气动阀门ⅱ位于所述集砂筒外侧。
14.进一步地，所述进水管的进水端与所述造纸废水好氧系统中二沉池的污泥回流泵出水口连接。
15.进一步地，所述外出水管的出水端与所述造纸废水好氧系统中的好氧池连接。
16.本实用新型的有益效果在于：
17.1、本实用新型提供一种造纸废水好氧系统废水除钙的设备，能够有效降低造纸废水好氧系统废水的钙离子含量，降低曝气系统和好氧池出水管道结垢的风险，保障好氧系统稳定运行。经工程验证：在二沉池与好氧池的污泥回流系统中安装本专利提供的除钙设备后，回流污泥的钙离子浓度从350mg/l降至270mg/l，好氧池曝气系统的清洗频率从60天降至240～300天。
18.2、本实用新型在除砂器筒体内设置中心筒，使得废水在搅拌器的作用下从中心筒内壁切线方向进入中心筒内部，更容易使较小颗粒钙沉淀碰撞形成大颗粒，使较重的含钙沉淀物在高速离心力作用下旋转下沉至集砂筒内，减少了废水在除钙设备内的停留时间，同时减小了设备的尺寸。
19.3、本实用新型在进水管和外出水管分别设置有压力变送器，通过压力变送器检测进出水管道压力差来控制气动阀门的启动，进而实现监控排砂时间，确定排砂时间点，排砂操作方便，提高了系统的自动性，降低了操作难度。集砂筒内部配置辅助动力水管，通过气动阀门控制冲洗，防止沉砂堵塞。
20.4、本实用新型利用重力沉砂，免除了气提除砂装置或者泵吸除砂装置，具有结构紧凑、占地面积小等优点。本系统可用于造纸废水好氧系统的改造工程，由于充分利用了原有工程设施，因此改造简便，改造成本低。
21.综上所述，本实用新型用于脱除造纸废水好氧系统的高含量钙离子，使得出水水质稳定，可靠性高，能有效防止好氧系统后的管道结垢堵塞。
附图说明
22.附图1为本实用新型中造纸废水好氧系统工艺流程示意图；
23.附图2为本实用新型一种造纸废水好氧系统的废水除钙设备整体结构示意图。
24.附图标记：1、进水管；2、压力变送器ⅰ；3、中心筒；4、搅拌杆；5、减速电机；6、除砂器筒体；7、集砂筒；8、外出水管；9、压力变送器ⅱ；10、排砂管；11、气动阀门ⅰ；12、动力水管；13、气动阀门ⅱ；14、进水口；15、内出水口；16、内出水管；17、外出水口。
具体实施方式
25.下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述：
26.如图1所示，本实用新型中造纸废水好氧系统包括好氧池、二沉地、除钙设备和集砂池。
27.造纸废水好氧系统为造纸废水处理系统中的一部分，用于将废水中的有机物转化
为无机物。废水首先进入好氧池，再进入二沉池，进一步通过污泥回流泵进入除钙设备，除钙后的回流污泥再次回流至好氧池，由除钙设备排出的含大颗粒碳酸钙重质污泥排入集砂池。好氧池中，废水和污泥混合后，经曝风机鼓风曝气后，空气中的二氧化碳溶解于水中与水中的钙离子反应生成微小碳酸钙颗粒。离开好氧池的剧烈空气搅拌后，平稳水体中微小碳酸钙颗粒随水流碰撞聚合为大颗粒碳酸钙，进入二沉池。将二沉池的污泥回流泵出水口连接除钙设备，含大颗粒碳酸钙的高浓度回流污泥进入除钙设备。质量较重的大颗粒碳酸钙在除钙设备的离心作用力下与回流污泥脱离，完成除钙的回流污泥回流到好氧池前端，实现好氧系统废水除钙的目的，大大降低好氧系统废水中的钙离子含量。
28.特别的，二沉池的高浓度回流污泥(mlss为8～10g/l)进入除钙设备时的流速为1.5m/s，废水在除钙设备中的停留时间为30s。
29.一种用于造纸废水好氧系统的废水除钙设备，如图2所示，包括除砂器筒体6，除砂器筒体6的一侧设置有进水口14，进水口14与进水管1连接，除砂器筒体6的另一侧设置只有外出水口17，外出水口17与外出水管8连接；除砂器筒体6筒内顶部固定连接有中心筒3，中心筒3内设置有搅拌器，搅拌器顶部与除砂器筒体6筒内顶部连接，中心筒3的一侧设置有内出水口15，内出水口15与内出水管16的一端连接，内出水管16的另一端与外出水口17密封连接；除砂器筒体6底部与集砂装置连接。
30.进一步地，进水管1上设置有压力变送器ⅰ2，外出水管8上设置有压力变送器ⅱ9。通过压力变送器ⅰ2和压力变送器ⅱ9检测进水管1和外出水管8之间的压力差。
31.进一步地，搅拌器为立式搅拌器，搅拌器包括搅拌杆4，搅拌杆4顶部与减速电机5连接，搅拌杆4底部与搅拌桨连接，搅拌桨置于中心筒3底部下方且置于除砂器筒体6底部上方。
32.进一步地，集砂装置包括集砂筒7，集砂筒7的上开口与除砂器筒体6底部连接，集砂筒7底部一侧设置有排砂口，排砂口与排砂管10连接。
33.进一步地，排砂管10上设置有气动阀门ⅰ11。
34.进一步地，排砂管10的出口连接至集砂池。
35.进一步地，集砂筒7贯穿有动力水管12，动力水管12出水口靠近排砂口内侧。
36.进一步地，动力水管12上设置有气动阀门ⅱ13，气动阀门ⅱ13位于集砂筒7外侧。
37.进一步地，进水管1的进水端与造纸废水好氧系统中二沉池的污泥回流泵出水口连接。
38.进一步地，外出水管8的出水端与造纸废水好氧系统中的好氧池前端的污泥回流点连接。
39.应用本实用新型中废水除钙设备进行除钙的方法如下：
40.首先关闭排砂管上的气动阀门ⅰ11和动力水管12上的气动阀门ⅱ13；二沉池污泥回流泵出水经进水管1沿中心筒6内壁切线方向进入除砂器筒体的中心筒6内部，水流在搅拌器中的搅拌桨的旋转带动下形成旋流产生离心力。在除砂器筒体6中央，立式搅拌机4控制水流的流速，对含大颗粒碳酸钙的重质污泥及夹带大量粘附有机物的活性污泥进行多次翻滚清洗。在旋流作用下，水流不断向上翻滚，进入中心筒3内部，泥水碰撞筒壁消能，通过水流的紊流作用和机械碰撞作用，使密度小质量轻的活性污泥与含大颗粒碳酸钙的重质污泥分离。含大颗粒碳酸钙的重质污泥向除砂器筒体6下部的集砂筒7下沉，夹带大量粘附有
机物的活性污泥随着水流继续向上旋流，通过内出水管16和外出水管8回流至好氧池前端。
41.当含大颗粒碳酸钙的重质污泥在集砂筒7内的沉积量达到设计负荷时，含大颗粒碳酸钙的重质污泥进入外出水管8内，外出水管8的管道压力增大，进水管11与外出水管8存在管道压力差，这时开启排砂管10上的气动阀门ⅰ11和动力水管12上的气动阀门ⅱ13，在来自动力水管中动力水的冲洗下，通过排砂管10将集砂筒7内积存的含大颗粒碳酸钙的重质污泥排至集砂池。排砂过程中进水管1不停止进水，当进水管1与外出水管8的管道压力差恢复正常后，关闭排砂管10上的气动阀门ⅰ11和动力水管12上的气动阀门ⅱ13，继续循环上述步骤。
42.通过获取进水管1与外出水管8存在管道压力差来控制排砂管10上的气动阀门ⅰ11和动力水管12上的气动阀门ⅱ13为现有技术，在此不展开详细描述。
43.对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。