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中水回用处理系统的制作方法

2022-08-11 04:54:34 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及水处理技术领域,特别是涉及一种中水回用处理系统。


背景技术:

2.现有技术中,混凝土一般采用水泥作胶凝材料,砂、石作集料,与水(可含外加剂和掺合料)按一定比例配合,经搅拌而成的拌合物。混凝土在生产过程中需要大量水,混凝土拌合站用水通常来源于地下水资源或工业用水,生产用水成本较高。
3.混凝土生产拌合站现场拌合楼主机清洗、场地冲洗、环境和车间降尘和水泥罐车清洗等需要大量用水并产生大量污水。这些污水含有水泥浆,骨料和骨料携带的杂质、混合物等,虽然通过砂石分离设备能将污水中固含物分离出来,但分离后的污水是强碱性的,ph值高,可达13以上,直接排放会污染环境,这些污水也不能直接用于混凝土生产。
4.如上所述,混凝土拌合站生产需要大量用水,另外混凝土拌合站产生的大量污水又不能直接外排,为降低生产用水成本、保护环境,对混凝土搅拌站污水合理循环利用非常必要。
5.当前混凝土生产企业对混凝土拌合站的污水处理主要采用以下方式:1、污水经过沉淀或压滤后的污水掺和一定比例新鲜水回用于生产,但这种方式只能用于低标号普通混凝土(混凝土标号低于c40)生产;2、污水经过压滤后内循环利用,这种方式只能回用于罐车清洗、场地冲洗、拌合楼主机清洗,当内循环污水不能完全利用时,会导致污水外溢;3、经过ph值调节和氧化处理后中水回用。目前拌合站污水ph值调节采用有机酸中和拌合污水,再经过强氧化剂(如:双氧水)进行氧化处理,最后经过浅层沉淀处理后回用于生产。这种方式虽然能达到再生水回用,但成本较高,而且强氧化剂腐蚀性强,属于管制运输产品。
6.综上所述,混凝土拌合站对成本低、运行效率高的拌合污水再生回用系统有较强的需求,特别对于水资源紧缺和环境保护要求严格的地方,混凝土拌合污水再生获得中水(又称再生水)并进行回用十分必要。


技术实现要素:

7.针对上述提出的混凝土拌合站对成本低、运行效率高的拌合污水再生回用系统有较强的需求,特别对于水资源紧缺和环境保护要求严格的地方,混凝土拌合污水再生获得中水(又称再生水)并进行回用十分必要的技术问题,本发明提供了一种中水回用处理系统。采用本方案提出的技术方案,不仅可获得中水以回用于混凝土拌合站,同时可获得碳酸钙副产品。
8.针对上述问题,本发明提供的中水回用处理系统通过以下技术要点来解决问题:中水回用处理系统,包括脱水分离系统及酸碱中和装置,所述脱水分离系统用于对流经其的污水进行固液分离,所述酸碱中和装置对来自脱水分离系统的污水进行酸碱中和,所述脱水分离系统上设置有进水口和出水口,所述酸碱中和装置包括二氧化碳中和装置,所述二氧化碳中和装置包括中和池以及注入装置,所述注入装置用于向所述中和池的水体中注
入二氧化碳;
9.所述中和池设置有进水口和出水口,
10.所述脱水分离系统的出水口与中和池的进水口通过第一管道连接;
11.所述中和池的出水口与脱水分离系统的进水口通过第二管道连接。
12.现有混凝土拌合站在运用过程中,产生于混凝土运输车、搅拌主机、生产场地清洗的污水为拌合站的主要污水来源,其中,在所产生的污水中,需要被关注的成分包括钙离子、氢氧根离子、钠离子、钾离子、硫酸根离子、砂石颗粒、外加剂、无机盐、水泥、防冻剂、硫酸盐、膨胀剂、粉煤灰等。通过砂石料清洗及筛分单元,可相对容易得回收污水中粒径大于0.0075mm的砂料,对于进行砂石清洗后剩余的污水,可采用本方案提供的中水回用处理系统进行污水再生,实现中水回用或达标外排。
13.本方案中,所述脱水分离系统用于固液分离,可设置为包括但不局限于以上提出的砂石料清洗及筛分单元;由于砂石料清洗及筛分单元通常被理解为实现砂石回收,针对污水而言,作用为去除水体中的砂石且对砂石根据粒径进行分类收集,故所述脱水分离系统也可设置为区别于所述砂石料清洗及筛分单元,且将脱水分离系统设置在砂石料清洗及筛分单元的后级,以进一步对污水中的颗粒物、悬浮物进行去除。所述酸碱中和装置用于应对污水一般ph值较高的特点,对污水进行中和以调节污水的ph值,最终得到中水以实现中水回用或达标排放。由于以上脱水分离系统及酸碱中和装置均为水处理领域的常见设备,故以上方案中并未对脱水分离系统及酸碱中和装置进行更为详尽的介绍。
14.区别于现有技术,首先,本方案中通过将酸碱中和装置设置为包括二氧化碳中和装置,所述二氧化碳中和装置包括中和池以及注入装置,这样,在污水进入到中和池后,通过所述注入装置向中和池的水体中注入二氧化碳,采用二氧化碳实现污水ph值调节,具有如下特点:酸碱中和装置设备建设成本更低;二氧化碳中和碱性污水不会产生中和过度,无需采取服务于碱性污水中和的精确控制系统;采用二氧化碳中和剂中和碱性污水中和剂成本低,二氧化碳气体存储安全、方便;通过二氧化碳对混凝土拌合站污水进行处理时,可产生碳酸钙副产物。
15.针对以上可产生碳酸钙副产物的特点,本方案中进一步设置为:所述中和池设置有进水口和出水口;所述脱水分离系统的出水口与中和池的进水口通过第一管道连接;所述中和池的出水口与脱水分离系统的进水口通过第二管道连接,这样可使得本方案在具体运用时,在污水进入中和池之前,由于中和池的污水来源可来源于脱水分离系统的出水口,这样,污水中存在的砂砾、悬浮物等杂质可在脱水分离系统发挥的固液分离作用下被分离(第一次固液分离),使得进入中和池的污水中砂砾、悬浮物含量更少;在来自脱水分离系统的污水进入中和池后,由于采用注入装置实现ph值调节,此过程中会产生粒径细腻的碳酸钙副产物,此时,通过所述第二管道将含有碳酸钙颗粒的水体导入到脱水分离系统中,此时脱水分离系统通过固液分离作用可进一步净化水体(第二次固液分离),在实现水体达标排放或者中水收集的同时,由于在脱水分离系统中发生了第一次固液分离作用,此过程中沉淀在中和池中、脱水分离系统中的碳酸钙颗粒纯度更高,此阶段得到的碳酸钙副产物满足外售作为建材、造纸、橡胶等行业的粗产品的品质需求,提升本系统运行的经济性以及混凝土拌合站整体运行的经济性。
16.作为所述中水回用处理系统更进一步的技术方案:
17.作为本领域技术人员,以上脱水分离系统可设置为仅具有一个,那么为获得纯度更高的碳酸钙,需要在完成第一次固液分离后对所分离出的固相物质进行去除,以使得第二次固液分离后所得的固相物质碳酸钙含量更高。但本方案在具体运用时,由于污水来源多样:可来自搅拌主机楼清洗、场地地面清洗、运输车辆内部或外部清洗等,且所得污水中各成分的含量是不可确定的,这样,特定体积污水在第一次固液分离、第二次固液分离过程中被分离出的固相物质的量不是确定的,为避免对脱水分离系统进行繁琐的固相物质清理操作,使得第一次固液分离和第二次固液分离在不同的脱水分离系统中完成,设置为:所述脱水分离系统包括至少两个脱水分离池,各脱水分离池均用于对流经其的污水进行固液分离;
18.所述脱水分离池中,部分脱水分离池的出水口与中和池的进水口通过第一管道连接,其余脱水分离池的进水口与中和池的出水口通过第二管道连接。本方案中,考虑到混凝土拌合站中需要被去除的成分容易通过沉淀进行分离的特点,在设备简单、不需要更进一步添加絮凝物、设置和运行成本低的基础上,采用脱水分离池完成相应的固液分离。设置为包括至少两个脱水分离池、部分脱水分离池的出水口与中和池的进水口通过第一管道连接,其余脱水分离池的进水口与中和池的出水口通过第二管道连接,这样,处于第一管道进口端的脱水分离池用于完成第一次固液分离,处于第二管道出水口的脱水分离池用于完成第二次固液分离,在进行脱水分离池固相物质清理时,对脱水分离池的清洗频率或次数根据实际使用情况完成即可:并不局限于完成了多少次对中和池注水或完成了多少次中和池中水体固液分离,当脱水分离池达到固相物质最大承载能力或脱水分离池失去最佳分离效果后,对对应脱水分离池进行固相物质清理即可。
19.区别于如采用矿物质酸(盐酸、硫酸等)进行污水ph值调节,二氧化碳的处理效率较低,作为一种仅在一个进水泵的作用下,不仅可实现中和池污水注入,同时能够相对均匀的实现二氧化碳在污水中分布或混合的技术方案,设置为:所述第一管道上还串联有进水泵,所述进水泵为流体经第一管道、由脱水分离系统流至中和池中提供动力;
20.所述注入系统包括混合罐,所述混合罐串联在第一管道上,且混合罐位于进水泵的出口端;
21.所述注入系统还包括通过进气管与混合罐内部空间相连的二氧化碳气源。本方案在具体运用时,通过进水泵将脱水分离系统经过第一次固液分离产生的污水经过第一管道、混合罐、进水泵注入到中和池中,在所述污水流经混合罐时,与注入系统向混合罐中注入的二氧化碳气体混合,达到利用二氧化碳实现污水ph值调节的目的。
22.进一步的,本方案通过设置所述混合罐,同时将混合罐设置在进水泵的出口端,这样,可利用来自进水泵出水的动力使得污水能够在混合罐内发生搅动,以上搅动可使得二氧化碳能够更均匀和充分的与污水作用以实现ph值调节目的,如相对于在中和池中均匀布气和大面积搅动中和池中水体,设置和使用成本较低且系统设备简单。
23.在具体实施时,为提升二氧化碳的利用率,设置为所述混合罐为密闭的罐体。进一步的,由于本方案的主旨之一为提高碳酸钙副产物中碳酸钙的含量,污水在进入进水泵之前优选通过第一次固液分离相对严格的过滤或沉淀,故优选在混合罐中设置填料,所述填料可采用不锈钢填料块,同时设置为在混合罐上,来自进水泵的污水进水与来自注入系统的二氧化碳进气位于同一位置,这样,在填料被磨损速度可接受的情况下提升二氧化碳在
污水中分布的均匀性。如第一次固液分离完成后污水中含量大量的砂砾杂质,宜设置为将混合罐使用为一个空罐,同时,来自进水泵的污水进水位置与来自注入系统的二氧化碳进气位置呈正对设置。
24.作为一种更为具体的系统布设方式,设置为:所述第一管道具有多个位于中和池中、分布在中和池不同位置的出口。本方案针对采用二氧化碳实现碱性污水ph值调节具有相对时间较长且宜设置为二氧化碳过量的特点,提供了一种通过在中和池中布置多个出口,使得随着污水进入中和池的二氧化碳能够被更为高效利用的技术方案:可进一步作用到中和池不同位置的水体中。
25.为进一步提高二氧化碳进入中和池后在中和池污水中分布的均匀性,同时作为一种结构简单的实现方案,设置为:所述第一管道上连接有多个释放器,所述释放器包括与第一管道相通的支管,所述支管上设置有多个连通支管内外侧的连通孔,所述连通孔作为所述出口。本方案中,采用所述支管作为所述出口的承载体,不仅结构简单、制备方便,同时容易获得较多数量的出口。以上支管优选设置为盲管,所述连通孔分布在所述盲管的侧壁以及封闭端,盲管的开口端与第一管道相接。
26.更进一步的,为增加二氧化碳与污水接触的机会和时间,以提高二氧化碳的利用率、加快水质中和速度,作为一种结构简单的实现方式,设置为:所述释放器还包括管节及轴流泵;
27.任意一个释放器均为:所述支管局部嵌入所述管节中,所述连通孔均位于管节的内侧,所述轴流泵安装在所述管节中,所述轴流泵用于驱动流体由管节的一端流向管节的另一端。本方案在运用时,通过所述轴流泵作用于污水实现污水沿着管节流动,这样,可使得通过所述连通孔排出的二氧化碳能够随管节内的水体进一步流动,以通过混合和随动增加接触机会和作用时间。
28.作为一种通过所述轴流泵以及管节,能够使得中和池中的水体具有水平方向的运动形态以及竖向的运动形态,以达到效果更好的搅混目的,设置为:所述管节倾斜安装在中和池内。
29.作为所述脱水分离系统更为细化的方案,设置为:所述脱水分离系统包括沉淀池,所述沉淀池包括第一沉淀池及第二沉淀池,所述第一沉淀池及第二沉淀池均为竖流式沉淀池;
30.还包括用于将第一沉淀池出水注入到第二沉淀池中的流体连通管;
31.所述脱水分离系统上的进水口和出水口分别为:进水口设置在第一沉淀池上,出水口设置在第二沉淀池上;
32.所述第二沉淀池中还设置有填料组件。本方案针对拌合站污水中固相物分离一般具有密度相对较大、不需要采用絮凝剂,利用物理结构即可达到沉淀目的的特点,提供了一种占地面积小以适合于拌合站场地设计及设备布置、不易出现填料垮塌的技术方案。
33.具体的,本沉淀池结构在使用时,污水由第一沉淀池的进水口被引入第一沉淀池中完成初步分离,初步分离后,污水经过所述流体连通管被引入至第二沉淀池中进行进一步沉淀分离。设置为第一沉淀池和第二沉淀池均采用竖流式沉淀池,即提供了一种占地面积小,适应于混凝土拌合站运用、所得污泥/泥饼易于排出的技术方案;设置为采用第一沉淀池、第二沉淀池作为沉淀池结构中不同级的沉淀池,这样,第一沉淀池可视为整个污水沉
淀处理流程中的初级沉淀池,第二沉淀池可视为整个污水沉淀处理流程中的次级沉淀池,同时通过将填料组件设置在次级沉淀池中且相对于第一沉淀池和第二沉淀池,污水中沉降物在填料组件部分发生沉淀为在第一沉淀池和第二沉淀池发挥沉淀之后,故填料组件不仅可加速沉淀速度和沉淀效果,同时前级经过了至少两次沉淀,这样可有效避免在填料组件部分形成过多的沉淀物而导致填料组件堵塞甚至垮塌,故在具体实施时,考虑到具体运用,并不需要在第一沉淀池中设置填料;本方案针对混凝土拌合站污水来源不同、污水中如砂砾粒径分布范围较大的特点,采用第一沉淀池、第二沉淀池以及填料组件获得不同的沉淀点,这样,如粒径更大、密度更大的物质(如砂砾)更容易在第一沉淀池中发生沉淀,不易沉淀的物质(如地面冲洗水中的泥土物质)具体沉淀位置更可能发生在填料组件位置,故采用本方案,可在不同位置获得不同成分的沉淀物,具有对沉淀物进行分类收集以方便后续利用的特点。
34.关于沉淀池更为细化的方案为:所述第一沉淀池为封闭的容器,所述第一沉淀池的顶侧还设置有泄压口,所述泄压口上连接有泄压装置;
35.所述第一沉淀池及第二沉淀池中均设置有布水器,所述布水器均为圆锥状壳体结构;
36.所述布水器上均设置有多个通孔,所述通孔的轴线沿着布水器的轴线方向或沿着布水器的壁厚方向;
37.在第一沉淀池上,布水器以及第一沉淀池的进水口均与第一沉淀池同轴设置,布水器位于第一沉淀池进水口的下方且布水器的尖端朝上;
38.在第二沉淀池上,布水器以及流体连通管的出水口均与第二沉淀池同轴设置,布水器位于流体连通管出水口的下方且布水器的尖端朝上,所述填料组件位于流体连通管出水口的上方,第二沉淀池的出水口位于填料组件的上方。设置为第一沉淀池为封闭的容器,这样,第一沉淀池的进水动力源(如采用泵体)可作为第一沉淀池向第二沉淀池注入的动力源,经过该泵体即可对第一沉淀池内部进行加压,使得流体连通管发挥连通功能在所述泵体的作用下完成,这样,可有效减小工艺点设置数量、工艺点操作数量以及工艺点维护数量;考虑到如第二沉淀池中固相物质堆积堵塞流体连通管等或造成第一沉淀池内压大幅增大的情况,设置为包括所述泄压口及泄压装置,对所述泄压口的位置限定使得在泄压的初期排出第一沉淀池顶部的空气即可实现泄压,这样,可有效减小污水对泄压装置的腐蚀作用或降低泄压装置的设置成本;所述布水器用于提升对应沉淀池的沉淀效果,通过对布水器形状、位置等的限定,使得布水器不仅能够均匀沉淀池中流体的流速,通孔的形式旨在使得部分流体能够通过所述通孔穿过布水器,通过进一步降低流速差及提高沉淀池内部空间的利用率达到更好的沉淀效果。
39.针对以上提出的沉淀池结构,由于第二次固液分离时固相物质主要为碳酸钙颗粒,且碳酸钙粒径相对较小,作为一种利于碳酸钙沉淀集中收集、可较小流体输送动力需求的技术方案,设置为:所述流体连通管的出水口作为第二沉淀池进水口的一部分:第二沉淀池包括第一进水口和第二进水口,所述流体连通管的出水口作为所述第一进水口,所述中和池的出水口与第二进水口相连。本方案中,通过设置为第二沉淀池不止仅具有为流体连通管出水口的进水口,使得来自中和池、通过二氧化碳发生了酸碱中和的污水能够被直接注入到第二沉淀池中,利用其中的填料迅速、高效的完成固液分离,使得分离过程所得到的
碳酸钙仅存在于第二沉淀池中,同时通过缩短流体流通路径达到减小流体流动阻力的目的。在具体实施时,针对第一次固液分离,可设置为所述沉淀池包括如上提出的第一沉淀池及第二沉淀池,第一沉淀池与第二沉淀池共同发挥第一次固液分离作用;针对第二次固液分离,可设置为该部分发挥沉淀作用的沉淀池仅包括第二沉淀池,这样,整个系统中,至少设置一个第一沉淀池以及两个第二沉淀池,其中的一个第二沉淀池与第一沉淀池用于完成第一次固液分离,另一个第二沉淀池仅单独用于完成第二次固液分离。
40.本发明具有以下有益效果:
41.本方案区别于现有技术,首先,本方案中通过将酸碱中和装置设置为包括二氧化碳中和装置,所述二氧化碳中和装置包括中和池以及注入装置,这样,在污水进入到中和池后,通过所述注入装置向中和池的水体中注入二氧化碳,采用二氧化碳实现污水ph值调节,具有如下特点:酸碱中和装置设备建设成本更低;二氧化碳中和碱性污水不会产生中和过度,无需采取服务于碱性污水中和的精确控制系统;采用二氧化碳中和剂中和碱性污水中和剂成本低,二氧化碳气体存储安全、方便;通过二氧化碳对混凝土拌合站污水进行处理时,可产生碳酸钙副产物。
42.针对以上可产生碳酸钙副产物的特点,本方案中进一步设置为:所述中和池设置有进水口和出水口;所述脱水分离系统的出水口与中和池的进水口通过第一管道连接;所述中和池的出水口与脱水分离系统的进水口通过第二管道连接,这样可使得本方案在具体运用时,在污水进入中和池之前,由于中和池的污水来源可来源于脱水分离系统的出水口,这样,污水中存在的砂砾、悬浮物等杂质可在脱水分离系统发挥的固液分离作用下被分离(第一次固液分离),使得进入中和池的污水中砂砾、悬浮物含量更少;在来自脱水分离系统的污水进入中和池后,由于采用注入装置实现ph值调节,此过程中会产生粒径细腻的碳酸钙副产物,此时,通过所述第二管道将含有碳酸钙颗粒的水体导入到脱水分离系统中,此时脱水分离系统通过固液分离作用可进一步净化水体(第二次固液分离),在实现水体达标排放或者中水收集的同时,由于在脱水分离系统中发生了第一次固液分离作用,此过程中沉淀在中和池中、脱水分离系统中的碳酸钙颗粒纯度更高,此阶段得到的碳酸钙副产物满足外售作为建材、造纸、橡胶等行业的粗产品的品质需求,提升本系统运行的经济性以及混凝土拌合站整体运行的经济性。
附图说明
43.图1为本方案所述的中水回用处理系统一个具体实施例的俯视图;
44.图2为本方案所述的中水回用处理系统一个具体实施例中,脱水分离系统部分的立体结构示意图;
45.图3为本方案所述的中水回用处理系统一个具体实施例中,二氧化碳中和装置部分的立体结构示意图;
46.图4为本方案所述的中水回用处理系统一个具体实施例中,反映混合罐、进水泵、进气管连接关系的局部结构示意图;
47.图5为本方案所述的中水回用处理系统一个具体实施例中,反映释放器位置结构的局部结构示意图;
48.图6为本方案所述的中水回用处理系统一个具体实施例中,反映沉淀池结构的局
部结构示意图。
49.附图中的附图标记分别为:1、污水搅拌池,2、脱水分离系统,2.1、污水滤液出口,2.2、中和水出口,3、二氧化碳中和装置,4、清水储存池,5、多介质过滤器,6、高位罐,7、水质检测室,8、取样箱,9、混合罐,10、进水泵,11、进气管,12、支管,13、连通孔,14、管节,15、轴流泵,16、填料组件,17、第二沉淀池,18、流体连通管,19、第一沉淀池。
具体实施方式
50.下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明,但是本发明不仅限于以下实施例:
51.实施例1:
52.如图1至图6所示,中水回用处理系统,包括脱水分离系统2及酸碱中和装置,所述脱水分离系统2用于对流经其的污水进行固液分离,所述酸碱中和装置对来自脱水分离系统2的污水进行酸碱中和,所述脱水分离系统2上设置有进水口和出水口,所述酸碱中和装置包括二氧化碳中和装置3,所述二氧化碳中和装置3包括中和池以及注入装置,所述注入装置用于向所述中和池的水体中注入二氧化碳;
53.所述中和池设置有进水口和出水口,
54.所述脱水分离系统2的出水口与中和池的进水口通过第一管道连接;
55.所述中和池的出水口与脱水分离系统2的进水口通过第二管道连接。
56.现有混凝土拌合站在运用过程中,产生于混凝土运输车、搅拌主机、生产场地清洗的污水为拌合站的主要污水来源,其中,在所产生的污水中,需要被关注的成分包括钙离子、氢氧根离子、钠离子、钾离子、硫酸根离子、砂石颗粒、外加剂、无机盐、水泥、防冻剂、硫酸盐、膨胀剂、粉煤灰等。通过砂石料清洗及筛分单元,可相对容易得回收污水中粒径大于0.0075mm的砂料,对于进行砂石清洗后剩余的污水,可采用本方案提供的中水回用处理系统进行污水再生,实现中水回用或达标外排。
57.本方案中,所述脱水分离系统2用于固液分离,可设置为包括但不局限于以上提出的砂石料清洗及筛分单元;由于砂石料清洗及筛分单元通常被理解为实现砂石回收,针对污水而言,作用为去除水体中的砂石且对砂石根据粒径进行分类收集,故所述脱水分离系统2也可设置为区别于所述砂石料清洗及筛分单元,且将脱水分离系统2设置在砂石料清洗及筛分单元的后级,以进一步对污水中的颗粒物、悬浮物进行去除。所述酸碱中和装置用于应对污水一般ph值较高的特点,对污水进行中和以调节污水的ph值,最终得到中水以实现中水回用或达标排放。由于以上脱水分离系统2及酸碱中和装置均为水处理领域的常见设备,故以上方案中并未对脱水分离系统2及酸碱中和装置进行更为详尽的介绍。
58.区别于现有技术,首先,本方案中通过将酸碱中和装置设置为包括二氧化碳中和装置3,所述二氧化碳中和装置3包括中和池以及注入装置,这样,在污水进入到中和池后,通过所述注入装置向中和池的水体中注入二氧化碳,采用二氧化碳实现污水ph值调节,具有如下特点:酸碱中和装置设备建设成本更低;二氧化碳中和碱性污水不会产生中和过度,无需采取服务于碱性污水中和的精确控制系统;采用二氧化碳中和剂中和碱性污水中和剂成本低,二氧化碳气体存储安全、方便;通过二氧化碳对混凝土拌合站污水进行处理时,可产生碳酸钙副产物。
59.针对以上可产生碳酸钙副产物的特点,本方案中进一步设置为:所述中和池设置有进水口和出水口;所述脱水分离系统2的出水口与中和池的进水口通过第一管道连接;所述中和池的出水口与脱水分离系统2的进水口通过第二管道连接,这样可使得本方案在具体运用时,在污水进入中和池之前,由于中和池的污水来源可来源于脱水分离系统2的出水口,这样,污水中存在的砂砾、悬浮物等杂质可在脱水分离系统2发挥的固液分离作用下被分离(第一次固液分离),使得进入中和池的污水中砂砾、悬浮物含量更少;在来自脱水分离系统2的污水进入中和池后,由于采用注入装置实现ph值调节,此过程中会产生粒径细腻的碳酸钙副产物,此时,通过所述第二管道将含有碳酸钙颗粒的水体导入到脱水分离系统2中,此时脱水分离系统2通过固液分离作用可进一步净化水体(第二次固液分离),在实现水体达标排放或者中水收集的同时,由于在脱水分离系统2中发生了第一次固液分离作用,此过程中沉淀在中和池中、脱水分离系统2中的碳酸钙颗粒纯度更高,此阶段得到的碳酸钙副产物满足外售作为建材、造纸、橡胶等行业的粗产品的品质需求,提升本系统运行的经济性以及混凝土拌合站整体运行的经济性。
60.实施例2:
61.本实施例在实施例1的基础上进行进一步细化:
62.作为本领域技术人员,以上脱水分离系统2可设置为仅具有一个,那么为获得纯度更高的碳酸钙,需要在完成第一次固液分离后对所分离出的固相物质进行去除,以使得第二次固液分离后所得的固相物质碳酸钙含量更高。但本方案在具体运用时,由于污水来源多样:可来自搅拌主机楼清洗、场地地面清洗、运输车辆内部或外部清洗等,且所得污水中各成分的含量是不可确定的,这样,特定体积污水在第一次固液分离、第二次固液分离过程中被分离出的固相物质的量不是确定的,为避免对脱水分离系统2进行繁琐的固相物质清理操作,使得第一次固液分离和第二次固液分离在不同的脱水分离系统2中完成,设置为:所述脱水分离系统2包括至少两个脱水分离池,各脱水分离池均用于对流经其的污水进行固液分离;
63.所述脱水分离池中,部分脱水分离池的出水口与中和池的进水口通过第一管道连接,其余脱水分离池的进水口与中和池的出水口通过第二管道连接。本方案中,考虑到混凝土拌合站中需要被去除的成分容易通过沉淀进行分离的特点,在设备简单、不需要更进一步添加絮凝物、设置和运行成本低的基础上,采用脱水分离池完成相应的固液分离。设置为包括至少两个脱水分离池、部分脱水分离池的出水口与中和池的进水口通过第一管道连接,其余脱水分离池的进水口与中和池的出水口通过第二管道连接,这样,处于第一管道进口端的脱水分离池用于完成第一次固液分离,处于第二管道出水口的脱水分离池用于完成第二次固液分离,在进行脱水分离池固相物质清理时,对脱水分离池的清洗频率或次数根据实际使用情况完成即可:并不局限于完成了多少次对中和池注水或完成了多少次中和池中水体固液分离,当脱水分离池达到固相物质最大承载能力或脱水分离池失去最佳分离效果后,对对应脱水分离池进行固相物质清理即可。
64.实施例3:
65.本实施例在实施例1的基础上进行进一步细化:
66.区别于如采用矿物质酸(盐酸、硫酸等)进行污水ph值调节,二氧化碳的处理效率较低,作为一种仅在一个进水泵10的作用下,不仅可实现中和池污水注入,同时能够相对均
匀的实现二氧化碳在污水中分布或混合的技术方案,设置为:所述第一管道上还串联有进水泵10,所述进水泵10为流体经第一管道、由脱水分离系统2流至中和池中提供动力;
67.所述注入系统包括混合罐9,所述混合罐9串联在第一管道上,且混合罐9位于进水泵10的出口端;
68.所述注入系统还包括通过进气管11与混合罐9内部空间相连的二氧化碳气源。本方案在具体运用时,通过进水泵10将脱水分离系统2经过第一次固液分离产生的污水经过第一管道、混合罐9、进水泵10注入到中和池中,在所述污水流经混合罐9时,与注入系统向混合罐9中注入的二氧化碳气体混合,达到利用二氧化碳实现污水ph值调节的目的。
69.进一步的,本方案通过设置所述混合罐9,同时将混合罐9设置在进水泵10的出口端,这样,可利用来自进水泵10出水的动力使得污水能够在混合罐9内发生搅动,以上搅动可使得二氧化碳能够更均匀和充分的与污水作用以实现ph值调节目的,如相对于在中和池中均匀布气和大面积搅动中和池中水体,设置和使用成本较低且系统设备简单。
70.在具体实施时,为提升二氧化碳的利用率,设置为所述混合罐9为密闭的罐体。进一步的,由于本方案的主旨之一为提高碳酸钙副产物中碳酸钙的含量,污水在进入进水泵10之前优选通过第一次固液分离相对严格的过滤或沉淀,故优选在混合罐9中设置填料,所述填料可采用不锈钢填料块,同时设置为在混合罐9上,来自进水泵10的污水进水与来自注入系统的二氧化碳进气位于同一位置,这样,在填料被磨损速度可接受的情况下提升二氧化碳在污水中分布的均匀性。如第一次固液分离完成后污水中含量大量的砂砾杂质,宜设置为将混合罐9使用为一个空罐,同时,来自进水泵10的污水进水位置与来自注入系统的二氧化碳进气位置呈正对设置。
71.作为一种更为具体的系统布设方式,设置为:所述第一管道具有多个位于中和池中、分布在中和池不同位置的出口。本方案针对采用二氧化碳实现碱性污水ph值调节具有相对时间较长且宜设置为二氧化碳过量的特点,提供了一种通过在中和池中布置多个出口,使得随着污水进入中和池的二氧化碳能够被更为高效利用的技术方案:可进一步作用到中和池不同位置的水体中。
72.为进一步提高二氧化碳进入中和池后在中和池污水中分布的均匀性,同时作为一种结构简单的实现方案,设置为:所述第一管道上连接有多个释放器,所述释放器包括与第一管道相通的支管12,所述支管12上设置有多个连通支管12内外侧的连通孔13,所述连通孔13作为所述出口。本方案中,采用所述支管12作为所述出口的承载体,不仅结构简单、制备方便,同时容易获得较多数量的出口。以上支管12优选设置为盲管,所述连通孔13分布在所述盲管的侧壁以及封闭端,盲管的开口端与第一管道相接。
73.更进一步的,为增加二氧化碳与污水接触的机会和时间,以提高二氧化碳的利用率、加快水质中和速度,作为一种结构简单的实现方式,设置为:所述释放器还包括管节14及轴流泵15;
74.任意一个释放器均为:所述支管12局部嵌入所述管节14中,所述连通孔13均位于管节14的内侧,所述轴流泵15安装在所述管节14中,所述轴流泵15用于驱动流体由管节14的一端流向管节14的另一端。本方案在运用时,通过所述轴流泵15作用于污水实现污水沿着管节14流动,这样,可使得通过所述连通孔13排出的二氧化碳能够随管节14内的水体进一步流动,以通过混合和随动增加接触机会和作用时间。
75.作为一种通过所述轴流泵15以及管节14,能够使得中和池中的水体具有水平方向的运动形态以及竖向的运动形态,以达到效果更好的搅混目的,设置为:所述管节14倾斜安装在中和池内。
76.实施例4:
77.本实施例在实施例1的基础上进行进一步细化:
78.作为所述脱水分离系统2更为细化的方案,设置为:所述脱水分离系统2包括沉淀池,所述沉淀池包括第一沉淀池19及第二沉淀池17,所述第一沉淀池19及第二沉淀池17均为竖流式沉淀池;
79.还包括用于将第一沉淀池19出水注入到第二沉淀池17中的流体连通管;
80.所述脱水分离系统2上的进水口和出水口分别为:进水口设置在第一沉淀池19上,出水口设置在第二沉淀池17上;
81.所述第二沉淀池17中还设置有填料组件16。本方案针对拌合站污水中固相物分离一般具有密度相对较大、不需要采用絮凝剂,利用物理结构即可达到沉淀目的的特点,提供了一种占地面积小以适合于拌合站场地设计及设备布置、不易出现填料垮塌的技术方案。
82.具体的,本沉淀池结构在使用时,污水由第一沉淀池19的进水口被引入第一沉淀池19中完成初步分离,初步分离后,污水经过所述流体连通管被引入至第二沉淀池17中进行进一步沉淀分离。设置为第一沉淀池19和第二沉淀池17均采用竖流式沉淀池,即提供了一种占地面积小,适应于混凝土拌合站运用、所得污泥/泥饼易于排出的技术方案;设置为采用第一沉淀池19、第二沉淀池17作为沉淀池结构中不同级的沉淀池,这样,第一沉淀池19可视为整个污水沉淀处理流程中的初级沉淀池,第二沉淀池17可视为整个污水沉淀处理流程中的次级沉淀池,同时通过将填料组件16设置在次级沉淀池中且相对于第一沉淀池19和第二沉淀池17,污水中沉降物在填料组件16部分发生沉淀为在第一沉淀池19和第二沉淀池17发挥沉淀之后,故填料组件16不仅可加速沉淀速度和沉淀效果,同时前级经过了至少两次沉淀,这样可有效避免在填料组件16部分形成过多的沉淀物而导致填料组件16堵塞甚至垮塌,故在具体实施时,考虑到具体运用,并不需要在第一沉淀池19中设置填料;本方案针对混凝土拌合站污水来源不同、污水中如砂砾粒径分布范围较大的特点,采用第一沉淀池19、第二沉淀池17以及填料组件16获得不同的沉淀点,这样,如粒径更大、密度更大的物质(如砂砾)更容易在第一沉淀池19中发生沉淀,不易沉淀的物质(如地面冲洗水中的泥土物质)具体沉淀位置更可能发生在填料组件16位置,故采用本方案,可在不同位置获得不同成分的沉淀物,具有对沉淀物进行分类收集以方便后续利用的特点。
83.关于沉淀池更为细化的方案为:所述第一沉淀池19为封闭的容器,所述第一沉淀池19的顶侧还设置有泄压口,所述泄压口上连接有泄压装置;
84.所述第一沉淀池19及第二沉淀池17中均设置有布水器,所述布水器均为圆锥状壳体结构;
85.所述布水器上均设置有多个通孔,所述通孔的轴线沿着布水器的轴线方向或沿着布水器的壁厚方向;
86.在第一沉淀池19上,布水器以及第一沉淀池19的进水口均与第一沉淀池19同轴设置,布水器位于第一沉淀池19进水口的下方且布水器的尖端朝上;
87.在第二沉淀池17上,布水器以及流体连通管的出水口均与第二沉淀池17同轴设
置,布水器位于流体连通管出水口的下方且布水器的尖端朝上,所述填料组件16位于流体连通管出水口的上方,第二沉淀池17的出水口位于填料组件16的上方。设置为第一沉淀池19为封闭的容器,这样,第一沉淀池19的进水动力源(如采用泵体)可作为第一沉淀池19向第二沉淀池17注入的动力源,经过该泵体即可对第一沉淀池19内部进行加压,使得流体连通管发挥连通功能在所述泵体的作用下完成,这样,可有效减小工艺点设置数量、工艺点操作数量以及工艺点维护数量;考虑到如第二沉淀池17中固相物质堆积堵塞流体连通管等或造成第一沉淀池19内压大幅增大的情况,设置为包括所述泄压口及泄压装置,对所述泄压口的位置限定使得在泄压的初期排出第一沉淀池19顶部的空气即可实现泄压,这样,可有效减小污水对泄压装置的腐蚀作用或降低泄压装置的设置成本;所述布水器用于提升对应沉淀池的沉淀效果,通过对布水器形状、位置等的限定,使得布水器不仅能够均匀沉淀池中流体的流速,通孔的形式旨在使得部分流体能够通过所述通孔穿过布水器,通过进一步降低流速差及提高沉淀池内部空间的利用率达到更好的沉淀效果。
88.针对以上提出的沉淀池结构,由于第二次固液分离时固相物质主要为碳酸钙颗粒,且碳酸钙粒径相对较小,作为一种利于碳酸钙沉淀集中收集、可较小流体输送动力需求的技术方案,设置为:所述流体连通管的出水口作为第二沉淀池17进水口的一部分:第二沉淀池17包括第一进水口和第二进水口,所述流体连通管的出水口作为所述第一进水口,所述中和池的出水口与第二进水口相连。本方案中,通过设置为第二沉淀池17不止仅具有为流体连通管出水口的进水口,使得来自中和池、通过二氧化碳发生了酸碱中和的污水能够被直接注入到第二沉淀池17中,利用其中的填料迅速、高效的完成固液分离,使得分离过程所得到的碳酸钙仅存在于第二沉淀池17中,同时通过缩短流体流通路径达到减小流体流动阻力的目的。在具体实施时,针对第一次固液分离,可设置为所述沉淀池包括如上提出的第一沉淀池19及第二沉淀池17,第一沉淀池19与第二沉淀池17共同发挥第一次固液分离作用;针对第二次固液分离,可设置为该部分发挥沉淀作用的沉淀池仅包括第二沉淀池17,这样,整个系统中,至少设置一个第一沉淀池19以及两个第二沉淀池17,其中的一个第二沉淀池17与第一沉淀池19用于完成第一次固液分离,另一个第二沉淀池17仅单独用于完成第二次固液分离。
89.以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明的技术方案下得出的其他实施方式,均应包含在本发明的保护范围内。
再多了解一些

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