一种循环冷却水的处理装置的制作方法

1.本实用新型涉及水处理技术领域，特别涉及一种循环冷却水的处理装置。


背景技术：

2.水资源是基础性自然资源和战略性经济资源，是社会经济可持续发展、维系生态平衡与和谐环境的重要基础。在工业生产活动中，循环冷却水用量占工业用水量的70％左右，电厂中耗水较多的部分是循环冷却水系统。
3.目前大力推行使用经过二次处理的城市污水处理厂的中水用作电厂循环冷却水的源水和补充水。电厂通过向循环水中投加药剂(阻垢剂、缓蚀剂、杀菌、灭藻剂、预膜剂等)的方式对循环水进行处理。药剂投放法在实际生产中能够有效地防止结垢、减轻腐蚀以及抑制微生物生长，但其投资和运行成本高、循环倍数存在上限(一般为3～5)、且易产生二次污染，难以满足电厂节水、环保的应用要求，无法继续循环利用，此时就必须排出一定的浓水，并补充新水水资源消。
4.循环冷却水经过浓缩后，主要污染因子，是难降解有机物、总磷、总氮、氨氮、硫酸根、硬度物质。同时，随着水中的ph升高、难降解有机污染物的可生化性很差，水中的高盐度和高硬度抑制了微生物对总氮的去除效果。对于这种电厂循环冷却水的外排水而言，与地下水或江河水相比，电厂循环冷却外排水的水质较差，含盐量高、有机物含量高，细菌种群复杂，极为容易污染环境。
5.目前，现有技术中的循环冷却水传统处理方式分为物理法和化学法两大类。其工艺往往较为单一，只针对废水中的悬浮颗粒物及硬度物质有效，废水水质总体改善不大。此外，化学法中外加的磷系阻垢剂对铁、钙、镁和铝等高价离子的络合作用，不利于后续混凝过程矾花的形成，导致混凝澄清处理效果差，且废水中的硫酸根及其它盐分离子无法得到有效去除，致使处理后的废水的使用范围大大受限。同时，现有技术中的水处理装置往往结构较为复杂，不便于操作人员进行水处理操作。
6.为此，至少对于电厂循环冷却水的排放而言，亟需提出一种针对电厂循环冷却水的处理装置。


技术实现要素：

7.有鉴于此，本实用新型旨在提出一种循环冷却水的处理装置，以解决现有技术中电厂循环冷却外排水的难降解有机污染物可生化性差、高含盐、高总氮，极为容易污染环境，以及水处理装置结构复杂等问题。
8.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
9.一种循环冷却水的处理装置，包括芬顿池、中和混凝池、沉淀池、生物滤池，所述芬顿池的进水口与循环冷却水的外排管路连接，芬顿池的出水口与中和混凝池的进水口连接，所述中和混凝池的出水口与沉淀池的进水口连接，所述沉淀池的出水口与生物滤池的进水口连接，所述沉淀池的池底、生物滤池的池底设置污泥管，用于将沉淀池、生物滤池的
池底污泥从处理装置中排出。
10.进一步的，所述生物滤池包括至少两级滤池，任意相邻的滤池之间设置隔板。
11.进一步的，任一个滤池中，均设置曝气装置、微生物装置，所述曝气装置被设置在微生物装置的下方。
12.进一步的，所述曝气装置包括曝气支架、曝气管，所述曝气支架与滤池连接，并能够对曝气管进行支撑固定。
13.进一步的，所述曝气管被设置在滤池的池底。
14.进一步的，所述微生物装置包括载体支架、微生物载体，所述载体支架与滤池连接，并能够对微生物载体进行支撑固定。
15.进一步的，所述生物滤池的出口设置回流管，所述回流管能够与任一个滤池连通。
16.进一步的，所述芬顿池、中和混凝池中均设置第一搅拌器。
17.进一步的，所述芬顿池底部、中和混凝池底部均设置污泥管。
18.相对于现有技术，本实用新型所述的一种循环冷却水的处理装置具有以下优势：
19.本实用新型所述的一种循环冷却水的处理装置，通过在处理装置中依次设置芬顿池、中和混凝池、沉淀池、生物滤池，使得循环冷却水的外排水依次按照特定顺序经过芬顿氧化-中和以及絮凝-沉淀-生化处理，一方面实现了对电厂循环冷却外排水的处理，降低外排水中的cod、总磷、总氮、氨氮等含量，能够有效避免外排水的污染，另一方面本技术的处理装置结构简单，便于操作人员进行水处理操作。
附图说明
20.构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
21.图1为本实用新型实施例所述的一种循环冷却水的处理装置的结构示意图；
22.图2为本实用新型实施例所述的一种循环冷却水的处理装置中生物滤池的结构示意图。
23.附图标记说明：
24.1、芬顿池；2、中和混凝池；3、沉淀池；4、生物滤池；41、第一滤池；42、出口滤池；43、入口；44、出口；45、隔板；46、曝气支架；47、曝气管；48、载体支架；49、微生物载体；5、污泥管。
具体实施方式
25.下文将使用本领域技术人员向本领域的其它技术人员传达他们工作的实质所通常使用的术语来描述本公开的实用新型概念。然而，这些实用新型概念可体现为许多不同的形式，因而不应视为限于本文中所述的实施例。
26.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
27.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
28.为了解决现有技术中电厂循环冷却外排水的难降解有机污染物可生化性差、高含
盐、高总氮，极为容易污染环境等问题，本实施例提出一种循环冷却水的处理装置，如附图1-2所示，所述处理装置包括芬顿池1、中和混凝池2、沉淀池3、生物滤池4，所述芬顿池1的进水口与循环冷却水的外排管路连接，芬顿池1的出水口与中和混凝池2的进水口连接，所述中和混凝池2的出水口与沉淀池3的进水口连接，所述沉淀池3的出水口与生物滤池4的进水口连接，至少所述沉淀池3的池底、生物滤池4的池底设置污泥管5，用于将沉淀池3、生物滤池4的池底污泥从处理装置中排出。
29.其中，本技术中的循环冷却水，可以是工业生产活动中的循环冷却水，尤其是电厂循环冷却水。对于所述处理装置而言，可以用于对电厂循环冷却水的处理，也可以是用在将电厂循环冷却水进行外排之前，对即将外排的电厂循环冷却水进行处理，或者说是对电厂循环冷却水的外排水进行处理。
30.从而对于电厂循环冷却水系统中的向外采出的废水而言，本技术通过在处理装置中依次设置芬顿池1、中和混凝池2、沉淀池3、生物滤池4，使得循环冷却水依次按照特定顺序经过芬顿氧化-中和以及絮凝-沉淀-生化处理，一方面实现了对电厂循环冷却外排水的处理，降低外排水中的cod、总磷、总氮、氨氮等含量，能够有效避免外排水的污染，另一方面本技术的处理装置结构简单，便于操作人员进行水处理操作。
31.对于芬顿池1中的水处理过程而言，属于常规的高级氧化反应池，采用现有技术中已经较为成熟的芬顿氧化水处理技术，其反应原理为芬顿反应，鉴于芬顿反应以及相关的水处理技术，均可以采用现有技术，不做赘述。对于中和混凝池2的水处理过程而言，由于常规的芬顿反应中往往需要加酸，为此在中和混凝池2中需要加入碱液，将废水ph调节至中性，同时，也可以加入絮凝剂进行混凝。本技术中，所述中和混凝池2优选能够进行中和、絮凝这两个作用。相应的，所述中和混凝池2也可以只进行中和，只作为中和池来看待即可。
32.对于沉淀池3中的水处理过程而言，主要是对中和混凝池2流出的水进行静置，沉降下来的污泥通过污泥管5排出处理装置。对于生物滤池4中的水处理过程而言，优选采用固定化微生物滤池，利用微生物对水中的有机物等组分进行处理。
33.所述芬顿池1的尺寸优选为100*100*110cm，有效体积约为1m3，可以按照平流式沉淀设计。此外，所述芬顿池1中设置第一搅拌器，用于加快介质的流动，有利于提高芬顿反应效率以及相应的水处理效率。所述芬顿池1底部设置污泥管5，在处理装置长期运行过程中，避免芬顿池1中污泥淤积的情况发生。
34.所述中和混凝池2的尺寸优选为100*50*110cm，有效体积约为0.5m3，可以按照平流式沉淀设计。此外，所述中和混凝池2中设置第一搅拌器，用于加快介质的流动，有利于提高中和反应、絮凝反应的效率。所述中和混凝池2底部设置污泥管5，在处理装置长期运行过程中，避免中和混凝池2中污泥淤积的情况发生。所述沉淀池3的尺寸优选为100*50*110cm，有效体积约为0.5m3，可以按照平流式沉淀设计。
35.所述生物滤池4包括至少两级滤池结构，所述生物滤池4的一侧设置入口43，另一侧设置出口44，将靠近入口43处的滤池结构记为第一滤池41，将靠近出口44处的滤池结构记为出口滤池42，本技术中可以只设置第一滤池41、出口滤池42，第一滤池41、出口滤池42之间设置隔板45。此外，所述第一滤池41、出口滤池42之间也可以设置额外的滤池，任意相邻的滤池之间设置隔板45。优选的，所述出口滤池42中设置厌氧型微生物，包括第一滤池41在内的其余滤池设置好氧型微生物，从而使得生物滤池4能够处理水中含有的多种物质，有
利于提高水处理效果。
36.此外，考虑到水处理效率，所述生物滤池4的出口44设置回流管，所述回流管与任一个滤池连通，从而假如生物滤池4处理后的水质不达标之后，可以将生物滤池4的出水全部或部分回流至特定滤池中，以提高水处理效率。进一步的，所述回流管优选还可以与芬顿池1的进水口连接，使得在某些特定情况下，可以通过处理装置进行多次循环水处理。
37.对于任一个滤池中，均设置曝气装置、微生物装置，所述曝气装置被设置在微生物装置的下方，所述曝气装置包括曝气支架46、曝气管47，所述曝气支架46与滤池连接，并能够对曝气管47进行支撑固定，所述微生物装置包括载体支架48、微生物载体49，所述载体支架48与滤池连接，并能够对微生物载体49进行支撑固定。
38.在此基础上，所述生物滤池4中，任一个滤池的尺寸均优选为1.0m
×
宽0.5m
×
高1.1m，相邻的两个滤池之间可以采用折流式进水，所述出口滤池42设置出水堰板。所述微生物载体49高度优选为0.6m，将用于处理废水的微生物投加到微生物载体49中，使得微生物固定于微生物载体49，微生物载体49的装载比例优选为50-90％。所述曝气管47优选设置在滤池的池底，设定气水比为1:1。
39.所用微生物载体49是北京丰泽绿源环境技术有限公司生产的编号为fz-z-3的商品化载体，所用微生物是购自北京丰泽绿源环境技术有限公司生产的编号为fz-b-350的微生物制品，鉴于均是从市面上购置的物品，不做赘述。
40.从而本技术通过对处理装置的各个组件进行限定，不仅能够有效实现对对电厂循环冷却外排废水的处理，而且在一定程度上降低了整个处理装置的占用空间体积，便于在电厂中的应用、运输、安装等。
41.在所述处理装置的基础上，本技术对循环冷却水的处理过程进行大致介绍。
42.所述循环冷却水的处理过程包括预处理和生化处理两个阶段。
43.所述预处理阶段包括对对电厂循环冷却外排废水进行芬顿处理、中和/混凝和沉淀。
44.具体的预处理过程为：
45.(1)芬顿氧化，将待处理的循环冷却外排废水引入到芬顿池1中，用废硫酸将ph值调节为2-4，并采用常规的芬顿技术进行水处理；
46.其中，将废水的ph值调节为2-4，过氧化氢与cod的摩尔比为1-4：1，过氧化氢与亚铁的摩尔比为3-10：1，反应时间为2-4h；
47.(2)中和，氧化后的水从芬顿池1流进中和混凝池2，向中和混凝池2加入10％的氢氧化钠/碳酸钠溶液调节ph值6.5-7.5，混合均匀；
48.(3)沉淀，中和处理后的水流入沉淀池3，静置后再流入生物滤池4，沉淀池3中产生的沉淀通过设置在底部的排泥口5排放出去。其中，沉淀时间为0.5-2h。
49.所述生化处理阶段为固定化微生物-高效曝气生物滤池，优选采用g-af/g-baf工艺，在沉淀池3的出水流入生物滤池4的第一滤池41，依次流经各个滤池结构(优选为4级滤池)，最终处理结束后的水从出口滤池42中排放，并控制在生物滤池4中的水停留时间为4h。生物滤池4中产生的污泥经底部的排泥管排出。
50.在本技术提出的处理装置、循环冷却水处理过程的基础上，对水处理情况进行记录。利用所述处理装置以及相应的循环冷却水处理过程，进行处理前后，分别对水质数据进
行检测，结果如表1。
51.表1
52.检测项目实际进水实际出水设计进水指标设计出水指标cod(mg/l)6317≤50≤20总磷(mg/l)0.530.14≤0.5≤0.2总氮(mg/l)40.196.32≤40≤10氨氮(mg/l)0.850.35≤1≤0.5ph8.407.866.5-8.56.5-8.5
53.可以看出，经过所述处理装置以及相应的循环冷却水处理过程，对循环冷却水进行处理之后，出水cod、总磷、总氮和氨氮浓度均明显降低，处理装置的出水水质良好，出水水质满足《地表水环境质量标准》(gb3838-2002)，以iii类水质为基础，tn、cod、氨氮等指标能够满足《水污染物综合排放标准》(db11/307-2013，北京市地方标准)。所述处理装置能够有效地适用于对含有难降解有机污染物可生化性差、高含盐、高总氮、ph偏高的电厂循环冷却外排废水的处理，同时，所述处理装置的水处理效果也能够有效完成设计初期的水处理目标。
54.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。