一種用于含藻廢水處理的高效復(fù)合式凈化系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于含藻廢水處理的高效復(fù)合式凈化系統(tǒng)，包括一凈化容器，其特征在于：凈化容器由下至上依次由過濾室(1)、等離子體反應(yīng)室(2)、絮凝室(3)和集水室(4)組成，所述過濾室(1)與等離子體反應(yīng)室(2)之間設(shè)有濾網(wǎng)，所述等離子體反應(yīng)室與絮凝室之間設(shè)有篩網(wǎng)層；所述凈化容器位于過濾室處設(shè)有進(jìn)水口，位于集水室處設(shè)有出水口。本發(fā)明采用集成化組合工藝，占地面積小、除藻效率高、藥劑使用量小、出水水質(zhì)好；系統(tǒng)采用等離子體放電氧化除藻，大大降低了惡臭氣體的散發(fā)，降低了惡臭氣體對(duì)大氣環(huán)境的污染，該系統(tǒng)不僅具有高效除藻率，而且對(duì)于SS、CODCr也有較好的去除效果。
【專利說明】一種用于含藻廢水處理的高效復(fù)合式凈化系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及除藻技術(shù)，屬于環(huán)境保護(hù)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體說是一種適用于含藻廢水處理的高效復(fù)合式凈化系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，大量化學(xué)物質(zhì)的排放使得水體富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象日益嚴(yán)重，藻類大量繁殖，導(dǎo)致水體透明度下降，溶解氧減少，水質(zhì)不斷惡化，水體底層呈缺氧狀態(tài)，導(dǎo)致一些魚類窒息死亡。其中,有些藻類會(huì)產(chǎn)生藻毒素,對(duì)水生生物和人畜的飲水安全也造成了威脅，有些藻類會(huì)產(chǎn)生異味，影響周圍居民的生活環(huán)境。
[0003]隨著水資源短缺問題的加劇，對(duì)于含藻廢水的處理特別是對(duì)與人類生活最密切的諸如一些以富營(yíng)養(yǎng)化的湖泊和水庫(kù)為飲用水水源的地區(qū)、城鎮(zhèn)污水處理廠以及城市景觀水體的處理已成為當(dāng)務(wù)之急。近幾十年來，含藻廢水的治理一直困擾著諸多學(xué)者，至今未找到一套理想的治理方法。
[0004]目前，對(duì)于含藻廢水的處理，國(guó)內(nèi)外主要采取的方法有物理法、化學(xué)法和生物法。除了傳統(tǒng)的直接過濾除藻、投加化學(xué)試劑除藻外，近幾年研究較多的是氣浮法、超聲波和電磁波除藻法等。試驗(yàn)和實(shí)踐證明了，僅靠單一的方法，治理的效果往往是不理想的。例如，直接過濾除藻法，雖然除藻率較高，但是除氮、除濁、除色、降低C0D&較差；投加化學(xué)試劑除藻會(huì)帶來二次污染，也不利于大規(guī)模的推廣應(yīng)用；氣浮法雖然也有較高的除藻率，但是也有其弊端:氣浮的浮渣難以處理，氣浮池通常散發(fā)出惡臭，導(dǎo)致周圍環(huán)境較差，為了保證氣浮的效果，在氣浮前需要預(yù)加氯，但這會(huì)危及飲用水的安全。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，在總結(jié)各種除藻技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出一種除藻效率高、耗能低、環(huán)保節(jié)能的高效復(fù)合式含藻廢水凈化系統(tǒng)，為解決含藻廢水處理難的問題提供一項(xiàng)新的技術(shù)支撐。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0007]—種用于含藻廢水處理的高效復(fù)合式凈化系統(tǒng)，包括一凈化容器，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在于:所述凈化容器由下至上依次由過濾室、等離子體反應(yīng)室、絮凝室和集水室組成，所述過濾室與等離子體反應(yīng)室之間設(shè)有濾網(wǎng)，所述等離子體反應(yīng)室與絮凝室之間設(shè)有篩網(wǎng)；所述凈化容器位于過濾室處設(shè)有進(jìn)水口，位于集水室處設(shè)有出水口。
[0008]本發(fā)明凈化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)還在于:
[0009]所述集水室由斜置的絮凝水折流板將其斜分為左上部和右下部，所述絮凝水折流板上部向上折彎與凈化容器的側(cè)壁形成絮凝水上行通道，位于上行通道的頂部設(shè)有一將絮凝水上層氣浮體刮入集泥槽的刮渣裝置，所述出水口設(shè)于左上部的集水室側(cè)壁上方，位于進(jìn)水口前方設(shè)有與集水室頂部連接垂直向下設(shè)置的清水折流板；所述清水折流板的底端與絮凝水折流板存有水流通道。
[0010]所述絮凝室內(nèi)設(shè)有網(wǎng)式布藥管，所述網(wǎng)式布藥管上設(shè)均勻排列有出藥孔，所述網(wǎng)式布藥管通過管路與設(shè)在凈化容器的絮凝劑投加裝置相連。
[0011]所述絮凝室和過濾室之間設(shè)有回流管路，所述回流管路用于絮凝室中部分廢水回流至過濾室，與過濾室中的進(jìn)水充分混合后再依次進(jìn)入等離子體反應(yīng)室、絮凝室。
[0012]所述凈化系統(tǒng)還包括一向等離子體反應(yīng)室充入空氣的充氣裝置。
[0013]所述等離子體反應(yīng)室內(nèi)設(shè)有由針電極和板電極構(gòu)成的針-板式反應(yīng)器，所述針電極位于所述的板電極之下，所述針電極和板電極分別與設(shè)在凈化容器外的高頻高壓電源的正極和負(fù)極相連。
[0014]所述回流管路上設(shè)有太陽能水泵系統(tǒng)。
[0015]所述網(wǎng)式布藥管由中心管、沿中心管徑向排列的米字形陣列管以及沿中心管圓周方向排列的環(huán)形陣列管，所述米字型陣列管和環(huán)形陣列管上均有排列有出藥孔；所述中心管、米字型陣列管和環(huán)形陣列管相互連通。
[0016]所述濾網(wǎng)目數(shù)范圍為120~200目；所述篩網(wǎng)孔徑為2~5mm。
[0017]所述過濾室設(shè)有排渣口。
[0018]與已有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果體現(xiàn)在:
[0019]1、本發(fā)明凈化系統(tǒng)采取集成化組合工藝，將各單元由下到上串聯(lián)起來，減少了占地面積。
[0020]2、本發(fā)明系統(tǒng)綜合了過濾、氣浮、等離子體放電和絮凝等技術(shù)，具有除藻效率高、藥劑使用量小、出水水質(zhì)好等特點(diǎn)，對(duì)藻的去除率高達(dá)90%以上。
[0021]3、本發(fā)明系統(tǒng)采用以等離子體放電氧化技術(shù)為主體的復(fù)合式凈化系統(tǒng)除藻，大大降低了傳統(tǒng)工藝中因藻類上浮而散發(fā)的惡臭，降低了惡臭氣體對(duì)大氣環(huán)境的污染，同時(shí)該系統(tǒng)省去了傳統(tǒng)的加氯處理單元并能夠降低藻毒素的釋放幾率，增加了飲用水的安全性。
[0022]4、本發(fā)明系統(tǒng)采用太陽能水泵系統(tǒng)對(duì)絮凝室廢水進(jìn)行回流，大大將低了能耗；
[0023]5、本發(fā)明系統(tǒng)不僅具有高效除藻率，而且對(duì)于SS、CODcr也具有較好的去除效果，對(duì)SS和C0D&的去除率分別達(dá)95%和85%以上。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明高效復(fù)合式凈化系統(tǒng)立面圖。
[0025]圖2為本發(fā)明高效復(fù)合式凈化系統(tǒng)的網(wǎng)式布藥管示意圖。
[0026]圖3為本發(fā)明高效復(fù)合式凈化系統(tǒng)的整流柵示意圖。
[0027]圖中:1一過濾室,2—等尚子體反應(yīng)室，3—絮凝室，4一集水室,5—聞?lì)l聞壓電源，6—絮凝劑投加裝置，7—進(jìn)水口，8—排渣口，9—濾網(wǎng)，10—針電極，11—板電極，12—整流柵，13—網(wǎng)式布藥管，131—中心管，132—米字形陣列管，133—環(huán)形陣列管，134—出藥孔，14 一刮渣裝置，15—集泥槽，16—出水口，17—絮凝水體折流板，18—清水折流板，19 一充氣栗，20—儲(chǔ)氣iil，21—?dú)怏w流量計(jì)，22 —電磁閥I，23—光伏陣列，24—光伏揚(yáng)水變頻器，25一7_Κ栗，26 —電磁閥I1、27填料層、28篩網(wǎng)。

【具體實(shí)施方式】
[0028]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0029]參見附圖1所示的一種用于含藻廢水處理的高效復(fù)合式凈化系統(tǒng)，其主體為一凈化容器，該容器由下至上依次由過濾室1、等離子體反應(yīng)室2、絮凝室3、集水室4組成。過濾室I與等離子體反應(yīng)室2之間設(shè)有濾網(wǎng)，等離子體反應(yīng)室與絮凝室之間設(shè)有篩網(wǎng)28 ;凈化容器位于過濾室處設(shè)有進(jìn)水口，位于集水室處設(shè)有出水口。
[0030]如圖1所示，過濾室I側(cè)壁底部設(shè)置進(jìn)水口 7和排渣口 8，頂部設(shè)置有濾網(wǎng)9，濾網(wǎng)9目數(shù)范圍為120~200目；所述的含藻廢水通過濾網(wǎng)9的過濾作用，去除廢水中大部分的懸浮物和部分藻類，懸浮物和藻類沉淀到底部，最終通過過濾室I側(cè)壁底部設(shè)置的排渣口 8排出。
[0031]如圖1所示，等離子體反應(yīng)室2內(nèi)設(shè)置針板式反應(yīng)器，針板式反應(yīng)器由針電極10和板電極11組成；所述的針電極10位于所述的板電極11之下，二者之間根據(jù)不同設(shè)備以及反應(yīng)條件留有相應(yīng)的距離；所述的板電極上方是直徑為5~8mm的玻璃球作為固體填料層27，固定填料層的承托板開有進(jìn)水孔；所述的針板式反應(yīng)器的兩極分別與外部設(shè)置的所述的高頻高壓電源5相連；所述的高頻高壓電源5電源可輸出峰值
500~1000ns，脈沖頻率I~200Hz可調(diào)；所述的針板式反應(yīng)器針電極10可以采用中空的不銹鋼針電極，板電極11材質(zhì)為正方形不銹鋼板，其面積的大小和正負(fù)電極的間距應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要電流的大小和處理水量來設(shè)計(jì)；所述的針板式反應(yīng)器外部用絕緣套包裹，以防止漏電或觸電。
[0032]如圖1所示，絮凝室3底部設(shè)置有整流柵12，如圖3所示，整流柵12相鄰支架之間為孔徑為2~5_的不銹鋼篩網(wǎng)28，其作用是將上浮的大氣泡分割為數(shù)目更多的小氣泡，增加與絮凝劑的接觸面積，從而提高藻類的去除率；所述的絮凝室3頂部還設(shè)置有網(wǎng)式布藥管13，網(wǎng)式布藥管上設(shè)均勻排列有出藥孔，網(wǎng)式布藥管13通過加藥管線與外部設(shè)置的所述的絮凝劑投加裝置6相連，絮凝劑投加裝置6為自動(dòng)加藥裝置；所述的網(wǎng)式布藥管13是用PP聚乙烯材質(zhì)制成，布藥管上開有均勻分布的小孔；所述的絮凝室3中部分廢水經(jīng)設(shè)置在外部的太陽能水泵系統(tǒng)回流至過濾室1，與過濾室I中的進(jìn)水充分混合后再依次進(jìn)入等離子體反應(yīng)室、絮凝室，提高藻類的去除率。
[0033]如圖2所示，網(wǎng)式布藥管13由中心管131、沿中心管徑向排列的米字形陣列管132以及沿中心管圓周方向排列的環(huán)形陣列管133，米字型陣列管132和環(huán)形陣列管133上均勻排列有出藥孔134 ;中心管131、米字型陣列管132和環(huán)形陣列管133相互連通。
[0034]如圖1所示，集水室4由斜置的絮凝水折流板17將其斜分為左上部和右下部，絮凝水折流板17上部向上折彎與凈化容器的側(cè)壁形成絮凝水上行通道，位于上行通道的頂部設(shè)有一將絮凝水上層氣浮體刮入集泥槽的刮渣裝置14，位于左上部的集水室側(cè)壁上方設(shè)有出水口 16，位于進(jìn)水口前方設(shè)有與集水室頂部連接垂直向下設(shè)置的清水折流板18 ;清水折流板的底端與絮凝水折流板存有水流通道。所述的刮渣裝置14為鏈板式刮渣機(jī)，所述的絮凝水體折流板17和清水折流板18材質(zhì)為不銹鋼板。
[0035]如圖1所示，充氣裝置主要包括充氣泵19、儲(chǔ)氣罐20和氣體流量計(jì)21，三者均設(shè)置有出氣口并通過空氣管線相連；所述的氣體流量計(jì)21和所述的儲(chǔ)氣罐20之間還設(shè)置有電磁閥22 ;所述的氣體流量計(jì)21的出氣口通過空氣管線與所述的等離子體反應(yīng)室2相通；根據(jù)實(shí)際處理需要，通過氣體流量計(jì)21來控制進(jìn)入等離子體反應(yīng)室2的空氣量。
[0036]如圖1所示，太陽能水泵系統(tǒng)包括光伏陣列23、光伏揚(yáng)水變頻器24和水泵25 ;所述的光伏揚(yáng)水變頻器24通過電路管線分別與光伏陣列23和水泵25相連；所述的水泵25通過廢水管線分別與絮凝室3和過濾室I相通，其中，水泵25與絮凝室3連接的廢水管線上還設(shè)置有電磁閥26 ;所述的光伏陣列23亦稱太陽能電池組件，主要是將太陽的光能轉(zhuǎn)化成電能，給負(fù)載水泵電機(jī)提供工作電力；所述的光伏揚(yáng)水變頻器24亦稱控制器，主要是對(duì)太陽能水泵25的運(yùn)行實(shí)施控制和調(diào)節(jié)；當(dāng)需要將絮凝室3中部分廢水進(jìn)行回流時(shí)，打開電磁閥26，啟動(dòng)太陽能水泵系統(tǒng)，通過光伏揚(yáng)水變頻器24的控制和調(diào)節(jié)來控制回流水的量。
[0037]應(yīng)用時(shí)，含藻廢水首先經(jīng)過過濾室I過濾，去除大部分的懸浮物和部分藻類后進(jìn)入等離子體反應(yīng)室2，等離子體反應(yīng)產(chǎn)生的強(qiáng)氧化性物質(zhì)通過氧化作用滅藻，滅藻后的水體進(jìn)入絮凝室3與投加的絮凝劑混合絮凝，形成可分離的絮凝物，絮凝物與氣泡結(jié)合形成比重小于水的氣浮體，然后氣浮體通過網(wǎng)式布藥管13后進(jìn)入集水室4，上浮至水面凝聚成浮渣，通過刮渣裝置14刮至集泥槽15，清水經(jīng)清水折流板18折流后通過出水口 16排放，絮凝室3中的部分廢水經(jīng)太陽能水泵系統(tǒng)進(jìn)行回流，由于回流液中含有絮凝劑等化學(xué)試劑，與進(jìn)水進(jìn)行混合，在集水室內(nèi)即進(jìn)行一定的絮凝作用，去除一部分藻類，有利于后續(xù)處理，從而提高藻類去除率。廢水回流量可視具體出水水質(zhì)情況而定，一般回流比不超過50%。
[0038] 本發(fā)明綜合了過濾、氣浮、等離子體放電和絮凝等技術(shù)，采用集成化組合工藝，不僅占地面積小，而且具有除藻效率高、藥劑使用量小、出水水質(zhì)好等特點(diǎn)；系統(tǒng)采用等離子體放電氧化除藻，大大降低了傳統(tǒng)工藝中因藻類上浮而散發(fā)的惡臭，降低了惡臭氣體對(duì)大氣環(huán)境的污染，同時(shí)該系統(tǒng)省去了傳統(tǒng)的加氯處理單元并能夠降低藻毒素的釋放幾率，增加了飲用水的安全性；系統(tǒng)采用太陽能水泵系統(tǒng)對(duì)循環(huán)水進(jìn)行回流，大大降低了能耗；該系統(tǒng)不僅具有高效除藻率，而且對(duì)于SS、CODcr也有較好的去除效果。
【權(quán)利要求】
1.一種用于含藻廢水處理的高效復(fù)合式凈化系統(tǒng)，包括一凈化容器，其特征在于:所述凈化容器由下至上依次由過濾室(I)、等離子體反應(yīng)室(2)、絮凝室(3)和集水室(4)組成，所述過濾室(I)與等離子體反應(yīng)室(2)之間設(shè)有濾網(wǎng)(9)，所述等離子體反應(yīng)室(2)與絮凝室(3)之間設(shè)有篩網(wǎng)；所述凈化容器位于過濾室處設(shè)有進(jìn)水口(7)，位于集水室處設(shè)有出水口(16)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于含藻廢水處理的高效復(fù)合式凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述集水室(4)由斜置的絮凝水折流板(17)將其斜分為左上部和右下部，所述絮凝水折流板(17)上部向上折彎與凈化容器的側(cè)壁形成絮凝水上行通道，位于上行通道的頂部設(shè)有一將絮凝水上層氣浮體刮入集泥槽的刮渣裝置(14)，所述出水口(16)設(shè)于左上部的集水室側(cè)壁上方，位于進(jìn)水口前方設(shè)有與集水室頂部連接垂直向下設(shè)置的清水折流板(18);所述清水折流板的底端與絮凝水折流板存有水流通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于含藻廢水處理的高效復(fù)合式凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述絮凝室(3)內(nèi)設(shè)有網(wǎng)式布藥管(13)，所述網(wǎng)式布藥管上設(shè)均勻排列有出藥孔，所述網(wǎng)式布藥管(13)通過管路與設(shè)在凈化容器外的絮凝劑投加裝置(6)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于含藻廢水處理的高效復(fù)合式凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述絮凝室(3)和過濾室(I)之間設(shè)有回流管路，所述回流管路用于絮凝室(3)中部分廢水回流至過濾室(I)，與過濾室(I)中的進(jìn)水充分混合后再依次進(jìn)入等離子體反應(yīng)室、絮凝室。
5.根據(jù)權(quán)利 要求1所述的一種用于含藻廢水處理的高效復(fù)合式凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述凈化系統(tǒng)還包括一向等離子體反應(yīng)室充入空氣的充氣裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于含藻廢水處理的高效復(fù)合式凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述等離子體反應(yīng)室⑵內(nèi)設(shè)有由針電極(10)和板電極(11)構(gòu)成的針-板式反應(yīng)器，所述針電極(10)位于所述的板電極(11)之下，所述板電極上方設(shè)有直徑為5~8mm的玻璃球固體填料層(27)，所述針電極和板電極分別與設(shè)在凈化容器外的高頻高壓電源(5)相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于含藻廢水處理的高效復(fù)合式凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述回流管路上設(shè)有太陽能水泵系統(tǒng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于含藻廢水處理的高效復(fù)合式凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述網(wǎng)式布藥管(13)由中心管(131)、沿中心管徑向排列的米字形陣列管(132)以及沿中心管圓周方向排列的環(huán)形陣列管(133)，所述米字型陣列管(132)和環(huán)形陣列管(133)上均勻排列有出藥孔(134);所述中心管(131)、米字型陣列管(132)和環(huán)形陣列管(133)相互連通。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于含藻廢水處理的高效復(fù)合式凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述濾網(wǎng)(9)目數(shù)范圍為120~200目；所述篩網(wǎng)孔徑為2~5mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于含藻廢水處理的高效復(fù)合式凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述過濾室(I)設(shè)有排渣口(8)。
【文檔編號(hào)】C02F9/06GK104071930SQ201410294704
【公開日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月26日
【發(fā)明者】馮景偉, 陳培, 朱丹, 江林, 劉潤(rùn)龍, 陳君楊 申請(qǐng)人:合肥工業(yè)大學(xué)