[发明专利]一种化学反应-沉淀一体化处理方法及处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种化学反应-沉淀一体化处理方法及处理装置。

背景技术

传统的机械搅拌澄清池是利用机械搅拌的提升作用来完成混合、接触反应和污泥的回流过程。加药后的原水进入第一反应室，与体积几倍于原水的混合液在叶轮的搅动下进行反应，后经叶轮的提升作用进入第二反应室继续反应，结成更大的污泥絮体，再通过导流管道进入分离室进行固液分离。该装置单位面积产水率较大，较适合较高浓度的水质，但也存在诸多问题：（1）结构复杂，施工、安装、维修困难；（2）应用规模小；（3）反应停留时间短，处理效果不太稳定，不适应诸如软化、除磷、除氟等晶体成长速率较慢的体系；（4）几乎无污泥浓缩功能，需配套污泥浓缩系统。

法国得利满公司开发的Densadeg（该公司开发的技术名称，无对应中文注释）处理技术，包括反应区和沉淀-浓缩区两个部分，原水进入反应区，先加药快速混凝搅拌，后慢速推流继续进行混凝反应，形成更大的污泥絮体，进入斜板式沉淀池进行固液分离，内设刮泥机和污泥回流装置；部分污泥回流至反应池，继续参加反应。该技术较传统澄清（沉淀）技术能有效减少占地面积达50%，减少药剂投加量10~30%，浓缩区污泥浓度能达到30-550g/L，处理效率较高，耐冲击负荷强，但仍存在一些问题：（1）反应区的容积限制了该系统的规模，应用规模小；（2）反应区的水头损失较大；（3）刮/吸泥机动力转置完全处于水下，设备防水要求高，费用大。

法国威立雅公司开发的Actiflo（该法国公司开发的技术名称，无对应中文注释）处理技术由混凝池、反应池、熟化池和斜板沉淀池构成。该工艺通过在反应池中添加微砂（100-150μm）晶种，提高污泥絮体密度，进而提高其沉降速度，缩短停留时间，提高了处理效率。微砂通过污泥回流装置和泥砂分离装置循环利用。软化和总磷去除率90%以上，沉淀池表面负荷达到60~80m/h。其所存在的缺陷是：（1）系统的反应室较多，絮体在各反应室中流动时，容易受损；（2）泥砂分离装置能耗大；（3）系统水头损失大，处理规模小，造价高。

德国西门子公司开发的CONTRAFAST（该法国公司开发的技术名称，无对应中文注释）一体化技术，包括中心导流筒和反应区、斜板沉淀区。中心进水在搅拌机的作用下快速反应，通过导流筒进入沉淀区，在斜板沉淀池中实现固液分离，池底部设刮泥机，收集浓缩污泥，并以10倍于进水的体积回流至中心反应区。表面负荷15~25m/h，污泥含固量大于20%。但设备安装及维修复杂，外环斜板式沉淀池，沉淀效率低，处理规模小且不够稳定。

以上介绍的传统机械澄清池和三种改进型的反应澄清池，普遍存在着结构复杂，造价较高，处理容积负荷较小，出水不够稳定，无机物或硬度去除率较低的缺陷。对于工业生产的高硬度、高浓度磷、氟废水以及带有腐蚀性等生产废水，这些澄清设备或技术尚未见应用实例报道。目前，该现象亟待解决。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有反应澄清池结构复杂，造价较高，处理容积负荷较小，出水不够稳定，无机物或硬度去除率较低的缺陷，提供一种新的化学反应-沉淀一体化处理装置及化学反应-沉淀一体化处理方法。该处理装置及方法适用于高硬度、高磷、高氟废水，处理负荷高，抗冲击能力强；去除效率高，出水稳定；能耗低；浓缩污泥固含量高，可直接进行污泥脱水，且占地少。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

一种化学反应-沉淀一体化的处理装置；其特点在于，其包括同心套设的一反应池与一沉淀池，所述的反应池与沉淀池为相连通的筒体结构，所述的反应池为外筒体；所述的沉淀池的筒口处形成有一用于收集和排出清液的环形的出水槽，所述的出水槽与所述的沉淀池同心设置，且所述的出水槽的槽口低于所述的沉淀池的筒口；所述的反应池的底部固设有一用于推动混合液在反应池中流动的推进器。

较佳的，所述的反应池的外壁接一进水管，所述的出水槽的外壁接一出水管；较佳的，所述的进水管位于所述的反应池外壁底部，距所述的反应池的底部0.5m。

较佳的，所述的推进器推动混合液以平均流速0.1m/s-0.6m/s的速度流动。

较佳的，所述的反应池内流体呈螺旋型流态。

较佳的，所述的沉淀池为周边进水周边出水构造；所述的沉淀池的筒壁上形成有一布水墙；所述的布水墙的位置低于所述的出水槽的槽底；较佳的，所述的布水墙位于所述沉淀池的上部；较佳的，所述的布水墙上设有若干通水孔；更佳的，各所述的通水孔等间距地水平布置在所述的布水墙上，进一步更佳的，相邻的两所述的通水孔的间距为0.5m-2.0m。