废液电絮凝除硬设备及方法的制作流程
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絮凝剂制备系统操作规程1. 操作准备1.1 确定所需的原材料和设备,并仔细检查其数量和状况。
1.2 检查操作区域和设备的清洁情况,确保无杂质污染。
1.3 穿戴适当的个人防护装备,包括防护眼镜、手套和防护服。
1.4 打开通风设备,确保良好的通风环境。
2. 原材料处理2.1 将所需的原材料按照配方要求准确称量,避免误差。
2.2 将称量好的原材料倒入预先准备好的容器中,注意避免杂质的混入。
2.3 对于粉状原材料,使用搅拌设备进行充分混合,确保均匀分散。
3. 溶液制备3.1 将准备好的容器放置在称量台上并固定好。
3.2 按照配方要求,逐一加入原材料,先加入溶剂,在搅拌的同时加入其他溶质。
3.3 使用搅拌设备将原料充分混合,搅拌时间和速度要按照要求控制。
3.4 检查溶液的外观和颜色,确保没有明显的变化或异常。
4. 绮凝剂制剂4.1 准备好绮凝剂制备设备,包括滤纸、过滤瓶和真空泵等。
4.2 将制备好的溶液倒入过滤瓶中,并使用合适的滤纸进行过滤。
4.3 打开真空泵,将过滤瓶与泵管连接,进行真空过滤。
4.4 检查过滤后的液体,确保无杂质和悬浮物。
5. 绮凝剂包装5.1 准备好绮凝剂包装设备,包括包装容器和密封装置等。
5.2 将过滤后的液体倒入包装容器中,确保容器干净和密封完好。
5.3 将包装容器放置在密封装置中,并进行密封操作。
5.4 检查密封好的包装容器,确保无漏气和杂质进入。
6. 清洁和消毒6.1 关闭搅拌设备和其他操作设备,将余下的原料和废液妥善处理。
6.2 将使用过的容器和设备进行清洁,注意防止交叉污染。
6.3 使用适当的消毒剂对操作区域进行消毒,确保卫生环境。
7. 记录和归档7.1 按照公司规定的记录格式,将操作过程和结果进行详细记录。
7.2 将记录归档,并存放在指定的地方,以备后续审查和追溯。
8. 安全操作8.1 在操作过程中,严格遵守相关的安全规定和操作规程。
8.2 如发生事故或异常情况,立即停止操作,并及时向相关人员报告。
电絮凝处理方法简介【摘要】电絮凝是近年来才发展的一种技术,目前已广泛应用于污废水处理中。
本文介绍了其处理的基本原理,并就其在水处理过程中的影响因素和优缺点进行了探讨。
【关键词】电絮凝,废水处理一、电絮凝处理废水的原理:电絮凝又称电气浮,是一种运用电解和电混凝原理除去废水中有毒有害物质的方法。
它主要是使用可溶性金属铁或金属铝作电极进行电解,一方面可溶性金属电极在阳极上产生出的金属离子与水溶液离解产生的OH-结合生成氢氧化物胶体,能和水中有机和无机杂质发生絮凝作用,以去除废水中的悬浮物。
另一方面,在阴极,通过电解水产生的氢气,会以微小气泡形式逸出,可以携带废水中的絮状物和油类物质,一起上浮,产生气浮作用,达到分离和净化的效果。
同时,在电凝过程中,阳极表面会产生大量中间产物,如原子态氧,羟自由基、可以氧化水中的有机物,去除水中的CODcr,同时使难降解的大分子有机污染物发生断链反应,生成易降解的小分子有机物,提高废水的生化性,而阴极表面在电凝过程中会产生原子态氢,具有很强的还原能力,可将显色的成分还原成无色物质,从而去除废水中的色度。
电极反应方程式如下:阳极:4Fe(s)―― 4Fe2+(aq)+8e一或Al(s)——Al3+(aq)+3e一4Fe2+(aq)+10H2O(1)+O2(g)——4Fe(OH)3(S)+8H+8OH一一8e一——4H2O+4[O]2[O]=02(石墨――石墨电极)阴极:8H++8e一一4H2(g)总电极反应:4Fe(s)+10H2O(1)+O2(g)——4Fe(OH)3(s)+4H2(g)或6H2O+2A1——2A1(OH)3(s)+3H2电絮凝具有较好的凝聚效果.在常规的水处理系统中,一般靠投加混凝剂和助凝剂,来形成比较大的矾花,以达到去除废水中的悬浮物和有机物.常用的铁系或铝系混凝剂一般为固态,为保证加药连续运行,一般需设置化药池和储药池,调制成一定比例后再通过计量装置投加,运行和管理比较复杂.而采用电絮凝处理技术,可以通过改变电流和电压来控制氢氧化物生成的量,省去了常规的配药、加药等一系列设备,运行和管理方便。
一体化污水处理设备絮凝机工艺
一、简述
絮凝分离机利用悬浮物与水的比重,加入絮凝剂之后悬浮物相互吸附形成絮状体沉淀下来,达到处理污水的目的。
二、工作原理
絮凝机柱式结构具有较大的高径比。
较大的高径比可节省占地,
更重要的是大的高径比有利于悬浮物的沉淀。
废水由提升泵通过中间位置安装的布水器均匀的输送到絮凝机的底部锥体,废水在由调节池输送到絮凝机的过程中按顺序加入聚合氯化铝、泵丙烯酰胺,改变废水的电荷,使废水絮凝沉淀。
絮状的矾花直接沉淀到锥体的表面,聚集后由底部的排泥口排出,再经脱水后再做后续处理。
分离出的污水上清液,逐步上升到絮凝机顶部,经滤料层过滤后从出水堰排出。
由于高径比大,较小的悬浮物是无法由底部突破较大压力,无法经过强大压力上浮到顶部出水口的。
因此高径比较大的絮凝机沉淀速度快,悬浮物分离效果好,是一种高效的絮凝分离设备。
电絮凝工艺流程一、原水处理首先,进行原水处理,通过一些物理方法如过滤或沉淀,去除原水中的较大颗粒物质,使得原水更加清澈透明。
这一步骤是为了减轻后续电絮凝过程中的负担,提高电絮凝效果。
二、制备絮凝剂在电絮凝过程中需要添加絮凝剂,通常是聚合铝氯化铵或聚合铝硫酸铵等化学药剂。
在制备过程中,需要按照一定的比例将絮凝剂与水混合搅拌,直至完全溶解,使其达到最佳的使用浓度。
三、准备电解池接下来,需要准备一个电解池,通常是一个设备内部设置有电极的容器。
电解池的设计应考虑到通风、排泄和工作环境等因素,并设有适当的离子电极等。
四、运行电絮凝设备在电解池中加入适量的絮凝剂,然后通入原水。
启动电絮凝设备,开始进行电解过程。
在这个过程中,金属电极会产生气泡,气泡会不断释放并在水中搅动,促进水中的颗粒物质凝聚成较大的絮团。
五、絮凝反应在电解过程中,随着絮凝剂与水中颗粒物的接触,水中的悬浮物质逐渐紧密结合成较大的絮团。
这些絮团会逐渐沉降到底部形成絮状沉淀,随后可以通过排水口排出,从而实现水质的净化。
六、絮凝剂的再生在实际的工程应用中,絮凝剂会随着反应逐渐耗尽,失去作用。
因此,需要定期对絮凝剂进行再生,或者添加新的絮凝剂以保持电絮凝过程的持续进行。
七、处理絮状沉淀在电絮凝过程中生成的絮状沉淀通常含有较多的悬浮物质和浊度,因此需要对这些沉淀进行处理。
通常可以通过过滤、脱水或其他物理方法将絮状沉淀与水分离,从而将处理后的水释放到下一个处理阶段或直接排放。
八、监测水质在整个电絮凝过程中,需要对水质进行持续监测,包括pH值、浊度、溶解氧等指标。
只有保持水质在一定的范围内才能保证电絮凝过程的顺利进行,并获得良好的水质净化效果。
通过上述步骤,电絮凝工艺可以有效地去除水中的悬浮颗粒、胶体等杂质,净化水质,提高水处理效率。
在实际应用中,电絮凝工艺已被广泛应用于城市供水、工业废水处理等领域,发挥着重要的作用。
电絮凝设备说明
电絮凝设备是一种新型的水处理设备,也是目前最具优势的水处
理方法之一。
它能够有效地去除水中的悬浮颗粒、有机物、重金属等
污染物质,同时还具有节能、环保、操作简单等优点,因此被广泛应
用于电子、化工、食品、制药等行业的水处理中。
下面,让我们来逐步了解电絮凝设备的操作步骤:
第一步:投加药剂
将适量的絮凝剂或凝聚剂加入水中,并经过调配和混合使药剂均
匀分布于水中。
药剂的种类和配比应根据实际情况来确定,以达到最
佳处理效果。
第二步:搅拌混合
启动设备,进行搅拌混合。
将药剂均匀分散于水中,确保各个部
分的药剂浓度均匀,避免出现局部高浓度或低浓度的情况。
第三步:电化学反应
当药剂混合均匀后,在电场作用下,药剂中的电极、离子与水中
的离子发生电化学反应,使水中悬浮的颗粒物产生絮凝作用,并合成
一定的团簇结构。
第四步:凝聚沉淀
通过采用斜板沉淀池、膜过滤等设备,逐步凝聚成较大的颗粒物质,最终形成一定的沉淀。
沉淀物可通过输送带或泵送器将其转至尾
水区,达到有效地去除污染物的目的。
第五步:后处理
通常,在处理完水后,还需要进一步地进行后处理,如去除水中
颜色、恶臭等有害成分,并进行水质的消毒,确保水质的安全可靠。
总的来说,电絮凝设备是一种高效、经济、环保的水处理设备,
广泛应用于各种工业、民用领域。
需要特别注意的是,使用电絮凝设
备时,应根据水质的具体情况来合理配置药剂,以达到最佳的处理效果。
同时,还需严格控制药剂的投加量,避免造成额外的污染或浪费。
电絮凝法处理重金属冶炼废水技术重金属废水主要来自有色金属冶炼、电镀、皮革加工和部分化工企业等。
重金属污染物通常具有急性或慢性毒性,无法通过自净作用消失,但可通过生物食物链富集,引起人和动物肾脏、生殖系统、肝脏、脑和中枢神经系统等功能的紊乱。
重金属废水若不加以有效处理而排放,将对人的健康和生态安全带来极大危害。
水体重金属污染已成为全球最严重的环境问题之一。
处理废水中重金属的方法很多,有絮凝法、化学沉淀法、吸附法、离子交换法、生物法、膜法、微电解法等。
电絮凝法为近年来颇有竞争力的一种污水处理工艺,此工艺操作简单,效率高,不添加絮凝剂,是一种环境友好型水处理工艺,已被用于处理生活污水、电镀废水、重金属废水、造纸废水、含油污水。
本实验采用电絮凝法对金属冶炼废水进行处理,优化了初始pH、极板间距、电流密度、反应时间等参数条件,取得了良好的处理效果。
1、实验部分1.1实验用水与仪器实验用水来自于某冶炼废水,废水水质见表1。
检测仪器:美国ThermoFisher6300ICP分析仪,哈希HQ40d分析仪。
1.2实验方法电絮凝实验装置为自制设备,电絮凝反应槽尺寸为400mmX200mmX200mm,电极板采用招极板,尺寸为150mmx100mmx3mm,10块平板电极排列在反应槽内,间距为20mm。
污水通过磁力泵进行循环,污水进入后开始循环,通电后调整到所需电流开始计时,隔一段时间后取样100mL,静置10min后取清液测试Ni和Co含量。
2、结果与讨论2.1初始pH值对电絮凝效果的影响在极板间距20mm、电流密度15mA/cm2、槽电压2.8V、反应时间4min条件下,用0.1mol/L盐酸和0.1mol/L氢氧化钠调节废水的pH值,考察废水初始pH值对重金属离子去除率的影响,结果如图1,处理后水质见表2。
由图1可知,当初始pH=5时,Ni和Co的去除率都很低,分别为72%、62.5%。
随着pH值的升高,去除率也随之升高,当初始pH>7时,随着pH值的升高,去除率趋于稳定,Ni的去除率达到99%,Co的去除率达到98%以上。
本技术公开了一种废水的电絮凝处理方法,废水由进水管道进入电絮凝反应池池体,当废水注满电絮凝反应池池体后停止进水,反应器开始工作,旋转笼网式填料电极通入电流,开始旋转,紫外灯开启照射,涂覆纳米二氧化钛光催化剂的铁基填料或铝基填料在反应器中不断翻滚,在紫外灯的照射下以及电场的作用下与水体中的污染物发生光电化学协同反应,使废水中的难分解、难去除有机物通过光催化化学反应转化成可絮凝污染物;反应结束后将处理后的净水排出,打开絮体排出管道将产生絮体排出。
本方法克服了电絮凝废水处理设备中阳极消耗、阳极钝化的问题,使废水中的难分解、难去除有机物通过光催化化学反应转化成可絮凝污染物,并富集在填料表面。
权利要求书1.一种废水的电絮凝处理方法,废水进入旋转笼网式填料电絮凝反应器完成电絮凝处理,其特征在于,该旋转笼网式填料电絮凝反应器包括电絮凝反应池、进水管道、出水管道、絮体排出管道、进水挡墙、旋转笼网式填料电极、紫外灯、变频电机和控制器;其中电絮凝反应池包括呈漏斗状的池体,上部为圆柱形,下部为圆锥形,池体顶面由互成60°夹角的6根钢架组成,在每根钢架上设置有1个旋转笼网式填料电极,电极顶端与钢架结构用螺栓铆固;电絮凝反应池的右侧上部设置进水管道,左侧下部设有出水管道,电絮凝反应池底部中心设有絮体排出管道,进水挡墙设置于进水管道左侧池体内,进水挡墙为分离的左右两部分,左侧竖直挡板固定于反应池顶面钢架上,右侧“L”型挡板固定于进水管道下侧的反应池池壁,用于缓解进水对反应池内的冲击;电絮凝反应池内侧壁上设有多个紫外灯;旋转笼网式填料电极包括笼网式电极和内部填料,笼网式电极为直径上细下粗的圆底锥形,采用聚乙烯材质,内部填料为涂覆纳米二氧化钛光催化剂的铁基填料或铝基填料,电极的笼网孔径小于内部填料的粒径,笼网式填料电极在控制器和变频电机的控制下可以进行变速旋转;电絮凝反应池外设置活性炭颗粒投加器;控制器是一个集成PLC块,与旋转笼网式填料电极连接,对电极电流、电压、转速、电机交换周期进行控制;控制器与变频电机连接对电机转速进行控制;控制器与活性炭颗粒投加器连接用于控制向电絮凝反应池内投加活性炭颗粒;废水由进水管道通过进水挡墙进入电絮凝反应池池体,进水挡墙会减少其在池体中造成的扰动,当废水注满电絮凝反应池池体后停止进水,控制器开始设置旋转笼网式填料电极的电流、电压、转速、反应时间、电极交换周期参数,反应器开始工作,旋转笼网式填料电极通入电流,开始旋转,紫外灯开启照射,涂覆纳米二氧化钛光催化剂的铁基填料或铝基填料在反应器中不断翻滚,在紫外灯的照射下以及电场的作用下与水体中的污染物发生光电化学协同反应,使废水中的难分解、难去除有机物通过光催化化学反应转化成可絮凝污染物,同时控制器控制活性炭颗粒投加器,向电絮凝反应池中投加活性炭颗粒作为絮凝物凝聚核,使生成的絮凝物富集在活性炭颗粒表面;反应40-240分钟后,旋转笼网式填料电极停止旋转,沉淀30-120分钟,将处理后的净水从出水管道排出后,打开絮体排出管道将产生的絮体排出,至此一个反应周期完成。
含煤废水电絮凝处理系统运行工艺火力发电厂在输煤过程中,其必不可少的输煤系统、承载煤炭运输的栈桥、工人们活动的地面、带动煤炭输送的输煤皮带机头部以及其喷水抑尘设施和除尘器等设备,在运作的过程中都需要使用大量的冲洗水,因此会产生大量含有煤炭颗粒的废水。
这些含煤废水具有用水点分布广泛、每次使用量大的显著特点。
如果在处理含煤废水的过程中,操作不够彻底,就会发现废水中含有大量悬浮物,这些悬浮物会堵塞输煤系统的冲洗水管和喷头,严重影响输煤系统的正常运行,破坏输煤系统的安全稳定。
因此,理解并执行含煤废水的高效处理和净化回用,是一项具有显著的社会、环境和经济影响的关键性研究议题。
1、项目背景介绍火力发电厂的含煤废水主要是指在输煤系统的各个重要环节中产生的冲洗水,比如输煤栈桥卸煤沟的煤尘清洗水,转运站的介质转移冲洗水,混煤仓的煤泥粉尘清洗水,筒仓的机械设备清理水,主厂房的设备运行清洁水,输煤皮带层的煤粉飘尘清洗水等等。
此外,对于煤场的初期污染雨水也属于含煤废水的范畴。
这些废水中含有大量的煤粉颗粒,它们悬浮在废水中,使得废水中悬浮物浓度极高,色度也相当的高,给环境和人体健康带来了极大的威胁。
根据我国最新颁布的《火力发电厂废水治理设计技术规程》(DL/T5046-2023)的规定要求,对于经初期沉淀后仍不符合排放标准的煤场、输煤系统排水(即含煤废水),必须进行集中收集和专业化处理,防止含煤废水的随意排放,保护生态环境,减少对人类健康的危害。
在已处理过的含煤废水中,可以用作输送煤系统冲洗水的一种补充水源,这部分水可以被用来对输送煤系统进行喷洒洗涤,沉积后产生的煤泥,则可被运至煤场进行再次利用。
含煤废水中的煤粉悬浮颗粒细小,密度与水较接近,易悬浮在废水表面,采用普通的重力沉降,处理效果不明显。
依靠传统的化学混凝沉淀处理工艺,由于消耗较多的劳动力及药剂,在电厂日益淘汰。
化学混凝对细小悬浮物效果依旧有限,对色度的去除效果较弱。
本技术提供了一种废液电絮凝除硬装置及方法。
该废液电絮凝除硬装置包括缓冲调节池、电絮凝反应池、水质调节池和沉降分离池,其依次相连通;缓冲调节池内部设置有搅拌机;电絮凝反应池的入口处和内部分别设置有水质在线检测系统,该系统设置有自动采配水系统、多探头在线监测装置和微电脑程序控制模块,定期自动监测水质以及pH、TDS、ORP指标,并反馈到微电脑程序控制模块,实现药剂添加、曝气强度和水质监测的连锁控制;电絮凝反应池采用铁或铝作为阳极材料,并采用脉冲式电源进行供电;水质调节池用于调节废液pH值;沉降分离池为斜管沉降分离池。
本技术能够有效提高硬度离子的去除效率,使废液总硬度去除率稳定达到80%以上。
权利要求书1.一种废液电絮凝除硬方法,其采用废液电絮凝除硬装置进行工艺处理,包括以下步骤:步骤一,废液进入缓冲调节池,启动缓冲调节池内部搅拌机,实现废液的缓冲调节;步骤二,经过缓冲调节后的废液进入电絮凝反应池内,通过电絮凝反应池入口处和反应器内部的水质在线监测系统中的自动采配水系统定期自动监测水质指标以及多探头在线监测装置监测pH、TDS、ORP指标,并反馈到微电脑程序控制模块,通过微电脑程序控制模块实现药剂添加、曝气强度和水质监测的连锁控制;电絮凝反应池内部采用铁或铝作为阳极材料,利用脉冲电源供电进行电絮凝反应,实现废水除硬;步骤三,经过除硬后的废水进入水质调节池,通过投入pH调节药剂控制水质pH为碱性,实现絮凝吸附;步骤四,经过水质调节池处理后的废水进入斜管沉降分离池,废水由斜管沉降分离池装置的下部向上流动,形成沉淀与水体分离,从而实现泥水分离;废液电絮凝除硬装置包括缓冲调节池、电絮凝反应池、水质调节池和沉降分离池;所述缓冲调节池、所述电絮凝反应池、所述水质调节池和所述沉降分离池依次相连通;所述缓冲调节池内部设置有搅拌机;所述电絮凝反应池的入口处和内部分别设置有水质在线监测系统,该水质在线监测系统设置有自动采配水系统、多探头在线监测装置和微电脑程序控制模块,通过自动采配水系统定期自动监测水质指标以及多探头在线监测装置监测pH、TDS、ORP指标,并反馈到微电脑程序控制模块,通过微电脑程序控制模块实现药剂添加、曝气强度和水质监测的连锁控制;所述电絮凝反应池采用铁或铝作为阳极材料,并采用脉冲式电源进行供电;所述水质调节池用于调节废液pH值;所述沉降分离池为斜管沉降分离池。
2.根据权利要求1所述的废液电絮凝除硬方法,其特征在于:在步骤二中,进行电絮凝反应的电流密度控制为7-12mA/cm2。
3.根据权利要求2所述的废液电絮凝除硬方法,其特征在于:进行电絮凝反应的电流密度控制为8.1-8.5mA/cm2。
4.根据权利要求1所述的废液电絮凝除硬方法,其特征在于:在步骤二中,利用脉冲电源进行供电,其脉冲电源频率控制为2750-4200Hz。
5.根据权利要求4所述的废液电絮凝除硬方法,其特征在于:脉冲电源频率控制为2750-3100Hz。
6.根据权利要求1所述的废液电絮凝除硬方法,其特征在于:在步骤二中,进行电絮凝反应的反应时间为10-30min。
7.根据权利要求6所述的废液电絮凝除硬方法,其特征在于:进行电絮凝反应的时间为30min。
8.根据权利要求1所述的废液电絮凝除硬方法,其特征在于:在步骤二中,还包括控制废液中氯离子含量和合理设计倒极周期的步骤。
9.根据权利要求8所述的废液电絮凝除硬方法,其特征在于,控制废液中氯离子含量的方法为:在废液电絮凝除硬装置中电絮凝反应池的前端设置来液混配调节池,根据进水的Cl-含量的监测结果,及时调整不同来源废水的混合比例,保证Cl-含量控制在总阴离子含量的18%-25%。
10.根据权利要求8所述的废液电絮凝除硬方法,其特征在于,合理设计倒极周期的方法为:在废液电絮凝除硬装置运行过程中,定期监测极板表面状态,并用采样刮板对极板表面污垢情况和污垢厚度进行检查,及时根据极板结垢情况调整倒极周期,当结垢情况较为严重,适当缩短倒极周期;当极板表面较为清洁,可增加倒极周期。
11.根据权利要求10所述的废液电絮凝除硬方法,其特征在于:电极倒极周期控制在15-20min。
12.根据权利要求1所述的废液电絮凝除硬方法,其特征在于:在步骤三中,所述pH调节药剂包括氢氧化钠。
13.根据权利要求12所述的废液电絮凝除硬方法,其特征在于:通过投入pH调节药剂控制水质pH值为9-10.5。
技术说明书一种废液电絮凝除硬装置及方法技术领域本技术属于工业废水处理技术领域,涉及一种废液电絮凝除硬装置及方法。
背景技术油田生产作业过程中产生的作业废液主要包括酸化、压裂、洗井、试修井废液、钻井废水等,上述作业废液水质差别较大、污染成分较为复杂且多变。
目前部分油田采用集中存放后调质处理的方式进行处置,经调质处理后废液中油、水、固三相实现分离,浮油经隔油处理后回收,底泥掺入固化处理剂后无害化处理,分离出水则进入联合站随采出水一并处理后回注地层。
但由于作业废液成分复杂,分离出水中石油类、悬浮物、易成垢离子等污染物负荷较高,极易造成对采出水处理工艺的冲击。
此外,由于各类作业废液返排过程中由地层带出的易成垢离子较多,导致回注水中硬度离子含量较高,造成回注管网腐蚀和结垢现象严重,亟待在进入联合站的前端对作业废液进行深度处置,降低各类污染物负荷,降低对后续处理工艺的冲击。
针对作业废液高污染负荷的水质特性,国内油田作业废液处理技术多采用混凝(絮凝)、催化氧化法、气浮分离等多工艺组合方式,实现污染物去除和污水深度处理。
其中化学混絮凝单元是作业废液处理过程中,去除悬浮物、胶体物质和可溶性有机物的关键环节,化学混絮凝过程通常采用以聚合氯化铝、聚合硫酸铁为主的混凝剂和以各类聚丙烯酰胺及其复配产品为主的絮凝剂为主要药剂。
混絮凝过程也兼有部分除硬效果,通过合理控制反应终点pH值或在混絮凝过程中投加石灰/苏打等软化药剂,可实现硬度离子的有效控制。
但由于多种来水水源的污染物负荷叠加和冲击性来水影响,作业废液污染负荷波动范围很大,因此在混絮凝处理环节,往往为了保证污染物去除效果,混絮凝药剂过量投加,造成污泥产生量大、药剂消耗多,不仅给后续污泥处理造成了压力,也使处理成本居高不下。
在混絮凝过程中,专门投加除硬药剂往往会与前期加入的混絮凝剂发生反应,造成除硬药剂无法充分发挥作用,除硬效率降低。
此外,由于聚丙烯酰胺等聚合物的过量投加,造成后续过滤等精细处理单元的滤料板结和堵塞情况增多。
因此,选择一种高效脱稳分离工艺代替化学混絮凝工艺实现作业废液的高效污染物去除的需求十分迫切。
技术内容针对油田混合作业废液高污染负荷、水质波动幅度大、分离出水易造成后续处理单元冲击的问题,本技术的目的在于提供一种作业废液电絮凝高效除硬方法。
其以电絮凝工艺为主体工艺,通过合理控制反应条件,可实现悬浮物、硬度离子的高效去除,从而为后续深度处理和回注创造有利条件。
一方面,本技术提供一种废液电絮凝除硬装置,该废液电絮凝除硬装置包括缓冲调节池、电絮凝反应池、水质调节池和沉降分离池;所述缓冲调节池、所述电絮凝反应池、所述水质调节池和所述沉降分离池依次相连通;所述缓冲调节池内部设置有搅拌机;所述电絮凝反应池的入口处和内部分别设置有水质在线监测系统,该水质在线监测系统设置有自动采配水系统、多探头在线监测装置和微电脑程序控制模块,通过自动采配水系统定期自动监测水质指标以及多探头在线监测装置监测pH、TDS、ORP指标,并反馈到微电脑程序控制模块,通过微电脑程序控制模块实现药剂添加、曝气强度和水质监测的连锁控制;所述电絮凝反应池采用铁或铝作为阳极材料,并采用脉冲式电源进行供电;所述水质调节池用于调节废液pH值;所述沉降分离池为斜管沉降分离池。
另一方面,本技术还提供一种废液电絮凝除硬方法,其采用上述的废液电絮凝除硬装置进行工艺处理,包括以下步骤:步骤一,废液进入缓冲调节池,启动缓冲调节池内部搅拌机,实现废液的缓冲调节。
步骤二,经过缓冲调节后的废液进入电絮凝反应池内,通过电絮凝反应池入口处和反应器内部的水质在线监测系统中的自动采配水系统定期自动监测水质指标以及多探头在线监测装置监测pH、TDS、ORP指标,并反馈到微电脑程序控制模块,通过微电脑程序控制模块实现药剂添加、曝气强度和水质监测的连锁控制;电絮凝反应池内部采用铁或铝作为阳极材料,利用脉冲电源供电进行电絮凝反应,实现废水除硬。
该监测系统根据电絮凝除硬装置特点,设计了自动采配水系统和多探头在线监测装置,可以自动定期由反应装置的不同取样点采集进出口水样,并自动完成水质指标检测;该系统可间隔1~360min自动采样,单样品检测时间不大于20min,可快速实现装置进出水水质的实时判断。
根据水质检测信息,采用微电脑程序控制的设备调节控制模块,重要的是可以根据水体的pH值、浊度、OPR等指标对pH调节剂投加泵、混絮凝剂投加泵、鼓风机等设备进行变频控制,精准调节各类药剂投加量和曝气强度,实现水质监测结果连锁控制的进水水质调节过程。
根据浊度控制曝气量的程序设计,要求1min内浊度检测结果波动范围不超过20%,则表示由于曝气强度不足导致污水没有充分混匀,将根据微电脑控制器及时调整鼓风机变频器,提高曝气强度;如2min内浊度检测结果波动范围小于5%,则按一定预设比例降低曝气风量,控制装置能耗。
装置出水pH调节过程,则是重点关注出水的pH范围和出水浊度变化范围,精准控制出水pH值为9.0-10.5,同时根加据出水浊度的变化进行药剂投量条件,出水浊度应控制在200NTU-350NTU之间,如果浊度过高,说明pH偏低、絮凝剂投加量偏小,细小絮体过多,需要加大药剂投加量;如浊度偏低,说明絮凝剂投加量过多,可以适当降低絮凝剂投加量。
步骤三,经过除硬后的废水进入水质调节池,通过投入pH调节药剂控制水质pH为碱性,实现絮凝吸附。
步骤四,经过水质调节池处理后的废水进入斜管沉降分离池,废水由斜管沉降分离池装置的下部向上流动,形成沉淀与水体分离,从而实现泥水分离。
上述的废液电絮凝除硬方法中,优选地,在步骤二中,进行电絮凝反应的电流密度控制为7-12mA/cm2;更加优选地,进行电絮凝反应的电流密度控制为8.1-8.5mA/cm2。
上述的废液电絮凝除硬方法中,优选地,在步骤二中,利用脉冲电源进行供电,其脉冲电源频率控制为2750-4200Hz;更加优选地,脉冲电源频率控制为2750-3100Hz。
上述的电絮凝反应中电流密度、脉冲电源频率的设定是技术人经过创造性的劳动研究获得的适合于本技术电絮凝反应的最优值,本技术的脉冲电源为纳秒脉宽脉冲电源,脉冲上升前沿可控制在20~80ns,脉冲上升时间越短,在极板表面形成的冲击性电压作用越强,极板结垢趋势越不明显,经过试验确定的上述最佳参数能够实现脉冲上升前沿为20~40ns,脉冲宽度280~320ns,对极板的抗结垢和抗穿孔作用最强。